Кребс цикъл - основните етапи и последици за биологични системи

По-голямата част от въглероден химическата енергия се освобождава при аеробни условия, свързани с кислород. Цикъла на Кребс се нарича също цикъла на лимонената киселина, или клетъчното дишане. В декодиране отделните реакции на процеса присъстваха много учени: А. Сент-Gyorgyi, A. Lehninger, Х. Krebs цикъл е името, дадено, SE Северин и други.

Между аеробни и анаеробни разбивка на въглехидрати съществува тясна корелативна връзка. На първо място, това се изразява в присъствието на пирогроздена киселина, която е завършила анаеробно разграждане на въглехидратите и започва клетъчното дишане (Krebs цикъл). Двете фази се катализират от същия ензим. Химическата енергия освободен чрез фосфорилиране, е запазено като macroergs ATP. Химичните реакции, включени са същите коензими (NAD, NADP) и катиони. Разликите са, както следва: ако анаеробно разграждане на въглехидратите предимно локализирани в hyaloplasm, клетъчни реакции дишането се появяват главно в митохондриите.

При определени условия е налице антагонизъм между двете фази. По този начин, присъствието на кислород скорост на реакцията на гликолиза намалява рязко (Pasteur ефект). гликолизните продукти могат да инхибират аеробни метаболизма на въглехидрати (Crabtree ефект).

Цикъла на Кребс е серия от химични реакции, водещи до продуктите от разграждането на въглехидрати се окислява до въглероден диоксид и вода, и химическа енергия, натрупана в енергийните богати съединения. По време на клетъчното дишане се произвежда "носител" - оксалоацетат киселина (SCHOK). След кондензация с "носител" активиран остатък на оцетна киселина. Има трикарбоксилна киселина - лимонена. По време на химични реакции, има "обръщане" остатък в цикъл оцетна киселина. Тъй като всяка молекула на пирогроздена киселина се образува осемнадесет молекули adenozintrifosfatnoy киселина. В края на цикъла е освободен "носител", която реагира с нови молекули активиран остатък на оцетна киселина.

Реакционната Krebs цикъл

Ако крайният продукт на анаеробно разграждане на въглехидратите е млечна киселина, под влиянието на лактат дехидрогеназа се окислява до пирогроздена киселина. Част от молекулите на пирогроздена киселина е синтезата на "носител" SCHOK повлиян пируват карбоксилаза ензим в присъствието на Mg2 + йони. Част пирогроздена киселина молекули е източник на "активен ацетат" - atsetilkoenzima А (ацетил-СоА). Реакцията се извършва под въздействието на пируват дехидрогеназа. Ацетил-СоА съдържа енергия връзка, който се натрупва около 5-7% от енергията. насипно химическа енергия, произведена чрез окисление на "активен ацетат".

Повлияна tsitratsintetazy започва да функционира правилно Krebs цикъл, което води до образуването на цитрат киселина. Тази киселина се влияе akonitat хидратаза дехидрогениран и се превръща в цис-аконитинова киселина, която след прибавяне на молекулата на водата преминава в изолимонена. Между трите трикарбоксилови киселини е установено динамично равновесие.

Изолимонена киселина се окислява до oxalosuccinic, която се декарбоксилира и се превръща в алфа-кетоглутаровата киселина. Реакцията се катализира от ензима изоцитрат на. Алфа-кетоглутаровата киселина под влияние на ензим 2-оксо- (алфа-кето) -glutaratdegidrogenazy декарбоксилиран, което води до образуването на сукцинил-СоА съдържащ енергия връзка.

В следващата стъпка сукцинил-СоА от ензима сукцинил-СоА синтетаза предава енергия връзка GDF (guanozindifosfatnoy киселина). GTP (guanozintrifosfatnaya киселина) под въздействието на ензима аденилат на изпраща GTP-връзка енергия AMP (adenozinmonofosfatnoy киселина). Krebs цикъл: формула - GTP + AMP - БВП + ADP.

Янтарна киселина под действието на ензим сукцинат дехидрогеназа (LDH) се окислява до фумарова. SDG коензим се флавин аденин динуклеотид. Фумарат повлиян fumaratgidratazy ензим се превръща в ябълчна киселина, която на свой ред се окислява до получаване SCHOK. В присъствието на системата взаимодействие на ацетил-СоА SCHOK отново включени в цикъла на трикарбоксилна киселина.

По този начин, една молекула глюкоза се формира до 38 молекули АТР (две - поради анаеробна гликолиза, шест - в резултат на окисляване на две молекули на NAD-H + Н +, които се образуват по време на гликолитичен oksireduktsii и 30 - поради ТСА). CTLs ефективност на 0.5. Останалата част от енергията се разсейва като топлина. ТСА се окислява 16-33% лактат киселина, останалата част от неговата маса е в ресинтезата на гликоген.