Krebsin pyörä? Mikä se on?

Jos et ole tietoinen, tämä on trikarboksyylihappokierto. Ymmärrätkö?

Jos ei, tämä on keskeinen vaihe kaikkien happea käyttävien solujen hengittämisessä. Muuten, Hans Krebs sai Nobel-palkinnon tämän syklin löytämisestä.

Yleensä, kuten ymmärrät, tämä asia on erittäin tärkeä, etenkin biokemisteille. He ovat kiinnostuneita kysymyksestä Kuinka nopeasti muistaa Krebsin sykli?»

Tältä se näyttää:

Pohjimmiltaan Krebsin sykli kuvaa sitruunahapon muuntamisen vaiheita. Ne on muistettava.

1. Asetyylikoentsyymi A:n kondensoituminen oksaloetikkahapon kanssa johtaa sitruunahapon muodostumiseen.
2. Sitruunahappo muuttuu isositrihapoksi sisakoniitin kautta.
3. Isositrihappo dehydrataan muodostaen alfa-ketoglutaarihappoa ja hiilidioksidia.
4. Alfa-ketoglutaarihappo dehydratoidaan muodostaen sukkinyylikoentsyymi A:ta ja hiilidioksidia.
5. Sukkinyylikoentsyymi A muuttuu meripihkahapoksi.
6. Meripihkahappo dehydratoidaan fumaarihapon muodostamiseksi.
7. Fumaarihappo hydratoituu muodostaen omenahappoa.
8. Omenahappo dehydratoidaan muodostaen oksaloetikkahappoa. Tässä tapauksessa sykli on suljettu. Uusi asetyylikoentsyymi A -molekyyli astuu seuraavan syklin ensimmäiseen reaktioon.

Itse asiassa en ymmärtänyt kaikkea. Minua kiinnostaa enemmän, kuinka se muistaa.

Kuinka muistaa Krebsin sykli? Jae!

On upea jae, jonka avulla voit muistaa tämän syklin. Tämän säkeen kirjoittaja on entinen KSMU:n opiskelija, hän sävelsi sen vuonna 1996.

HAUKI klo ASETILISItruuna liete,
Mutta nar IVY kanssa MUTTA KOH olin peloissani
Hän on yli hänen ISOLIMONN noin
ALFA-KETOGLUTAARI Valitettavasti.

SUCCINIL Xia koentsyymi om,
KELTAINEN lietettä FUMAROV noin,
YABLOCH ek varastoitu talveksi,
kääntyi ympäri HAUKI oi taas.

Tässä trikarboksyylihapposyklin reaktioiden substraatit salataan peräkkäin:

• ASETYLI-koentsyymi A
• Sitruunahappo
• sisakoniittihappo
• isositrihappo
• ALFA-KETOGLUTAARIHAPPO
• Sukkiniili-koentsyymi A
• Meripihkahappo
• Fumaarihappo
• Omenahappo
• PIKE (oksaloetikkahappo)

Toinen jae trikarboksyylihapposyklin muistamiseksi:

Hauki söi asetaattia, käy ilmi sitraattia,
Sisakoniitin kautta se on isositraattia.

Luoputtuaan vedystä YLI, se menettää hiilidioksidia,
Alfa-ketoglutaraatti on tästä äärettömän iloinen.

Hapetus on tulossa - NAD on varastanut vetyä,
TDP, koentsyymi A ottaa CO2.

Ja energia tuskin ilmestyi sukkinyylissä,
Välittömästi ATP syntyi ja sukkinaatti jäi.

Joten hän joutui FADiin - hän tarvitsee vetyä,
Fumaraatti joi vettä ja muuttui malaatiksi.

Sitten OVER tuli malaattiin, hankki vetyä,
PIKE ilmestyi uudelleen ja piiloutui hiljaa.

Jae on hyvä. Tietysti sinun on silti muistettava se, niin kysymys: "Kuinka muistaa Krebsin sykli" ei innosta opiskelijoita.

Kuinka muistaa Krebsin sykli? Tarina!

