Цикл Кребса - это цикл, который используется аэробными организмами для выработки энергии.
Продукт цикла Креба производит соединение в виде лимонной кислоты, поэтому цикл Креба также называют циклом лимонной кислоты.
Давайте посмотрим на следующее объяснение,
Клеточное дыхание в цикле Кребса
Как следует из названия, цикл Кребса взят от имени его основателя, сэра Ганса Адольфа Кребса, который первым инициировал цикл Кребса или цикл лимонной кислоты.
Он биохимик смешанной немецко-английской национальности, где благодаря открытию этого сложного цикла г-н Кребс и Фриц Липманн получили Нобелевскую премию по физиологии и медицине в 1953 году.
Этап клеточного дыхания начинается с процесса гликолиза, который представляет собой расщепление глюкозы на пировиноградную кислоту и окислительное фосфорилирование, которое приводит к образованию аденотрифосфата или 2 АТФ и 2 НАДН.
После того, как молекулы пировиноградной кислоты будут произведены в процессе гликолиза, пировиноградная кислота будет обработана, чтобы перейти на стадии цикла Кребса.
Этапы цикла Кребса
Есть две стадии Кребса, которые важно знать: во-первых, стадия подготовки, на которой пировиноградная кислота будет преобразована в ацетил-со-А в процессе окислительного декарбоксилирования.
Второй этап - это этап цикла, который происходит в митохондриальном матриксе.
1. Окислительное декарбоксилирование.
Соединение, образующееся в процессе гликолиза в форме пировиноградной кислоты, перейдет на стадию окислительного декарбоксилирования, которая находится в митохондриях клеток организма, чтобы затем перейти в подготовительную реакцию перед входом в цикл Кребса.
Пировиноградная кислота из процесса гликолиза будет преобразована в ацетил-со-A в процессе окисления. Этот процесс окисления вызван высвобождением электронов, в результате чего атом углерода уменьшается. На это указывает уменьшение состава с 3 атомов углерода в пировиноградной кислоте до 2 атомов углерода, таким результатом является ацетил-КоА. Этот процесс восстановления углеродного компонента называется окислительным декарбоксилированием.
Также читайте: Что такое позвоночные? (Объяснение и классификация)Помимо производства ацетил-КоА, процесс окисления в этих митохондриях также может превращать НАД + в НАДН путем захвата электронов. Конечными результатами этого этапа подготовки являются ацетил-КоА, CO 2 и 2NADH.
Ацетил-КоА, который является продуктом этой стадии, будет использоваться в процессе цикла Кребса.
2. Цикл Кребса
В цикле Кребса есть восемь стадий, реакции которых протекают непрерывно от начала до конца и повторяются неоднократно.
Полный цикл процесса происходит следующим образом:
- Образование цитрата - это начальный процесс, который происходит в цикле Кребса. Если происходит процесс конденсации ацетил-КоА с оксалоацетатом, в результате чего с ферментом цитрат-синтазой образуется цитрат.
- Цитрат, полученный в предыдущем процессе, будет преобразован в изоцитрат с помощью фермента аконитазы.
- Ферменты дегидрирования изоцитрата способны превращать изоцитрат в α-кетоглутарат с помощью НАДН. В процессе этой реакции также происходит выделение одной молекулы диоксида углерода.
- Альфа-кетоглутарат подвергается процессу окисления с образованием сукцинил-КоА. Во время этого окисления НАД + принимает электроны (восстанавливается), превращаясь в НАДН + Н +. Фермент, катализирующий эту реакцию, - альфа-кетоглутаратдегидрогеназа.
- Сукцинил-КоА превращается в сукцинат. Высвобождаемая энергия используется для преобразования гуанозиндифосфата (GDP) и фосфорилирования (Pi) в гуанозинтрифосфат (GTP). Затем этот GTP можно использовать для создания ATP.
- Сукцинат, полученный в предыдущем процессе, будет окислен до фумарата. Во время этого окисления FAD принимает электроны (восстановление) и становится FADH 2 . Фермент сукцинатдегидрогеназа катализирует удаление двух атомов водорода из сукцината.
- Далее идет процесс гидратации, этот процесс вызывает присоединение атома водорода к углеродной связи (C = C), так что образуется продукт в виде малата.
- Затем малат окисляется с образованием оксалоацетата с помощью фермента малатдегидрогеназы. Этот оксалоацетат будет захватывать ацетил-КоА, так что цикл Кребса может продолжаться. Конечным результатом этого этапа также является НАДН.
Результаты цикла Кребса
Количество энергии (АТФ), генерируемое в цикле Кребса, составляет 12 АТФ.
3 НАД + = 9 АТФ
1 FAD = 2 АТФ
1 АТФ = 1 АТФ
В общих чертах, мы можем сделать вывод, что из всех вышеперечисленных процессов цикл Кребса направлен на преобразование ацетил-КоА и H 2 O в CO2 и выработку высокой энергии в форме АТФ, НАДН и ФАДН.
Справка
- Цикл Цитриновой кислоты - Академия Хана