კრებსის ციკლი ან ლიმონმჟავას ციკლი აერობული უჯრედების სუნთქვის ერთ – ერთი მეტაბოლური ეტაპია, რომელიც ხდება ცხოველური უჯრედების მიტოქონდრიულ მატრიქსში.
გახსოვდეთ, რომ უჯრედების სუნთქვა 3 ფაზისგან შედგება:
- გლიკოლიზი - გლუკოზის უფრო მცირე ნაწილებად დაყოფის პროცესი, პიროვატის ან პიროვიუმის მჟავის წარმოქმნით, რომელიც წარმოიქმნება აცეტილ- CoA.
- კრებსის ციკლი - აცეტილ- CoA იჟანგება CO– მდე2.
- რესპირატორული ჯაჭვი - ენერგიის უმეტესი ნაწილის წარმოება, ელექტრონების გადაადგილებით წყალბადებიდან, რომლებიც ამოღებულ იქნა წინა საფეხურებში მონაწილე ნივთიერებებისგან.
როლები და მნიშვნელობა
კრებსის რთულ ციკლს აქვს რამდენიმე ფუნქცია, რომლებიც ხელს უწყობენ უჯრედების მეტაბოლიზმს.
კრებსის ციკლის ფუნქციაა ხელი შეუწყოს საბოლოო პროდუქტების დეგრადაციას ნახშირწყლების, ლიპიდების და სხვადასხვა ამინომჟავების მეტაბოლიზმიდან. ეს ნივთიერებები გარდაიქმნება აცეტილ- CoA– ში, CO– ს გამოყოფით2 და ჰ2O და ATP სინთეზი.
ამრიგად, იგი ასრულებს ენერგიის წარმოება უჯრედისთვის.
გარდა ამისა, კრებსის ციკლში წინამორბედებად გამოყენებული შუალედური საშუალებები წარმოიქმნება კრებსის ციკლის სხვადასხვა ეტაპებს შორის.
ამინომჟავების და სხვა ბიომოლეკულების ბიოსინთეზი.კრებსის ციკლის საშუალებით, ორგანული საკვების მოლეკულებიდან ენერგია გადადის ენერგიის მატარებელ მოლეკულებში, მაგალითად ATP- ში, უჯრედულ საქმიანობაში გამოსაყენებლად.
კრებს ციკლის რეაქციები
კრებსის ციკლი შეესაბამება რვა ჟანგვითი რეაქციის თანმიმდევრობას, ანუ მათ, ვისაც ჟანგბადი ჭირდება.
თითოეული რეაქცია ეყრდნობა მიტოქონდრიებში აღმოჩენილი ფერმენტების მონაწილეობას. ფერმენტები პასუხისმგებელნი არიან რეაქციების კატალიზაციაში (დაჩქარებაზე).
კრებს ციკლის სცენა
პიროვატის ჟანგვითი დეკარბოქსილაცია
გლუკოზა (C6ჰ12ო6ნახშირწყლების დეგრადაციის შედეგად გადაიქცევა პიროვინის მჟავას ან პიროვატის ორ მოლეკულად (C3ჰ4ო3). გლუკოზა დეგრადირდება გლიკოლიზი, და წარმოადგენს აცეტილ- CoA– ს ერთ – ერთ მთავარ წყაროს.
პიროვატის ჟანგვითი დეკარბოქსილირება იწყებს კრებსის ციკლს. ეს შეესაბამება CO– ს ამოღებას2 პიროვატისგან, წარმოქმნის აცეტილ ჯგუფს, რომელიც აერთებს კოფერმენტ A- ს (CoA) და ქმნის აცეტილ-CoA- ს.
პიროვატის ჟანგვითი დეკარბოქსილირება აცეტილ- CoA– ს შესაქმნელად
გაითვალისწინეთ, რომ ეს რეაქცია წარმოქმნის NADH, ენერგიის მატარებელ მოლეკულას.
კრებს ციკლის რეაქციები
აცეტილ- CoA– ს ფორმირებით კრებსის ციკლი იწყება, მატრიცაში მიტოქონდრია. ეს აერთიანებს უჯრედული დაჟანგვის ჯაჭვს, ანუ რეაქციების თანმიმდევრობას ნახშირბადის დაჟანგვის მიზნით, გარდაქმნის მათ CO2.
კრებს ციკლის სცენა
კრებსის ციკლის გამოსახულების საფუძველზე, დაიცავით ეტაპობრივად თითოეული რეაქცია:
ნაბიჯები (1 - 2) → ფერმენტი ციტრატის სინთეტაზა ახდენს ჯგუფის გადაცემის რეაქციის კატალიზაციას აცეტილიაცეტილ- CoA– დან, ოქსალოცეტის მჟავა ან ოქსალოაცეტატი ჩამოყალიბება Ლიმონმჟავა ან ციტრატი და გამოყოფენ კოფერმენტს A. ციკლის სახელწოდება უკავშირდება ლიმონმჟავას წარმოქმნას და სხვადასხვა რეაქციებს, რომლებიც ხდება.
ნაბიჯები (3 - 5) ჟანგვის და დეკარბოქსილირების რეაქციები წარმოიქმნება, რის შედეგადაც ხდება კეტოგლუტარის მჟავა ან კეტოგლუტარატი. CO გამოიყოფა2 და ჩამოყალიბდეს NADH+ + თ+.
ნაბიჯები (6 - 7) → შემდეგ, კეტოგლუთარინის მჟავა განიცდის ჟანგვითი დეკარბოქსილირების რეაქციას, კატალიზირებულია ფერმენტული კომპლექსის მიერ, რომელიც მოიცავს CoA და NAD+. ეს რეაქციები წარმოიშობა სუკინის მჟავა, NADH+ და მოლეკულა GTP, რომლებიც შემდგომ გადააქვთ თავიანთი ენერგია ADP მოლეკულაზე, რითაც წარმოიქმნება ATP.
ნაბიჯი (8) სუქცინის მჟავა ან სუქცინატი იჟანგება ფუმარინის მჟავა ან ფუმარატი, რომლის კოფერმენტია FAD. ასე რომ, ის ჩამოყალიბდება FADH2, კიდევ ერთი ენერგიის მატარებელი მოლეკულა.
ნაბიჯები (9 -10) ფუმარინის მჟავა დატენიანებულია და წარმოქმნის მას ვაშლის მჟავა ან მალატი. დაბოლოს, ვაშლის მჟავა დაექვემდებარება დაჟანგვას, რომელიც ქმნის ოქსალოაციტის მჟავას, ამცირებს ციკლს.
წაიკითხეთ ასევე:
- უჯრედული სუნთქვა
- მეტაბოლიზმი
- უჯრედების მეტაბოლიზმი
- ენერგიის მეტაბოლიზმი
მეტის გასაგებად, ასევე იხილეთ ქვემოთ მოცემული ვიდეო:
