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 มีปฏิกิริยาทางเคมีอยู่เป็นจำนวนมากส่งผลให้การย่อยอาหารในผลิตภัณฑ์คาร์โบไฮเดรตจะถูกออกซิไดซ์คาร์บอนไดออกไซด์และน้ำและพลังงานเคมีสะสมในสารพลังงานที่อุดมไปด้วย ในระหว่างโทรศัพท์มือถือการหายใจคือการผลิต "ผู้ให้บริการ" - กรด oxaloacetic (SCHOK) ภายหลังการรวมตัวกับ "ผู้ให้บริการ" เปิดใช้กรดอะซิติกตกค้าง ซิตริก - มีกรด tricarboxylic ในระหว่างการเกิดปฏิกิริยาทางเคมีที่มีการ "เปิด" สารตกค้างในวงจรกรดอะซิติก เนื่องจากโมเลกุลของกรด pyruvic แต่ละรูปแบบที่สิบแปดโมเลกุลของกรด adenozintrifosfatnoy ในตอนท้ายของวงจรมีการเปิดตัว "ผู้ให้บริการ" ซึ่งทำปฏิกิริยากับโมเลกุลของสารตกค้างใหม่เปิดใช้กรดอะซิติก

วงจร Krebs: ปฏิกิริยา

หากผลิตภัณฑ์สุดท้ายของการย่อยอาหารแบบไม่ใช้ออกซิเจนคาร์โบไฮเดรตเป็นกรดแลคติคจากนั้นภายใต้อิทธิพลของ lactate dehydrogenase จะถูกออกซิไดซ์ไปเป็นกรด pyruvic เป็นส่วนหนึ่งของโมเลกุลของกรด pyruvic ไปสังเคราะห์ "ผู้ให้" ของ SHCH ภายใต้อิทธิพลของเอนไซม์ pyruvate carboxylase และเมื่อมี Mg2 + ไอออน ส่วนหนึ่งของโมเลกุลของกรดไพรูฟิกเป็นแหล่งที่มาของการก่อตัวของ "อะซิเตทอะซิเตต" - acetylcoenzyme A (acetyl-CoA) ปฏิกิริยาจะดำเนินการภายใต้อิทธิพลของ pyruvate dehydrogenase Acetyl-CoA มีพันธะ macroergic ซึ่งในประมาณ 5-7% ของพลังงานจะสะสม พลังงานเคมีส่วนใหญ่เกิดขึ้นจากการเกิดออกซิเดชันของ "active acetate"

ภายใต้อิทธิพลของ synthetase ซิเทรตเริ่มต้นขึ้นที่จริงวงจร Krebs เองซึ่งนำไปสู่การก่อตัวของกรดซิตริก กรดนี้ภายใต้อิทธิพลของไฮโดรเจนอะคลิไทน์ถูก 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 ถูกแปลงเป็นกรด malic ซึ่งจะเป็น oxidized เพื่อฟอร์ม CHO ในกรณีที่มีอะซิติล - โคอีในระบบปฏิกิริยา SCOQ จะรวมอยู่ในวงจรกรดไตรคาร์ล็อกซิลิกอีกครั้ง

ดังนั้นจากโมเลกุลหนึ่งของกลูโคสจะเกิดขึ้นได้ถึง 38เอทีพี (สอง - เนื่องจากการ anaerobic glycolysis หก - เป็นผลมาจากการเกิดออกซิเดชันของสองโมเลกุลของ NAD · H + H + ซึ่งจะเกิดขึ้นในช่วง oksireduktsii glycolytic และ 30 - เนื่องจากการ TCA) ประสิทธิภาพ CTLs 0.5 ส่วนที่เหลือของพลังงานที่จะกระจายความร้อน TCA ออกซิไดซ์กรดแลคเตท 16-33% ส่วนที่เหลือของมวลของมันอยู่ใน resynthesis ไกลโคเจน