fiziologija

Krebsov ciklus

Krebsov ciklus se također naziva ciklusom trikarboksilne kiseline i koristi se kao polazni metabolit acetil koezim A, koji se dobiva djelovanjem piruvat dehidrogenaze na piruvat proizveden glikolizom.

ATP i redukcijska snaga se dobivaju iz krebsovog ciklusa; snaga smanjenja se šalje u respiratorni lanac gdje se NADH i FADH2 oksidiraju u NAD + i FAD: reducirajuća snaga se prenosi duž respiratornog lanca u sustave spajanja iz kojih se proizvodi daljnji ATP.

Krebsov ciklus je žarišna točka ne samo za metabolizam glukoze, već i za metabolizam masnih kiselina i aminokiselina, zapravo piruvat koji se pretvara u acetil koenzim A ne dolazi samo od razgradnje glukoze: ona se dobiva, na primjer, također iz transaminacije alanina (aminokiseline).

Oko 80% acetil koenzima A koji sudjeluje u krebs ciklusu dolazi od metabolizma masnih kiselina.

Acetil koenzim A je tioester, stoga ima visok energetski sadržaj koji se koristi citratnom sintazom da bi se stvorila nova veza ugljik-ugljik; citratna sintaza je prvi enzim u krebsovom ciklusu.

Metilni ugljik acetil koenzima A voljno daje (za tautomeriju) proton (postaje karbonan) i napada karbonilni ugljik oksalacetata: nastaje visokoenergetski tioester (citril koenzim A) iz kojeg se, hidrolizom, Dobiven je citrat, a koenzim A reformiran, citratna sintaza je negativno modulirana proizvodom, tj. citrat i ATP: ako se citrat akumulira to znači da je ova faza brža od ostalih pa se mora usporiti (citrat je negativni modulator).

Također, ATP utječe na djelovanje citratne sintetaze jer se iz krebsovog ciklusa dobiva redukcijska snaga koja se zatim šalje u respiratorni lanac iz kojeg se proizvodi ATP; ako akumulirate ATP to znači da se proizvodi više nego što je potrebno. Usporavanje krebsovog ciklusa (ciklus se usporava ako se jedna od njegovih faza usporava), proizvodnja ATP-a se također usporava: negativna ATP modulacija je povratna modulacija (formiranje jednog od konačnih proizvoda se modulira reguliranjem brzine fazi procesa).

U drugom stupnju krebsovog ciklusa, citrat se pretvara u izocitrat djelovanjem enzima akonitaze ; ime enzima potječe od činjenice da se citrat najprije dehidrira formiranjem cis-akonitira, a nakon toga se voda ponovno zalijepi za različiti ugljik od onog na kojem je prethodno vezan. Izocitrat se dobiva bez da supstrat napusti katalitičko mjesto; akonitaza je stereospecifični enzim: on prepoznaje tri karboksilna centra citrata i to uzrokuje da citrat ostane vezan za enzim tako da izlaz i ulaz vode uvijek prolaze kroz međuprodukt cis-aconitated.

U trećoj fazi krebsovog ciklusa imamo prvo energetsko razmatranje, jer je gubitak ugljika eliminiran kao ugljični dioksid. Enzim koji katalizira ovu fazu je izocitrat dehidrogenaza ; supstrat prolazi, prije svega, dehidrogeniranje: NAD + dobiva redukcijsku snagu i nastaje oksalosukcinat (to je oksalni derivat jantarne kiseline). Zatim se oksalosukcinat podvrgava dekarboksilaciji u a-ketoglutarat.

Enzim izocitrat dehidrogenaza ima dva mjesta za modulaciju: pozitivnu modulaciju zbog ADP i negativnu modulaciju zbog ATP. Količina konzumiranog ATP-a je vrlo visoka: ATP isporučuje energiju koja se oslobađa hidrolizom, ADP i ortofosfatom.

Ukupna koncentracija nukleozida (dušikova baza plus šećer) i nukleotida (nukleotid plus fosfat) u organizmu je gotovo konstantna: reći, dakle, da postoji mnogo ATP ili malo ADP-a (ili obrnuto, puno ADP-a i malo ATP-a) je ista stvar; ADP je sinonim potrebe za energijom i stoga je pozitivan modulator, dok je ATP simptom raspoloživosti energije i stoga je negativni modulator.

NASTAVAK: Drugi dio »