Цикл Кребса або цикл лимонної кислоти - одна з метаболічних стадій аеробного дихання клітин, що відбувається в мітохондріальному матриксі клітин тварин.
Пам'ятайте, що дихання клітин складається з 3 фаз:
- Гліколіз - процес розщеплення глюкози на більш дрібні частини з утворенням пірувату або піровиноградної кислоти, яка буде породжувати ацетил-КоА.
- Цикл Кребса - Ацетил-КоА окислюється до СО2.
- дихальний ланцюг - виробництво більшої частини енергії з перенесенням електронів з воднів, які були вилучені з речовин, що беруть участь у попередніх етапах.
Ролі та значення
Складний цикл Кребса має кілька функцій, які сприяють метаболізму клітин.
Функція циклу Кребса полягає у сприянні деградації кінцевих продуктів із метаболізму вуглеводів, ліпідів та різних амінокислот. Ці речовини перетворюються в ацетил-КоА з виділенням СО2 та H2Синтез О та АТФ.
Таким чином, він виконує виробництво енергії для клітини.
Крім того, проміжні продукти, що використовуються як попередники в циклі Кребса, виробляються між різними стадіями циклу Кребса. біосинтез амінокислот та інших біомолекул.
Через цикл Кребса енергія з органічних молекул у їжі передається енергетичним молекулам, таким як АТФ, для використання в клітинній діяльності.
Реакції циклу Кребса
Цикл Кребса відповідає послідовності з восьми окисних реакцій, тобто таких, які потребують кисню.
Кожна з реакцій залежить від участі ферментів, що знаходяться в мітохондріях. Ферменти відповідають за каталізацію (прискорення) реакцій.
Етапи циклу Кребса
Окислювальне декарбоксилювання пірувату
Глюкоза (C6H12О6) від деградації вуглеводів перетвориться на дві молекули піровиноградної кислоти або пірувату (С3H4О3). Глюкоза деградує Гліколіз, і є одним з основних джерел ацетил-КоА.
Окисне декарбоксилювання пірувату ініціює цикл Кребса. Це відповідає видаленню CO2 з пірувату, утворюючи ацетильну групу, яка зв’язується з коферментом А (CoA) і утворює ацетил-CoA.
Окислювальне декарбоксилювання пірувату з утворенням ацетил-КоА
Зверніть увагу, що ця реакція утворює NADH, молекулу, що несе енергію.
Реакції циклу Кребса
З утворенням ацетил-КоА починається цикл Кребса в матриці мітохондрії. Він інтегрує клітинний ланцюг окислення, тобто послідовність реакцій, щоб окислити вуглеці, перетворюючи їх на CO2.
Етапи циклу Кребса
На основі образу циклу Кребса, дотримуйтесь крок за кроком кожної реакції:
Кроки (1 - 2) → Фермент цитрат-синтетаза каталізує реакцію переносу групи ацетил, з ацетил-КоА, для щавлевооцтова кислота або оксалоацетат формування Лимонна кислота або цитрат і вивільнення коферменту А. Назва циклу пов’язана з утворенням лимонної кислоти та різними реакціями, що відбуваються.
Кроки (3 - 5) → Протікають реакції окислення та декарбоксилювання кетоглутарова кислота або кетоглутарат. Вивільняється СО2 і утворюють NADH+ + H+.
Кроки (6 - 7) → Далі кетоглутарова кислота проходить реакцію окисного декарбоксилювання, каталізується ферментативним комплексом, що включає CoA та NAD+. Ці реакції виникнуть бурштинова кислота, NADH+ і молекула GTP, які згодом передають свою енергію молекулі АДФ, виробляючи таким чином АТФ.
Крок (8) → Янтарна кислота або сукцинат окислюються до фумарова кислота або фумарат, коферментом якого є FAD. Так воно буде формуватися FADH2, інша молекула, що несе енергію.
Кроки (9-10) → Фумарова кислота гідратована, утворюючи яблучна кислота або малат. Нарешті, яблучна кислота зазнає окислення, утворюючи оксалооцтову кислоту, поновлюючи цикл.
Читайте також:
- Клітинне дихання
- Обмін речовин
- Клітинний метаболізм
- енергетичний обмін
Щоб дізнатись більше, також перегляньте відео нижче:
