Krebs cykel - de viktigaste stegen och implikationer för biologiska system

delen av den kemiska energin i kol frigörs i de aeroba betingelser, med deltagande av syre.Krebs cykel kallas också i citronsyracykeln, eller cellandningen.Dechiffrera de enskilda reaktionerna i processen deltog många forskare: A. Szent-Györgyi A. Lehninger, X. Krebs, vars namn kallas en cykel, SE Severin och andra.

mellan aerob och anaerob nedbrytning av kolhydrater en nära korrelat anslutning.Först och främst är det uttrycks i närvaro av pyrodruvsyra, som avslutade anaerob nedbrytning av kolhydrater och startar cellandningen (Krebs cykel).Båda faserna katalyseras av samma enzym.Den kemiska energi som frigörs genom fosforylering, reserveras i form av ATP macroergs.De kemiska reaktionerna är samma coenzymer (NAD, NADP) och katjoner.Skillnaderna är som följer: om anaerob nedbrytning av kolhydrater huvudsakligen lokaliserad i hyaloplasm, reaktionen av cellandningen är främst i mitokondrierna.

Under vissa förhållanden, finns antagonism mellan de två faserna.Således, närvaron av reaktionshastigheten syre glykolys minskar kraftigt (Pasteur effekt).Produkterna från glykolysen kan hämma aerob metabolism av kolhydrater (Crabtree effekt).

Krebs cykel är en serie av kemiska reaktioner som resulterar i produkter av nedbrytningen av kolhydrater oxideras till koldioxid och vatten, och kemisk energi som ackumulerats i de energirika föreningar.Under cellandningen är producerade "bärare" - oxaloättiksyra (Schok).Därefter sker kondensation med "bärare" aktiverad ättiksyra rest.Det trikarboxylsyra - citronsyra.Under kemiska reaktioner, finns det en "sväng" rest i ättiksyra cykeln.Eftersom varje molekyl av pyrodruvsyra molekyler producerade arton adenozintrifosfatnoy syra.Vid slutet av slingan är släppt "bärare", som bringas att reagera med en aktiverad rest nya molekyler av ättiksyra.

Krebs cykel: reaktioner

Om slutprodukten av anaerob nedbrytning av kolhydrater är mjölksyra, under inverkan av laktatdehydrogenas, är det oxideras till pyrodruvsyra.Vissa molekyler av pyrodruvsyra är syntesen av "bärare" Schok influerad pyruvatkarboxylas enzym i närvaro av Mg2 + -joner.Vissa molekyler av pyrodruvsyra är en källa för "aktiv acetat" - atsetilkoenzima A (acetyl-CoA).Reaktionen utförs under inflytande av pyruvatdehydrogenas.Acetyl-CoA innehåller en hög energi bindning, som ackumuleras ungefär 5-7% av energin.Huvuddelen av den kemiska energi som genereras genom oxidation av "aktiv acetat".

Influenced tsitratsintetazy börjar att fungera korrekt citronsyracykeln, vilket leder till bildningen av surt citrat.Denna syra påverkas akonitat hydratas dehydrogenerad och omvandlas till cis-akonitsyra som efter att ha gått vattenmolekylerna blir isocitronsyra.Mellan de tre trikarboxylsyror dynamisk jämvikt etableras.

isocitronsyra oxideras till oxalosuccinic vilken dekarboxyleras och omvandlas till alfa-ketoglutarsyra.Reaktionen katalyseras av enzymet isocitratdehydrogenas.Alfa-ketoglutarsyra under inverkan av ett enzym-oxo-2 (alfa-keto) -glutaratdegidrogenazy dekarboxylerade, vilket resulterar i bildningen av succinyl-CoA, innefattande energibindningar.

nästa steg, succinyl-CoA genom enzymet succinyl-CoA-syntetas BNP sänder energibindningar (guanozindifosfatnoy syra).GTP (guanozintrifosfatnaya syra) under inverkan av enzymet adenylat GTP ger energibindningar AMP (adenozinmonofosfatnoy syra).Krebs cykel: formeln - GTP + AMP - BNP + ADP.

bämstensyra under inverkan av enzymet succinat (LDH) oxideras till fumaratet.SDG coenzym är flavinadenindinukleotid.Fumarat påverkade enzym fumaratgidratazy omvandlas till äppelsyra, vilken i sin tur oxideras för att bilda Schok.I närvaro av reaktionssystemet av acetyl-CoA Schok igen i citronsyracykeln.

Så från en glukosmolekyl alstrar upp till 38 ATP-molekyler (två - av anaerob glykolys, sex - från oxidation av två molekyler av NAD-H + ​​H +, som bildades under den glykolytiska oksireduktsii, och 30 - genom TCA).Effektiviteten av TSA är 0,5.Resten av energin avleds som värme.TSA oxideras 16-33% laktat syra, är resten av sin massa i åter syntesen av glykogen.