Τι είναι ο Κύκλος Krebs:
Ο κύκλος Krebs ή κύκλος κιτρικού οξέος, παράγει τους περισσότερους από τους φορείς ηλεκτρονίων (ενέργεια) που θα συνδεθούν στην αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων (CTE) στο τελευταίο μέρος της κυτταρικής αναπνοής των ευκαρυωτικών κυττάρων.
Είναι επίσης γνωστό ως κύκλος κιτρικού οξέος επειδή είναι μια αλυσίδα οξείδωσης, αναγωγής και μετασχηματισμού του κιτρικού.
Το κιτρικό ή το κιτρικό οξύ είναι μια δομή έξι άνθρακα που ολοκληρώνει τον κύκλο αναγεννώντας σε οξαλοξικό. Το οξαλοξικό είναι το μόριο που είναι απαραίτητο για την παραγωγή κιτρικού οξέος ξανά.
Ο κύκλος Krebs είναι δυνατός μόνο χάρη στο μόριο γλυκόζης που παράγει τον κύκλο Calvin ή τη σκοτεινή φάση της φωτοσύνθεσης.
Η γλυκόζη, μέσω της γλυκόλυσης, θα παράγει τα δύο πυροσταφυλικά που θα παράγουν, σε αυτό που θεωρείται η προπαρασκευαστική φάση του κύκλου Krebs, ακετυλο-ΟοΑ, απαραίτητο για να ληφθεί κιτρικό ή κιτρικό οξύ.
Οι αντιδράσεις του κύκλου Krebs λαμβάνουν χώρα στην εσωτερική μεμβράνη των μιτοχονδρίων, στον διαμεμβρανικό χώρο που βρίσκεται μεταξύ των κρυστάλλων και της εξωτερικής μεμβράνης.
Αυτός ο κύκλος χρειάζεται ενζυματική κατάλυση για να λειτουργήσει, δηλαδή χρειάζεται τη βοήθεια των ενζύμων έτσι ώστε τα μόρια να μπορούν να αντιδράσουν μεταξύ τους και θεωρείται κύκλος επειδή υπάρχει επαναχρησιμοποίηση των μορίων.
Βήματα του κύκλου Krebs
Η αρχή του κύκλου Krebs θεωρείται σε μερικά βιβλία από τον μετασχηματισμό της γλυκόζης που παράγεται από τη γλυκόλυση σε δύο πυροσταφυλικά.
Παρ 'όλα αυτά, αν σκεφτούμε την επαναχρησιμοποίηση ενός μορίου για τον προσδιορισμό ενός κύκλου, δεδομένου ότι το μόριο είναι αναγεννημένο οξαλοξικό άλας τεσσάρων άνθρακα, θα εξετάσουμε τη φάση πριν από αυτήν ως προπαρασκευαστική.
Στην προπαρασκευαστική φάση, η γλυκόζη που λαμβάνεται από τη γλυκόλυση θα διαχωριστεί για να δημιουργήσει δύο πυροσταφυλικά τριών άνθρακα, παράγοντας επίσης ένα ΑΤΡ και ένα NADH ανά πυροσταφυλικό.
Κάθε πυροσταφυλικό οξειδώνεται σε ένα μόριο ακετυλο-ΟοΑ δύο ατόμων άνθρακα και δημιουργεί ένα NADH από το NAD +.
Ο κύκλος Krebs εκτελεί κάθε κύκλο δύο φορές ταυτόχρονα μέσω των δύο συνενζύμων ακετυλο-CoA που δημιουργούν τα δύο πυροσταφυλικά που αναφέρθηκαν παραπάνω.
Κάθε κύκλος χωρίζεται σε εννέα στάδια όπου τα πιο σχετικά ένζυμα καταλύτη για τη ρύθμιση της απαραίτητης ενεργειακής ισορροπίας θα αναλυθούν:
Το πρώτο βήμα
Το μόριο δύο-άνθρακα ακετυλο-ΟοΑ συνδέεται με το μόριο οξαλοξικού τεσσάρων άνθρακα.
Δωρεάν ομάδα CoA.
Παράγει κιτρικό 6-άνθρακα (κιτρικό οξύ).
