Цикл Кребса - повне пояснення + його креслення

Цикл Кребса - цикл, що використовується аеробними організмами для отримання енергії.

Продукт у циклі креб утворює сполуку у формі лимонної кислоти, тому цикл креб також називають циклом лимонної кислоти.

Давайте розглянемо наступне пояснення,

Клітинне дихання в циклі Кребса

Як випливає з назви, цикл Кребсів взято від імені його засновника, сера Ганса Адольфа Кребса, який першим започаткував цикл Кребсів або цикл лимонної кислоти.

Він біохімік змішаної німецької та англійської національностей, де завдяки відкриттю цього складного циклу пан Кребс та Фріц Ліпманн отримали Нобелівську премію з фізіології та медицини в 1953 році.

Етап клітинного дихання починається з процесу гліколізу, який полягає в розщепленні глюкози до піровиноградної кислоти та окисному фосфорилюванні, що виробляє аденотрифосфат або 2 АТФ і 2 НАДН.

Після отримання молекул піровиноградної кислоти в процесі гліколізу, піровиноградна кислота буде перероблена для вступу в стадії циклу Кребса.

Етапи циклу Кребса

Важливо знати дві стадії кребів, по-перше, стадію підготовки, коли піровиноградна кислота буде перетворена в ацетил ко-А в процесі окисного декарбоксилювання.

Другий - це стадія циклу, яка відбуватиметься в мітохондріальному матриксі.

1. Окислювальне декарбоксилювання

Механізм циклу Кребса

З'єднання, отримане в результаті процесу гліколізу у вигляді піровиноградної кислоти, вступить у стадію окисного декарбоксилювання, яка знаходиться в мітохондріях клітин організму, а потім переходить у підготовчу реакцію перед входом в цикл Кребса.

Піровиноградна кислота в процесі гліколізу буде перетворена в ацетил ко-А в процесі окислення. Цей процес окислення спричинений вивільненням електронів, що призводить до зменшення компонента атома вуглецю. Про це свідчить зменшення складу 3 атомів вуглецю в піровиноградної кислоті до 2 атомів вуглецю, цей результат - ацетил-КоА. Цей процес відновлення вуглецевої складової називається окислювальним декарбоксилюванням.

Читайте також: Що таке хребетні? (Пояснення та класифікація)

Окрім отримання ацетил-КоА, процес окислення в цих мітохондріях також здатний перетворювати NAD + в NADH, захоплюючи електрони. Кінцевими результатами цього етапу підготовки є ацетил-КоА, CO 2 і 2NADH.

Ацетил-КоА, який є продуктом цієї стадії, буде використовуватися для процесу циклу Кребса.

2. Цикл Кребса

Цикл Кребса

У циклі Кребса існує вісім стадій, реакції яких відбуваються безперервно від початку до кінця і відбуваються неодноразово,

Повний процес циклу відбувається наступним чином,

  1. Утворення цитратів - це початковий процес, який відбувається в циклі Кребсса. Там, де відбувається процес конденсації ацетил-КоА з оксалоацетатом, який утворює цитрат з ферментом цитратсинтазою.
  2. Цитрат, вироблений у попередньому процесі, буде перетворений в ізоцитрат за допомогою ферменту аконітази.
  3. Ферменти дегідрування ізоцитрату здатні перетворювати ізоцитрат в α-кетоглутарат за допомогою NADH. У процесі цієї реакції також відбувається виділення однієї молекули вуглекислого газу.
  4. Альфа-кетоглутарат проходить процес окислення з утворенням сукциніл-КоА. Під час цього окислення NAD + приймає електрони (відновлюється), перетворюючись на NADH + H +. Ферментом, який каталізує цю реакцію, є альфа-кетоглутаратдегідрогеназа.
  5. Сукциніл-КоА перетворюється на сукцинат. Виділена енергія використовується для перетворення гуанозиндифосфату (ВВП) та фосфорилювання (Пі) в гуанозинтрифосфат (ГТФ). Потім цей GTP можна використовувати для створення ATP.
  6. Сукцинат, отриманий в результаті попереднього процесу, буде окислений до фумарату. Під час цього окислення FAD приймає електрони (відновлення) і стає FADH 2 . Фермент сукцинатдегідрогеназа каталізує видалення двох воднів із сукцинату.
  7. Далі йде процес гідратації, цей процес викликає додавання атома водню до вуглецевого зв’язку (C = C), завдяки чому він вироблятиме продукт у формі малату.
  8. Потім малат окислюється з утворенням оксалоацетату за допомогою ферменту малатдегідрогенази. Цей оксалоацетат захоплює ацетил-КоА, щоб цикл кребсів міг продовжуватися. Кінцевим результатом цього етапу також є NADH.
Читайте також: Поради щодо підтягнутого та красивого тіла а-ля Secret Model Victoria

Результати циклу Кребса

Кількість енергії (АТФ), що утворюється в циклі Кребса, становить 12 АТФ

3 НАД + = 9 АТФ

1 FAD = 2 ATP

1 АТФ = 1 АТФ

Взагалі кажучи, можна зробити висновок, що з усіх вищезазначених процесів цикл Кребса має на меті перетворити ацетил-КоА та H 2 O у СО2 та виробляти високу енергію у вигляді АТФ, НАДН та ФАД.


Довідково

  • Цикл цитричної кислоти - Академія Хан