Ο κύκλος του Krebs ονομάζεται επίσης κύκλος κιτρικού οξέος ή κύκλος TCA που βοηθά στη δημιουργία δύο από τα μόρια διοξειδίου του άνθρακα.
Τα βήματα του κύκλου Krebs περιλαμβάνουν μια αλυσίδα αντιδράσεων με μειωμένη μορφή NADH και FADH2. Τα βήματα του κύκλου Krebs, συμπεριλαμβανομένων των φάσεων όπως η συμπύκνωση, ο ισομερισμός, οι οξειδωτικές αποκαρβοξυλιώσεις και η οξειδωτική αποκαρβοξυλίωση.
Υπάρχουν τέσσερα από το μόριο άνθρακα που εμπλέκεται, το οξαλοξικό που βοηθά στην έναρξη του κύκλου και αναγεννάται αφού ολοκληρωθούν και τα οκτώ βήματα του κύκλου του κιτρικού οξέος. Τα βήματα του κύκλου Krebs είναι μια αλυσίδα αντιδράσεων ενυδάτωσης, αποκαρβοξυλίωσης, οξειδοαναγωγής και αφυδάτωσης. Όλα τα ένζυμα που εμπλέκονται στα στάδια του κύκλου Krebs είναι διαλυτά.
Κάθε στροφή στον κύκλο γίνεται για να σχηματίσει ένα ATP ή ένα GTP καθώς και με άλλα τρία μόρια NADH και ένα μόριο FADH2 χρησιμοποιείται περαιτέρω στα βήματα του κύκλου Krebs για τη μέθοδο κυτταρική αναπνοή να κάνει ATP για όλους κυττάρων. Με απλά λόγια είναι μια αλυσίδα αντίδρασης που είναι χημική από τη φύση της και γίνεται από αερόβιο οργανισμό.
Ο Κύκλος του Krebs μπορεί επίσης να ονομαστεί κύκλος κιτρικού οξέος (CAC) ή κύκλος τρικαρβοξυλικού οξέος (TCA). Αυτός ο κύκλος λαμβάνει χώρα στη μιτοχονδριακή μήτρα και είναι το πρωταρχικό βήμα αερόβιας επεξεργασίας μέσα σε ένα κύτταρο. Η διαδικασία οξειδώνει τα παράγωγα γλυκόζης, τα λιπαρά οξέα και τα αμινοξέα σε διοξείδιο του άνθρακα (CO2) μέσω μιας σειράς βημάτων ελεγχόμενων από ένζυμα.
Ο κύκλος του κιτρικού οξέος διατηρεί την παραγωγή ενέργειας μαζί με την ύπαρξη οξειδωμένο οξικό και προέρχεται από λίπη, πρωτεΐνες, υδατάνθρακες, πρωτεΐνες στον άνθρακα διοξίδιο. Από την άλλη, με το να είσαι το ίδιο, Τα βήματα του κύκλου Krebs περιλαμβάνουν τον μηχανισμό για την οξειδωτική ανάλυση για μονάδες ακετυλίου και στη συνέχεια χρησιμεύει ως βασική πηγή για κυτταρική ενέργεια.
Υπάρχει μια κουβέντα ακετυλο CoA, το Τα βήματα του κύκλου του Krebs φαίνονται στη μήτρα των μιτοχονδρίων. Στην κυτταρική βιολογία, το Τα μιτοχόνδρια είναι ένα οργανίδιο που έχει μεμβράνη που συχνά λέγεται ότι είναι το ηλεκτρικό σπίτι του κελιού και επίσης λέγεται ότι είναι κυψελωτά εργοστάσια ηλεκτροπαραγωγής καθώς χρησιμοποιούνται για την παραγωγή της μέγιστης ποσότητας ATP.
