Трикарбоновых кислот цикл

Цикл трикарбоновых кислот • ru.knowledgr.com

Трикарбоновых кислот цикл

Цикл трикарбоновых кислот – также известный как tricarboxylic кислота(TCA)цикл или Цикл Кребса – является рядом химических реакций, используемых всеми аэробными организмами, чтобы произвести энергию через окисление ацетата, полученного из углеводов, жиров и белков в углекислый газ и химическую энергию в форме аденозинового трифосфата (ATP). Кроме того, цикл предоставляет предшественникам определенных аминокислот, а также уменьшающего вещества NADH, который используется в многочисленных других биохимических реакциях. Его первоочередная важность ко многим биохимическим путям предполагает, что это было одним из самых ранних установленных компонентов клеточного метаболизма и, возможно, произошло abiogenically.

Название этого метаболического пути получено из лимонной кислоты (тип tricarboxylic кислоты), который потребляется и затем восстанавливается этой последовательностью реакций закончить цикл.

Кроме того, цикл потребляет ацетат (в форме ацетила-CoA) и вода, уменьшает NAD до NADH и производит углекислый газ как ненужный побочный продукт. NADH, произведенный Циклом трикарбоновых кислот, питается в окислительное фосфорилирование (перенос электронов) путь.

Конечный результат этих двух близко связанных путей — окисление питательных веществ, чтобы произвести применимую химическую энергию в форме ATP.

В эукариотических клетках цикл трикарбоновых кислот происходит в матрице митохондрии. В прокариотических клетках, таких как бактерии, которые испытывают недостаток в митохондриях, последовательность реакции TCA выполнена в цитозоли с протонным градиентом для производства ATP, являющегося через поверхность клетки (плазменная мембрана), а не внутренняя мембрана митохондрии.

Открытие

Несколько из компонентов и реакции цикла трикарбоновых кислот были установлены в 1930-х исследованием лауреата Нобелевской премии Альберта Сзент-Гиергия, для которого он получил Нобелевскую премию в 1937 по его открытиям, имеющим отношение fumaric кислота, ключевой компонент цикла. Сам цикл трикарбоновых кислот был наконец определен в 1937 Гансом Адольфом Кребсом, в то время как в университете Шеффилда, для которого он получил Нобелевскую премию по Физиологии или Медицине в 1953.

Развитие

Компоненты Цикла трикарбоновых кислот были получены из анаэробных бактерий, и сам Цикл трикарбоновых кислот, возможно, развился несколько раз.

Теоретически есть несколько альтернатив Циклу трикарбоновых кислот; однако, Цикл трикарбоновых кислот, кажется, является самым эффективным.

Если несколько альтернатив TCA развились независимо, они все, кажется, сходились к Циклу трикарбоновых кислот.

Обзор

Цикл трикарбоновых кислот — ключевой метаболический путь, который объединяет углевод, жир и метаболизм белка. Реакции цикла выполнены 8 ферментами, которые полностью окисляют ацетил-CoA в две молекулы углекислого газа.

Через катаболизм сахара, жиров и белков, произведен органический ацетат продукта с двумя углеродом в форме ацетила-CoA, который входит в цикл трикарбоновых кислот.

Реакции цикла также преобразовывают три эквивалента аденина nicotinamide dinucleotide (NAD) в три эквивалента уменьшенного NAD (NADH), одного эквивалентного из аденина желтой краски dinucleotide (FAD) в один эквивалент FADH и один эквивалентный каждый из guanosine diphosphate (ВВП) и неорганический фосфат (P) в один эквивалент guanosine трифосфата (GTP). NADH и FADH, произведенный циклом трикарбоновых кислот, в свою очередь используются окислительным путем фосфорилирования, чтобы произвести богатый энергией аденозиновый трифосфат (ATP).

