Krebs cyklus - de vigtigste etaper og konsekvenser for biologiske systemer

hovedparten af ​​den kemiske energi af kulstof frigives i de aerobe betingelser, med deltagelse af ilt.Krebs cyklus kaldes også citronsyre cyklus, eller celle respiration.I decifrere de individuelle reaktioner i processen blev overværet af mange forskere: A. Szent-Gyorgyi A. Lehninger, X. Krebs, hvis navn kaldes en cyklus, SE Severin og andre.

mellem aerobe og anaerobe nedbrydning af kulhydrater en nær korrelativ sammenhæng.Først og fremmest er det udtryk i nærvær af pyrodruesyre, som afsluttede den anaerobe nedbrydning af kulhydrater og begynder cellulær respiration (Krebs cyklus).Begge faser katalyseres af det samme enzym.Den kemiske energi, der frigives ved phosphorylering, er forbeholdt i form af ATP macroergs.De involverede kemiske reaktioner er de samme coenzymer (NAD, NADP) og kationer.Forskellene er som følger: Hvis den anaerobe nedbrydning af kulhydrater primært lokaliseret i hyaloplasm, omsætningen af ​​cellulære respiration er primært i mitokondrierne.

Under visse betingelser, der er antagonisme mellem de to faser.Tilstedeværelsen af ​​oxygen glycolyse reaktionshastigheden falder kraftigt (Pasteur virkning).Produkterne fra glykolysen kan hæmme aerob metabolisme af kulhydrater (Crabtree effekt).

Krebs cyklus er en serie af kemiske reaktioner, der resulterer i produkter af fordelingen af ​​kulhydrater oxideres til kuldioxid og vand, og kemisk energi akkumuleret i energirige forbindelser.Under cellulære respiration er produceret "bærer" - oxaleddikesyre (SCHOK).Efterfølgende sker kondensation med "bærer" aktiveret eddikesyre rest.Der tricarboxylsyre - citronsyre.Under kemiske reaktioner, der er en "turn" rest i eddikesyre cyklus.Fordi hvert molekyle pyrodruesyre molekyler produceret atten adenozintrifosfatnoy syre.Ved slutningen af ​​løkken frigives "bærer", som omsættes med et aktiveret restkoncentrationer nye molekyler af eddikesyre.

Krebs cyklus: reaktioner

Hvis slutproduktet af anaerob nedbrydning af kulhydrater er mælkesyre, under indflydelse af lactatdehydrogenase, er det oxideres til pyrodruesyre.Nogle molekyler af pyrodruesyre er syntesen af ​​"bærer" SCHOK påvirket pyruvatcarboxylase enzym i nærvær af Mg2 + -ioner.Nogle molekyler af pyrodruesyre er en kilde til "aktiv acetat" - atsetilkoenzima A (acetyl-CoA).Reaktionen udføres under indflydelse af pyruvat dehydrogenase.Acetyl-CoA indeholder en højenergi-binding, som akkumulerer omkring 5-7% af energien.Størstedelen af ​​den kemiske energi, der genereres ved oxidationen af ​​"aktiv acetat".

Påvirket tsitratsintetazy begynder at fungere ordentligt Krebs cyklus, hvilket fører til dannelsen af ​​surt citrat.Denne syre er påvirket akonitat hydratase dehydrogeneret og omdannet til cis-aconitsyre at efter tiltrædelsen vandmolekylerne bliver isocitronsyre.Mellem de tre tricarboxylsyrer er etableret dynamisk ligevægt.

isocitronsyre oxideres til oxalosuccinic som decarboxyleres og omdannes til alfa-ketoglutarsyre.Reaktionen katalyseres af enzymet isocitratdehydrogenase.Alfa-ketoglutarsyre under indflydelse af et enzym-oxo-2 (a-keto) -glutaratdegidrogenazy decarboxyleret, hvilket resulterer i dannelsen af ​​succinyl-CoA omfatter energi obligationer.

det næste trin, succinyl-CoA ved hjælp af enzymet succinyl-CoA syntetase BNP overfører energi obligationer (guanozindifosfatnoy syre).GTP (guanozintrifosfatnaya syre) under indflydelse af enzymet adenylat GTP giver energi obligationer AMP (adenozinmonofosfatnoy syre).Krebs cyklus: formlen - GTP + AMP - BNP + ADP.

ravsyre under indflydelse af enzymet succinatdehydrogenase (LDH) oxideres til fumaratet.SDG coenzym er flavinadenindinukleotid.Fumarat påvirket enzym fumaratgidratazy omdannet til æblesyre, som på sin side oxideres til dannelse SCHOK.I nærværelse af den reagerende system for acetyl-CoA SCHOK igen medtaget i citronsyrecyklen.

Så fra et molekyle glucose producerer op til 38 ATP molekyler (to - ved anaerob glycolyse, seks - fra oxidationen af ​​to molekyler af NAD · H + H +, der blev dannet under den glycolytiske oksireduktsii, og 30 - ved TCA).Effektiviteten af ​​TCA er 0,5.Resten af ​​energien spredes som varme.TCA oxideres 16-33% laktat syre, resten af ​​dens masse er i re-syntese af glykogen.