Lisäksi ehdotan seuraavaa asiaa - muuttaa jokainen näistä vaiheista (happo) kuviksi ja kuviksi:

HAUKI- oksaalietikkahappo
AC tekniikka taistelee ETI- asetyylikoentsyymi A
SITRUUNA- sitruunahappo
IVY käännä kanssa KOH yami - sisakoniitti
piirretty kankaalle ( ISO) SITRUUNA-isositrihappo
ALF pitää GLU lateraalinen TAP y - alfa-ketoglutaarihappo
päällä SUK istut ja sahaat sitä CINI j - sukkinyylikoentsyymi A
KELTAINEN- meripihkahappo
sisään UGH razhke IDA la - fumaarihappo
OMENA- Omenahappo

Alf Aztec
Keltainen Lumimies

Nyt sinun on kytkettävä ne sarjaan keskenään. Ja sitten Krebsin sykli muistetaan seuraavasti.

Lähellä leveää jokea PIKE alkoi hypätä vedestä ja hyökätä Aztecaa ja ETI:tä vastaan, jotka taistelivat keskenään pohjasta. Suihkutettuaan heidät sitruunoilla atsteekit ja lapset istuivat tankin päälle hevosten kanssa ja alkoivat nopeasti poistua tästä paikasta. He eivät huomanneet, kuinka he törmäsivät porttiin, joka oli kuvattu (ISO) LEMON. Sisäpuolelta oven avasi heille ALF, kädessään lasi DEEP TARA. Tällä kertaa Nartun päällä istuva KYNIKKO alkoi heitellä heitä MERKITÄKIVIÄ. Piilottaen lippisten taakse MARLEn kanssa sankarimme piiloutuivat valtavien OMENIEN taakse. Mutta käy ilmi, että PIKE osoittautui ovelaksi ja odotti heiltä omenoita.

Huh, vihdoin kirjoitin tämän tarinan. Tosiasia on, että tällaisen tarinan keksiminen päässäsi on erittäin nopeaa. Kirjaimellisesti 1-2 minuuttia. Mutta sen ilmaiseminen tekstissä ja jopa niin, että muut ymmärtävät sen, on täysin erilaista.

Krebsin syklin muistaminen lyhenteellä

Kokonainen ananas ja viipale souffléa tänään on itse asiassa minun lounaani, joka vastaa sitraattia, cis-akonitaattia, isositraattia, (alfa-)ketoglutaraattia, sukkinyyli-CoA:ta, sukkinaattia, fumaraattia, malaattia, oksaloasetaattia.

Toivottavasti nyt ymmärrät kuinka voit muistaa Krebsin syklin.

Krebsin sykli

Trikarboksyylihapposykli (Krebsin sykli, sitraattisykli) on keskeinen osa yleistä katabolian polkua, syklistä biokemiallista aerobista prosessia, jonka aikana elävissä organismeissa hiilihydraattien, rasvojen ja proteiinien hajoamisen aikana muodostuvien välituotteina muodostuvien kahden ja kolmen hiilen yhdisteet muuttuvat. CO 2 tapahtuu. Tässä tapauksessa vapautunut vety lähetetään kudosten hengitysketjuun, jossa se hapetetaan edelleen vedeksi ja osallistuu suoraan yleisen energialähteen - ATP:n - synteesiin.

Krebsin sykli on avainvaihe kaikkien happea käyttävien solujen hengittämisessä, monien kehon aineenvaihduntareittien risteyskohdassa. Merkittävän energiaroolin lisäksi syklille on osoitettu myös merkittävä plastinen tehtävä, eli se on tärkeä esiastemolekyylien lähde, josta muiden biokemiallisten muutosten aikana solun elämälle tärkeitä yhdisteitä. kun syntetisoidaan aminohappoja, hiilihydraatteja, rasvahappoja jne.

Sitruunahapon konversiosyklin elävissä soluissa löysi ja tutki saksalainen biokemisti Hans Krebs, josta hänelle (yhdessä F. Lipmanin kanssa) myönnettiin Nobel-palkinto (1953).

