วงจร Krebs - ขั้นตอนหลักและความสำคัญสำหรับระบบชีวภาพ

เป็นกลุ่มของพลังงานเคมีของคาร์บอนถูกปล่อยออกภายใต้เงื่อนไขแอโรบิคด้วยการมีส่วนร่วมของออกซิเจน วงจร Krebs เรียกว่าวงจรของกรดซิตริกหรือการหายใจในเซลล์ นักวิทยาศาสตร์หลายคนมีส่วนร่วมในการถอดรหัสปฏิกิริยาแต่ละส่วนของกระบวนการนี้: A. Szent-Gyorgyi, A. Lenringer, H. Krebs ซึ่งเป็นชื่อของวัฏจักร SE Severin และคนอื่น ๆ

ระหว่างการย่อยอาหารแบบไม่ใช้ออกซิเจนและแบบแอโรบิคคาร์โบไฮเดรตมีความสัมพันธ์ใกล้ชิด ประการแรกมันแสดงออกในที่ที่มี pyruvic acid ซึ่งจะย่อยสลายคาร์บอนไดออกไซด์แบบไม่ใช้ออกซิเจนและเริ่มมีการหายใจในเซลล์ (Krebs cycle) ทั้งสองขั้นตอนถูกเร่งด้วยเอนไซม์ตัวเดียวกัน พลังงานเคมีถูกปล่อยออกมาในระหว่างการ phosphorylation มันถูกสงวนไว้ในรูปของ macroergs ของ ATP ในปฏิกิริยาเคมีมี coenzymes เดียวกัน (NAD, NADP) และ cations เข้าร่วม ความแตกต่างดังต่อไปนี้: ถ้าการย่อยสลายคาร์บอนไดออกไซด์แบบไม่ใช้ออกซิเจนเป็นส่วนสำคัญใน hyaloplasm ปฏิกิริยาของการหายใจของเซลล์จะเกิดขึ้นส่วนใหญ่ใน mitochondria

ภายใต้เงื่อนไขบางอย่างการต่อต้านเป็นที่สังเกตระหว่างทั้งสองขั้นตอน ดังนั้นในขณะที่มีออกซิเจนอัตราการเกิดปฏิกิริยาไกลโคลิเซชั่นจะลดลงอย่างรวดเร็ว (ผลของ Pasteur) ผลิตภัณฑ์ไกลโคลิซิสสามารถยับยั้งการเผาผลาญคาร์โบไฮเดรตแบบแอโรบิก (Crabtree effect)

วัฏจักรของ Krebs มีปฏิกิริยาทางเคมีอยู่เป็นจำนวนมากซึ่งส่งผลให้ผลิตภัณฑ์การสลายตัวของคาร์โบไฮเดรตที่ถูกออกซิไดซ์เป็นคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำและพลังงานทางเคมีจะสะสมอยู่ในสารประกอบ macroergic ในระหว่างการหายใจของเซลล์ "carrier" - oxaloacetic acid (SHCHO) เกิดขึ้น ต่อจากนั้นการควบแน่นเกิดขึ้นกับ "ผู้ขนส่ง" ของกากกรดอะซิติกที่ใช้งาน มีกรด tricarboxylic - มะนาว ในระหว่างการเกิดปฏิกิริยาทางเคมีจะมี "การหมุนเวียน" ของส่วนที่เหลือของกรดอะซิติกในวัฎจักร โมเลกุลของ adenosine triphosphate ทั้งหมดแปดโมเลกุลจะเกิดขึ้นจากโมเลกุลของกรดไพรูวิคแต่ละตัว ในตอนท้ายของวัฏจักร "ผู้ให้บริการ" จะถูกปล่อยออกมาซึ่งทำปฏิกิริยากับโมเลกุลใหม่ของกากกรดอะซิติกที่เปิดใช้งาน

