Разумевање Кребсовог циклуса у ћелијском дисању

Као и друга жива бића, ћелије треба да врше метаболизам да би произвеле енергију, од којих је једна дисањем. Ћелијско дисање може бити аеробно, што подразумева потпуно разградњу подлоге у присуству кисеоника. Аеробно дисање се одвија у митохондријима ћелије и производи више енергије. Једна од фаза аеробног дисања је циклус кребса. Кребсов циклус открио је немачки лекар и биохемичар Ханс Адолф Кребс.

Кребсов циклус је низ хемијских реакција које се јављају у живим ћелијама да би произвеле енергију из ацетил цо-А, што представља промену у односу на пирувицну киселину која је резултат гликолизе. Фазе аеробног дисања почињу од гликолизе, оксидативне декарбоксилације, кребс-овог циклуса и преноса електрона.

У овом чланку ћемо разговарати о процесу који се одвија у циклусу кребс.

Већина енергије потребне живим бићима долази из катаболизма или разградње глукозе која се дешава у ћелијама. У почетку ће глукоза проћи кроз процес гликолизе који ће је претворити у пирувицну киселину. Ако нема кисеоника, пирувична киселина ће се анаеробним дисањем прерадити у млечну киселину или алкохол. Али ако постоји кисеоник, пирувична киселина ће се прерадити аеробним дисањем да би се прерадила у енергију, воду и угљен-диоксид.

(Такође прочитајте: Фактори који утичу на еволуцију)

У кребсовом циклусу постоје две важне фазе, и то оксидативна декарбоксилација и кребсов циклус . Оксидативна декарбоксилација се односи на корак у конверзији пирувичне киселине у ацетил цо-А. Даље, ацетил цо-А ће бити доведен у митохондријску матрицу како би прошао циклус кребс-а.

Оксидативна декарбоксилација

У фази оксидативног декарбоксилације, пирувична киселина из гликолизе ће се претворити у ацетил цо-А. Ова фаза се изводи кроз неколико реакција које катализује ензимски комплекс назван пируват дехидрогеназа. Овај ензим се налази у митохондријима еукариотских ћелија и цитоплазми прокарионтских ћелија.

кребс циклус

Оксидативна декарбоксилација започиње ослобађањем карбоксилне групе (-ЦОО) из пирувичне киселине да би постала ЦО 2 . Тада ће преостала два атома пирувичне киселине у облику ЦХ 3 ЦОО - пренети вишак електрона да би постали молекул НАД + у НАДХ. Два молекула атома угљеника претвориће се у ацетат. Коначно, коензим-А или ко-А биће везан за ацетат да би се добио ацетил коензим-А или ацетил ко-А.

Кребсов циклус

Молекул ацетил цо-А затим улази у циклус кребса дајући АТП, НАДХ, ФАДХ 2 и ЦО 2 . Фазе у овом процесу формираће круг тако да се зове циклус.

кребс цицле2

Овај циклус започиње тако што се ацетил ко-А веже за оксалоацетат да би се добио цитрат. Ову реакцију катализује ензим цитрат синтаза. Тада ће цитрат ензим аконитаза претворити у изоцитрат. Изоцитрат се ензимом изоситрат дехидрогеназом прерађује у алфа-кетоглутарат. Ова реакција ослобађа ЦО 2 и производи НАДХ.

Даље, алфа-кетоглутарат или а-кетоглутарат се ензимом алфа кетоглутарат дехидрогеназом претвара у сукцинил цо-А. Ова реакција такође ослобађа ЦО 2 и производи НАДХ. Сукцинил цо-А се затим ензимом сукцинил цо-А синтетаза прерађује у сукцинат. Овај процес генерише ГТП који се затим може претворити у АТП.

После тога, сукцинат из претходног поступка ензим сукцинат дехидрогеназа претвара у фумарат и производи ФАДХ 2 . Фумарат ће се ензимом фумаразом претворити у малат. Малат се затим ензимом малат дехидрогеназа прерађује у оксалоацетат. Овај процес производи НАДХ.

Један молекул ацетил цо-А обрађен у циклусу кребса може да произведе 1 АТП, 3 НАДХ, 1 ФАДХ 2 и 2 ЦО 2 . Будући да се један молекул глукозе може разбити на два ацетил цо-А, један молекул глукозе може да произведе 2 АТП, 6 НАДХ, 2 ФАДХ 2 и 4 ЦО 2 кроз кребсов циклус. Молекули НАДХ и ФАДХ 2 ће касније ући у процес преноса електрона да би произвели АТП.