Ciclo di Krebs - le fasi principali e il significato per i sistemi biologici

La maggior parte dell'energia chimica del carbonioviene rilasciato in condizioni aerobiche con la partecipazione di ossigeno. Il ciclo di Krebs è anche chiamato ciclo dell'acido citrico, o respirazione cellulare. Molti scienziati hanno preso parte alla decifrazione delle reazioni individuali di questo processo: A. Szent-Gyorgyi, A. Lenringer, H. Krebs, il cui nome è il ciclo, SE Severin e altri.

Tra digestione anaerobica e aerobicai carboidrati c'è una stretta correlazione. Prima di tutto, si esprime in presenza di acido piruvico, che si completa la digestione anaerobica dei carboidrati e comincia respirazione cellulare (ciclo di Krebs). Entrambe le fasi sono catalizzate dagli stessi enzimi. L'energia chimica rilasciata da fosforilazione, è riservato come macroergs ATP. Nelle reazioni chimiche partecipano gli stessi coenzimi (NAD, NADP) e cationi. Le differenze sono le seguenti: se digestione anaerobica dei carboidrati prevalentemente localizzata hyaloplasm, le reazioni respirazione cellulare si verificano soprattutto nei mitocondri.

Sotto certe condizioni si osserva antagonismotra entrambe le fasi. Pertanto, in presenza di ossigeno, la velocità della reazione di glicolisi diminuisce bruscamente (effetto Pasteur). I prodotti di glicolisi possono inibire il metabolismo aerobico dei carboidrati (l'effetto Crabtree).

Il ciclo di Krebs ha una serie di reazioni chimiche, inche si traducono in prodotti di decomposizione di carboidrati ossidati in anidride carbonica e acqua, e l'energia chimica viene accumulata nei composti macroergici. Durante la respirazione cellulare, si forma un "carrier" - acido ossalacetico (SHCHO). Successivamente, la condensa si verifica con il "vettore" del residuo di acido acetico attivato. C'è acido tricarbossilico - limone. Nel corso delle reazioni chimiche, c'è un "turnover" del resto dell'acido acetico nel ciclo. Diciotto molecole di adenosina trifosfato sono formate da ciascuna molecola di acido piruvico. Alla fine del ciclo, viene rilasciato un "carrier" che reagisce con le nuove molecole del residuo di acido acetico attivato.

Ciclo di Krebs: reazioni

Se il prodotto finale della digestione anaerobicai carboidrati sono acido lattico, quindi sotto l'influenza di lattato deidrogenasi viene ossidato in acido piruvico. Parte delle molecole dell'acido piruvico passa alla sintesi del "vettore" dello SHCH sotto l'influenza dell'enzima piruvato carbossilasi e in presenza di ioni Mg2 +. Parte delle molecole dell'acido piruvico è la fonte della formazione di "acetato attivo" - acetilcoenzima A (acetil-CoA). La reazione viene condotta sotto l'influenza di piruvato deidrogenasi. L'acetil-CoA contiene un legame macroergico, in cui si accumula circa il 5-7% dell'energia. La maggior parte dell'energia chimica si forma come risultato dell'ossidazione di "acetato attivo".

Sotto l'influenza di citrato sintetasi iniziaIn realtà il ciclo di Krebs stesso, che porta alla formazione di acido citrico. Questo acido sotto l'influenza dell'aconito idratasi viene deidrogenato e convertito in acido cis-aconitico, che dopo l'aggiunta della molecola d'acqua si trasforma in un acido isomonico. Tra i tre acidi tricarbossilici si stabilisce un equilibrio dinamico.

L'acido insolubile è ossidato aoxalosuccinic, che è decarbossilata e convertito in acido alfa-chetoglutarico. La reazione è catalizzata dall'enzima isocitrate enzima. Acido alfa-chetoglutarico sotto l'influenza dell'enzima 2-oxo- (alfa-cheto) -glutaratdegidrogenazy decarbossilata, causando la formazione di succinil-CoA comprendente legame energia.

Nella fase successiva, succinil-CoA sotto azioneenzima succinil-CoA sintetasi trasmette un legame ad alta energia di GDF (acido guanosina difosfato). GTP (guanosina trifosfato acido) sotto l'influenza dell'enzima GTP-adenilato chinasi dà la connessione macroergica di AMP (acido adenosina monofosfato). Ciclo di Krebs: formule - GTP + AMP - GDF + ADP.

Acido ambrato sotto l'influenza dell'enzimaLa succinato deidrogenasi (SDG) viene ossidata in acido fumarico. Il coenzima di LDH è flavina adenina dinucleotide. Il fumarato sotto l'influenza dell'enzima fumarato idratasi viene convertito in acido malico, che a sua volta viene ossidato formando SCOK. Se il sistema acetil-CoA è presente nel sistema di reazione, lo SCOQ viene nuovamente incluso nel ciclo dell'acido tricarbossilico.

Quindi, da una molecola di glucosio è formata fino a 38Molecole di ATP (due dovute alla glicolisi anaerobica, sei dovute all'ossidazione di due molecole di NADH + H + che si sono formate durante l'ossidoriduzione glicolitica e 30 a causa della CTC). Il coefficiente di efficienza del TSC è 0,5. L'energia rimanente viene dissipata sotto forma di calore. Il CTC ossida il 16-33% di acido lattico, il resto della sua massa va alla risintesi del glicogeno.