Κυτταρική αναπνοή Βήματα κύκλου Krebs
Υπάρχει μόνο ένα ένζυμο για τα στάδια του κύκλου Krebs που είναι αδιάλυτο, είναι η ηλεκτρική αφυδρογονάση που είναι ενσωματωμένη μέσα στα μιτοχόνδρια.
Η διαδικασία των βημάτων του κύκλου Krebs περιλαμβάνει 8 από τις φάσεις. Όχι όπως η γλυκόλυση, αυτός ο κύκλος δεν είναι ένας ανοιχτός βρόχος με το τελευταίο στάδιο της διαδρομής να είναι η αναγέννηση μιας ένωσης που χρησιμοποιείται στο στάδιο έναρξης.
Τα οκτώ από τα βήματα είναι μια πλήρης αλυσίδα όλων των αντιδράσεων που είναι δυνατές και δημιουργούν μόρια δύο διοξειδίου του άνθρακα, NADH και FADH2, GTP ή ATP. Αυτή η οδός λέγεται ότι είναι αερόβια καθώς κατασκευάζονται τα FADH2 και NADH και θα μεταφέρει τα ηλεκτρόνια στην επόμενη διαδρομή στο σύστημά του που χρησιμοποιεί το αέριο οξυγόνο.
Η γλυκόλυση παράγει πυροσταφυλικό το οποίο, υπό αερόβιες συνθήκες, μεταφέρεται στα μιτοχόνδρια μέσω μιας πρωτεΐνης φορέα εντός της μεμβράνης. Εκεί αποκαρβοξυλιώνεται οξειδωτικά από ένα τεράστιο σύμπλοκο ενζύμων που ονομάζεται σύμπλοκο πυροσταφυλικής αφυδρογονάσης. Αυτή η αντίδραση είναι μη αναστρέψιμη και απαιτεί συνένζυμο Α καθώς και παραγωγή 1 CO2 και συλλαμβάνει δύο ηλεκτρόνια με NAD.
Η διαδικασία των βημάτων του κύκλου Krebs περιλαμβάνει:
1 βήμα
Η πρώτη φάση των βημάτων του κύκλου Krebs περιλαμβάνει το βήμα για τη συμπύκνωση που βοηθά στο συνδυασμό της ομάδας των ακετυλών δύο άνθρακα.
Αυτή η ομάδα δύο άνθρακα προέρχεται από το ακετύλιο CoA που συνδέεται με το οξαλοξικό που έχει τέσσερα από τα μόριο άνθρακα για να δημιουργήσει ένα μόριο κιτρικού άλατος που έχει έξι μόρια άνθρακα.
Το CoA λέγεται ότι συνδέεται με μια ομάδα που ονομάζεται σουλφυδρύλιο και στη συνέχεια κάνει τον τρόπο να διαχέεται που συνδέεται τελικά με την άλλη ομάδα ακετυλίου. Αυτή η διαδικασία λέγεται ότι είναι μη αναστρέψιμη και ο λόγος είναι ότι είναι υπερβολικά εξεργολογική. Ο ρυθμός αντίδρασης για αυτό το βήμα παρατηρείται από την όχι και τόσο θετική ανάδραση και τη διαθεσιμότητα της ποσότητας ΑΤΡ.
Υπάρχει αύξηση του επιπέδου του ATP με μείωση του ρυθμού της αντίδρασης. Μαζί με την εργασία για πολλά βήματα αυτή η αντίδραση απελευθερώνει τους μόρια του NAD που ανάγονται σε NADH. Ποτέ δεν υπάρχει έλλειψη αντιδραστηρίων που θα αποτελέσουν εμπόδιο για την εκτέλεση. Αυτός ο κύκλος βοηθά στη δημιουργία ενέργειας που καταναλώνεται από τα κύτταρα.
2 βήμα
Το κιτρικό λέγεται ότι είναι τρικαρβοξυλικό οξύ και προέρχεται από την ομάδα των τριών της καρβοξυλικής ομάδας του κιτρικού οξέος.
