Ciclul Krebs - principalele etape și implicații pentru sistemele biologice

Cea mai mare parte a energiei chimice de carbon este eliberat în condiții aerobe care implică oxigen. Ciclul Krebs este denumit și ciclul acidului citric, sau respirația celulară. În decodarea reacțiile individuale ale procesului au participat mulți oameni de știință: A. Szent-Gyorgyi, A. Lehninger, ciclul X. Krebs este numele dat, SE Severin și altele.

Între defalcare aerobe și anaerobe de glucide există o relație corelativă strânsă. În primul rând, se exprimă în prezența acidului piruvic, care este finalizat digestia anaerobă a carbohidraților și începe respirația celulară (ciclul Krebs). Ambele faze sunt catalizate de aceeași enzimă. Energia chimică eliberată prin fosforilare, este rezervat ca macroergs ATP. Reacțiile chimice implicate sunt aceleași cu coenzimele (NAD, NADP) și cationi. Diferențele sunt după cum urmează: în cazul în care defalcarea anaerobă a glucidelor localizate predominant în hyaloplasm, reacțiile respirației celulare apar în principal în mitocondrii.

În anumite condiții, există un antagonism între cele două faze. Astfel, prezența oxigenului vitezei de reacție a glicolizei scade brusc (efect Pasteur). Produsele glicoliză poate inhiba metabolizarea aerobă a glucidelor (efect Crabtree).

Ciclul Krebs este o serie de reacții chimice rezultate în produșii de degradare ai carbohidrații sunt oxidați la bioxid de carbon și apă și energie chimică acumulată în compușii bogate în energie. În timpul respirației celulare este produs „purtător“ - Acid oxaloacetică (SCHOK). Ulterior, condensarea cu „purtător“ acid acetic rest activat. Acolo tricarboxilic - citric. În timpul reacțiilor chimice, există un „turn“ reziduu în ciclul de acid acetic. Deoarece fiecare moleculă de acid piruvic este format optsprezece molecule de acid adenozintrifosfatnoy. La finalul ciclului este eliberat „purtător“, care reacționează cu noi molecule rest activat de acid acetic.

reacție ciclul Krebs

Dacă produsul final al digestiei anaerobe a carbohidraților este acidul lactic, sub influența lactat dehidrogenază este oxidat la acidul piruvic. O parte din moleculele de acid piruvic este sinteza „purtător“ SCHOK influențat enzima carboxilaza piruvatului în prezența ionilor Mg2 +. Moleculele Partea de acid piruvic este o sursă de „acetat activ“ - atsetilkoenzima A (acetil-CoA). Reacția se realizează sub influența piruvatdehidrogenazei. AcetilCoA conține legături de energie, care se acumulează în jurul valorii de 5-7% din energia. Energia chimică în vrac produsă prin oxidarea „acetat activ“.

Influențat tsitratsintetazy începe să funcționeze în mod corespunzător ciclul Krebs, ceea ce conduce la formarea acidului citrat. Acest acid este influențat akonitat dehidrogenat hydratase și transformat în acidul cis-aconitic că după adăugarea moleculei de apă trece în izocitric. Între cele trei tricarboxiiici este stabilit echilibru dinamic.

acidul izocitric este oxidat la oxalosuccinic, care este decarboxilat și transformată în acid alfa cetoglutaric. Reacția este catalizată de enzima isocitrate. acid alfa-cetoglutaric sub influența enzimei 2-oxo- (alfa-ceto) -glutaratdegidrogenazy decarboxilat, având ca rezultat formarea de succinil-CoA care cuprinde legătură energetică.

In urmatoarea etapa succinil-CoA de enzima succinil-CoA sintetazei transmite energie bond GDF (acid guanozindifosfatnoy). GTP (acid guanozintrifosfatnaya) sub influența adenilat enzimei trimite legătură GTP-energie AMP (acid adenozinmonofosfatnoy). Krebs Ciclul: formula - GTP + AMP - PIB + ADP.

Acidul succinic sub acțiunea dehidrogenaza succinat (LDH) este oxidat la fumărie. SDG coenzima este flavin adenin dinucleotid. Fumaratul enzima fumaratgidratazy influențat este transformat în acid malic, care, la rândul său, este oxidat pentru a forma SCHOK. În prezența sistemului de reacție acetil-CoA SCHOK din nou inclusă în ciclul acidului tricarboxilic.

Astfel, o moleculă de glucoză este format la 38 molecule de ATP (două - datorită glicolizei anaerobă, șase - ca rezultat al oxidării a două molecule de NAD · H + H +, care se formează în timpul oksireduktsii glicolitic și 30 - din cauza TCA). eficienta CTLs de 0,5. Restul energiei este disipată sub formă de căldură. TCA este oxidat de acid lactat 16-33%, restul masei sale este în resinteza glicogen.