Один из основных источников ацетила-CoA от распада сахара glycolysis, которые приводят к pyruvate, который в свою очередь является decarboxylated ферментом pyruvate ацетил-CoA создания дегидрогеназы согласно следующей схеме реакции:

  • CHC (=O) C (=O) O (pyruvate) + HSCoA + NAD → CHC (=O) SCoA (ацетил-CoA) + NADH + CO

Продуктом этой реакции, ацетила-CoA, является отправная точка для цикла трикарбоновых кислот. Ацетил-CoA может также быть получен из окисления жирных кислот. Ниже схематическая схема цикла:

  • Цикл трикарбоновых кислот начинается с передачи группы ацетила с двумя углеродом от ацетила-CoA до акцепторного состава с четырьмя углеродом (oxaloacetate), чтобы сформировать состав с шестью углеродом (соль лимонной кислоты).
  • Соль лимонной кислоты тогда проходит ряд химических преобразований, теряя две группы карбоксила как CO. Углерод проиграл, поскольку CO происходят из того, что было oxaloacetate, не непосредственно от ацетила-CoA. Углерод, пожертвованный ацетилом-CoA, становится частью oxaloacetate углеродной основы после первого поворота цикла трикарбоновых кислот. Потеря acetyl-CoA-donated углерода как CO требует нескольких поворотов цикла трикарбоновых кислот. Однако из-за роли цикла трикарбоновых кислот в анаболизме, они не могли бы быть потеряны, так как много промежуточных звеньев Цикла трикарбоновых кислот также используются в качестве предшественников для биосинтеза других молекул.
  • Большая часть энергии, сделанной доступный окислительными шагами цикла, передана как богатые энергией электроны NAD, формируя NADH. Для каждой группы ацетила, которая входит в цикл трикарбоновых кислот, произведены три молекулы NADH.
  • Электроны также переданы электронному получателю К, формируя QH.
  • В конце каждого цикла был восстановлен oxaloacetate с четырьмя углеродом, и цикл продолжается.

Шаги

Два атома углерода окислены к CO, энергии от этих реакций, передаваемых другим метаболическим процессам GTP (или ATP), и как электроны в NADH и QH.

NADH, произведенный в Цикле трикарбоновых кислот, может позже пожертвовать свои электроны в окислительном фосфорилировании, чтобы стимулировать синтез ATP; FADH ковалентно присоединен к succinate дегидрогеназе, фермент, функционирующий и в Цикле трикарбоновых кислот и в митохондриальной цепи переноса электронов в окислительном фосфорилировании.

FADH, поэтому, облегчает передачу электронов к коэнзиму Q, который является заключительным электронным получателем реакции, катализируемой комплексом Succinate:ubiquinone oxidoreductase, также действуя как промежуточное звено в цепи переноса электронов.

Цикл трикарбоновых кислот непрерывно поставляется новым углеродом в форме ацетила-CoA, входя в шаг 0 ниже.

Митохондрии у животных, включая людей, обладают двумя succinyl-CoA synthetases: тот, который производит GTP из ВВП и другого, который производит ATP из АВТОМАТИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ.

У заводов есть тип, который производит ATP (ФОРМИРУЮЩИЙ АВТОМАТИЧЕСКУЮ ОБРАБОТКУ succinyl-CoA synthetase).

Несколько из ферментов в цикле могут быть свободно связаны в комплексе белка мультифермента в пределах митохондриальной матрицы.

GTP, который сформирован формирующим ВВП succinyl-CoA synthetase, может быть использован киназой нуклеозида-diphosphate, чтобы создать ATP (катализируемая реакция — GTP + АВТОМАТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА → ВВП + ATP).

Мнемоника

Одна толькосоль лимонной кислоты часто являетсястартовымоснованиемКребсадля того, чтобысделатьOxaloacetate

Продукты

Продукты первого поворота цикла: один GTP (или ATP), три NADH, один QH, два CO.

Поскольку две молекулы ацетила-CoA произведены из каждой молекулы глюкозы, два цикла требуются за молекулу глюкозы. Поэтому, в конце двух циклов, продукты: два GTP, шесть NADH, два QH и четыре CO

Вышеупомянутые реакции уравновешены, если P представляет ион HPO, АВТОМАТИЧЕСКУЮ ОБРАБОТКУ и ВВП АВТОМАТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА и ионы ВВП, соответственно, и ATP и GTP ATP и ионы GTP, соответственно.