Krebsin syklin vaiheet

	substraatit	Tuotteet	Entsyymi	Reaktiotyyppi	Kommentti
1	Oksaloasetaatti + Asetyyli-CoA+ H2O	Sitraatti + CoA-SH	sitraattisyntaasi	Aldol kondensaatio	rajoittava vaihe muuntaa C4-oksaloasetaatin C6:ksi
2	Sitraatti	IVY-koniaatti + H2O	akonitaasi	Kuivuminen	palautuva isomerointi
3	IVY-koniaatti + H2O	isositraatti		nesteytys
4	isositraatti +	isositraattidehydrogenaasi	Hapetus	NADH muodostuu (vastaa 2,5 ATP:tä)
5	Oksalosukkinaatti		α-ketoglutaraatti + CO2	dekarboksylaatio	käännettävä vaihe C5 muodostuu
6	α-ketoglutaraatti + NAD++ CoA-SH	sukkinyyli-CoA+ NADH+H++ CO2	alfaketoglutaraattidehydrogenaasi	Oksidatiivinen dekarboksylaatio	NADH muodostuu (vastaa 2,5 ATP:tä), regenerointi C 4 way (julkaissut CoA)
7	sukkinyyli-CoA+ BKT + P i	sukkinaatti + CoA-SH+ GTP	sukkinyylikoentsyymi A -syntetaasi	substraatin fosforylaatio	tai ADP ->ATP , Muodostuu 1 ATP
8	sukkinaatti + ubikinoni (Q)	fumaraatti + ubikinoli (QH 2)	sukkinaattidehydrogenaasi	Hapetus	FAD:ta käytetään proteettisena ryhmänä (FAD->FADH 2 reaktion ensimmäisessä vaiheessa) entsyymissä, vastaa 1,5 ATP:tä
9	fumaraatti + H2O	L-malaatti	fumaraasi	H 2 O -liitäntä (nesteytys)
10	L-malaatti + NAD+	oksaaliasetaatti + NADH+H+	malaattidehydrogenaasi	hapettumista	NADH muodostuu (vastaa 2,5 ATP:tä)

Krebsin syklin yhden kierroksen yleinen yhtälö on:

Asetyyli-CoA → 2CO 2 + CoA + 8e −

Huomautuksia

Linkit

Wikimedia Foundation. 2010 .

• Calvinin sykli
• Humphreyn sykli

Katso, mitä "Krebs Cycle" on muissa sanakirjoissa:

KREBS-SYKLI- (sitruuna- ja trikarboksyylihappokierto), biokemiallisten reaktioiden järjestelmä, jonka avulla useimmat EUKARYOOTTISET organismit saavat pääenergiansa ruoan hapettumisen seurauksena. Esiintyy mitokondriosoluissa. Sisältää useita kemikaaleja ...... Tieteellinen ja tekninen tietosanakirja

Krebsin sykli- Trikarboksyylihapposykli, peräkkäisten reaktioiden sykli aerobisten organismien soluissa, jotka johtavat ATP-molekyylien synteesiin Bioteknologian aiheet FI Krebsin kierto… Teknisen kääntäjän käsikirja

krebs sykli- - aineenvaihduntareitti, joka johtaa asetyyli-CoA:n täydelliseen tuhoutumiseen lopputuotteiksi - CO2 ja H2O ... Tiivis biokemiallisten termien sanakirja

Krebsin sykli- trikarboksirūgščių ciklų statusas T ala kemian definis Baltymų, rasvojen ir angliavandenių oksidacinio skaidymo organizme ciklas. atitikmenys: engl. sitruunahappo sykli; Krebsin sykli; trikarboksyylihapposykli Krebsin sykli; sitruunasykli ...... Chemijos terminų aiskinamasis žodynas

Krebsin sykli- trikarboksyylihapposykli (Krebs, sitruunahappo) trikarboksyylihapposykli, Krebsin sykli. Tärkein syklinen aineenvaihduntareaktioiden sarja aerobisissa organismeissa (eu ja prokaryootit), jonka seurauksena peräkkäinen ... ... Molekyylibiologia ja genetiikka. Sanakirja.

