Krebs-syklus: funksjon, stadier og betydning

Krebs-syklusen eller sitronsyresyklusen er et av de metabolske trinnene i aerob celleånding som forekommer i mitokondrie-matrisen til dyreceller.

Husk at cellepuste består av 3 faser:

• Glykolyse - prosess med å bryte ned glukose i mindre deler, med dannelse av pyruvat eller pyruvinsyre, som vil stamme fra Acetyl-CoA.
• Krebs-syklus - Acetyl-CoA oksyderes til CO₂.
• luftveiskjede - produksjon av mesteparten av energien, med overføring av elektroner fra hydrogener, som ble fjernet fra stoffene som deltok i de forrige trinnene.

Roller og viktighet

Den komplekse Krebs-syklusen har flere funksjoner som bidrar til cellemetabolisme.

Funksjonen til Krebs-syklusen er å fremme nedbrytningen av sluttprodukter fra metabolismen av karbohydrater, lipider og forskjellige aminosyrer. Disse stoffene omdannes til acetyl-CoA, med frigjøring av CO₂ og H₂O- og ATP-syntese.

Dermed utfører den energiproduksjon for cellen.

I tillegg produseres mellomprodukter som brukes som forløpere i Krebs-syklusen mellom de forskjellige trinnene i Krebs-syklusen. biosyntese av aminosyrer og andre biomolekyler.

Gjennom Krebs-syklusen overføres energi fra organiske molekyler i maten til energibærende molekyler, for eksempel ATP, som skal brukes i mobilaktiviteter.

Krebs-syklusreaksjoner

Krebs-syklusen tilsvarer en sekvens av åtte oksidative reaksjoner, det vil si de som trenger oksygen.

Hver av reaksjonene er avhengig av deltakelse av enzymer som finnes i mitokondrier. Enzymer er ansvarlige for å katalysere (fremskynde) reaksjonene.

Krebs syklusstadier

Oksidativ dekarboksylering av pyruvat

Glukose (C₆H₁₂O₆) fra nedbrytningen av karbohydrater vil omdannes til to molekyler av pyruvinsyre eller pyruvat (C₃H₄O₃). Glukose brytes ned Glykolyse, og er en av hovedkildene til Acetyl-CoA.

Den oksidative dekarboksyleringen av pyruvat initierer Krebs-syklusen. Det tilsvarer fjerning av en CO₂ fra pyruvat, genererer acetylgruppen som binder til koenzym A (CoA) og danner Acetyl-CoA.

Oksidativ dekarboksylering av pyruvat for å danne Acetyl-CoA

Merk at denne reaksjonen produserer NADH, et energibærende molekyl.

Krebs-syklusreaksjoner

Med dannelsen av acetyl-CoA begynner Krebs-syklusen, i matrisen til mitokondrier. Det vil integrere en cellulær oksidasjonskjede, det vil si en reaksjonssekvens for å oksidere karbonene og transformere dem til CO₂.

Krebs syklusstadier

Basert på bildet av Krebs-syklusen, følg trinn for trinn i hver reaksjon:

Trinn (1 - 2) → Enzymet sitratsyntetase katalyserer gruppeoverføringsreaksjonen acetyl, fra acetyl-CoA, for oksaloeddiksyre eller oksaloacetat danner Sitronsyre eller sitrat og slippe Coenzyme A. Navnet på syklusen er relatert til dannelsen av sitronsyre og de forskjellige reaksjonene som finner sted.

Trinn (3 - 5) → Oksidasjons- og dekarboksyleringsreaksjoner oppstår og gir opphav til ketoglutarsyre eller ketoglutarat. CO blir løslatt₂ og danner NADH⁺ + H⁺.

Trinn (6 - 7) → Deretter gjennomgår ketoglutarsyren en oksidativ dekarboksyleringsreaksjon, katalysert av et enzymatisk kompleks som inkluderer CoA og NAD⁺. Disse reaksjonene vil oppstå ravsyre, NADH⁺ og et molekyl av GTP, som deretter overfører energien til et ADP-molekyl, og dermed produserer ATP.

Trinn (8) → Ravsyre eller suksinat oksyderes til fumarsyre eller fumarat, hvis koenzym er FAD. Så det vil danne seg FADH₂, et annet energibærende molekyl.

Trinn (9-10) → Fumarsyre er hydrert og danner eplesyre eller malat. Til slutt vil eplesyre gjennomgå oksydasjon og danne oksaloeddiksyre og starte syklusen på nytt.

Les også:

• Cellular respirasjon
• Metabolisme
• Cellemetabolisme
• energimetabolisme

For å lære mer, se også videoen nedenfor:

Krebs Cycle - Sitronsyresyklus | Kjemi | Vitenskap | Khan Academy