Общее количество ATP получило после полного окисления одной глюкозы в glycolysis, цикле трикарбоновых кислот, и окислительное фосфорилирование, как оценивается, между 30 и 38.

Эффективность

Теоретический максимальный урожай ATP через окисление одной молекулы глюкозы в glycolysis, цикле трикарбоновых кислот и окислительном фосфорилировании равняется 38 (принятие 3 эквивалентов коренного зуба ATP за эквивалентный NADH и 2 ATP за FADH).

У эукариотов два эквивалента NADH произведены в glycolysis, который имеет место в цитоплазме. Транспорт этих двух эквивалентов в митохондрии потребляет два эквивалента ATP, таким образом уменьшая чистое производство ATP к 36.

Кроме того, неэффективность в окислительном фосфорилировании из-за утечки протонов через митохондриальной мембраны и уменьшения ATP synthase/proton насос обычно уменьшает урожай ATP от NADH и FADH к меньше, чем теоретический максимальный урожай. Наблюдаемые урожаи, поэтому, ближе к ~2.5 ATP за NADH и ~1.

5 ATP за FADH, далее уменьшая полное чистое производство ATP к приблизительно 30. Оценка совокупного урожая ATP с недавно пересмотренными отношениями ПРОТОНА К ATP обеспечивает оценку 29,85 ATP за молекулу глюкозы.

Изменение

В то время как Цикл трикарбоновых кислот в целом высоко сохранен, есть значительная изменчивость в ферментах, найденных в различных таксонах (обратите внимание на то, что диаграммы на этой странице определенные для варианта пути млекопитающих).

Некоторые различия существуют между эукариотами и прокариотами. Преобразование D-threo-isocitrate

Как запомнить Цикл Кребса: 2 стиха для запоминания

Трикарбоновых кислот цикл

Россия, Москва

Цикл Кребса? Что это такое?

Если вы не в курсе, то это — цикл трикарбоновых кислот. Понятнее?

Если нет, то это — ключевой этап дыхания всех клеток, использующих кислород. Кстати, за открытие этого цикла Ганс Кребс получил Нобелевскую премию.

Вообщем, как вы поняли, эта штука очень важная, особенно для биохимиков. Именно им интересен вопрос «Как быстро запомнить цикл Кребса?»

Вот как он выглядит:

По сути Цикл Кребса описывает этапы превращения лимонной кислоты. Их и нужно запомнить.

https://www.youtube.com/watch?v=4Y_PAnqz2LM

Вот они:

  1. Конденсация ацетил-коэнзима А со щавелевоуксусной кислотой приводит к образованию лимонной кислоты.
  2. Лимонная кислота превращается в изолимонную через цисаконитовую.
  3. Изолимонная кислота дегидрируется с образованием альфа-кетоглутаровой и углекислого газа.
  4. Альфа-кетоглутаровая кислота дегидрируется с образованием сукцинил-коэнзима А и углекислого газа.
  5. Сукцинил-коэнзим А превращается в янтарную кислоту.
  6. Янтарная кислота дегидрируется с образованием фумаровой.
  7. Фумаровая кислота гидратируется с образованием яблочной.
  8. Яблочная кислота дегидрируется с образованием щавелевоуксусной. При этом цикл замыкается. В первую реакцию следующего цикла вступает новая молекула ацетил-коэнзима А.

Я, на самом деле, не всё понял. Мне больше интересно про то, а как это запомнить.

Как запомнить Цикл Кребса? Стих!

Есть замечательный стих, который позволяет запомнить этот цикл. Автор данного стиха бывшая студентка КГМУ, сочинила его ещё в 1996 году.

ЩУКу АЦЕТИЛ ЛИМОНил,
Но нарЦИСсАКОНь боялся,
Он над ним ИЗОЛИМОННо
АЛЬФА-КЕТОГЛУТАРался.

СУКЦИНИЛся КОЭНЗИМом,
ЯНТАРился ФУМАРОВо,
ЯБЛОЧек припас на зиму,
Обернулся ЩУКой снова.

