Krebs kitaran - peringkat utama dan implikasi terhadap sistem biologi

Sebahagian besar daripada tenaga karbon kimia dilepaskan di bawah keadaan aerobik yang melibatkan oksigen. Kitaran Krebs juga dikenali sebagai kitaran asid sitrik, atau respirasi sel. Dalam penyahkodan reaksi individu proses itu dihadiri oleh ramai saintis: A. Szent-Gyorgyi, A. Lehninger, X. Krebs kitaran adalah nama yang diberikan, SE Severin dan lain-lain.

Antara pecahan aerobik dan anaerobik karbohidrat terdapat hubungan kait yang rapat. Pertama sekali, ia dinyatakan dalam kehadiran asid pyruvic, yang selesai pencernaan anaerobik karbohidrat dan bermula pernafasan selular (Krebs kitaran). Kedua-dua fasa yang dimangkinkan oleh enzim yang sama. Tenaga kimia yang dikeluarkan oleh pemfosforilan, dikhaskan sebagai macroergs ATP. Tindak balas kimia yang terlibat adalah enzim sama (NAD, NADP) dan kation. Perbezaan adalah seperti berikut: jika anaerobik pecahan karbohidrat kebanyakannya setempat dalam hyaloplasm, tindak balas respirasi sel berlaku terutamanya dalam mitokondria.

Dalam keadaan tertentu terdapat percanggahan antara kedua-dua fasa. Oleh itu, kehadiran oksigen kadar tindak balas glikolisis berkurangan secara mendadak (kesan Pasteur). produk glikolisis boleh menghalang metabolisme aerobik karbohidrat (kesan Crabtree).

Kitaran Krebs adalah satu siri tindak balas kimia yang menyebabkan produk degradasi karbohidrat dioksidakan kepada karbon dioksida dan air, dan tenaga kimia yang terkumpul di dalam sebatian yang kaya dengan tenaga. Semasa respirasi selular dihasilkan "pengangkut" - asid oxaloacetic (SCHOK). Selepas itu pemeluwapan dengan "pembawa" diaktifkan asid asetik sisa. Terdapat tricarboxylic asid - sitrik. Semasa tindak balas kimia, terdapat "seterusnya" sisa dalam kitaran asid asetik. Kerana setiap molekul asid pyruvic terbentuk lapan belas molekul asid adenozintrifosfatnoy. Pada akhir kitaran ia dilepaskan "pengangkut", yang bertindak balas dengan molekul baru sisa diaktifkan asid asetik.

Krebs kitaran tindak balas

Jika produk akhir pencernaan anaerobik karbohidrat adalah asid laktik, di bawah pengaruh dehidrogenase laktat dioksidakan kepada pyruvic asid. Sebahagian daripada molekul asid pyruvic adalah sintesis "pembawa" SCHOK dipengaruhi carboxylase enzim pyruvate di hadapan Mg2 + ion. molekul sebahagian asid pyruvic adalah sumber daripada "acetate aktif" - atsetilkoenzima A (acetyl-CoA). tindak balas ini dijalankan di bawah pengaruh pyruvate dehydrogenase. Asetil-CoA mengandungi bon tenaga, yang berkumpul di sekitar 5-7% daripada tenaga. Tenaga kimia pukal dihasilkan oleh pengoksidaan "acetate aktif".

Dipengaruhi tsitratsintetazy mula berfungsi dengan baik Krebs kitaran, yang membawa kepada pembentukan asid sitrat. Asid ini dipengaruhi akonitat hidratase dehydrogenated dan ditukar kepada asid cis-aconitic bahawa selepas penambahan molekul air mengalir ke dalam isocitric. Antara ketiga-tiga asid tricarboxylic keseimbangan dinamik ditubuhkan.

asid Isocitric dioksidakan kepada oxalosuccinic, yang decarboxylated dan ditukar kepada asid alpha-ketoglutaric. Tindakbalas ini dimangkin oleh isocitrate enzim. asid alfa-ketoglutaric bawah pengaruh enzim 2-oxo- (alpha-keto) -glutaratdegidrogenazy decarboxylated, menyebabkan pembentukan succinyl-CoA terdiri daripada bon tenaga.

Dalam langkah seterusnya succinyl-CoA oleh enzim succinyl-CoA synthetase yang menghantar bon tenaga GDF (asid guanozindifosfatnoy). GTP (asid guanozintrifosfatnaya) di bawah pengaruh adenylate enzim menghantar bon GTP-tenaga AMP (asid adenozinmonofosfatnoy). Krebs Cycle: formula - GTP + AMP - KDNK + ADP.

asid succinic bawah tindakan yang dehidrogenase enzim succinate (LDH) dioksidakan kepada fumaric. SDG koenzim adalah cat kuning adenina dinucleotide. Fumarate dipengaruhi enzim fumaratgidratazy ditukarkan kepada asid malic, yang seterusnya dioksidakan untuk membentuk SCHOK. Di hadapan sistem bertindak balas acetyl-CoA SCHOK lagi termasuk dalam kitaran asid tricarboxylic.

Oleh itu, satu molekul glukosa ditubuhkan untuk 38 molekul ATP (dua - disebabkan oleh glikolisis anaerobik, enam - akibat daripada pengoksidaan dua molekul NAD · H + H +, yang terbentuk semasa oksireduktsii yang glycolytic dan 30 - disebabkan oleh TCA). kecekapan CTLs 0.5. Selebihnya daripada tenaga yang dibebaskan sebagai haba. TCA adalah teroksida 16-33% asid laktat, yang lain daripada jisimnya adalah dalam resynthesis glikogen.