Το κιτρικό φαίνεται να χάνει ένα από τα μόρια του νερού και από την άλλη κερδίζει επίσης ένα άλλο καθώς το κιτρικό μετατρέπεται στην ισομερή του μορφή που ονομάζεται ισοκιτρικό. Έτσι με τη συμμετοχή κιτρικού, τα βήματα του κύκλου Krebs ολοκληρώνουν τη δεύτερη φάση του.
Στη δεύτερη αντίδραση του κύκλου Krebs, λαμβάνει χώρα η ισομερίωση του κιτρικού σε ισοκιτρικό. Ως ενδιάμεσο, σχηματίζεται cis-aconitate. Επομένως, είναι μια αλληλουχία αντίδρασης δύο σταδίων. Οι Κρεμπς Ο κύκλος είναι το δεύτερο στάδιο της κυτταρικής αναπνοής. Κατά τη διάρκεια του κύκλου του Krebs, η ενέργεια που αποθηκεύεται στο πυροσταφυλικό άλας μεταφέρεται σε NADH και FADH2και παράγεται κάποιο ATP.
Μόλις σχηματιστεί κιτρικό άλας, το κιτρικό συνεχίζει στο βήμα 2 στο οποίο μετασχηματίζεται σε ένα μόριο ισομερούς που ονομάζεται ισοκιτρικό. Αυτό το βήμα πραγματοποιείται σε δύο διαφορετικές αντιδράσεις. μια αντίδραση αφυδρόλυσης ακολουθούμενη από μια αντίδραση υδρόλυσης. το κιτρικό είναι πολύ σταθερό για τις αντιδράσεις που ακολουθούν. Έτσι, η Ακοντιάση συνδέεται με το Κιτρικό για να μετακινήσει ένα από τα άτομα οξυγόνου του για να δημιουργήσει ένα πιο ασταθές κιτρικό ισομερές.
Η ένωση κιτρικό έχει το ρόλο της στους θεμελιώδεις μεταβολισμούς. Είναι το κιτρικό ανιόν και το οξύ του τρικαρβοξυλικού και επίσης μια συζευγμένη βάση της ένωσης κιτρικό άλας και το συζυγές οξύ του κιτρικού. Αυτή η ένωση κιτρικό χρησιμοποιείται για να κάνει τα ούρα στο αίμα λιγότερο όξινα ή αλκαλικά. Αυτό βοηθά στην πρόληψη της ανάπτυξης λίθων στα νεφρά.
Βήματα 3 και 4
Σε αυτή τη φάση των σταδίων του κύκλου Krebs, υπάρχει μια εμπλοκή οξείδωσης για το ισοκιτρικό που δημιουργεί ένα μόριο άνθρακα.
Η ισοκιτρική ένωση όταν οξειδώνεται σχηματίζει ένα μόριο άνθρακα που περιέχει πέντε άνθρακες. Έχει επίσης ένα κετογλουταρικό άλφα μαζί με ένα μόριο διοξειδίου του άνθρακα και δύο από τα ηλεκτρόνια.
Η απελευθέρωση δύο από τα ηλεκτρόνια που απελευθερώνονται μειώνονται από NAD σε NADH. Αυτά τα βήματα γίνονται για να ρυθμιστούν μέσω της αρνητικής ανάδρασης από την τριφωσφορική αδενοσίνη και το NADH και επίσης επηρεάζονται από τη θετική έκβαση της ADP. Το τρίτο και τέταρτο στάδιο του κύκλου Krebs αποτελείται από τα βήματα αποκαρβοξυλίωσης και οξείδωσης.
Αυτό βοηθά στην απελευθέρωση του ηλεκτρονίου που βοηθά στη μείωση του NAD σε NADH και επίσης βοηθά στην απελευθέρωση του ομάδα καρβοξυλίου που κάνει μόρια από διοξείδιο του άνθρακα. Το προϊόν της τρίτης φάσης στα στάδια του κύκλου Krebs είναι άλφα κετογλουταρικό και μια ομάδα σουκινυλίου παρασκευάζεται από την τέταρτη φάση των σταδίων του κύκλου Krebs.
Το CoA φαίνεται να συνδέεται με το προϊόν του σταδίου 4 που είναι η ηλεκτρυλική ομάδα για την παραγωγή ηλεκτρυλίου CoA. Το ένζυμο που αυτόν τον κύκλο Οι χρήσεις είναι όλες ανεξάρτητες μεταξύ τους και διατίθενται συνεχώς και έτσι ένα ένζυμο ζητείται να επεξεργαστεί το βήμα 4 και έτσι προσδιορίζεται από μια ανατροφοδότηση που είναι αναστολέας του ATP, του NADH και επίσης του ηλεκτρυλικού CoA.
5 βήμα
Οποιαδήποτε ομάδα φωσφορικών αλάτων λέγεται ότι είναι υποκατάστατο του συνένζυμου Α και έχει καλό δεσμό με υψηλή ενέργεια φτιαγμένη για τον εαυτό της.
Η ενέργεια που παράγεται καταναλώνεται στο επίπεδο της φωσφορυλίωσης του υποστρώματος. Είναι τη στιγμή που η ομάδα ηλεκτρυλίου μετατρέπεται σε ηλεκτρικό. Αυτό γίνεται για έναν από τους δύο λόγους - για να σχηματιστεί είτε τριφωσφορική αδενίνη είτε τριφωσφορική γουανίνη.
Η αντίδραση του succinyl-CoA στο ηλεκτρικό (βλέπε σχήμα) προχωρά μέσω του ενδιάμεσου ηλεκτρυλοφωσφορικού. Στο πρώτο βήμα, το συνένζυμο Α, το οποίο βρίσκεται στην ομάδα ηλεκτρυλίου, υποκαθίσταται από ένα ιόν όξινου φωσφορικού Ο ηλεκτρικός φωσφορικός άλας παραμένει δεσμευμένος στο ένζυμο και επομένως δεν απελευθερώνεται. Στο δεύτερο βήμα, ο ηλεκτρικός φωσφορικός εστέρας μεταφέρει το υπόλειμμα του φωσφορικού οξέος του σε διφωσφορική γουανοσίνη.
Υπάρχουν ένζυμα που εμφανίζονται και είναι τυπικά δύο τύπων που ονομάζονται ισοένζυμα για αυτή τη φάση των σταδίων του κύκλου Krebs. Αυτό το βήμα εξαρτάται από τον τύπο του ιστού που χρησιμοποιείται κυρίως ζώο ιστός που βρίσκεται. Μία από τις μορφές εμφανίζεται στον ιστό που έχει μεγάλες ποσότητες τριφωσφορικής αδενοσίνης όπως ακριβώς στους σκελετικούς μυς και την καρδιά. Το GTP και το ATP μπορούν να μετατραπούν το ένα στο άλλο από το ένζυμο νουκλεοσιδδιφωσφακινάση.
Η μορφή που φαίνεται μέσα στον ιστό λέγεται ότι παράγει ΑΤΡ. Η μορφή που είναι δεύτερη για τα ένζυμα φαίνεται στο ιστός που έχουν μεγάλο αριθμό μονοπατιών που είναι αναβολικά στη φύση τους όπως ακριβώς και στο συκώτι. Αυτό από λέγεται ότι κάνει GTP. Το ATP και το GTP βασικά λέγεται ότι είναι ίσα ως προς την ενέργειά του ενώ η χρήση του είναι επίσης πολύ περιορισμένη. Η μέθοδος του την πρωτεϊνική σύνθεση μηνύει το GTP.
6 βήμα
Αυτή η φάση στο βήμα του κύκλου του Krebs λέγεται ως η διαδικασία της αφυδάτωσης και βοηθά στη μετατροπή μιας ένωσης που ονομάζεται ηλεκτρικό σε φουμαρικό.
Αποτελείται από τη μεταφορά δύο τύπων ατόμων υδρογόνου στο FAD που κάνει το FADH2. Υπάρχει ενέργεια αποθηκευμένη στα ηλεκτρόνια και αυτή η ενέργεια που διατηρείται στα άτομα δεν είναι αρκετή για να μειωθεί το NAD αλλά είναι υπεραρκετή για να μειωθεί η FAD.
Καθώς δεν είναι αρκετά πιθανό για το NADH, η καριέρα θα παραμείνει συνδεδεμένη με τα ένζυμα και θα βοηθήσει στη μεταφορά ηλεκτρονίων για να μεταφερθεί απευθείας η αλυσίδα ηλεκτρονίων προς τα πάνω. Αυτή η μέθοδος είναι φαινομενικά εύκολη για επεξεργασία από το ένζυμο που εντοπίζεται στο βήμα μέσα στην εσωτερική μεμβράνη της μήτρας των μιτοχονδρίων.
Με την αφαίρεση των ανθράκων, η διαδικασία αναδιάταξης αρχίζει να χειρίζεται το υδρογόνο. Όταν η ηλεκτρική αφυδρογονάση συνδέεται με το υπόστρωμα, απελευθερώνεται δύο υδρογόνο άτομα που τα συνδέουν με έναν φορέα, την ουβικινόνη (Q) ή το δινουκλεοτίδιο αδενίνης φλαβίνης FAD. Με το πρόσθετο 2 ηλεκτρόνια Η ουβικινόνη σχηματίζει την ουμπικινόλη που είναι QH2 ή FADH2 η οποία στη συνέχεια μεταφέρεται για να τροφοδοτήσει την αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων.
7 βήμα
Λέγεται ότι προστίθεται νερό στο φουμαρικό στο 7th φάση των βημάτων του κύκλου του Krebs μαζί με τη δημιουργία μηλικού.
Το τελευταίο και τελευταίο στάδιο των βημάτων του κύκλου Krebs περιλαμβάνει την και πάλι παραγωγή οξαλοξικού άλατος με την οξείδωση του μηλικού. Υπάρχει ένα άλλο μόριο που κατασκευάζεται που ονομάζεται NADH.
Δύο από τα άτομα άνθρακα εισέρχονται σε αυτόν τον κύκλο από την ακετυλ ομάδα που αντιπροσωπεύει τους τέσσερις από τους έξι άνθρακες του ενός μορίου γλυκόζης. Υπάρχει μια απελευθέρωση δύο μορίων άνθρακα που δεν χρειάζονται για τη μεταφορά των ατόμων άνθρακα. Τα άτομα ακετυλάνθρακα που είναι δύο στον αριθμό θα απελευθερωθούν αργότερα με τα αρχικά να παραμένουν ενσωματωμένα.
Το σύνολο δίνεται από το Acetyl CoA + 3NAD+ + FAD + GDP + Pi + H20
δίνει 2CO2 + 3NADH + FADH2 + GTP + CoA + 2H+
Τέλος, η μηλική αφυδρογονάση αναδημιουργεί το οξαλοξικό υπόστρωμα και μετακινεί ηλεκτρόνια από το NAD+ για να σχηματίσει NADH, την τελευταία ενέργεια που παράγεται από τον κύκλο του Krebs. Είναι ενδιαφέρον ότι αυτή η αντίδραση Malate-Oxaloacetate χρησιμοποιείται επίσης για τη μετακίνηση της αναερόβιας ενέργειας από το κυτταρόπλασμα στα μιτοχόνδρια. Ενώ οι αναερόβιες αντιδράσεις παράγουν NADH, δεν μπορεί να μετακινηθεί από το κυτταρόπλασμα στα μιτοχόνδρια.