KREBS-SYKLI- sama kuin trikarboksyylihapposykli ... Luonnontiede. tietosanakirja

Krebsin sykli, sitruunahapposykli- monimutkainen reaktiosykli, jossa entsyymit toimivat katalyytteinä; nämä reaktiot tapahtuvat kaikkien eläinten soluissa ja koostuvat asetaatin hajoamisesta hapen läsnäollessa energian vapautuessa ATP:n muodossa (elektroninsiirtoketjua pitkin) ja ... ... lääketieteelliset termit

KREBS-SYKLI, SIRUNAHAPPOKIERTO- (sitruunahapposykli) monimutkainen reaktiosykli, jossa entsyymit toimivat katalyytteinä; nämä reaktiot tapahtuvat kaikkien eläinten soluissa ja koostuvat asetaatin hajoamisesta hapen läsnäollessa energian vapautuessa ATP:n muodossa (siirtoketjua pitkin ... ... Lääketieteen selittävä sanakirja

KREBS CYCLE (trikarboksyylihapposykli- sitruunahapposykli) on monimutkainen syklinen entsymaattinen prosessi, jossa palorypälehappo hapettuu kehossa muodostaen hiilidioksidia, vettä ja energiaa ATP:n muodossa; sillä on keskeinen asema koko järjestelmässä ... ... Kasvitieteellisten termien sanasto

Trikarboksyylihapposykli- Tsik... Wikipedia

Trikarboksyylihapposykli tunnetaan myös Krebsin syklinä, koska Hans Krebs ehdotti sellaisen syklin olemassaoloa vuonna 1937.
Tästä 16 vuotta myöhemmin hänelle myönnettiin fysiologian tai lääketieteen Nobel-palkinto. Löytö on siis erittäin merkittävä. Mikä tämän syklin merkitys on ja miksi se on niin tärkeä?

Mitä tahansa voi sanoa, sinun on silti aloitettava melko kaukaa. Jos luit tämän artikkelin, niin ainakin kuulopuheesta tiedät, että solujen tärkein energialähde on glukoosi. Se on jatkuvasti läsnä veressä lähes muuttumattomana pitoisuutena - tätä varten on olemassa erityisiä mekanismeja, jotka varastoivat tai vapauttavat glukoosia.

Jokaisen solun sisällä on mitokondriot - erilliset organellit (solun "elimet"), jotka käsittelevät glukoosia solunsisäisen energialähteen - ATP:n - saamiseksi. ATP (adenosiinitrifosforihappo) on monipuolinen ja erittäin kätevä käyttää energianlähteenä: se integroituu suoraan proteiineihin ja tarjoaa niille energiaa. Yksinkertaisin esimerkki on myosiiniproteiini, jonka ansiosta lihakset voivat supistua.

Glukoosia ei voida muuttaa ATP:ksi, vaikka se sisältää suuren määrän energiaa. Kuinka saada tämä energia pois ja ohjata se oikeaan suuntaan turvautumatta barbaarisiin (solustandardien mukaan) keinoihin, kuten polttamiseen? On tarpeen käyttää kiertotapoja, koska entsyymit (proteiinikatalyytit) sallivat joidenkin reaktioiden edetä paljon nopeammin ja tehokkaammin.

Ensimmäinen vaihe on glukoosimolekyylin muuntaminen kahdeksi pyruvaattimolekyyliksi (pyruviinihappo) tai laktaatti (maitohappo). Tässä tapauksessa pieni osa (noin 5 %) glukoosimolekyyliin varastoidusta energiasta vapautuu. Laktaattia tuotetaan anaerobisella hapetuksella - eli hapen puuttuessa. On myös tapa muuttaa glukoosi anaerobisissa olosuhteissa kahdeksi etanoli- ja hiilidioksidimolekyyliksi. Tätä kutsutaan käymiseksi, emmekä ota tätä menetelmää huomioon.


... Aivan kuten emme tarkastele yksityiskohtaisesti itse glykolyysin mekanismia, toisin sanoen glukoosin hajoamista pyruvaatiksi. Koska, Leingeriä lainatakseni, "glukoosin muuttumista pyruvaaiksi katalysoi kymmenen peräkkäin toimivaa entsyymiä." Halukkaat voivat avata biokemian oppikirjan ja tutustua yksityiskohtaisesti kaikkiin prosessin vaiheisiin - sitä on tutkittu erittäin hyvin.

