Przeczytaj
Cykl Krebsa, zwany także cyklem kwasu cytrynowego lub cyklem kwasów trikarboksylowych, jest jednym z etapów tlenowego oddychania komórkowego. Jego produkty wykorzystywane są do syntezy dużej liczby cząsteczek ATP podczas fosforylacji oksydacyjnejfosforylacji oksydacyjnej.
Cykl kwasu cytrynowego to zwornik reakcji katabolicznych – włączane są do niego produkty metabolizmu zarówno cukrów, jak i tłuszczów oraz aminokwasów. Za opisanie jego przebiegu w 1953 r. sir Hans Adolf Krebs otrzymał Nagrodę Nobla w dziedzinie fizjologii i medycyny.
Miejsce przebiegu cyklu Krebsa
Etapy cyklu Krebsa
Etapy te zachodzą po sobie cyklicznie. Substratem jest acetylokoenzym A (acetylo‑CoA)acetylokoenzym A (acetylo‑CoA), który powstał w reakcji pomostowej lub podczas beta‑oksydacji kwasów tłuszczowych.
Alfa‑ketoglutaran pod wpływem działania kompleksu dehydrogenazy alfa‑ketoglutaranowej ulega dekarboksylacji, a następnie połączeniu z CoA wysokoenergetycznym wiązaniem tioestrowym. W wyniku tej reakcji powstaje bursztynylo‑CoA. W następnym etapie cyklu ulega przekształceniu do bursztynianu z uwolnieniem energii, która jest wykorzystywana do syntezy GTPGTP. Reszta fosforanowa z tego związku zostaje przeniesiona na ADP. Podczas fosforylacji substratowejfosforylacji substratowej powstaje jedna cząsteczka ATP będąca bezpośrednim zyskiem energetycznym cyklu Krebsa. Uwolniony zostaje koenzym A, który może przyłączać kolejne reszty acetylowe i w postaci acetylo‑CoA wprowadzać je do kolejnych rund cyklu Krebsa.
Celem cyklu Krebsa jest wytworzenie zredukowanych form przenośników protonów i elektronów w postaci NADH + HIndeks górny ++ oraz FADHIndeks dolny 22, które będą brały udział w ostatnim etapie oddychania tlenowego – łańcuchu oddechowym. Zostaną w nim wykorzystane do wytworzenia kolejnych cząsteczek ATP.
Słownik
acetylo‑CoA, czynny octan, reszta kwasu octowego związana tioestrowo z koenzymem A, CHIndeks dolny 33CO–S–CoA
enzym z klasy hydrataz; w cyklu Krebsa katalizuje izomeryzację cytrynianiu do izocytrynianu
usuwanie atomów wodoru z cząsteczki związku chemicznego
grupa enzymów należących do klasy oksydoreduktaz; odgrywają kluczową rolę w przemianach oksydoredukcyjnych w komórce; katalizują odwracalne reakcje bezpośredniego odwodorowania zredukowanego substratu oraz przeniesienia protonów i elektronów na określone koenzymy, powodując ich redukcję
enzymatyczne usuwanie z cząsteczki związku organicznego grupy karboksylowej z wydzieleniem dwutlenku węgla
enzymy, które katalizują reakcję odłączenia dwutlenku węgla z grupy karboksylowej kwasów organicznych (dekarboksylacja)
zachodzi w cytozolu komórki w początkowych etapach oddychania komórkowego oraz podczas fermentacji; polega na przyłączeniu do ADP reszty fosforanowej, która została przeniesiona z cząsteczki substratu organicznego; podczas tego procesu wykorzystywana jest energia uwolniona na skutek zerwania wysokoenergetycznego wiązania, które łączy resztę fosforanową z substratem
proces przemiany glukozy w dwie cząsteczki pirogronianu; dostarcza energii w postaci dwóch cząsteczek kwasu adenozynotrifosforowego (ATP) oraz substancji wyjściowych do dalszych przemian metabolicznych (cyklu Krebsa i fosforylacji oksydacyjnej)
organiczny związek chemiczny – przenośnik energii w komórce; zawiera dwa wiązania wysokoenergetyczne
proces syntezy ATP w warunkach tlenowych z wykorzystaniem łańcucha oddechowego
enzymy katalizujące dołączenie cząsteczki wody do substratu
łańcuch transportu elektronów, końcowy szlak utleniania cząsteczek różnych substratów energetycznych zlokalizowany w błonie wewnętrznej mitochondrium; jego substratami są bogate energetycznie (zawierające pary elektronów o wysokim potencjale przenoszenia) zredukowane nukleotydy: NADH i FADHIndeks dolny 22 pochodzące z cyklu kwasu cytrynowego, glikolizy i beta‑oksydacji; energia swobodna uwalniana podczas przenoszenia elektronów na tlen cząsteczkowy jest wykorzystywana do syntezy ATP (fosforylacja oksydacyjna); utlenianie sprzężone jest z fosforylacją dzięki gradientowi protonowemu wytworzonemu w poprzek błony mitochondrialnej
reakcja łączenia się co najmniej dwóch cząsteczek związku chemiczenego z jednoczesnym wydzieleniem prostej cząsteczki, np. wody, chlorowodoru – zwykle jako produktu ubocznego
oksydacyjna dekarboksylacja pirogronianu – reakcja odłączania dwutlenku węgla od cząsteczki pirogronianu z jego jednoczesną dehydrogenacją i przyłączeniem powstałej reszty acetylowej do koenzymu A, by powstał acetylokoenzym A
enzym katalizujący reakcje syntezy, czyli reakcje, w wyniku których z substratów powstają bardziej złożone produkty