Podczas pierwszego etapu oddychania wewnątrzkomórkowegooddychanie komórkoweoddychania wewnątrzkomórkowegoglikolizyglikolizaglikolizy, dochodzi do utlenienia sześciowęglowej glukozy do dwóch cząsteczek trójwęglowego pirogronianu.

Powstający pirogronian zostaje przekształcony w acetylo‑CoAacetylo‑CoAacetylo‑CoA. Reakcja jego przekształcenia to oksydacyjna dekarboksylacja, nazywana reakcją pomostowąreakcja pomostowareakcją pomostową.

R1e8XRO3KMZFx1
Schemat przebiegu reakcji powstawania acetylo‑CoA.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Acetylo‑CoA powstaje również podczas beta‑oksydacjibeta‑oksydacjabeta‑oksydacji kwasów tłuszczowych, zachodzącej w macierzy mitochondrialnej. Ponadto związek ten jest wytwarzany z aminokwasów ketogennychaminokwasy ketogenneaminokwasów ketogennych.

W komórkach eukariotycznych cykl Krebsacykl Krebsacykl Krebsa zachodzi w macierzy mitochondrialnej i jest inicjowany przez enzym, dehydrogenazę pirogronianową. Substrat cyklu Krebsa to acetylo‑CoA, który łączy się ze szczawiooctanem, dając cytrynian. W wyniku szeregu reakcji cytrynian jest przekształcany do szczawiooctanu, a włączona w cykl Krebsa reszta acetylowa zostaje utleniona do dwutlenku węgla.

Dla zainteresowanych

Więcej na temat cyklu Krebsa przeczytasz w lekcji pt. Etapy i znaczenie cyklu Krebsa w katabolizmie tlenowym cukrówPyseGV7WJEtapy i znaczenie cyklu Krebsa w katabolizmie tlenowym cukrów.

bg‑azure

Cykl Krebsa a inne reakcje metaboliczne

RMw4HCB26Aueb1
Substraty cyklu Krebsa mogą również powstawać z aminokwasów glukogennych (jasnofioletowe) oraz aminokwasów ketogennych (jasnoniebieskie).
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Cykl Krebsa jest powiązany z wieloma przemianami metabolicznymi. Związki, biorące w nim udział, mogą być zarówno końcowymi metabolitami szlaków katabolicznych, jak i substratami szlaków anabolicznych. Wykorzystanie tych związków zależy od potrzeb organizmu, który odpowiednio reguluje metabolizm.

Szczawiooctan jest wykorzystywany do syntezy aminokwasów i zasad azotowych (puryn i pirymidyn); alfa‑ketoglutaran również umożliwia wytworzenie aminokwasów: w pierwszej kolejności glutaminianu, a pośrednio również puryn, które należą do zasad azotowych. Jest też wykorzystywany do deaminacji aminokwasów. Bursztynylo‑CoA pełni rolę substratu w syntezie porfirynyporfirynaporfirynyhemuhemhemu i chlorofiluchlorofilchlorofilu. Natomiast z cytrynianu syntetyzowane są kwasy tłuszczowe i sterole.

RLoNfEkdmwiX31
Rola cyklu Krebsa w biostyntazach. Produkty pośrednie są zużywane do biosyntez (strzałki czerwone), kiedy zapotrzebowanie komórki na energię jest zaspokojone. Produkty pośrednie są uzupełniane poprzez powstanie szczawiooctanu z pirogronianu.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Powstające w cyklu Krebsa zredukowane nośniki wodorowe NADH + HIndeks górny +FADHIndeks dolny 2 są wykorzystywane w łańcuchu oddechowymłańcuch oddechowyłańcuchu oddechowym.

Dla zainteresowanych

Więcej na temat łancucha oddechowego przeczytasz w lekcji pt. Fosforylacja oksydacyjnaP12LrKO0tFosforylacja oksydacyjna.

Słownik

acetylo‑CoA
acetylo‑CoA

połączenie koenzymu A (organicznego związku chemicznego, pełniącego funkcję przenośnika grup acylowych) z grupą acetylową (grupą funkcyjną, pochodzącą z kwasu octowego)

aminokwasy ketogenne
aminokwasy ketogenne

aminokwasy, które są rozkładane do acetylo‑CoA z wytworzeniem acetoocanu – prekursora ciał ketonowych

beta‑oksydacja
beta‑oksydacja

wieloetapowy rozkład enzymatyczny kwasów tłuszczowych do acetylo‑CoA

chlorofil
chlorofil

główny barwnik fotosyntetyczny zlokalizowany w chloroplastach roślin, silnie absorbujący światło widzialne w zakresie fal niebieskich i czerwonych

cykl Krebsa
cykl Krebsa

cykl kwasu cytrynowego; kołowy, wieloetapowy ciąg reakcji enzymatycznych, katalizowanych głównie przez oksydoreduktazy, przebiegający w mitochondriach u organizmów eukariotycznych i w cytoplazmie u organizmów prokariotycznych; u większości organizmów stanowi podstawę oddychania tlenowego; cykl został opisany w 1937 r. przez Hansa A. Krebsa

glikoliza
glikoliza

(ang. glukozalysis – degradacja) szlak metaboliczny, w którym w wyniku rozkładu jednej cząsteczki glukozy powstają: dwie cząsteczki pirogronianu, dwie cząsteczki ATP, dwie cząsteczki NADH oraz cząsteczka wody

hem
hem

barwnik zwierzęcy, zbudowany z czterech pierścieni pirolowych (połączonych grupami =CH–) i żelaza (FeIndeks górny 2+) przyłączonego do atomów azotu

łańcuch oddechowy
łańcuch oddechowy

zespół związków chemicznych, wbudowanych w błonę wewnętrzną mitochondrium, które przenoszą elektrony i protony od donora do akceptora; energia przemieszczających się elektronów jest wykorzystywana do transportu aktywnego jonów HIndeks górny + z matriks do przestrzeni międzybłonowej mitochondrium

oddychanie komórkowe
oddychanie komórkowe

utlenianie biologiczne; zachodzące w żywych komórkach procesy rozkładu różnych substancji organicznych, które dostarczają energii niezbędnej do życia; zewnętrznym przejawem oddychania komórkowego jest, u większości organizmów żywych, pobieranie tlenu, wydalanie dwutlenku węgla i wydzielanie ciepła

porfiryna
porfiryna

cykliczny związek organiczny złożony z czterech pierścieni pirolowych, połączonych mostkami metinowymi (=CH–)

reakcja pomostowa
reakcja pomostowa

oksydacyjna dekarboksylacja pirogronianu – reakcja odłączania dwutlenku węgla od cząsteczki pirogronianu z jego jednoczesną dehydrogenacją i przyłączeniem powstałej reszty acetylowej do koenzymu A, w wyniku czego tworzy się acetylokoenzym A