Krebs döngüsü - biyolojik sistemlerin ana aşamaları ve önemi

Karbonun kimyasal enerjisinin toplu halioksijen katılımı ile aerobik şartlar altında serbest bırakılır. Krebs döngüsüne sitrik asit veya hücresel solunum döngüsü denir. Birçok bilim adamı bu sürecin bireysel tepkilerini çözmekte görev aldı: A. Szent-Gyorgyi, A. Lenringer, H. Krebs, adı SE Severin ve diğerleri.

Anaerobik ve aerobik sindirim arasındaKarbonhidratlar arasında yakın ilişki var. Her şeyden önce, bu karbonhidratların anaerobik tamamlanmış ve hücresel solunum (Krebs döngüsü) başlar piruvik asit mevcudiyetinde ifade edilmektedir. Her iki faz da aynı enzimler tarafından katalize edilir. fosforilasyon ile serbest kimyasal enerji, macroergs ATP olarak ayrılmıştır. katılan kimyasal reaksiyonlar aynı koenzimler (NAD, NADP) ve katyonlarıdır. aşağıdaki farklar vardır: karbonhidrat anaerobik dökümü ağırlıklı hyaloplasm lokalize ise, hücresel solunum reaksiyonları mitokondri esas olarak ortaya çıkar.

Belirli koşullar altında karşıtlık gözlenirHer iki aşama arasında. Böylece, oksijen varlığında, glikoliz reaksiyonu oranı keskin bir şekilde azalır (Pasteur etkisi). Glikoliz ürünleri, karbonhidratların aerobik metabolizmasını (Crabtree etkisi) engelleyebilir.

Krebs döngüsünde bir dizi kimyasal reaksiyon vardır;karbondioksit ve suya oksitlenen karbonhidratların bozunma ürünleriyle sonuçlanır ve kimyasal enerji, makroergik bileşikler içerisinde toplanır. Hücresel solunum sırasında "taşıyıcı" - oksaloasetik asit (SHCHO) oluşur. Ardından, yoğunlaştırma, aktive edilmiş asetik asit kalıntısının "taşıyıcısı" ile oluşur. Trikarbonik asit - limon var. Kimyasal reaksiyonlar sırasında, döngüde kalan asetik asitin "devri" vardır. Adenozin trifosfatın on sekiz molekülü her bir piruvik asit molekülünden oluşturulmuştur. Devrenin sonunda aktive edilmiş asetik asit kalıntısının yeni molekülleri ile reaksiyona giren bir "taşıyıcı" salınır.

Krebs döngüsü: reaksiyonlar

Anaerobik sindirimin nihai ürünükarbonhidratlar laktik asittir, daha sonra laktat dehidrojenaz etkisi altında piruvik aside oksitlenir. Piruvik asit moleküllerinin bir kısmı, piruvat karboksilaz enzimin etkisi altında ve Mg2 + iyonlarının varlığında SHCH'nin "taşıyıcısı" nın sentezine gider. Piruvik asit moleküllerinin bir kısmı, "aktif asetat" - asetil koenzim A (asetil-CoA) oluşumunun kaynağıdır. Reaksiyon, piruvat dehidrojenazın etkisi altında gerçekleştirilir. Asetil-CoA, enerjinin yaklaşık% 5-7'sinin biriktiği bir makrotanik bağ içerir. Kimyasal enerjinin büyük kısmı, "aktif asetat" 'ın oksidasyonunun bir sonucu olarak oluşur.

Sitrat sentetaz etkisi altındaAslında Krebs döngüsü, sitrik asit oluşumuna yol açar. Akenit hidratazın etkisi altındaki bu asit dehidrojene edilir ve su molekülü eklendikten sonra bir isomonik aside dönüşen cis-aconitic aside dönüştürülür. Üç trikarboksilik asit arasında dinamik bir denge kurulur.

Çözünmeyen asit,dekarboksilatlanmış ve alfa-ketoglutarik asite dönüştürülen oksalo-süksiniktir. Reaksiyon, enzim isokitrat dehidrojenaz ile katalize edilir. Alfa-ketoglutarik asit, 2-okso- (alfa-keto) -glutarat dehidrojenaz enziminin etkisi altında dekarboksilatlanarak bir makroergik bağlantı içeren süksinil CoA'nın oluşumu ile sonuçlanır.

Bir sonraki adımda, succinyl-CoA'nın harekete geçmesienzim suksinil-CoA sentetaz, yüksek enerjili bir GDF (guanozin difosfat asit) bağı iletir. GTP-adenilat kinaz enzimi etkisi altındaki GTP (guanosin trifosfat asit), AMP'nin (adenosin monofosfat asit) makrojektik bağlantısını verir. Krebs döngüsü: formüller - GTP + AMP - GDF + ADP.

Amber asidi enzimin etkisi altındaSüksinat dehidrojenaz (SDG), fumarik asit haline okside edilir. LDH'nin koenzim, flavin adenin dinükleotittir. Fumarat enzimi fumarat hidratazın etkisi altında olan malik aside dönüştürülür ve bu da okside olur ve SCOK oluşur. Reaksiyon sisteminde asetil-CoA sistemi mevcutsa, SCOQ tekrar trikarboksilik asit döngüsüne dahil edilir.

Böylece, bir glikoz molekülünden 38'e kadarATP molekülleri (iki tanesi anaerobik glikoliz nedeniyle, diğeri glikolitik oksidoredüksiyon sırasında oluşan iki NADH + H + molekülünün oksidasyonundan dolayı ve altıı CTC'den dolayı 30'dur). TSC'nin etkinlik katsayısı 0.5'dir. Geriye kalan enerji, ısı biçiminde dağılır. CTC,% 16-33 laktat asidini oksitlemekte, geri kalan kütlesi ise glikojenin yeniden sentezine gidiyor.