Здесь последовательно зашифрованы субстраты реакций цикла трикарбоновых кислот:

  • ЩУК (щавелевоуксусная кислота)
  • АЦЕТИЛ-коэнзим А
  • ЛИМОНная кислота
  • ЦИСАКОНитовая кислота
  • ИЗОЛИМОННая кислота
  • АЛЬФА-КЕТОГЛУТАРовая кислота
  • СУКЦИНИЛ-КОЭНЗИМ A
  • ЯНТАРная кислота
  • ФУМАРОВая кислота
  • ЯБЛОЧная кислота
  • ЩУК (щавелевоуксусная кислота)

Ещё один стих для запоминания цикла трикарбоновых кислот:

ЩУКа съела ацетат, получается цитрaт,
Через цисaконитaт будет он изоцитрaт.

Вoдoрoды отдaв НАД, oн теряет СО2,
Этoму безмернo рaд aльфa-кетоглутaрaт.

Окисление грядет — НАД похитил вoдoрoд,
ТДФ, коэнзим А забирают СО2.

А энергия едва в сукциниле пoявилась,
Сразу АТФ рoдилась и oстался сукцинат.

Вот дoбрался он дo ФАДа — вoдoрoды тому надo,
Фумарат воды напился, и в малат oн превратился.

Тут к малату НАД пришел, вoдoрoды приобрел,
ЩУКа снoва oбъявилась и тихoнькo затаилась.

Стих — это неплохо. Его, конечно, еще запомнить надо, тогда вопрос: «Как запомнить цикл Кребса» волновать студентов не будет.

Как запомнить Цикл Кребса? История!

Я вдобавок предлагаю вот какую штуку — каждую из этих стадий (кислоту) преобразовать в образы и картинки:

ЩУКА — щавелевоуксусная кислота
АЦтек сражается с ЕТИ — ацетил-коэнзим А
ЛИМОН — лимонная кислота
ЦИСтерна с КОНями — цисаконитовая
Рисованный на холсте (ИЗО) ЛИМОН — изолимонная кислота
АЛЬФ держит ГЛУбокую ТАРу — альфа-кетоглутаровая кислота
на СУКу сидит и пилит его ЦИНИк — сукцинил-коэнзим А
ЯНТАРЬ — янтарная кислота
в ФУражке МАРля — фумаровая кислота
ЯБЛОКО — яблочная кислота

Добавил картинок, которые могут вызвать сомнения, чтобы вы уж знали наверняка кто есть кто:

Теперь вам нужно соединить их последовательно друг с другом. И тогда Цикл Кребса запомнится следующим образом.

Возле широкой реки ЩУКИ стали выпрыгивать из воды и нападать на АЦтека и ЕТИ, которые из без низ сражались друг с другом. Закидав их ЛИМОНами ацтек и ети сели на цистерну с конями и побыстрее стали убираться с этого места.

Они не заметили как врезались в ворота, на которых был изображен(ИЗО) ЛИМОН. Изнутри ворота им открыл АЛЬФ, держащий стеклянную ГЛУбокую ТАРу. В это время сидящий на СУКу ЦИНИк стал забрасывать их ЯНТАРНыми камнями. Прикрываясь ФУражками с МАРлей наши герои спрятались за огромные ЯБЛОКи.

Но оказывается ЩУКи оказались хитрыми и поджидали их за яблоками.

Фууф, наконец-то дописал эту историю. Дело в том, что придумать такую историю в голове — очень быстро. Буквально 1-2 минуты. А вот изложить её текстом, да ещё так, чтобы поняли окружающие это совсем другое.

Запоминание цикла Кребса акронимом

Целый Ананас И Кусочек Суфле Сегодня Фактически Мой Обед, что соответствует— цитрат, цис-аконитат, изоцитрат, (альфа-)кетоглутарат, сукцинил-CoA, сукцинат, фумарат, малат, оксалоацетат.

Надеюсь, теперь вам понятно, как можно запомнить Цикл Кребса.

(24 4,79 из 5)
Загрузка…

Окисление ацетата дает много энергии

Трикарбоновых кислот цикл

Образующийся в ПВК-дегидрогеназной реакции ацетил-SКоА далее вступает в цикл трикарбоновых кислот (ЦТК, цикл лимонной кислоты, цикл Кребса). Кроме пирувата, в цикл вовлекаются кетокислоты, поступающие из катаболизма аминокислот или каких-либо иных веществ.

