Krebs-ciklo - la ĉefaj stadioj kaj graveco por biologiaj sistemoj

La plejparto de la kemia energio de karbono estas liberigita sub aerobiaj kondiĉoj kun la partopreno de oksigeno. La Krebs-ciklo ankaŭ estas nomita la ciklo de cítra acido, aŭ ĉela spirado. Multaj scienculoj partoprenis en deĉifri la individuajn reagojn de ĉi tiu procezo: A. Szent-Gyorgyi, A. Lenringer, H. Krebs, kies nomo estas la ciklo, SE Severin kaj aliaj.

Estas proksima rilato inter anaerobia kaj aerobia digesto de karbonhidratoj. Unue, ĝi estas esprimita en la ĉeesto de Urata acido, kiu estas kompletigita la anaerobias digesto de la carbohidratos kaj komenciĝas la ĉela spirado (Krebs ciklo). Ambaŭ fazoj estas katalizitaj per la samaj enzimoj. La kemia energio estas liberigita dum fosforilado, ĝi estas rezervita en formo de macroergoj de ATP. En kemiaj reagoj, la samaj koenzimoj (NAD, NADP) kaj cations partoprenas. La diferencoj estas jene: se la anaerobia digesto de karbonhidratoj estas ĉefe lokalizita en la hialoplasmo, la reagoj de ĉela respiro okazas ĉefe en la mitokondrioj.

Sub certaj kondiĉoj, antagonismo observiĝas inter la du fazoj. Tiel, la ĉeesto de oksigeno rapido de reago de glikolizo malgrandiĝas akre (Pasteur efiko). La glicolizaj produktoj povas malhelpi la aerobian metabolon de karbonhidratoj (la efekto Crabtree).

La kiklo de Krebs havas multajn kemiajn reagojn, pro tio, ke la produktoj de karbohidrata digesto estas oxidigitaj al karbona dióxido kaj akvo, kaj la kemia energio amasigas en la macroergiaj komponaĵoj. Dum ĉela spirado, "portanto" - oksaloacetika (SHCHO) estas formita. Poste, kondensado okazas kun la "portanto" de la aktivigita acetika acida restaĵo. Estas tricarboxylic acid - citrono. En la kurso de kemiaj reagoj, ekzistas "ŝanĝo" de la resto de acetika acido en la ciklo. Ĉar ĉiu molekulo de Urata acido estas formita dek ok molekuloj adenozintrifosfatnoy acido. Ĉe la fino de la ciklo, "portanto" estas liberigita, kiu reagas kun la novaj molekuloj de la aktiva acetika acida restaĵo.

Krebs-ciklo: reagoj

Se la fina produkto de anaerobia digesto de karbonhidratoj estas lakta acida, tiam sub la influo de laktato dehidrogenasa ĝi estas oxida al pirvico-acido. Parto de la molekuloj de pirvic acido iras al la sintezo de la "portanto" de la SHCH sub la influo de la piruvato carboxilase enzimo kaj ĉe la ĉeesto de Mg2 + jonoj. Parto de la molekuloj de piruvida acido estas la fonto de la formado de "aktiva acetato" - acetylcoenzimo A (acetilo-CoA). La reago efektivigas sub la influo de piruvato dehidrogenasa. Acetyl-CoA enhavas macrodian ligon, en kiu proksimume ĉirkaŭ 5-7% de la energio estas akumulita. La plejparto de la kemia energio estas formita kiel rezulto de la oxidado de "aktiva acetato".

Sub la influo de citrato-sintetasazo, la Krebs-ciklo mem funkcias, kio kondukas al la formado de citrato-acidaĵo. Ĉi tiu acida sub la influo de akonita hidratasa estas deshidrogenada kaj konvertita al cis-aconitic acid, kiu post la aldono de la akva molekulo igas isomonic acid. Inter la tri tricarboxylicaj acidoj, dinamika ekvilibro estas establita.

La izolimona acido estas oxidigita al oxalyl succinic acida, kiu estas decarboxylated kaj transformita al alfa-ketoglutara acido. La reago estas katalizita de la enzimo isocitrate dehidrogenasa. Alfa-ketoglutara acido estas decarboxilatita sub la influo de la enzimo 2-oxo- (alfa-keto) -gludita dehidrogenasa, rezultigante la formadon de succinilo-CoA enhavanta makroergian ligon.

En la sekva etapo, succinyl-CoA sub la agado de la enzimo succinil-CoA-synthetasa transdonas altan energian ligon de GDF (guanosine-difosfato-acido). GTP (guanosina triphosphate-acida) sub la influo de la GTP-adenilatin-kinazo-enzimo donas la macroergian rilaton de AMP (adenosina monofosfato-acido). Kreba ciklo: formuloj - GTP + AMP - GDF + ADP.

Succinic acido sub la ago de la enzimo succinate dehidrogenazo (LDH) oksidiĝas al fumaric. La coenzima de LDH estas flavina adenina dinucleotido. Fumarate, sub la influo de la enzimo fumarate hidratasa, estas konvertita en malicacidon, kiu siavice oxidas por formi SHCHO. En la ĉeesto de acetyl-CoA en la reakcia sistemo, la SCOQ estas denove inkluzivita en la tricarboxylic acid cycle.

Tiel, ĝis 38 ATP-molekuloj estas formitaj de unu glucosa molekulo (du per anaerobia glicolizo, ses per oxidado de du molekuloj NADH + H +, kiuj estis formitaj dum glucolika oxidoreduction kaj 30 pro CTK). La koeficiento de efikeco de la CTC estas 0.5. La cetera energio disiĝas en la varmego. La CTC riparas 16-33% lakton de acida, la resto de ĝia maso iras al la resíntesis de glicogeno.