Що таке цикл Кребса:
Цикл Кребса, або цикл лимонної кислоти, генерує більшість електронних носіїв (енергії), які будуть з'єднані в електронно-транспортний ланцюг (КТЕ) в останній частині клітинного дихання еукаріотичних клітин.
Він також відомий як цикл лимонної кислоти, оскільки це ланцюг окислення, відновлення та перетворення цитрату.
Цитрат або лимонна кислота - це шестивуглецева структура, яка завершує цикл шляхом регенерації в оксалоацетаті. Оксалоацетат - це молекула, необхідна для повторного отримання лимонної кислоти.
Цикл Кребса можливий лише завдяки молекулі глюкози, яка виробляє цикл Кальвіна, або темній фазі фотосинтезу.
Через гліколіз глюкоза генерує два пірувати, які утворюють ацетил-КоА, що вважається підготовчою фазою циклу Кребса, ацетил-КоА, необхідну для отримання цитрату або лимонної кислоти.
Реакції циклу Кребса відбуваються у внутрішній мембрані мітохондрій, у міжмембранному просторі, який знаходиться між кристалами та зовнішньою мембраною.
Цей цикл потребує ферментативного каталізу, щоб функціонувати, тобто йому потрібна допомога ферментів, щоб молекули могли реагувати між собою, і це вважається циклом, оскільки відбувається повторне використання молекул.
Сходинки циклу Кребса
Початок циклу Кребса розглядається в деяких книгах від перетворення глюкози, що утворюється в результаті гліколізу, у два пірувати.
Незважаючи на це, якщо ми розглянемо повторне використання молекули для позначення циклу, оскільки молекула регенерується чотиривуглецевим оксалоацетатом, ми будемо розглядати фазу до неї як підготовчу.
На підготовчій фазі глюкоза, отримана в результаті гліколізу, буде відокремлюватися, утворюючи два тривуглецеві пірувати, також виробляючи один АТФ і один НАДН на піруват.
Кожен піруват окиснюється до двовуглецевої молекули ацетил-КоА і генерує НАДН із НАД +.
Цикл Кребса проходить кожен цикл двічі одночасно через два коферменти ацетил-КоА, які утворюють два пірувати, згадані вище.
Кожен цикл розділений на дев'ять етапів, де будуть деталізовані найбільш відповідні ферменти каталізатора для регулювання необхідного енергетичного балансу:
Перший крок
Молекула ацетил-КоА з двома вуглецями зв’язується з молекулою оксалацетату з чотирма вуглецями.
Безкоштовна група CoA.
Виробляє шестивуглецевий цитрат (лимонна кислота).
Другий і третій крок
Молекула цитрату з шести вуглеців перетворюється в ізомер цитотру, спочатку шляхом видалення молекули води і на наступному етапі її повторного включення.
Вивільняє молекулу води.
Утворює ізомер ізоцитрату та H2O.
Четвертий крок
Молекула шестивуглецевого ізоцитрату окислюється до α-кетоглутарата.
LiberaCO2 (молекула вуглецю).
Утворює п’ятивуглецевий α-кетоглутарат і NADH з NADH +.
Відповідний фермент: ізоцитратдегідрогеназа.
П’ятий крок
П’ятивуглецева молекула α-кетоглутарата окислюється з отриманням сукциніл-КоА.
Випускає CO2 (молекула вуглецю).
Утворює чотиривуглецевий сукциніл-КоА.
Відповідний фермент: α-кетоглутаратдегідрогеназа.
Шостий крок
Молекула чотиривуглецевого сукциніл-КоА замінює свою групу КоА фосфатною групою, утворюючи сукцинат.
Він виробляє чотиривуглецевий сукцинат та АТФ з ADP або GTP з ВВП.
Сьомий крок
Молекула чотиривуглецевого сукцинату окислюється, утворюючи фумарат.
Утворює чотири фумарату вуглецю та FDA FADH2.
Фермент: дозволяє FADH2 переносити свої електрони безпосередньо в електронно-транспортний ланцюг.
Восьмий крок
Молекула чотиривуглецевого фумарату додається до молекули малату.
Відпустіть H2АБО.
Утворює чотиривуглецевий малат.
Дев'ятий крок
Молекула чотиривуглецевого малату окислюється, регенеруючи молекулу оксалоацетату.
Виробляє: чотиривуглецевий оксалоацетат та NADH від NAD +.
Цикл продуктів Кребса
Цикл Кребса виробляє переважну більшість теоретичних АТФ, які генерує клітинне дихання.
Цикл Кребса буде розглядатися на основі комбінації чотиривуглецевої молекули оксалоацетату або оксалооцтової кислоти з двовуглецевим ацетил-КоА-коферментом з утворенням лимонної кислоти або цитрату з шести вуглецевих вуглеводнів.
У цьому сенсі кожен цикл Кребса виробляє 3 NADH з 3 NADH +, 1 ATP з 1 ADP і 1 FADH2 з 1 FAD.
Оскільки цикл відбувається двічі одночасно завдяки двом коферментам ацетил-КоА, утвореним попередньою фазою, яка називається окисленням пірувату, його потрібно помножити на два, що призводить до:
- 6 NADH, що генерує 18 АТФ
- 2 АТФ
- 2 FADH2, що генерує 4 АТФ
Сума вище дає нам 24 із 38 теоретичних АТФ, які є результатом клітинного дихання.
Решта АТФ буде отримана в результаті гліколізу та окислення пірувату.
Мітохондрії.
Види дихання.
