Cykl Krebsa lub cykl kwasu cytrynowego jest jednym z etapów metabolicznych oddychania komórek tlenowych, które zachodzi w macierzy mitochondrialnej komórek zwierzęcych.
Pamiętaj, że Oddychanie Komórkowe składa się z 3 faz:
- Glikoliza - proces rozkładania glukozy na mniejsze części, z wytworzeniem pirogronianu lub kwasu pirogronowego, z którego powstanie Acetyl-CoA.
- Cykl Krebsa - Acetylo-CoA utlenia się do CO2.
- łańcuch oddechowy - wytwarzanie większości energii z przeniesieniem elektronów z wodorów, które zostały usunięte z substancji uczestniczących w poprzednich etapach.
Role i znaczenie
Złożony cykl Krebsa pełni kilka funkcji, które przyczyniają się do metabolizmu komórkowego.
Funkcją cyklu Krebsa jest wspomaganie degradacji produktów końcowych z metabolizmu węglowodanów, lipidów i różnych aminokwasów. Substancje te są przekształcane w acetylo-CoA, z uwolnieniem CO2 i H2Synteza O i ATP.
W ten sposób wykonuje produkcja energii dla komórki.
Ponadto półprodukty stosowane jako prekursory w cyklu Krebsa są wytwarzane między różnymi etapami cyklu Krebsa.
biosynteza aminokwasów i innych biocząsteczek.W cyklu Krebsa energia z organicznych cząsteczek żywności jest przekazywana do cząsteczek przenoszących energię, takich jak ATP, do wykorzystania w aktywności komórkowej.
Reakcje cyklu Krebsa
Cykl Krebsa odpowiada sekwencji ośmiu reakcji oksydacyjnych, czyli tych, które potrzebują tlenu.
Każda z reakcji opiera się na udziale enzymów występujących w mitochondriach. Enzymy są odpowiedzialne za katalizowanie (przyspieszanie) reakcji.
Etapy cyklu Krebsa
Dekarboksylacja oksydacyjna pirogronianu
Glukoza (C6H12O6) z rozkładu węglowodanów przekształci się w dwie cząsteczki kwasu pirogronowego lub pirogronianu (C3H4O3). Glukoza ulega degradacji przez Glikolizai jest jednym z głównych źródeł Acetyl-CoA.
Dekarboksylacja oksydacyjna pirogronianu inicjuje cykl Krebsa. Odpowiada usuwaniu CO2 z pirogronianu, generując grupę acetylową, która wiąże się z koenzymem A (CoA) i tworzy Acetyl-CoA.
Dekarboksylacja oksydacyjna pirogronianu z wytworzeniem acetylo-CoA
Zauważ, że ta reakcja wytwarza NADH, cząsteczkę przenoszącą energię.
Reakcje cyklu Krebsa
Wraz z powstaniem acetylo-CoA rozpoczyna się cykl Krebsa w macierzy mitochondria. Zintegruje komórkowy łańcuch utleniania, czyli sekwencję reakcji w celu utlenienia węgli, przekształcając je w CO2.
Etapy cyklu Krebsa
Na podstawie obrazu z cyklu Krebsa, śledź krok po kroku każdą reakcję:
Kroki (1 - 2) → Enzym syntetaza cytrynianowa katalizuje reakcję przeniesienia grupy acetylo, z acetylo-CoA, dla kwas szczawiooctowy lub szczawiooctan tworząc Kwas cytrynowy lub cytrynian i uwalnianie koenzymu A. Nazwa cyklu związana jest z powstawaniem kwasu cytrynowego i różnymi zachodzącymi reakcjami.
Kroki (3 - 5) → Zachodzą reakcje utleniania i dekarboksylacji, co powoduje: kwas ketoglutarowy lub ketoglutaran. CO jest uwalniany2 i tworzą NADH+ + H+.
Kroki (6 - 7) → Następnie kwas ketoglutarowy przechodzi oksydacyjną reakcję dekarboksylacji, katalizowaną przez kompleks enzymatyczny, który zawiera CoA i NAD+. Te reakcje powstaną will kwas bursztynowy, NADH+ i cząsteczka GTP, które następnie przekazują swoją energię cząsteczce ADP, wytwarzając w ten sposób ATP.
Krok (8) → Kwas bursztynowy lub bursztynian jest utleniany do kwas fumarowy lub fumaran, którego koenzymem jest FAD. Więc będzie się formować FADH2, kolejna cząsteczka przenosząca energię.
Kroki (9 -10) → Kwas fumarowy jest uwodniony, tworząc kwas jabłkowy lub jabłczan. W końcu kwas jabłkowy ulegnie oksydacji, tworząc kwas szczawiooctowy, ponownie uruchamiając cykl.
Przeczytaj też:
- Oddychania komórkowego
- Metabolizm
- Metabolizm komórkowy
- metabolizm energetyczny
Aby dowiedzieć się więcej, obejrzyj również poniższy film: