Krebs syklus - hovedstadiene og betydningen for biologiske systemer

Størstedelen av kjemisk energi av karbonfrigjøres under aerobiske forhold med oksygentilførsel. Krebs syklusen kalles også syklusen av sitronsyre, eller cellulær respirasjon. Mange forskere deltok i å dechiffrere de enkelte reaksjonene i denne prosessen: A. Szent-Gyorgyi, A. Lenringer, H. Krebs, hvis navn er syklusen, SE Severin og andre.

Mellom anaerob og aerob fordøyelsekarbohydrater er det en nær korrelasjon. Først av alt uttrykkes det i nærvær av pyruvsyre, som avsluttes anaerobt fordøyelse av karbohydrater og begynner cellulær respirasjon (Krebs syklus). Begge fasene blir katalysert av de samme enzymer. Den kjemiske energien frigjøres under fosforylering, den er reservert i form av makroerger av ATP. I kjemiske reaksjoner deltar de samme koenzymer (NAD, NADP) og kationer. Forskjellene er som følger: Hvis anaerob fordøyelse av karbohydrater hovedsakelig er lokalisert i hyaloplasma, skjer reaksjonene av cellulær respirasjon hovedsakelig i mitokondriene.

Under visse forhold observeres antagonismemellom begge faser. Således, i nærvær av oksygen, reduseres hastigheten til glykolysereaksjonen skarpt (Pasteur-effekt). Glykolyseproduktene kan hemme aerob metabolisme av karbohydrater (Crabtree effekten).

Krebs syklusen har en rekke kjemiske reaksjoner, isom resulterer i nedbrytningsprodukter av karbohydrater oksidert til karbondioksid og vann, og den kjemiske energien akkumuleres i de makroergiske forbindelser. Under cellulær respirasjon dannes en "bærer" - oksaloeddiksyre (SHCHO). Deretter oppstår kondens med "bæreren" av den aktiverte eddiksyrerest. Det er tricarboxylsyre - sitron. I løpet av kjemiske reaksjoner er det en "omsetning" av resten av eddiksyre i syklusen. Atten molekyler av adenosintrifosfat dannes fra hvert pyruvinsyre-molekyl. På slutten av syklusen slippes en "bærer" som reagerer med de nye molekylene av den aktiverte eddiksyrerest.

Krebs syklus: reaksjoner

Hvis det endelige produktet av anaerob fordøyelseKarbohydrat er melkesyre, under påvirkning av laktatdehydrogenase oksyderes til pyrodruesyre. En del av molekylene av pyrodruesyre er syntesen av "bærer" SCHOK påvirket pyruvat-carboxylase enzym i nærvær av Mg2 + -ioner. En del pyrodruesyremolekyler er en kilde til en "aktiv acetat" - atsetilkoenzima A (acetyl-CoA). Reaksjonen utføres under påvirkning av pyruvat dehydrogenase. Acetyl-CoA inneholder energi binding, som akkumulerer omkring 5-7% av energien. Bulk kjemisk energi som oppnås ved oksydasjon av "aktiv acetat".

Under påvirkning av citrat syntetase begynnerå fungere ordentlig Krebs Cycle, som fører til dannelsen av citrat syre. Under påvirkning av akonitathydratase blir denne syre dehydrogenert og omdannet til cis-aconitsyre, som etter tilsetning av et vannmolekyl blir til isolimon. En dynamisk likevekt etableres mellom de tre trikarboksylsyrer.

Isolimonsyren oksyderes tiloksaloartikulær, som dekarboksyleres og omdannes til alfa-ketoglutarsyre. Reaksjonen katalyseres av enzymet isocitrat dehydrogenase. Alfa-ketoglutarsyre påvirket av enzymet 2-okso- (alfa-keto) -glutarat-dehydrogenase-dekarboksylater, noe som resulterer i dannelsen av succinyl-CoA, som inneholder en makroergisk binding.

I neste trinn, succinyl-CoA under virkningen avenzymet succinyl-CoA-syntetasen overfører den makroergiske binding av HDP (guanosindifosfatsyre). GTP (guanosintrifosfatsyre) under påvirkning av enzymet GTP-adenylatkinase gir høyenergibinding AMP (adenosinmonofosfatsyre). Krebs syklus: formler - GTP + AMP - GDF + ADP.

Succinsyre under påvirkning av enzymetsuccinat dehydrogenase (LDH) oksyderes til fumar. Koezymet av LDH er flavin adenin-dinukleotid. Under påvirkning av enzymet fumarathydratase, omdannes fumarat til eplesyre, som igjen oksyderes for å danne SchOK. Hvis acetyl CoA er til stede i reaksjonssystemet, blir AACS re-inkorporert i trikarboksylsyre syklusen.

Så, fra en molekyl av glukose danner opp til 38ATP-molekyler (to - på grunn av anaerob glykolyse, seks - som et resultat av oksydasjonen av to molekyler NAD · H + H +, som ble dannet under glykolytisk oksidasjon og 30 - på bekostning av CTC). Effektiviteten til TCA er 0,5. Den gjenværende energien spres i form av varme. 16-33% melkesyre oksyderes i TCA, den gjenværende massen går til glykogenresyntese.