Näyttää siltä, ​​​​että polun pyruvaatista hiilidioksidiin pitäisi olla melko yksinkertainen. Mutta kävi ilmi, että se suoritetaan yhdeksänvaiheisen prosessin kautta, jota kutsutaan trikarboksyylihapposykliksi. Tämä ilmeinen ristiriita taloudellisuuden periaatteen kanssa (eikö voisi olla yksinkertaisempaa?) johtuu osittain siitä, että kierto yhdistää useita aineenvaihduntareittejä: kierrossa muodostuvat aineet ovat muiden molekyylien esiasteita, jotka eivät enää liity hengitykseen ( esimerkiksi aminohapot) ja kaikki muut hävitettävät yhdisteet päätyvät kiertoon ja ne joko "poltetaan" energiaksi tai kierrätetään sellaisiksi, joista on pulaa.

Ensimmäinen vaihe, jota perinteisesti pidetään Krebsin syklin yhteydessä, on pyruvaatin oksidatiivinen dekarboksylaatio asetyylitähteeksi (asetyyli-CoA). CoA, jos joku ei tiedä, on koentsyymi A, jonka koostumuksessa on tioliryhmä, jossa se voi kantaa asetyylijäännöksen.


Rasvojen hajoaminen johtaa myös asetyyleihin, jotka myös tulevat Krebsin kiertoon. (Ne syntetisoidaan samalla tavalla - asetyyli-CoA:sta, mikä selittää sen tosiasian, että vain happoja, joissa on parillinen määrä hiiliatomeja, on melkein aina läsnä rasvoissa).

Asetyyli-CoA kondensoituu oksaloasetaatin kanssa, jolloin saadaan sitraattia. Tämä vapauttaa koentsyymi A:n ja vesimolekyylin. Tämä vaihe on peruuttamaton.

Sitraatti dehydrataan cis-akonitaatiksi, syklin toiseksi trikarboksyylihapoksi.

Cis-akonitaatti kiinnittää takaisin vesimolekyylin muuttuen jo isositrihapoksi. Tämä ja edelliset vaiheet ovat palautuvia. (Entsyymit katalysoivat sekä eteenpäin että käänteisiä reaktioita - tiedätkö, eikö?)

Isositrihappo dekarboksyloidaan (palautumattomasti) ja hapetetaan samanaikaisesti ketoglutaarihapoksi. Samaan aikaan toipuva NAD + muuttuu NADH:ksi.

Seuraava vaihe on oksidatiivinen dekarboksylaatio. Mutta tässä tapauksessa ei muodostu sukkinaattia, vaan sukkinyyli-CoA, joka hydrolysoituu seuraavassa vaiheessa ohjaten vapautuneen energian ATP-synteesiin.

Tämä tuottaa toisen NADH-molekyylin ja FADH2-molekyylin (muu koentsyymi kuin NAD, joka voi kuitenkin myös hapettua ja pelkistyä, varastoimalla ja vapauttaen energiaa).

Osoittautuu, että oksaaliasetaatti toimii katalyyttinä - se ei kerry eikä sitä kuluteta prosessissa. Niin se on - oksaloasetaatin pitoisuus mitokondrioissa pysyy melko alhaisena. Mutta kuinka välttää muiden tuotteiden kerääntyminen, miten koordinoida kaikki kahdeksan vaihetta?

Tätä varten, kuten kävi ilmi, on olemassa erityisiä mekanismeja - eräänlainen negatiivinen palaute. Heti kun tietyn tuotteen pitoisuus nousee normin yläpuolelle, tämä estää sen synteesistä vastaavan entsyymin toiminnan. Ja palautuvissa reaktioissa se on vielä yksinkertaisempaa: kun tuotteen pitoisuus ylittyy, reaktio alkaa yksinkertaisesti mennä päinvastaiseen suuntaan.

Ja pari pientä huomautusta

Hei! Kesä on tulossa, mikä tarkoittaa, että kaikki lääketieteellisten yliopistojen toisen vuoden opiskelijat ottavat biokemian. Vaikea aihe tosiaan. Auttaakseni hieman niitä, jotka toistavat kokeiden materiaalia, päätin tehdä artikkelin, jossa kerron sinulle biokemian "kultaisesta renkaasta" - Krebsin syklistä. Sitä kutsutaan myös trikarboksyylihapposykliksi ja sitruunahapposykliksi, jotka ovat kaikki synonyymejä.

