Кръбският цикъл - основните етапи и значение за биологичните системи
По-голямата част от химическата енергия от въглеродсе освобождава при аеробни условия с участието на кислород. Кръбският цикъл се нарича цикъл на лимонена киселина или клетъчно дишане. Много учени участваха в дешифрирането на индивидуалните реакции на този процес: A. Szent-Gyorgyi, A. Lenringer, H. Krebs, чието име е цикълът SE Severin и други.
Между анаеробното и аеробното храносмиланевъглехидрати са тясно корелативна връзка. На първо място, това се изразява в присъствието на пирогроздена киселина, която е завършила анаеробно разграждане на въглехидратите и започва клетъчното дишане (Krebs цикъл). Двете фази се катализират от същия ензим. Химическата енергия освободен чрез фосфорилиране, е запазено като macroergs ATP. Химичните реакции, включени са същите коензими (NAD, NADP) и катиони. Разликите са, както следва: ако анаеробно разграждане на въглехидратите предимно локализирани в hyaloplasm, клетъчни реакции дишането се появяват главно в митохондриите.
При определени условия се наблюдава антагонизъммежду двете фази. По този начин, в присъствието на кислород, скоростта на реакцията на гликолиза намалява рязко (ефект на Пастьор). Гликолизните продукти могат да инхибират аеробния метаболизъм на въглехидратите (ефекта на Crabtree).
Цикълът на Кребс има редица химични реакциикоито водят до разграждане на въглехидрати, окислени до въглероден диоксид и вода, и химическата енергия се натрупва в макроенергичните съединения. По време на клетъчното дишане се образува "носител" - оксалооцетна киселина (SHCHO). Впоследствие кондензацията протича с "носителя" на остатъка от активирана оцетна киселина. Има трикарбоксилна киселина - лимон. В хода на химическите реакции има "оборот" на остатъка от оцетната киселина в цикъла. От всяка молекула пирувинова киселина се образуват осемнадесет молекули аденозин трифосфат. В края на цикъла се освобождава "носител", който реагира с новите молекули на остатъка от активирана оцетна киселина.
Цикълът на Кребс: реакции
Ако крайният продукт на анаеробното храносмиланевъглехидратите са млечна киселина, след това под въздействието на лактат дехидрогеназа се окислява до пирувинова киселина. Част от молекулите на пирогроздена киселина отива за синтеза на "носителя" на SHCH под влиянието на ензима пируват карбоксилаза и в присъствието на Mg2 + йони. Част от молекулите на пирогрозната киселина е източникът на образуване на "активен ацетат" - ацетилкоензим А (ацетил-СоА). Реакцията се извършва под въздействието на пируват дехидрогеназата. Ацетил-СоА съдържа макроенергична връзка, в която се натрупва около 5-7% от енергията. По-голямата част от химическата енергия се образува в резултат на окисляването на "активен ацетат".
Под влиянието на цитрат синтетазата започваВсъщност самият цикъл на Кребс, който води до образуването на лимонена киселина. Тази киселина под въздействието на акронит хидратаза се дехидрогенира и се превръща в цис-аонинова киселина, която след прибавянето на водната молекула се превръща в изомониева киселина. Между трите трикарбоксилни киселини се установява динамично равновесие.
Неразтворимата киселина се окислява доoxalosuccinic, която се декарбоксилира и се превръща в алфа-кетоглутаровата киселина. Реакцията се катализира от ензима изоцитрат на. Алфа-кетоглутаровата киселина под влияние на ензим 2-оксо- (алфа-кето) -glutaratdegidrogenazy декарбоксилиран, което води до образуването на сукцинил-СоА съдържащ енергия връзка.
В следващата стъпка се действа сукцинил-СоАензим сукцинил-СоА синтетазата предава високоенергийна връзка на GDF (гуанозин дифосфатна киселина). GTP (гуанозин трифосфатна киселина) под въздействието на ензима GTP-аденилат киназа дава макроенергичната връзка на AMP (аденозин монофосфатна киселина). Цикъл на Кребс: формули - GTP + AMP - GDF + ADP.
Кехлибарна киселина под влияние на ензимаСукцинат дехидрогеназата (SDG) се окислява до фумарова киселина. Коензимът на LDH е флавин аденин динуклеотид. Фумаратът под въздействието на ензима фумарат хидратаза се превръща в ябълчна киселина, която от своя страна се окислява, образувайки SCOK. Ако системата на ацетил-СоА присъства в реакционната система, SCOQ отново се включва в цикъла на трикарбоксилната киселина.
Така че, от една молекула глюкоза се формира до 38АТР (две - поради анаеробна гликолиза, шест - в резултат на окисляване на две молекули на NAD-H + Н +, които се образуват по време на гликолитичен oksireduktsii и 30 - поради ТСА). Коефициентът на ефективност на TSC е 0,5. Останалата енергия се разсейва под формата на топлина. ТСА се окислява 16-33% лактат киселина, останалата част от неговата маса е в ресинтезата на гликоген.
