Что такое цикл Кребса:
Цикл Кребса или цикл лимонной кислоты, генерирует большую часть переносчиков электронов (энергии), которые будут связаны в цепи переноса электронов (CTE) в последней части клеточного дыхания эукариотических клеток.
Он также известен как цикл лимонной кислоты, потому что это цепь окисления, восстановления и преобразования цитрата.
Цитрат или лимонная кислота - это шестиуглеродная структура, которая завершает цикл путем регенерации в оксалоацетате. Оксалоацетат - это молекула, необходимая для повторного производства лимонной кислоты.
Цикл Кребса возможен только благодаря молекуле глюкозы, которая производит цикл Кальвина или темную фазу фотосинтеза.
Глюкоза в результате гликолиза будет генерировать два пирувата, которые будут производить в подготовительной фазе цикла Кребса ацетил-КоА, необходимый для получения цитрата или лимонной кислоты.
Реакции цикла Кребса происходят во внутренней мембране митохондрий, в межмембранном пространстве, которое находится между кристаллами и внешней мембраной.
Этот цикл требует ферментативного катализа для функционирования, то есть ему нужна помощь ферментов, чтобы молекулы могли реагировать друг с другом, и это считается циклом, потому что существует повторное использование молекул.
Шаги цикла Кребса
Начало цикла Кребса рассматривается в некоторых книгах с превращения глюкозы, образующейся в результате гликолиза, в два пирувата.
Несмотря на это, если мы рассмотрим повторное использование молекулы для обозначения цикла, поскольку молекула представляет собой регенерированный четырехуглеродный оксалоацетат, мы будем рассматривать предшествующую ему фазу как подготовительную.
На подготовительной фазе глюкоза, полученная в результате гликолиза, разделяется с образованием двух трехуглеродных пируватов, которые также производят один АТФ и один НАДН на пируват.
Каждый пируват окисляется до двухуглеродной молекулы ацетил-КоА и генерирует НАДН из НАД +.
Цикл Кребса запускает каждый цикл дважды одновременно через два кофермента ацетил-КоА, которые генерируют два пирувата, упомянутых выше.
Каждый цикл разделен на девять этапов, в которых будут подробно описаны наиболее важные ферменты-катализаторы для регулирования необходимого энергетического баланса:
Первый шаг
Двухуглеродная молекула ацетил-КоА связывается с четырехуглеродной молекулой оксалоацетата.
Бесплатная группа CoA.
Производит шестиуглеродный цитрат (лимонную кислоту).
Второй и третий шаг
Шестиуглеродная молекула цитрата превращается в изоцитратный изомер, сначала путем удаления молекулы воды, а на следующем этапе ее повторного включения.
Выпускает молекулу воды.
Образует изомер изоцитрат и H2O.
Четвертый шаг
Молекула изоцитрата с шестью атомами углерода окисляется до α-кетоглутарата.
LiberaCO2 (молекула углерода).
Производит пятиуглеродный α-кетоглутарат и НАДН из НАДН +.
Соответствующий фермент: изоцитратдегидрогеназа.
Пятый шаг
Пятиуглеродная молекула α-кетоглутарата окисляется с получением сукцинил-КоА.
Выпускает CO2 (молекула углерода).
Производит четырехуглеродный сукцинил-КоА.
Соответствующий фермент: α-кетоглутаратдегидрогеназа.
Шестой шаг
Молекула сукцинил-КоА с четырьмя атомами углерода заменяет свою группу КоА на фосфатную группу, образуя сукцинат.
Он производит четырехуглеродный сукцинат и АТФ из АДФ или ГТФ из ВВП.
Седьмой шаг
Молекула сукцината с четырьмя атомами углерода окисляется с образованием фумарата.
Производит четыре фумарата углерода и FDA FADH2.
Фермент: позволяет FADH2 передавать свои электроны непосредственно в цепь переноса электронов.
Восьмой шаг
К молекуле малата добавляется четырехуглеродная молекула фумарата.
Выпуск H2ИЛИ ЖЕ.
Производит четырехуглеродный малат.
Девятый шаг
Молекула четырехуглеродного малата окисляется, регенерируя молекулу оксалоацетата.
Производит: четырехуглеродный оксалоацетат и НАДН из НАД +.
Продукты цикла Кребса
Цикл Кребса производит подавляющее большинство теоретического АТФ, который генерируется клеточным дыханием.
Цикл Кребса будет рассматриваться как комбинация четырехуглеродной молекулы оксалоацетата или щавелевоуксусной кислоты с двухуглеродным коферментом ацетил-КоА с образованием лимонной кислоты или шестиуглеродного цитрата.
В этом смысле каждый цикл Кребса производит 3 NADH из 3 NADH +, 1 ATP из 1 ADP и 1 FADH2 из 1 FAD.
Поскольку цикл происходит дважды одновременно из-за двух коферментов ацетил-КоА, продуцируемых предыдущей фазой, называемой окислением пирувата, его необходимо умножить на два, что приведет к:
- 6 НАДН, который будет генерировать 18 АТФ
- 2 АТФ
- 2 FADH2, который будет генерировать 4 АТФ
Приведенная выше сумма дает нам 24 из 38 теоретических АТФ, которые возникают в результате клеточного дыхания.
Оставшийся АТФ будет получен в результате гликолиза и окисления пирувата.
Митохондрии.
Типы дыхания.
