fizioloģija

Krebsa cikls

Krebs ciklu sauc arī par trikarboksilskābes ciklu un izmanto kā sākuma metabolītu acetilacetīmu A, ko iegūst, iedarbojoties uz piruvāta dehidrogenāzi uz piruvāta, ko ražo ar glikolīzi.

ATP un samazinošā jauda tiek iegūta no krebsas cikla; samazinošā jauda tiek nosūtīta uz elpošanas ķēdi, kur NADH un FADH2 tiek attiecīgi oksidēti uz NAD + un FAD: samazināšanas jauda tiek pārvietota gar elpošanas ķēdi uz sakabes sistēmām, no kurām tiek ražots papildu ATP.

Krebs cikls ir centrālais punkts ne tikai glikozes vielmaiņas procesam, bet arī taukskābju un aminoskābju metabolismam, patiesībā piruvāts, kas tiek pārvērsts par acetilkoenzīmu A, nenāk tikai no glikozes noārdīšanās: tas tiek iegūts, piemēram, , arī no alanīna (aminoskābes) transaminācijas.

Aptuveni 80% acetils Koenzīma A, kas piedalās krebs ciklā, rodas no taukskābju metabolisma.

Acetil-koenzīms A ir tioesteris, tāpēc tam ir augsts enerģijas saturs, ko izmanto citrāta sintāzes, lai izveidotu jaunu oglekļa-oglekļa saiti; citrāta sintāze ir pirmais enzīms krebs ciklā.

Acetilacenzīma A metilspirts labprāt iegūst (tautomērijai) protonu (kļūst par karboanionu) un uzbrūk oksalacetāta karbonilogļūdeņražam: veidojas augsts enerģijas tioesteris (citrila koenzīms A), no kura, hidrolizējot, tiek iegūts citrāts un tiek pārveidots koenzīms A. Produkts, ti, citrāts un ATP, negatīvi modulē citrāta sintāzi: ja citrāts uzkrājas, tas nozīmē, ka šis posms ir ātrāks par citiem, tāpēc tas ir palēnināts (citrāts ir negatīvais modulators).

Arī ATP ietekmē citrāta sintāzes darbību, jo no krebsas cikla iegūst samazinošo jaudu, kas pēc tam tiek nosūtīta uz elpošanas ķēdi, no kuras tiek ražots ATP; ja jūs uzkrājat ATP, tas nozīmē, ka tiek ražots vairāk nekā nepieciešams. Palēninot krebs ciklu (cikls palēninās, ja viena no tās fāzēm palēninās), arī ATP ražošana palēninās: negatīvā ATP modulācija ir atgriezeniskās saites modulācija (viena gala produkta veidošana tiek modulēta, regulējot ātrumu). procesa posms).

Krebs cikla otrajā posmā citrāts tiek pārvērsts izocitrātā, veicot akonitāzes fermentu; fermenta nosaukums izriet no tā, ka citrāts vispirms dehidratējas, veidojot cis-akonizētu, un pēc tam ūdens atkārtoti iekļūst citā oglekļa dioksīdā, salīdzinot ar to, kurā tas bija iepriekš piesaistīts. Isocitrāts tiek iegūts bez substrāta atstāšanas no katalītiskās vietas; akonitāze ir stereospecifisks enzīms: tā atpazīst trīs citrāta karboksilskābes centrus un tas izraisa citrāta saistīšanos ar fermentu tā, lai izejas un ūdens ievadīšana vienmēr iet cauri starpposma cis-akonitētajam.

Krebs cikla trešajā posmā mums ir pirmais enerģijas apsvērums, jo ir zudums oglekļa dioksīdam. Enzīmu, kas katalizē šo posmu, ir izocitrāta dehidrogenāze ; substrāts, pirmkārt, tiek dehidrogenēts: NAD + iegūst samazinošu jaudu un veidojas oksalosukcināts (tas ir okcīnskābes oksāls atvasinājums). Tad oksalosukcināts tiek dekarboksilēts līdz α-ketoglutarātam.

Fermentam izocitrāta dehidrogenāzei ir divas modulācijas vietas: pozitīva modulācija ADP dēļ un negatīva modulācija ATP dēļ. Katru dienu patērētā ATP daudzums ir ļoti augsts: ATP piegādā enerģiju, ko atbrīvo hidrolīze, ADP un ortofosfāts.

Kopējā nukleozīdu (slāpekļa bāze un cukurs) un nukleotīdu (nukleotīdu plus fosfāta) koncentrācija organismā ir gandrīz nemainīga: tādēļ, ka ir daudz ATP vai maz ADP (vai otrādi, daudz ADP un maz ATP) ir tas pats; ADP ir enerģijas nepieciešamības sinonīms, un tāpēc tas ir pozitīvs modulators, bet ATP ir enerģijas pieejamības pazīme un tāpēc ir negatīvs modulators.

TURPINĀT: Otrā daļa »