Κύκλος Krebs - Πλήρης εξήγηση + Τα σχέδιά της

Ο κύκλος Krebs είναι ο κύκλος που χρησιμοποιείται από τους αερόβιους οργανισμούς για την παραγωγή ενέργειας.

Το προϊόν στον κύκλο kreb παράγει μια ένωση με τη μορφή κιτρικού οξέος, οπότε ο κύκλος kreb αναφέρεται επίσης ως κύκλος κιτρικού οξέος.

Ας δούμε την ακόλουθη εξήγηση,

Κυτταρική αναπνοή στον κύκλο Krebs

Όπως υποδηλώνει το όνομα, ο κύκλος krebs προέρχεται από το όνομα του ιδρυτή του, Sir Hans Adolf Krebs, ο οποίος ξεκίνησε για πρώτη φορά τον κύκλο krebs ή τον κύκλο κιτρικού οξέος.

Είναι βιοχημικός μεικτής γερμανικής και αγγλικής εθνικότητας, όπου χάρη στην ανακάλυψη αυτού του πολύπλοκου κύκλου, ο κ. Krebs και ο Fritz Lipmann έλαβαν το βραβείο Νόμπελ Φυσιολογίας ή Ιατρικής το 1953.

Το στάδιο της κυτταρικής αναπνοής ξεκινά με τη διαδικασία της γλυκόλυσης, δηλαδή τη διάσπαση της γλυκόζης σε πυρουβικό οξύ και την οξειδωτική φωσφορυλίωση που θα παράγουν αδενοτριφωσφορικό ή 2 ATP και 2 NADH.

Μετά την παραγωγή των μορίων του πυρουβικού οξέος από τη διαδικασία γλυκόλυσης, το πυροστατικό οξύ θα υποβληθεί σε επεξεργασία για να εισέλθει στα στάδια του κύκλου Krebs.

Τα στάδια του κύκλου Krebs

Υπάρχουν δύο στάδια krebs που είναι σημαντικό να γνωρίζουμε, πρώτον, το στάδιο προετοιμασίας όπου το πυροστατικό οξύ θα μετατραπεί σε ακετύλιο co-A μέσω μιας διαδικασίας οξειδωτικής αποκαρβοξυλίωσης.

Το δεύτερο είναι το στάδιο του κύκλου που θα πραγματοποιηθεί στον μιτοχονδριακό πίνακα.

1. Οξειδωτική αποκαρβοξυλίωση

Η ένωση που προκύπτει από τη διεργασία γλυκόλυσης με τη μορφή πυρουβικού οξέος θα εισέλθει στο στάδιο οξειδωτικής αποκαρβοξυλίωσης που βρίσκεται στα μιτοχόνδρια των κυττάρων του σώματος για να πάει στη συνέχεια στην προπαρασκευαστική αντίδραση πριν εισέλθει στον κύκλο Krebs.

Το πυρουβικό οξύ από τη διαδικασία της γλυκόλυσης θα μετατραπεί σε ακετύλιο συν-Α μέσω της διαδικασίας οξείδωσης. Αυτή η διαδικασία οξείδωσης προκαλείται από την απελευθέρωση ηλεκτρονίων, προκαλώντας τη μείωση του συστατικού του ατόμου άνθρακα. Αυτό υποδηλώνεται από τη μείωση της σύνθεσης 3 ατόμων άνθρακα σε πυρουβικό οξύ σε 2 άτομα άνθρακα, αυτό το αποτέλεσμα είναι ακετυλο-ΟοΑ. Αυτή η διαδικασία μείωσης του συστατικού άνθρακα ονομάζεται οξειδωτική αποκαρβοξυλίωση.

Εκτός από την παραγωγή ακετυλο-CoA, η διαδικασία οξείδωσης στα μιτοχόνδρια είναι επίσης ικανή να μετατρέψει το NAD + σε NADH συλλαμβάνοντας ηλεκτρόνια. Το τελικό αποτέλεσμα αυτού του σταδίου προετοιμασίας είναι ακετυλο-ΟοΑ, CO₂ και 2NADH.

Το ακετύλιο-CoA που είναι το προϊόν αυτού του σταδίου θα χρησιμοποιηθεί για τη διαδικασία του κύκλου krebs.

