Čo je Krebsov cyklus:
Krebsov cyklus alebo cyklus kyseliny citrónovej, generuje väčšinu elektrónových nosičov (energie), ktoré budú spojené v reťazci transportu elektrónov (CTE) v druhej časti bunkového dýchania eukaryotických buniek.
Je tiež známy ako cyklus kyseliny citrónovej, pretože predstavuje reťazec oxidácie, redukcie a transformácie citrátu.
Citrát alebo kyselina citrónová je šesťuhlíková štruktúra, ktorá dokončuje cyklus regeneráciou v oxaloacetáte. Oxaloacetát je molekula nevyhnutná na opätovnú výrobu kyseliny citrónovej.
Krebsov cyklus je možný iba vďaka molekule glukózy, ktorá produkuje Calvinov cyklus alebo temnú fázu fotosyntézy.
Glukóza prostredníctvom glykolýzy vygeneruje dva pyruváty, ktoré v pripravovanej fáze Krebsovho cyklu budú produkovať acetyl-CoA potrebný na získanie citrátu alebo kyseliny citrónovej.
Reakcie Krebsovho cyklu prebiehajú vo vnútornej membráne mitochondrií, v medzimembránovom priestore, ktorý sa nachádza medzi kryštálmi a vonkajšou membránou.
Tento cyklus potrebuje na svoje fungovanie enzymatickú katalýzu, to znamená, že potrebuje pomoc enzýmov, aby molekuly mohli navzájom reagovať, a považuje sa za cyklus, pretože dochádza k opakovanému použitiu molekúl.
Kroky Krebsovho cyklu
Začiatok Krebsovho cyklu je v niektorých knihách uvažovaný z transformácie glukózy generovanej glykolýzou na dva pyruváty.
Napriek tomu, ak vezmeme do úvahy opätovné použitie molekuly na označenie cyklu, pretože molekulou je regenerovaný oxou-acetát so štyrmi uhlíkmi, budeme fázu pred ňou považovať za prípravnú.
V prípravnej fáze sa glukóza získaná glykolýzou oddelí za vzniku dvoch trojuhlíkových pyruvátov, ktoré tiež produkujú jeden ATP a jeden NADH na každý pyruvát.
Každý pyruvát bude oxidovať na dvojuhlíkovú acetyl-CoA molekulu a generovať NADH z NAD +.
Krebsov cyklus prebieha každý cyklus dvakrát súčasne cez dva acetyl-CoA koenzýmy, ktoré generujú dva vyššie spomenuté pyruváty.
Každý cyklus je rozdelený do deviatich krokov, v ktorých budú podrobne opísané najdôležitejšie katalyzátorové enzýmy na reguláciu potrebnej energetickej bilancie:
Prvý krok
Molekula acetyl-CoA s dvoma atómami uhlíka sa viaže na molekulu oxaloacetátu so štyrmi uhlíkmi.
Bezplatná skupina CoA.
Produkuje šesťuhlíkový citrát (kyselina citrónová).
Druhý a tretí krok
Molekula citrátu so šiestimi uhlíkmi sa prevedie na izocitrátový izomér, najskôr odstránením molekuly vody a v ďalšom kroku ju znovu začlení.
Uvoľňuje molekulu vody.
Produkuje izomér izocitrát a H2O.
Štvrtý krok
Šesťuhlíková izocitrátová molekula sa oxiduje na a-ketoglutarát.
LiberaCO2 (molekula uhlíka).
Produkuje päť-uhlíkatý α-ketoglutarát a NADH z NADH +.
Relevantný enzým: izocitrát dehydrogenáza.
Piaty krok
Molekula a-ketoglutarátu s piatimi uhlíkmi sa oxiduje, aby sa získal sukcinyl-CoA.
Vydáva CO2 (molekula uhlíka).
Produkuje štvoruhlíkový sukcinyl-CoA.
Relevantný enzým: α-ketoglutarát dehydrogenáza.
Šiesty krok
Molekula so štyrmi uhlíkmi sukcinyl-CoA nahrádza svoju skupinu CoA skupinou fosfátovou, pričom vzniká sukcinát.
Vyrába štvoruhlíkový sukcinát a ATP z ADP alebo GTP z GDP.
Siedmy krok
Molekula jantárového uhlíka sa oxiduje na fumarát.
Produkuje štyri uhlíkové fumaráty a FDA FADH2.
Enzým: umožňuje FADH2 prenášať svoje elektróny priamo do reťazca transportu elektrónov.
Ôsmy krok
Molekula fumarátu so štyrmi uhlíkmi sa pridá k molekule malátu.
Uvoľnite H2ALEBO
Produkuje malátny uhlík.
Deviaty krok
Molekula malátneho uhlíka je oxidovaná a regeneruje molekulu oxaloacetátu.
Vyrába sa: oxaloacetát štvoruhlíkový a NADH z NAD +.
Výrobky z Krebsovho cyklu
Krebsov cyklus produkuje drvivú väčšinu teoretického ATP, ktorý generuje bunkové dýchanie.
Krebsov cyklus sa bude uvažovať z kombinácie štvoruhlíkovej molekuly oxaloacetátu alebo kyseliny oxalooctovej s dvojuhlíkovým acetyl-CoA koenzýmom za vzniku kyseliny citrónovej alebo šesťuhlíkového citrátu.
V tomto zmysle každý Krebsov cyklus produkuje 3 NADH z 3 NADH +, 1 ATP z 1 ADP a 1 FADH2 z 1 FAD.
Pretože cyklus nastáva dvakrát súčasne v dôsledku dvoch acetyl-CoA koenzýmov produkovaných predchádzajúcou fázou nazývanou oxidácia pyruvátu, musí sa vynásobiť dvoma, čo vedie k:
- 6 NADH, ktoré vygenerujú 18 ATP
- 2 ATP
- 2 FADH2, ktoré vygenerujú 4 ATP
Vyššie uvedený súčet poskytuje 24 z 38 teoretických ATP, ktoré sú výsledkom bunkového dýchania.
Zvyšný ATP sa získa z glykolýzy a oxidácie pyruvátu.
Mitochondrie.
Druhy dýchania.