Δεύτερο και τρίτο βήμα
Το μόριο κιτρικού έξι-άνθρακα μετατρέπεται σε ισομερές ισοκυτταρικό, πρώτα αφαιρώντας ένα μόριο νερού και, στο επόμενο βήμα, ενσωματώνοντάς το ξανά.
Απελευθερώνει μόριο νερού.
Παράγει ισοκιτρικό ισομερές και H2O.
Τέταρτο βήμα
Το μόριο ισο-κιτρικού άνθρακα οξειδώνεται σε α-κετογλουταρικό.
LiberaCO2 (ένα μόριο άνθρακα).
Παράγει α-κετογλουταρικό 5-άνθρακα και NADH από το NADH +.
Σχετικό ένζυμο: ισοκυτταρική αφυδρογονάση.
Πέμπτο βήμα
Το μόριο α-κετογλουταρικού 5-άνθρακα οξειδώνεται για να ληφθεί ηλεκτρικό-CoA.
Απελευθερώνει CO2 (ένα μόριο άνθρακα).
Παράγει τετρα-άνθρακα ηλεκτρικό βινυλίου-CoA.
Σχετικό ένζυμο: α-κετογλουταρική αφυδρογονάση.
Έκτο βήμα
Το τετρα-άνθρακα ηλεκτρικό βινυλ-CoA αντικαθιστά την ομάδα του CoA με μια φωσφορική ομάδα, παράγοντας ηλεκτρικό.
Παράγει ηλεκτρικό ηλεκτρικό άλας και ATP από ADP ή GTP από το ΑΕγχΠ.
Έβδομο βήμα
Το ηλεκτρικό μόριο τεσσάρων άνθρακα οξειδώνεται για να σχηματίσει φουμαρικό.
Παράγει τέσσερα φουμαρικά άνθρακα και FDA FADH2.
Ένζυμο: επιτρέπει στο FADH2 να μεταφέρει τα ηλεκτρόνια του απευθείας στην αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων.
Όγδοο βήμα
Το μόριο τετρα-άνθρακα προστίθεται στο μόριο του μηλικού.
Απελευθέρωση Η2Ή.
Παράγει μητρικό άλας τεσσάρων άνθρακα.
Ένατο βήμα
Το μόριο μηλικού μηλεϊνικού τεσσάρου άνθρακα οξειδώνεται, αναγεννώντας το μόριο οξαλοξικού.
Παράγει: οξαλοξικό άλας τεσσάρων άνθρακα και NADH από το NAD +.
Προϊόντα κύκλου Krebs
Ο κύκλος Krebs παράγει τη συντριπτική πλειοψηφία του θεωρητικού ATP που δημιουργεί η κυτταρική αναπνοή.
Ο κύκλος Krebs θα εξεταστεί από το συνδυασμό του οξαλικού οξέος τεσσάρων άνθρακα ή του οξαλοξικού οξέος με το συνένζυμο ακετυλο-ΟοΑ δύο-άνθρακα για την παραγωγή κιτρικού οξέος ή κιτρικού έξι-άνθρακα.
Υπό αυτήν την έννοια, κάθε κύκλος Krebs παράγει 3 NADH από 3 NADH +, 1 ATP 1 ADP και 1 FADH2 από 1 FAD.
Καθώς ο κύκλος συμβαίνει δύο φορές ταυτόχρονα λόγω των δύο συνενζύμων ακετυλο-CoA που παράγονται από την προηγούμενη φάση που ονομάζεται οξείδωση πυροσταφυλικού, πρέπει να πολλαπλασιαστεί επί δύο, με αποτέλεσμα:
- 6 NADH που θα δημιουργήσει 18 ATP
- 2 ATP
- 2 FADH2 που θα δημιουργήσει 4 ATP
Το παραπάνω άθροισμα μας δίνει 24 από τα 38 θεωρητικά ATP που προκύπτουν από την κυτταρική αναπνοή.
Το υπόλοιπο ΑΤΡ θα ληφθεί από γλυκόλυση και την οξείδωση του πυροσταφυλικού.
Μιτοχόνδρια
Τύποι αναπνοής.
