Krebs-cykel: funktion, steg och betydelse

Krebs-cykeln eller citronsyracykeln är ett av de metaboliska stegen i aerob cellandning som uppträder i mitokondriell matris hos djurceller.

Kom ihåg att cellandning består av tre faser:

• Glykolys - process för att bryta ner glukos i mindre delar, med bildandet av pyruvat eller pyruvsyra, som kommer från Acetyl-CoA.
• Krebs Cycle - Acetyl-CoA oxideras till CO₂.
• andningskedja - produktion av större delen av energin, med överföring av elektroner från väten, som avlägsnades från de ämnen som deltog i föregående steg.

Roller och betydelse

Den komplexa Krebs-cykeln har flera funktioner som bidrar till cellmetabolism.

Funktionen för Krebs-cykeln är att främja nedbrytningen av slutprodukter från metabolismen av kolhydrater, lipider och olika aminosyror. Dessa ämnen omvandlas till acetyl-CoA med frisättning av CO₂ och H₂O- och ATP-syntes.

Således utför den energiproduktion för cellen.

Dessutom produceras mellanprodukter som används som föregångare i Krebs-cykeln mellan de olika stadierna i Krebs-cykeln. biosyntes av aminosyror och andra biomolekyler.

Genom Krebs-cykeln överförs energi från organiska livsmedelsmolekyler till energibärande molekyler, såsom ATP, för att användas i cellulära aktiviteter.

Krebs cykelreaktioner

Krebs-cykeln motsvarar en sekvens av åtta oxidativa reaktioner, det vill säga de som behöver syre.

Var och en av reaktionerna förlitar sig på deltagande av enzymer som finns i mitokondrier. Enzymer är ansvariga för att katalysera (påskynda) reaktionerna.

Krebs cykelsteg

Oxidativ dekarboxylering av pyruvat

Glukos (C₆H₁₂O₆från nedbrytningen av kolhydrater omvandlas till två molekyler av pyruvsyra eller pyruvat (C ^)₃H₄O₃). Glukos bryts ned genom Glykolysoch är en av huvudkällorna till Acetyl-CoA.

Den oxidativa dekarboxyleringen av pyruvat initierar Krebs-cykeln. Det motsvarar avlägsnandet av en CO₂ från pyruvat, genererar acetylgruppen som binder till koenzym A (CoA) och bildar Acetyl-CoA.

Oxidativ dekarboxylering av pyruvat för att bilda acetyl-CoA

Observera att denna reaktion producerar NADH, en energibärande molekyl.

Krebs cykelreaktioner

Med bildandet av acetyl-CoA börjar Krebs-cykeln, i matrisen av mitokondrier. Det kommer att integrera en cellulär oxidationskedja, det vill säga en sekvens av reaktioner för att oxidera kolen och omvandla dem till CO₂.

Krebs cykelsteg

Baserat på bilden av Krebs-cykeln, följ steg för steg för varje reaktion:

Steg (1-2) → Enzymet citratsyntetas katalyserar gruppöverföringsreaktionen acetyl, från acetyl-CoA, för oxaloättiksyra eller oxaloacetat bildar Citronsyra eller citrat och släppa Coenzyme A. Cykelns namn är relaterat till bildandet av citronsyra och de olika reaktioner som äger rum.

Steg (3 - 5) → Oxidations- och dekarboxyleringsreaktioner uppstår och ger upphov till ketoglutarsyra eller ketoglutarat. CO släpps₂ och bilda NADH⁺ + H⁺.

Steg (6 - 7) → Därefter genomgår ketoglutarsyran en oxidativ dekarboxyleringsreaktion, katalyserad av ett enzymatiskt komplex som inkluderar CoA och NAD⁺. Dessa reaktioner kommer från bärnstenssyra, NADH⁺ och en molekyl av GTP, som därefter överför sin energi till en ADP-molekyl och därmed producerar ATP.

Steg (8) → Bärnstenssyra eller succinat oxideras till fumarsyra eller fumarat, vars koenzym är FAD. Så det kommer att bildas FADH₂, en annan energibärande molekyl.

Steg (9-10) → Fumarsyra hydratiseras och bildar äppelsyra eller malat. Slutligen kommer äppelsyra att genomgå oxidation och bilda oxaloättiksyra, vilket startar om cykeln.

Läs också:

• Cellandningen
• Ämnesomsättning
• Cellmetabolism
• energi metabolism

För att lära dig mer, se även videon nedan:

Krebs-cykel - Citronsyracykel | Kemi | Vetenskap | Khan akademin