Kirjoitan itse reaktiot. Nyt puhun siitä, miksi Krebs-sykliä tarvitaan, minne se menee ja mitkä ovat sen ominaisuudet. Toivottavasti se on selkeä ja helposti saatavilla.

Ensinnäkin ymmärretään, mitä aineenvaihdunta on. Tämä on perusta, jota ilman Krebsin syklin ymmärtäminen on mahdotonta.

Aineenvaihdunta

Yksi elävien olentojen tärkeimmistä ominaisuuksista (muista) on aineenvaihdunta ympäristön kanssa. Itse asiassa vain elävä olento voi imeä jotain ympäristöstä ja sitten vapauttaa jotain siihen.

Biokemiassa aineenvaihduntaa kutsutaan "aineenvaihdunnaksi". Aineenvaihdunta, energian vaihto ympäristön kanssa on aineenvaihduntaa.

Kun esimerkiksi söimme kanavoileivän, saimme proteiineja (kanaa) ja hiilihydraatteja (leipää). Ruoansulatuksessa proteiinit hajoavat aminohapoiksi ja hiilihydraatit monosakkarideiksi. Sitä, mitä olen nyt kuvaillut, kutsutaan katabolismiksi, toisin sanoen monimutkaisten aineiden hajoamiseksi yksinkertaisemmiksi. Aineenvaihdunnan ensimmäinen osa on katabolia.

Vielä yksi esimerkki. Kehomme kudokset uusiutuvat jatkuvasti. Kun vanha kangas kuolee, sen palaset irrotetaan ja korvataan uudella kankaalla. Uusi kudos syntyy proteiinisynteesin prosessissa aminohapoista. Proteiinisynteesi tapahtuu ribosomeissa. Uuden proteiinin (monimutkaisen aineen) luominen aminohapoista (yksinkertainen aine) on anabolismi.

Joten anabolismi on katabolismin vastakohta. Katabolismi on aineiden tuhoamista, anabolismi on aineiden luomista. Muuten, jotta et hämmennä heitä, muista yhdistys: "Anabolics. Verta ja hikeä". Tämä on Hollywood-elokuva (mielestäni melko tylsä) urheilijoista, jotka käyttävät anabolisia aineita lihasten kasvuun. Anaboliikka - kasvu, synteesi. Katabolismi on käänteinen prosessi.

Hajoamisen ja synteesin leikkauspiste.

Krebsin sykli katabolian vaiheena.

Miten aineenvaihdunta ja Krebsin kierto liittyvät toisiinsa? Tosiasia on, että Krebsin sykli on yksi tärkeimmistä kohdista, joissa anabolismin ja katabolismin polut lähentyvät. Tässä on sen merkitys.

Puretaan se kaavioihin. Katabolia voidaan karkeasti ajatella proteiinien, rasvojen ja hiilihydraattien hajoamisena ruoansulatusjärjestelmässämme. Joten, söimme ruokaa proteiineista, rasvoista ja hiilihydraateista, mitä seuraavaksi?

• Rasvat - glyseriiniksi ja rasvahapoiksi (voi olla muita komponentteja, päätin ottaa yksinkertaisimman esimerkin);
• Proteiinit - aminohapoiksi;
• Hiilihydraattien polysakkaridimolekyylit on jaettu yksittäisiin monosakkarideihin.

Lisäksi solun sytoplasmassa nämä yksinkertaiset aineet muuttuvat pyruviinihappo(hän on pyruvaatti). Sytoplasmasta pyruviinihappo pääsee mitokondrioihin, missä se muuttuu asetyylikoentsyymi A. Muista nämä kaksi ainetta, pyruvaatti ja asetyyli-CoA, ne ovat erittäin tärkeitä.

