Cylchred Krebs - prif gamau a goblygiadau ar gyfer systemau biolegol

Mae'r rhan fwyaf o'r egni cemegol carbon yn cael ei ryddhau o dan amodau aerobig sy'n cynnwys ocsigen. elwir hefyd yn y cylch Krebs cylch asid sitrig, neu resbiradaeth gell. Wrth datgodio adweithiau unigol y broses a fynychwyd gan lawer o wyddonwyr: A. Szent-Gyorgyi, A. Lehninger, beicio X. Krebs yw'r enw a roddir, SE Severin ac eraill.

Rhwng dadansoddiad aerobig ac anaerobig o garbohydradau mae perthynas agos cydberthynol. Yn gyntaf oll, mae'n cael ei fynegi yn y mhresenoldeb asid pyruvic, a gwblheir y treuliad anaerobig o garbohydradau ac yn dechrau resbiradaeth gellog (cylchred Krebs). Ddau gyfnod yn cael eu catalyzed gan yr un ensym. Mae'r egni cemegol a ryddhawyd gan ffosfforyleiddiad, yn cael ei gadw fel macroergs ATP. Mae'r adweithiau cemegol sy'n ymwneud yr un fath coenzymes (NAD, NADP) a cationau. Mae'r gwahaniaethau fel a ganlyn: os yw anaerobig dadansoddiad o garbohydradau yn lleol yn bennaf yn hyaloplasm, adweithiau resbiradaeth gellog yn digwydd yn bennaf yn y mitocondria.

O dan rai amodau mae gelyniaeth rhwng y ddau gam. Felly, mhresenoldeb ocsigen cyfradd adwaith o glycolysis yn lleihau yn sylweddol (effaith Pasteur). Gall cynhyrchion glycolysis atal metaboledd aerobig o garbohydradau (Crabtree effaith).

Mae'r cylch Krebs yn gyfres o adweithiau cemegol sy'n arwain at y cynnyrch diraddio carbohydradau yn cael eu oxidized i garbon deuocsid a dŵr, ac ynni cemegol cronedig yn y cyfansoddion ynni-gyfoethog. Yn ystod resbiradaeth gellog yn cael ei gynhyrchu "cludwr" - asid oxaloacetic (SCHOK). Yn dilyn hynny anwedd gyda "cludwr" activated asid asetig gweddillion. Mae tricarboxylic asid - citrig. Yn ystod adweithiau cemegol, mae "dro" gweddillion yn y cylch asid asetig. Gan fod pob moleciwl o asid pyruvic ei ffurfio deunaw moleciwlau asid adenozintrifosfatnoy. Ar ddiwedd y cylch yn cael ei ryddhau "cludwr", sy'n adweithio gyda moleciwlau newydd gweddillion activated asid asetig.

adwaith cylchred Krebs

Os bydd y cynnyrch terfynol o dreulio anaerobig o garbohydradau yn asid lactig, dan ddylanwad dehydrogenase lactad ei oxidized i pyruvic asid. Rhan o'r moleciwlau o asid pyruvic yn y synthesis o "cludwr" dylanwadu SCHOK ensym carboxylase pyrwfad ym mhresenoldeb + ïonau Mg2. moleciwlau Rhan asid pyruvic yn ffynhonnell o "asetad gweithredol" - atsetilkoenzima A (asetyl-CoA). Mae'r adwaith yn cael ei wneud o dan ddylanwad dehydrogenase pyruvate. Acetyl-CoA cynnwys bond ynni, sy'n cronni tua 5-7% o'r ynni. Mae'r egni cemegol swmp gynhyrchu gan ocsideiddio o "asetad gweithredol".

Dylanwadu tsitratsintetazy dechrau gweithio'n iawn cylchred Krebs, sy'n arwain at ffurfio asid sitrad. Mae'r asid yn cael ei ddylanwadu akonitat dehydrogenated hydratase a trosi i mewn i'r asid cis-aconitic bod ar ôl ychwanegu y moleciwl dŵr yn mynd i mewn i isocitric. Rhwng y tri asidau tricarboxylic ecwilibriwm dynamig yn cael ei sefydlu.

asid Isocitric cael ei oxidized i oxalosuccinic, sy'n cael ei decarboxylated a drosi i asid alffa-ketoglutaric. Mae'r adwaith catalyzed gan y isocitrate ensym. asid alffa-ketoglutaric dan ddylanwad y ensym 2-oxo- (alffa-KETO) -glutaratdegidrogenazy decarboxylated, gan arwain at ffurfio succinyl-CoA sy'n cynnwys bond ynni.

Yn y cam nesaf succinyl-CoA gan ensym succinyl-CoA synthetase darlledu bond egni GDF (asid guanozindifosfatnoy). RhAG (asid guanozintrifosfatnaya) dan ddylanwad y adenylate ensym yn anfon bond RhAG-ynni AMP (asid adenozinmonofosfatnoy). Krebs Beicio: fformiwla - GTP + AMP - GDP + ADP.

asid Succinic dan effaith y dehydrogenase succinate ensym (LDH) yn cael ei oxidized i fumaric. SDG coenzyme yn Flavin adenin diniwcleotid. Fumarate ensym fumaratgidratazy dylanwadu cael ei drawsnewid i mewn i asid malic, sydd yn ei dro yn cael ei oxidized i ffurfio SCHOK. Ym mhresenoldeb y system adweithio acetyl-CoA SCHOK eto eu cynnwys yn y cylch asid tricarboxylic.

Felly, un moleciwl o glwcos yn cael ei ffurfio i 38 foleciwlau o ATP (dau - o ganlyniad i glycolysis anaerobig, chwech - o ganlyniad i ocsideiddio o ddau moleciwlau o NAD · H + H +, sy'n cael eu ffurfio yn ystod y oksireduktsii glycolytic a 30 - o ganlyniad i TCA). CTLs effeithlonrwydd o 0.5. Mae gweddill y ynni yn cael ei afradloni fel gwres. Mae'r TCA ei oxidized 16-33% asid lactad, weddill ei màs yn y resynthesis o glycogen.