Цикл трикарбоновых кислот

Цикл протекает в матриксе митохондрий и представляет собой окисление  молекулы ацетил-SКоА в восьми последовательных реакциях.

В первой реакции связываются ацетил и оксалоацетат (щавелевоуксусная кислота) с образованием цитрата (лимонной кислоты), далее происходит изомеризация лимонной кислоты до изоцитрата и две реакции дегидрирования с сопутствующим выделением СО2 и восстановлением НАД.

В пятой реакции образуется ГТФ, это реакция субстратного фосфорилирования. Далее  последовательно происходит ФАД-зависимое дегидрирование сукцината (янтарной кислоты), гидратация фумаровой кислоты до малата (яблочная кислота), далее НАД-зависимое дегидрирование с образованием в итоге оксалоацетата.

В итоге после восьми реакций цикла вновь образуется оксалоацетат.

Последние три реакции составляют так называемый биохимический мотив (ФАД-зависимое дегидрирование, гидратация и НАД-зависимое дегидрирование), он используется для введения кетогруппы в структуру сукцината. Этот мотив также присутствует в реакциях β-окисления жирных кислот. В обратной последовательности (восстановление, дегидратация и восстановление) этот мотив наблюдается в реакциях синтеза жирных кислот.

Функции ЦТК 

1. Энергетическая

  • генерация атомов водорода для работы дыхательной цепи, а именно трех молекул НАДН и одной молекулы ФАДН2,
  • синтез одной молекулы ГТФ (эквивалентна АТФ).

2. Анаболическая. В ЦТК образуются

Аллостерическая регуляция

Ферменты, катализирующие 1-ю, 3-ю и 4-ю реакции ЦТК, являются чувствительными к аллостерической регуляции метаболитами:

Ингибиторы Активаторы
Цитратсинтаза АТФ, цитрат, НАДН, ацил-SКоА
Изоцитрат-дегидрогеназа АТФ, НАДН АМФ, АДФ
α-Кетоглутарат-дегидрогеназа Сукцинил-SКоА, НАДН

Регуляция доступностью оксалоацетата

Главным и основным регулятором ЦТК является оксалоацетат, а точнее его доступность. Наличие оксалоацетата вовлекает в ЦТК ацетил-SКоА и запускает процесс. 

Обычно в клетке имеется баланс между образованием ацетил-SКоА (из глюкозы, жирных кислот или аминокислот) и количеством оксалоацетата.

Источником оксалоацетата является пируват, (образуемый из глюкозы или аланина), получение из аспарагиновой кислоты в результате трансаминирования или цикла АМФ-ИМФ, и также поступление из фруктовых кислот самого цикла (янтарной, α-кетоглутаровой, яблочной, лимонной), которые могут образоваться при катаболизме аминокислот или поступать из других процессов.

Регуляция активности фермента пируваткарбоксилазы осуществляется при участии ацетил-SКоА. Он является аллостерическим активатором фермента, и без него пируваткарбоксилаза практически неактивна. Когда ацетил-SКоА накапливается, то фермент начинает работать и образуется оксалоацетат, но, естественно, только при наличии пирувата.

Также большинство аминокислот при своем катаболизме способны превращаться в метаболиты ЦТК, которые далее идут в оксалоацетат, чем также поддерживается активность цикла.

Пополнение пула метаболитов ЦТК из аминокислот

Реакции пополнения цикла новыми метаболитами (оксалоацетат, цитрат, α-кетоглутарат и т.п) называются анаплеротическими.

Роль оксалоацетата в метаболизме

Примером существенной роли оксалоацетата служит активация синтеза кетоновых тел и кетоацидоз плазмы крови при недостаточном количестве оксалоацетата в печени.

Такое состояние наблюдается при декомпенсации инсулинзависимого сахарного диабета (СД 1 типа) и при голодании. При указанных нарушениях в печени активирован процесс глюконеогенеза, т.е. образования глюкозы из оксалоацетата и других метаболитов, что влечет за собой снижение количества оксалоацетата.