2. Κύκλος Krebs

Στον κύκλο krebs υπάρχουν οκτώ στάδια των οποίων οι αντιδράσεις εμφανίζονται συνεχώς από την αρχή έως το τέλος και εμφανίζονται επανειλημμένα,

Η πλήρης διαδικασία κύκλου εμφανίζεται ως εξής,

1. Ο σχηματισμός κιτρικών είναι η αρχική διαδικασία που συμβαίνει στον κύκλο krebss. Όπου υπάρχει μια διαδικασία συμπύκνωσης ακετυλο-ΟοΑ με οξαλοξικό οξύ που θα σχηματίσει κιτρικό με το ένζυμο συνθάση κιτρικού.
2. Το κιτρικό που παράγεται από την προηγούμενη διαδικασία θα μετατραπεί σε ισοκυτταρικό με τη βοήθεια του ενζύμου ακονιτάσης.
3. Τα ένζυμα αφυδρογόνωσης του ισοκυττάρου είναι ικανά να μετατρέψουν το ισοκυτταρικό σε α-κετογλουταρικό με τη βοήθεια του NADH. Κατά τη διαδικασία αυτής της αντίδρασης λαμβάνει χώρα επίσης η απελευθέρωση ενός μορίου διοξειδίου του άνθρακα.
4. Το άλφα-κετογλουταρικό άλας υποβάλλεται σε διαδικασία οξείδωσης για την παραγωγή ηλεκτρικού-CoA. Κατά τη διάρκεια αυτής της οξείδωσης, το NAD + δέχεται ηλεκτρόνια (μειώνει) για να γίνει NADH + H +. Το ένζυμο που καταλύει αυτήν την αντίδραση είναι η α-κετογλουταρική αφυδρογονάση.
5. Το Succinyl-CoA μετατρέπεται σε ηλεκτρικό. Η ενέργεια που απελευθερώνεται χρησιμοποιείται για τη μετατροπή της διφωσφορικής γουανοσίνης (GDP) και της φωσφορυλίωσης (Pi) σε τριφωσφορική γουανοσίνη (GTP). Αυτό το GTP μπορεί στη συνέχεια να χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία ATP.
6. Το ηλεκτρικό που παράγεται από την προηγούμενη διαδικασία θα οξειδωθεί σε φουμαρικό. Κατά τη διάρκεια αυτής της οξείδωσης, το FAD θα δεχτεί ηλεκτρόνια (αναγωγή) και θα γίνει FADH₂. Το ένζυμο ηλεκτρικό αφυδρογονάση καταλύει την απομάκρυνση δύο υδρογόνων από το ηλεκτρικό.
7. Στη συνέχεια είναι η διαδικασία ενυδάτωσης, αυτή η διαδικασία προκαλεί την προσθήκη ενός ατόμου υδρογόνου στον δεσμό άνθρακα (C = C) έτσι ώστε να παράγει ένα προϊόν με τη μορφή μηλικού.
8. Το μηλικό οξειδώνεται στη συνέχεια για να παράγει οξαλοξικό με τη βοήθεια του ενζύμου μηλεϊκής αφυδρογονάσης. Αυτό το οξαλοξικό άλας θα συλλάβει ακετυλο-CoA έτσι ώστε ο κύκλος krebs να μπορεί να συνεχιστεί. Το τελικό αποτέλεσμα αυτού του σταδίου είναι επίσης το NADH.

Αποτελέσματα κύκλου Krebs

Η ποσότητα ενέργειας (ATP) που παράγεται στον κύκλο Krebs είναι 12 ATP

3 NAD + = 9 ATP

1 FAD = 2 ATP

1 ATP = 1 ATP

Σε γενικές γραμμές, μπορούμε να συμπεράνουμε ότι από όλες τις παραπάνω διαδικασίες, ο κύκλος Krebs στοχεύει στη μετατροπή των Acetyl-CoA και H₂Το Ο γίνεται CO2 και παράγει υψηλή ενέργεια με τη μορφή ATP, NADH και FADH.

Αναφορά

• Κύκλος Κυτρικού οξέος - Khan Academy