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, è espresso in presenza di acido piruvico, che termina la digestione anaerobica dei carboidrati e inizia la respirazione cellulare (ciclo di Krebs). Entrambe le fasi sono catalizzate dagli stessi enzimi. L'energia chimica viene rilasciata durante la fosforilazione, è riservata sotto forma di macroerg di ATP. Nelle reazioni chimiche partecipano gli stessi coenzimi (NAD, NADP) e cationi. Le differenze sono le seguenti: se la digestione anaerobica dei carboidrati è localizzata principalmente negli ialoplasmi, le reazioni della respirazione cellulare avvengono principalmente 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 dei 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 iniziacorretto funzionamento del ciclo di Krebs, che porta alla formazione di acido citrato. Questo acido è influenzato akonitat idratasi deidrogenato e trasformato in acido cis-aconitico che dopo l'aggiunta della molecola d'acqua passa nella isocitrico. Tra i tre acidi tricarbossilici è stabilito equilibrio dinamico.

L'acido insolubile è ossidato aoxalo-succinico, che è decarbossilato e convertito in acido alfa-chetoglutarico. La reazione è catalizzata dall'enzima isocitrato deidrogenasi. L'acido alfa-chetoglutarico è decarbossilato sotto l'influenza dell'enzima 2-oxo- (alfa-cheto) -glutarato deidrogenasi, con conseguente formazione di succinil CoA contenente un legame macroergico.

Nella fase successiva, succinil-CoA sotto azioneenzima succinil-CoA sintetasi trasmette energia legame GDF (acido guanozindifosfatnoy). GTP (acido guanozintrifosfatnaya) sotto l'influenza della adenilato enzima invia legame GTP-AMP energia (acido adenozinmonofosfatnoy). Ciclo di Krebs: formula - GTP + AMP - PIL + 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 per formare un CHO. In presenza di acetil-CoA 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.