Krebs-cyklus: funktion, stadier og betydning

Krebs-cyklussen eller citronsyrecyklussen er et af de metaboliske trin i aerob celleånding, der forekommer i mitokondrie-matricen af ​​dyreceller.

Husk at celleåndedræt består af 3 faser:

• Glykolyse - proces med nedbrydning af glukose i mindre dele med dannelse af pyruvat eller pyruvinsyre, som vil stamme fra Acetyl-CoA.
• Krebs-cyklus - Acetyl-CoA oxideres til CO₂.
• åndedrætskæde - produktion af det meste af energien med overførsel af elektroner fra hydrogener, som blev fjernet fra de stoffer, der deltog i de foregående trin.

Roller og vigtighed

Den komplekse Krebs-cyklus har flere funktioner, der bidrager til cellemetabolisme.

Krebs-cyklusens funktion er at fremme nedbrydningen af ​​slutprodukter fra metabolismen af ​​kulhydrater, lipider og forskellige aminosyrer. Disse stoffer omdannes til acetyl-CoA med frigivelse af CO₂ og H₂O- og ATP-syntese.

Således udfører den energiproduktion til cellen.

Derudover produceres mellemprodukter brugt som forløbere i Krebs-cyklussen mellem de forskellige faser af Krebs-cyklussen. biosyntese af aminosyrer og andre biomolekyler.

Gennem Krebs-cyklussen overføres energi fra organiske fødevaremolekyler til energibærende molekyler, såsom ATP, der skal bruges i cellulære aktiviteter.

Krebs-cyklusreaktioner

Krebs-cyklussen svarer til en sekvens af otte oxidative reaktioner, det vil sige dem, der har brug for ilt.

Hver af reaktionerne er afhængige af deltagelse af enzymer, der findes i mitokondrier. Enzymer er ansvarlige for at katalysere (fremskynde) reaktionerne.

Krebs cyklustrin

Oxidativ decarboxylering af pyruvat

Glukose (C₆H₁₂O₆fra nedbrydningen af ​​kulhydrater omdannes til to molekyler af pyruvinsyre eller pyruvat (C2)₃H₄O₃). Glukose nedbrydes gennem Glykolyseog er en af ​​de vigtigste kilder til Acetyl-CoA.

Den oxidative decarboxylering af pyruvat initierer Krebs-cyklussen. Det svarer til fjernelsen af ​​en CO₂ fra pyruvat, der genererer acetylgruppen, der binder til coenzym A (CoA) og danner Acetyl-CoA.

Oxidativ decarboxylering af pyruvat til dannelse af Acetyl-CoA

Bemærk, at denne reaktion producerer NADH, et energibærende molekyle.

Krebs-cyklusreaktioner

Med dannelsen af ​​acetyl-CoA begynder Krebs-cyklussen i matrixen af mitokondrier. Det vil integrere en cellulær oxidationskæde, det vil sige en reaktionssekvens for at oxidere kulstofferne og omdanne dem til CO₂.

Krebs cyklustrin

Baseret på billedet af Krebs-cyklussen, følg trin for trin i hver reaktion:

Trin (1-2) → Enzymet citratsyntetase katalyserer gruppeoverførselsreaktionen acetyl, fra acetyl-CoA, til oxaloeddikesyre eller oxaloacetat danner Citronsyre eller citrat og frigive co-enzym A. Navnet på cyklussen er relateret til dannelsen af ​​citronsyre og de forskellige reaktioner, der finder sted.

Trin (3 - 5) → Oxidations- og decarboxyleringsreaktioner forekommer, hvilket giver anledning til ketoglutarsyre eller ketoglutarat. CO frigives₂ og danner NADH⁺ + H⁺.

Trin (6-7) → Derefter gennemgår ketoglutarsyren en oxidativ decarboxyleringsreaktion, katalyseret af et enzymatisk kompleks, der inkluderer CoA og NAD⁺. Disse reaktioner vil stamme ravsyre, NADH⁺ og et molekyle af GTP, som efterfølgende overfører deres energi til et ADP-molekyle og derved producerer ATP.

Trin (8) → Ravsyre eller succinat oxideres til fumarsyre eller fumarat, hvis koenzym er FAD. Så det vil danne sig FADH₂, et andet energibærende molekyle.

Trin (9-10) → Fumarsyre er hydreret og danner æblesyre eller malat. Endelig vil æblesyre gennemgå oxidation og danne oxaloeddikesyre og genstarte cyklussen.

Læs også:

• Cellulær respiration
• Metabolisme
• Cellemetabolisme
• energimetabolisme

For at lære mere, se også videoen nedenfor:

Krebs-cyklus - Citronsyrecyklus | Kemi | Videnskab | Khan Academy