Одновременная активация окисления жирных кислот и накопление ацетил-SКоА запускает резервный путь утилизации ацетильной группы – синтез кетоновых тел.

В организме при этом развивается закисление крови (кетоацидоз) с характерной клинической картиной: слабость, головная боль, сонливость, снижение мышечного тонуса, температуры тела и артериального давления.

Изменение скорости реакций ЦТК и причины накопления кетоновых тел при некоторых состояниях

Описанный способ регуляции при участии оксалоацетата является иллюстрацией к красивой формулировке «Жиры сгорают в пламени углеводов». В ней подразумевается, что «пламень сгорания» глюкозы приводит к появлению пирувата, а пируват превращается не только в ацетил-SКоА, но и в оксалоацетат. Наличие оксалоацетата гарантирует включение ацетильной группы, образуемой из жирных кислот в виде ацетил-SКоА, в первую реакцию ЦТК. В случае масштабного «сгорания» жирных кислот, которое наблюдается в мышцах при физической работе и в печени при голодании, скорость поступления ацетил-SКоА в реакции ЦТК  будет напрямую зависеть от количества оксалоацетата (или окисленной глюкозы). Если количество оксалоацетата в гепатоците недостаточно (нет глюкозы или она не окисляется до пирувата), то ацетильная группа будет уходить на синтез кетоновых тел. Такое происходит при длительном голодании и сахарном диабете 1 типа.

Значение цикла Кребса — кратко и просто

Трикарбоновых кислот цикл

Привет! Скоро лето, а значит, все второкурсники медвузов будут сдавать биохимию. Сложный предмет, на самом деле. Чтобы немного помочь тем, кто повторяет материал к экзаменам, я решил сделать статью, в которой расскажу вам о «золотом кольце» биохимии — цикле Кребса. Его также называют цикл трикарбоновых кислот и цикл лимонной кислоты, это всё синонимы.

Сами реакции я распишу в следующей статье. Сейчас же я расскажу о том, для чего нужен цикл Кребса, где он проходит и в чём его особенности. Надеюсь, получится понятно и доступно.

Для начала давайте разберём что такое обмен веществ. Это основа, без которой понимание Цикла Кребса невозможно.

Метаболизм

Одно из важнейших свойств живого (вспоминаем биологию) — это обмен веществ с окружающей средой. Действительно, только живое существо может что-то поглощать из окружающей среды, и что-то потом в неё выделять.

В биохимии обмен веществ принято называть «метаболизм». Обмен веществ, обмен энергией с окружающей средой — это метаболизм.

Когда мы, допустим, съели бутерброд с курицей, мы получили белки (курица) и углеводы (хлеб). В процессе пищеварения белки распадутся до аминокислот, а углеводы — до моносахаров. То, что я описал сейчас, называется катаболизм, то есть распад сложных веществ на более простые. Первая часть метаболизма — это катаболизм.

Ещё один пример. Ткани в нашем организме постоянно обновляются. Когда отмирает старая ткань, её обломки растаскивают макрофаги, и они заменяется новой тканью. Новая ткань создаётся в процессе синтеза белка из аминокислот. Синтез белка происходит в рибосомах. Создание нового белка (сложного вещества) из аминокислот (простого вещества) — это анаболизм.

Итак, анаболизм — это противоположность катаболизму. Катаболизм — это разрушение веществ, анаболизм — это создание веществ. Кстати, чтобы их не путать, запомните ассоциацию: «Анаболики. Кровью и потом». Это голливудский фильм (довольно скучный, на мой взгляд) о спортсменах, применяющих анаболики для роста мышц. Анаболики — рост, синтез. Катаболизм — обратный процесс.

Цикл Кребса как ступень катаболизма

Как связаны метаболизм и цикл Кребса? Дело в том, что именно цикл Кребса является одной из важнейших точек, в которой сходятся пути анаболизма и катаболизма. Именно в этом и заключается его значение.

Давайте разберём это на схемках. Катаболизм можно условно представить как расщепление белков, жиров и углеводов в нашей пищеварительной системе. Итак, мы скушали пищу из белков, жиров, и углеводов, что дальше?