วงจร Krebs: ปฏิกิริยา

หากผลิตภัณฑ์สุดท้ายของการย่อยอาหารแบบไม่ใช้ออกซิเจนคาร์โบไฮเดรตเป็นกรดแลคติกภายใต้อิทธิพลของนม dehydrogenase ถูกออกซิไดซ์ pyruvic กรด เป็นส่วนหนึ่งของโมเลกุลของกรด pyruvic คือการสังเคราะห์ของ "ผู้ให้บริการที่" SCHOK อิทธิพลเอนไซม์คาร์บอกซิไพรูในการปรากฏตัวของ Mg2 + ไอออน ส่วนโมเลกุลของกรดไพรูวิกเป็นแหล่งที่มาของ "อะซิเตทที่ใช้งาน" - การ atsetilkoenzima A (acetyl-CoA) ปฏิกิริยาจะดำเนินการภายใต้อิทธิพลของ dehydrogenase ไพรู Acetyl-CoA มีพันธบัตรพลังงานที่สะสมอยู่รอบ ๆ 5-7% ของพลังงานที่ พลังงานเคมีเป็นกลุ่มที่ผลิตโดยการเกิดออกซิเดชันของ "อะซิเตทที่ใช้งาน"

ภายใต้อิทธิพลของ synthetase ซิเทรตเริ่มต้นขึ้นที่จริงวงจร Krebs เองซึ่งนำไปสู่การก่อตัวของกรดซิตริก กรดภายใต้อิทธิพลของไฮโดรเจนอะคลิไทน์ถูก dehydrogenated และแปลงเป็นกรด cis-aconitic ซึ่งหลังจากการเติมโมเลกุลของน้ำกลายเป็นกรด isomonic ระหว่างกรด tricarboxylic สามชนิดจะมีการสร้างสมดุลแบบไดนามิกขึ้น

กรดที่ไม่ละลายน้ำจะถูกออกซิไดซ์เป็นoxalosuccinic ซึ่งเป็น decarboxylated และแปลงเป็นกรดอัลฟา ketoglutaric ปฏิกิริยาที่มีการเร่งปฏิกิริยาด้วยเอนไซม์ isocitrate กรดอัลฟา ketoglutaric ภายใต้อิทธิพลของเอนไซม์ 2 oxo- (alpha-Keto) -glutaratdegidrogenazy decarboxylated ผลในการก่อตัวของเป็น Succinyl CoA ประกอบด้วยพันธบัตรพลังงาน

ในขั้นตอนต่อไป succinyl-coA ภายใต้การดำเนินการเอนไซม์ succinyl-CoA synthetase จะถ่ายทอดพันธะพลังงานสูงของ GDF (guanosine diphosphate acid) GTP (guanosine triphosphate acid) ภายใต้อิทธิพลของเอนไซม์ GTP-adenylate kinase ทำให้เกิดการเชื่อมต่อของสาร AMP (adenosine monophosphate acid) Krebs cycle: สูตร - GTP + AMP - GDF + ADP

กรดแอมเบอร์ภายใต้อิทธิพลของเอนไซม์Succinate dehydrogenase (SDG) ถูกออกซิไดซ์เป็นกรดฟูมาริก โคเอ็นไซม์ของ LDH คือ flavin adenine dinucleotide Fumarate ภายใต้อิทธิพลของเอนไซม์ fumarate hydratase จะถูกแปลงเป็นกรด malic ซึ่งจะเป็นออกซิไดซ์ขึ้นรูป SCOK ถ้าระบบ acetyl-CoA มีอยู่ในระบบปฏิกิริยา SCOQ จะรวมอยู่ในวงจรกรดไตรคาร์บอซิคลิกอีกครั้ง

ดังนั้นจากโมเลกุลหนึ่งของกลูโคสจะเกิดขึ้นได้ถึง 38โมเลกุลเอทีพี (สองอันเนื่องจากการทำปฏิกิริยาไกลโคเพอร์แบบไม่ใช้ออกซิเจนเนื่องจากมีการเกิดออกซิเดชันของโมเลกุล NADH + H + 2 ตัวที่เกิดขึ้นในระหว่างการทำปฏิกิริยาไกลโคลิเยติกและ 30 อันเนื่องมาจาก CTC) สัมประสิทธิ์ของประสิทธิภาพของ TSC คือ 0.5 พลังงานที่เหลือจะกระจายตัวในรูปของความร้อน CTC oxidizes 16-33% กรดแลคเตตส่วนที่เหลือของมันไปสังเคราะห์ของไกลโคเจน