Κύκλος Krebs vs ζύμωση
Τόσο η αναερόβια αναπνοή όσο και η ζύμωση είναι οι δύο τύποι μεθόδων κυτταρικής αναπνοής που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή ATP για τη λειτουργία των κυττάρων.
Η ζύμωση είναι η διαδικασία που ξεκινά με τη μέθοδο της γλυκόλυσης αλλά δεν έχει καμία εμπλοκή βήματα αερόβιας αναπνοής σε αντίθεση με τον κύκλο του Krebs και την οξειδωτική φωσφορυλίωση.
Η ζύμωση είναι μια μεταβολική διαδικασία που παράγει χημικά αλλαγές σε οργανικά υποστρώματα μέσω της δράσης των ενζύμων. Στη βιοχημεία, ορίζεται στενά ως η εξαγωγή ενέργειας από υδατάνθρακες απουσία οξυγόνου. Στην παραγωγή τροφίμων, μπορεί ευρύτερα να αναφέρεται σε οποιαδήποτε διαδικασία κατά την οποία η δραστηριότητα των μικροοργανισμών επιφέρει μια επιθυμητή αλλαγή σε ένα τρόφιμο ή ένα ποτό. Η επιστήμη της ζύμωσης είναι γνωστή ως ζυμολογία.
Και οι δύο μέθοδοι έχουν κατασκευαστεί για να λειτουργούν χωρίς τη χρήση αερίου οξυγόνου. Χρησιμοποιούν τη ζάχαρη εξόζης ως υπόστρωμα. Αυτό το σάκχαρο εξόζης λέγεται ότι πρώτα υποβάλλεται στη μέθοδο της γλυκόλυσης. Η τελική διαφορά για τις δύο διαδικασίες είναι ότι η ζύμωση φαίνεται να μην χρησιμοποιεί τον κύκλο του Krebs και το αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων ενώ η αναερόβια διεργασία κάνει χρήση κιτρικού κύκλου.
Κύκλος Krebs vs Ketosis
Τη στιγμή που το κύτταρο χρειάζεται καύσιμο, θα τραβήξει το κετονικό σώμα από το αίμα και στη συνέχεια θα επιστρέψει σε άλλο.
Μετά την άντληση του σώματος κετόνης και τη μετατροπή του σε ακετυλικό CoA, μεταφέρεται μέσω της μεθόδου του κύκλου του Krebs, όταν σχηματίζουν ενέργεια με τη μορφή ATP. Ο εγκέφαλος λατρεύει αρκετά τις κετόνες που θα αυξάνονται μαζί με τη δίαιτα κετο.
Η κέτωση είναι η διαδικασία που λαμβάνει χώρα όταν το σώμα δεν είναι σε θέση να παράγει υδατάνθρακες αρκετούς για να κάψει την ενέργεια. Αντί να βγάζει πράγματα που ονομάζονται κετόνες και λίπη που θα βοηθήσουν ως καύσιμο. Η κέτωση είναι η διαδικασία που χρησιμοποιείται κυρίως για απώλεια βάρους ή για διαβητικούς.
Η κέτωση συμβαίνει όταν η πρόσληψη υδατανθράκων είναι χαμηλή. Καθώς το σώμα σας διασπά το λίπος, παράγει ένα οξύ που ονομάζεται κετόνες ή κετονοσώματα, το οποίο γίνεται το σώμα και ο εγκέφαλος σας. κύρια πηγή της ενέργειας. Επειδή η κέτωση μετατοπίζει το μεταβολισμό σας και βασίζεται στο λίπος για ενέργεια, το σώμα σας μπορεί να κάψει λίπος με υψηλότερο ρυθμό. Γενικά, πρέπει να σε πάρει 2–4 ημέρες να εισέλθει σε κέτωση. Ωστόσο, μερικοί άνθρωποι μπορεί να βρουν ότι χρειάζονται μια εβδομάδα ή περισσότερο.