А дальше все эти вещества распадутся на простые составляющие:

  • Жиры — на глицерин и жирные кислоты (могут быть и другие компоненты, я решил взять самый простой пример);
  • Белки — на аминокислоты;
  • Полисахаридные молекулы углеводов — на одинокие моносахариды.

Далее, в цитоплазме клетки, последует превращение этих простых веществ в пировиноградную кислоту (она же — пируват). Из цитоплазмы пировиноградная кислота попадёт в митохондрию, где превратится в ацетил коэнзим А.  Пожалуйста, запомните эти два вещества — пируват и ацетил КоА, они очень важны.

Давайте теперь посмотрим, как происходит этап, который мы сейчас расписали:

Важная деталь: аминокислоты могут превращаться в ацетил КоА сразу, минуя стадию пировиноградной кислоты. Жирные кислоты сразу превращаются в ацетил КоА. Учтём это и подредактируем нашу схемку, чтобы получилось правильно:

Превращения простых веществ в пируват происходят в цитоплазме клеток. После этого пируват поступает в митохондрии, где успешно превращается в ацетил КоА.

Для чего пируват превращается в ацетил КоА? Именно для того, чтобы запустить наш цикл Кребса. Таким образом, мы можем сделать ещё одну надпись в схеме, и получится правильная последовательность:

В результате реакций цикла Кребса образуются важные для жизнедеятельности вещества, главные из которых:

  • НАДH (НикотинАмидАденинДиНуклеотид+ катион водорода)  и ФАДH2  (ФлавинАденинДиНуклеотид+молекула водорода). Я специально выделил заглавными буквами составные части терминов, чтобы легче было читать, в норме их пишут одним словом. НАДH и ФАДH2 выделяются в ходе цикла Кребса, чтобы потом принять участие в переносе электронов в дыхательную цепь клетки. Иными словами, эти два вещества играют важнейшую роль в клеточном дыхании.
  • АТФ, то есть аденозинтрифосфат. Это вещество имеет две связи, разрыв которых даёт большое количество энергии. Этой энергией снабжаются многие жизненно важные реакции;

Также выделяются вода и углекислый газ. Давайте отразим это на нашей схеме:

Кстати, весь цикл Кребса происходит в митохондриях. Именно там, где проходит и подготовительный этап, то есть превращение пирувата в ацетил КоА. Не зря кстати митохондрии называют «энергетическая станция клетки».

Цикл Кребса как начало синтеза

Цикл Кребса удивителен тем, что он не только даёт нам ценные АТФ (энергию) и коферменты для клеточного дыхания. Если посмотрите на предыдущую схему, вы поймёте, что цикл Кребса — это продолжение процессов катаболизма. Но вместе с тем он является и первой ступенькой анаболизма. Как это возможно? Как один и тот же цикл может и разрушать, и создавать?

Оказывается, отдельные продукты реакций цикла Кребса могут частично отправляться на синтез новых сложных веществ в зависимости от потребностей организма. Например, на глюконеогенез — это синтез глюкозы из простых веществ, не являющихся углеводами.

Ещё раз:

  • Реакции цикла Кребса каскадны. Они происходят одна за другой, и каждая предыдущая реакция запускает последующую;
  • Продукты реакций цикла Кребса частично идут на запуск последующей реакции, а частично — на синтез новых сложных веществ.

Давайте попробуем отразить это на схеме, чтобы цикл Кребса был обозначен именно как точка пересечения распада и синтеза.

Голубыми стрелочками я отметил пути анаболизма, то есть создания новых веществ. Как видите, цикл Кребса действительно является точкой пересечения многих процессов и разрушения, и созидания.

Самое важное

  • Цикл Кребса — перекрёстная точка метаболических путей. Им заканчивается катаболизм (распад), им начинается анаболизм (синтез);
  • Продукты реакций Цикла Кребса частично идут для запуска следующей реакции цикла, а частично отправляются на создание новых сложных веществ;
  • Цикл Кребса образует коферменты НАДH и ФАДН2, которые переносят электроны для клеточного дыхания, а также энергию в виде АТФ;
  • Цикл Кребса происходит в митохондриях клеток.
Поделиться:
Нет комментариев

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.

×
Рекомендуем посмотреть