Katsotaan nyt, kuinka juuri maalaamamme näyttämö tapahtuu:

Tärkeä yksityiskohta: aminohapot voivat muuttua asetyyli-CoA:ksi välittömästi ohittaen palorypälehapon vaiheen. Rasvahapot muuttuvat välittömästi asetyyli-CoA:ksi. Otetaan tämä huomioon ja muokataan malliamme saadaksesi sen oikein:

Yksinkertaisten aineiden muuttuminen pyruvaaiksi tapahtuu solujen sytoplasmassa. Sen jälkeen pyruvaatti pääsee mitokondrioihin, joissa se muunnetaan onnistuneesti asetyyli-CoA:ksi.

Miksi pyruvaatti muuttuu asetyyli-CoA:ksi? Nimenomaan Krebsin syklin aloittamiseksi. Siten voimme tehdä vielä yhden merkinnän kaavioon ja saamme oikean järjestyksen:

Krebsin syklin reaktioiden seurauksena muodostuu elämälle tärkeitä aineita, joista tärkeimmät ovat:

• NADH(NicotineAmideAdenineDiNucleotide + vetykationi) ja FADH 2(Flavin Adenine DiNucleotide + vetymolekyyli). Korostin erityisesti termien osat isoilla kirjaimilla luettavuuden helpottamiseksi, yleensä ne kirjoitetaan yhdellä sanalla. NADH ja FADH 2 vapautuvat Krebsin syklin aikana, jotta ne voivat sitten osallistua elektronien siirtoon solun hengitysketjuun. Toisin sanoen näillä kahdella aineella on ratkaiseva rooli solun hengityksessä.
• ATP eli adenosiinitrifosfaatti. Tällä aineella on kaksi sidosta, joiden rikkoutuminen antaa suuren määrän energiaa. Tällä energialla syötetään monia elintärkeitä reaktioita;

Myös vettä ja hiilidioksidia vapautuu. Otetaan tämä huomioon kaaviossamme:

Muuten, koko Krebsin sykli tapahtuu mitokondrioissa. Siellä tapahtuu valmisteluvaihe, toisin sanoen pyruvaatin muuntaminen asetyyli-CoA:ksi. Ei muuten turhaan, mitokondrioita kutsutaan "solun energiaasemaksi".

Krebsin sykli synteesin alkuna

Krebsin kierto on hämmästyttävä siinä mielessä, että se ei ainoastaan ​​tarjoa meille arvokasta ATP:tä (energiaa) ja koentsyymejä soluhengitykseen. Jos katsot edellistä kaaviota, ymmärrät, että Krebsin sykli on jatkoa katabolismille. Mutta samalla se on myös anabolismin ensimmäinen askel. Kuinka tämä on mahdollista? Kuinka sama kierto voi sekä tuhota että luoda?

Osoittautuu, että Krebsin syklin reaktioiden yksittäiset tuotteet voidaan lähettää osittain uusien monimutkaisten aineiden synteesiin kehon tarpeista riippuen. Esimerkiksi glukoneogeneesi on glukoosin synteesi yksinkertaisista aineista, jotka eivät ole hiilihydraatteja.

• Krebsin syklin reaktiot ovat peräkkäisiä. Ne tapahtuvat yksi toisensa jälkeen, ja jokainen edellinen reaktio laukaisee seuraavan;
• Krebsin syklin reaktiotuotteita käytetään osittain seuraavan reaktion käynnistämiseen ja osittain uusien monimutkaisten aineiden synteesiin.

Yritetään heijastaa tämä kaaviossa niin, että Krebsin sykli on nimetty täsmälleen hajoamisen ja synteesin leikkauspisteeksi.

Sinisillä nuolilla merkitsin anabolismin polut eli uusien aineiden luomisen. Kuten näet, Krebsin sykli on todellakin monien sekä tuhoamisen että luomisen prosessien leikkauspiste.

Tärkein

• Krebsin sykli on aineenvaihduntareittien risteyskohta. Ne lopettavat katabolian (hajoamisen), ne alkavat anabolismin (synteesin);
• Krebsin syklin reaktiotuotteita käytetään osittain käynnistämään syklin seuraava reaktio, ja osittain lähetetään luomaan uusia monimutkaisia ​​aineita;
• Krebsin sykli muodostaa koentsyymit NADH ja FADH 2, jotka kuljettavat elektroneja soluhengitykseen sekä energiaa ATP:n muodossa;
• Krebsin sykli tapahtuu solujen mitokondrioissa.

