Krebs syklus - de viktigste stadier og implikasjoner for biologiske systemer

Hoveddelen av karbon kjemisk energi frigjøres under aerobe tilstander som involverer oksygen. Krebs syklus blir også kalt sitronsyresyklusen, eller cellerespirasjon. I dekode de enkelte reaksjoner i prosessen ble fulgt av mange forskere: A. Szent-Gyorgyi, A. Lehninger, X. Krebs syklus er navnet gitt, SE Severin og andre.

Mellom aerob og anaerob nedbryting av karbohydrater er det et nært korrelert forhold. Først av alt, er det uttrykt i nærvær av pyrodruesyre, som er avsluttet anaerob nedbrytning av karbohydrater og begynner cellulær respirasjon (Krebs syklus). Begge fasene blir katalysert av det samme enzymet. Den kjemiske energien som frigjøres ved fosforylering, er reservert som macroergs ATP. De kjemiske reaksjoner som er involvert, er de samme koenzymer (NAD, NADP) og kationer. Forskjellene er som følger: dersom anaerob nedbrytning av karbohydrater hovedsakelig er lokalisert i hyaloplasm, er cellulær respirasjon reaksjoner finner sted hovedsakelig i mitokondriene.

Under visse forhold er det et motsetningsforhold mellom de to fasene. Tilstedeværelsen av oksygen reaksjonshastigheten av glykolyse avtar sterkt (Pasteur-effekten). glykolyse produkter kan hemme aerob metabolisme av karbohydrater (Crabtree effekt).

Krebs-syklusen er en serie av kjemiske reaksjoner som resulterer i nedbrytningsprodukter av karbohydrater oksyderes til karbondioksyd og vann, og kjemisk energi akkumulert i den energirike forbindelser. Under cellulær respirasjon produseres "bærer" - oksaloeddiksyre (SCHOK). Deretter kondensasjon med "bærer" aktivert rest eddiksyre. Det trikarboksylsyre - sitronsyre. I løpet av kjemiske reaksjoner, er det en "turn" -rest i eddiksyre syklus. Fordi hvert molekyl av pyrodruesyre dannes atten molekyler adenozintrifosfatnoy syre. Ved slutten av syklusen blir det gitt ut "bærer", som reagerer med nye molekyler aktivert rest eddiksyre.

Krebs syklus reaksjon

Dersom sluttproduktet av anaerob nedbrytning av karbohydrater er melkesyre, under påvirkning av laktatdehydrogenase oksyderes til pyrodruesyre. En del av molekylene av pyrodruesyre er syntesen av "bærer" SCHOK påvirket pyruvat-carboxylase enzym i nærvær av Mg2 + -ioner. En del pyrodruesyremolekyler er en kilde til en "aktiv acetat" - atsetilkoenzima A (acetyl-CoA). Reaksjonen utføres under påvirkning av pyruvat dehydrogenase. Acetyl-CoA inneholder energi binding, som akkumulerer omkring 5-7% av energien. Bulk kjemisk energi som oppnås ved oksydasjon av "aktiv acetat".

Påvirket tsitratsintetazy begynner å fungere ordentlig Krebs syklus, noe som fører til dannelsen av citrat syre. Denne syre er påvirket akonitat hydratase dehydrogenert og omdannet til cis-akonitsyreanhydrid syre fra at etter tilsetning av vannmolekylet passerer inn i isositronsyre. Mellom de tre trikarboksylsyrer dynamisk likevekt er etablert.

Isositronsyre oksyderes til oxalosuccinic, som dekarboksyleres og omdannes til alfa-keto-glutarsyre. Reaksjonen blir katalysert av enzymet isocitrat. Alfaketoglutarsyre under påvirkning av enzymet 2-okso- (alfa-keto) -glutaratdegidrogenazy dekarboksylerte, noe som resulterer i dannelsen av succinyl-CoA som omfatter energi binding.

I det neste trinn succinyl-CoA av enzymet succinyl-CoA-syntetase overfører energi binding GDF (guanozindifosfatnoy syre). GTP (guanozintrifosfatnaya syre) under påvirkning av enzymet adenylat sender GTP-binding energi AMP (adenozinmonofosfatnoy syre). Krebs-syklus: formel - GTP + AMP - BNP + ADP.

Ravsyre under virkningen av enzymet suksinat-dehydrogenase (LDH) oksyderes til fumarsyre. SDG koenzym er flavinadenindinukleotid. Fumarat påvirket fumaratgidratazy enzym blir omdannet til eplesyre, som på sin side oksyderes til å gi SCHOK. I nærvær av det reagerende system acetyl-CoA SCHOK igjen inngår i trikarboksylsyre syklus.

Således er et molekyl glukose dannet til 38 molekyler av ATP (to - på grunn av anaerob glykolyse, seks - som et resultat av oksydasjon av to molekyler av NAD-H + H +, som er dannet i løpet av glykolytiske oksireduktsii og 30 - på grunn av TCA). CTL-effektivitet på 0,5. Resten av energien utsvevende som varme. Den TCA oksyderes 16-33% laktat syre, resten av sin masse er i det resyntese av glykogen.