Krebs cyklus - de vigtigste faser og konsekvenser for biologiske systemer

Hovedparten af carbon kemiske energi frigives under aerobe tilstande, der involverer oxygen. Krebs cyklus kaldes også citronsyre cyklus, eller celle respiration. Ved kortlægningen individuelle reaktioner i processen deltog mange forskere: A. Szent-Gyorgyi, A. Lehninger, X. Krebs cyklus er navnet, SE Severin og andre.

Mellem aerob og anaerob nedbrydning af kulhydrater der er en tæt korrelativ forhold. Først og fremmest, udtrykkes i nærværelse af pyrodruesyre, som udfyldes anaerob nedbrydning af kulhydrater og begynder cellulære respiration (Krebs cyklus). Begge faser katalyseres af det samme enzym. Den kemiske energi frigivet ved phosphorylering, er reserveret som macroergs ATP. De involverede kemiske reaktioner er de samme coenzymer (NAD, NADP) og kationer. Forskellene er som følger: hvis anaerob nedbrydning af kulhydrater overvejende lokaliseret i hyaloplasm, de cellulære respiration reaktioner foregår hovedsageligt i mitokondrier.

Under visse betingelser er der en antagonisme mellem de to faser. Tilstedeværelsen af oxygen reaktionshastigheden af glycolyse falder kraftigt (Pasteur effekt). glycolyse produkter kan hæmme aerob metabolisme af kulhydrater (Crabtree effekt).

Krebs cyklus er en række kemiske reaktioner, der resulterer i nedbrydningsprodukterne af kulhydrater oxideres til carbondioxid og vand, og kemisk energi akkumuleret i energirige forbindelser. Under cellulære respiration produceres "bærer" - oxaleddikesyre (SCHOK). Efterfølgende kondensation med "bærer" aktiveret rest eddikesyre. Der tricarboxylsyre - citronsyre. Under kemiske reaktioner, der er en "turn" rest i eddikesyre cyklus. Fordi hvert molekyle af pyrodruesyre dannes atten molekyler adenozintrifosfatnoy syre. Ved afslutningen af cyklussen det frigives "bærer", som reagerer med nye molekyler aktiveret rest eddikesyre.

Krebs cyklus reaktion

Hvis slutproduktet af anaerob nedbrydning af kulhydrater er mælkesyre, under indflydelse af lactatdehydrogenase oxideres til pyrodruesyre. En del af molekylerne i pyrodruesyre er syntesen af "bærer" SCHOK påvirket pyruvatcarboxylase enzym i nærvær af Mg2 + -ioner. Del pyrodruesyre molekyler er en kilde til en "aktiv acetat" - atsetilkoenzima A (acetyl-CoA). Omsætningen udføres under indflydelse af pyruvatdehydrogenase. Acetyl-CoA indeholder energi binding, som akkumulerer omkring 5-7% af energien. Hovedparten kemisk energi produceret ved oxidation af "aktiv acetat".

Påvirket tsitratsintetazy begynder fungerer korrekt Krebs cyklus, hvilket fører til dannelsen af citrat syre. Denne syre påvirkes akonitat hydratase dehydrogeneret og omdannet til cis-aconitsyre, at efter tilsætning af vandmolekylet passerer ind isocitronsyre. Mellem de tre tricarboxylsyrer er etableret dynamisk ligevægt.

Isocitronsyre oxideres til oxalosuccinic, som decarboxyleres og omdannes til alfa-ketoglutarsyre. Reaktionen katalyseres af enzymet isocitrat. Alfa-ketoglutarsyre under indflydelse af enzymet 2-oxo- (a-keto) -glutaratdegidrogenazy decarboxyleret, hvilket resulterer i dannelsen af succinyl-CoA omfattende energi binding.

I det næste trin succinyl-CoA af enzymet succinyl-CoA syntetase transmitterer energi binding GDF (guanozindifosfatnoy syre). GTP (guanozintrifosfatnaya syre) under indflydelse af enzymet adenylat sender GTP-energi binding AMP (adenozinmonofosfatnoy syre). Krebs Cyklus: formel - GTP + AMP - BNP + ADP.

Ravsyre under indvirkning af enzymet succinat (LDH) oxideres til fumarsyre. SDG coenzym er flavinadenindinukleotid. Fumarat påvirket fumaratgidratazy enzym omdannes til æblesyre, som igen oxideres til dannelse SCHOK. I nærværelse af den reagerende systemet acetyl-CoA SCHOK igen medtaget i tricarboxylsyrecyklen.

Således er et molekyle glucose dannet til 38 molekyler ATP (to - på grund anaerob glykolyse, seks - som et resultat af oxidation af to molekyler af NAD · H + H +, som dannes under den glycolytiske oksireduktsii og 30 - på grund af TCA). CTL'er effektivitet på 0,5. Resten af energien spredes som varme. TCA oxideres 16-33% lactat syre, resten af dens masse er i resyntese af glycogen.