Кребс циклус - главне фазе и значај за биолошке системе

Највећи део хемијске енергије угљеникасе пусти под аеробним условима уз учешће кисеоника. Кребс циклус се назива циклусом лимунске киселине или ћелијског дисања. Многи научници су учествовали у дешифровању индивидуалних реакција овог процеса: А. Сзент-Гиоргии, А. Ленингер, Х. Кребс, чије је име циклус, СЕ Северин и други.

Између анаеробне и аеробне дигестијеугљени хидрати имају блиску корелацију. Пре свега, она је изражена у присуству пирувинска киселина, која се завршио анаеробни пробаву угљених хидрата и почиње ћелијско дисање (Кребс циклуса). Обе фазе катализирају исти ензими. Хемијска енергија објавио фосфорилације, резервисан као мацроергс АТП. У хемијским реакцијама учествују исте коензиме (НАД, НАДП) и катиони. Разлике су следеће: да анаеробног слом угљених хидрата претежно локализован у хиалопласм су ћелијског дисања реакције јављају се углавном у митохондријама.

Под одређеним условима се примећује антагонизамизмеђу обе фазе. Тако, у присуству кисеоника, брзина реакције гликолизе нагло смањује (ефекат Пастеура). Производи гликолизе могу инхибирати аеробни метаболизам угљених хидрата (ефекат Црабтрее).

Кребс циклус има низ хемијских реакција, ушто резултира производом разградње угљених хидрата оксидованих до угљен-диоксида и воде, а хемијска енергија се акумулира у макроергичним једињењима. Током целуларног респирације формира се "носач" - оксалооцетна киселина (СХЦХО). После тога, кондензација се јавља са "носачем" активираног остатка сирћетне киселине. Постоји трикарбоксилна киселина - лимун. У току хемијских реакција у циклусу постоји "обрт" остатка сирћетне киселине. Осамнаест молекула аденозин трифосфата се формирају из сваког молекула пируве киселине. На крају циклуса, ослобађа се "носач" који реагује са новим молекулима активираног остатка сирћетне киселине.

Кребс циклус: реакције

Ако је крајњи производ анаеробне дигестијеугљени хидрати су млечна киселина, а под утицајем лактат дехидрогеназе се оксидише до пирувичне киселине. Део молекула пирувидне киселине прелази у синтезу "носиоца" СХЦХ под утицајем ензима пируват карбоксилазе и у присуству Мг2 + јона. Део молекула пирувичне киселине је извор формирања "активног ацетата" - ацетилцоензима А (ацетил-ЦоА). Реакција се врши под утицајем пируват дехидрогеназе. Ацетил-ЦоА садржи макроергичну везу, у којој се акумулира око 5-7% енергије. Највећи део хемијске енергије формира се као резултат оксидације "активног ацетата".

Под утицајем цитратне синтетазе почињеУствари сам Кребсов циклус, који води ка формирању лимунске киселине. Ова киселина под утицајем ацонитатне хидратазе дехидрогенише и претвара у цис-аконитну киселину, која након додавања молекуле воде претвара у изомонску киселину. Између три трицарбоксилне киселине утврђена је динамичка равнотежа.

Нерастворна киселина се оксидираокалосуцциниц, која декарбоксилизује и конвертована у Алфа-Кетоглутарна Киселина. Реакција је катализована ензимом изоцитрат. Алфа-Кетоглутарна Киселина под утицајем ензима 2-оксо- (алфа-кето) -глутаратдегидрогенази декарбоксилизује, што доводи до формирања Сукцинил-ЦоА који обухвата енергетску везу.

У следећем кораку сукцинил-ЦоА под дејствомензим сукцинил-ЦоА синтетазе преноси високу енергетску везу ГДФ (гуанозин дифосфатне киселине). ГТП (гуанозин трифосфатна киселина) под утицајем ензима ГТП-аденилат киназе даје макроергичну везу АМП (аденозин монофосфат киселине). Кребс циклус: формуле - ГТП + АМП - ГДФ + АДП.

Амбер киселина под утицајем ензимаСукцинат дехидрогеназа (СДГ) се оксидира у фумарну киселину. Коензим ЛДХ је флавин аденин динуклеотид. Фумарат, под утицајем ензимске фумаратне хидратазе, претвара се у јабучну киселину, која се затим оксидира да би се формирао ЦХО. Ако је систем ацетил-ЦоА присутан у реакционом систему, СЦОК се поново укључује у циклус трицарбоксилне киселине.

Дакле, из једног молекула глукозе се формира до 38АТП молекула (два због анаеробне гликолизе, шест услед оксидације два НАДХ + Х + молекула који су формирани током гликолитичке оксидоредукције, а 30 због ЦТЦ). Коефицијент ефикасности ТСЦ је 0,5. Преостала енергија се распршује у облику топлоте. ЦТЦ оксидира 16-33% лактатну киселину, а остатак масе иде на ресинтезу гликогена.