Sitruunahappokierto (Krebsin kierto)

Bioorgaanisilla aineilla, kuten glukoosilla, on runsaasti energiaa. Kun glukoosi hapettuu hapen vaikutuksesta

Gibbsin energiaa vapautuu AG= -2880 kJ/mol. Tämä energia voidaan varastoida soluun ATP-adenosyylitrifosfaatin fosfaattisidosten kemiallisen energian muodossa. Tuloksena olevat ATP-molekyylit diffundoituvat solun eri osiin, joissa energiaa käytetään. ATP on energian kantaja. Solu käyttää tätä energiaa työhönsä. Kuitenkin vain pieni osa glukoosiin varastoidusta energiasta (muutama prosentti) kuluu glykolyysin aikana. Sen pääosa välittyy Krebsin syklissä (kuva 9.4), joka liittyy soluhengitykseen.

Riisi. 9.4

minä- oksaaliasetaatti, 1a asetyyli*CoL, 2 - sitruunahappo (sitraatti). 3 - ieositraatti. 4 - oksalosukkinaatti. 5 - ketoglugaraatti. 6 - meripihkahappo (sukkinaatti). 7 - fumaraatti. 8 - omenahappo (malaatti)

Krebsin sykli tai sitruunahapposykli tai 3-karboksyylihapposykli on sarja peräkkäisiä reaktioita, jotka tapahtuvat mitokondrioissa. Näiden reaktioiden aikana tapahtuu glykolyysin lopputuotteesta pyruvaatista siirtyneiden asetyyliryhmien CH3CO- katabolia. Pyruvaatti osallistuu Krebsin syklin reaktioihin ja muuttuu aiemmin asetyyli-CoA:ksi.

Krebsin sykli, kuten glykolyysi, on aineenvaihduntareitti, joka koostuu peräkkäisistä vaiheista - reaktioista. Toisin kuin glykolyysi, tämä reitti on suljettu, syklinen.

1. Asetyyli-CoA - hiilihydraattien, proteiinien ja lipidien katabolian tuote - tulee kiertoon reagoiden (kondensoituu) oksaalietikkahapon suolan (oksaloetikkahappo) kanssa. Tässä tapauksessa muodostuu sitruunahapon suola (sitraatti):

2. Sitraatti isomeroituu isositraatiksi. Reaktiota katalysoi akonitaasientsyymi, ja se etenee akonitaatin muodostumisen kautta, jonka jälkeen se muuttuu isositraatiksi:

3. Isositraatti hapettuu a-ketoglutaraatiksi. Reaktiota katalysoi entsyymi isositraattidehydrogenaasi:

4. a-ketoglutaraatti käy läpi oksidatiivisen dekarboksylaation muodostaen sukkinyyli-CoA:ta. A-ketoglutaraattidehydrogenaasin katalysoima:

5. Sukkinyyli-CoA muunnetaan sukkinaatiksi. Reaktiota katalysoi sukkinaatti-CoA-ligaasientsyymi:

6. Sukkinaatti muunnetaan fumaraatiksi. Reaktiota katalysoi dehydrogenaasientsyymi:

7. Fumaraatti hydratoituu kaksoissidoksesta muodostaen malaattia (omenahapon suolaa). Fumaraattihydrataasin katalysoima:

8. Manaatti hapetetaan oksapoasetaatiksi. Mapat-dehydrogenaasin katalysoima:

Riisi. 9.5

Kahdeksannessa vaiheessa sykli sulkeutuu ja sen uusi kulku alkaa.

Kaikki sitruunahappokierron vaiheet tapahtuvat mitokondrioiden sisäisessä ympäristössä - matriisissa (kuva 9.5). Tässä ovat kaikki tämän metabolisen reitin entsyymit.

Mitokondriot (kreikan sanasta "mitos" - lanka ja "kondrium" - vilja) on pitkänomainen muoto; pituus 1,5-2 mikronia, halkaisija 0,5-1 mikronia. Eläinsolujen organellit sijaitsevat solun nestemäisessä väliaineessa - sytoplasmassa (ks. kuva 6.2).

Mitokondrioiden sisätilaa ympäröi kaksi jatkuvaa kalvoa. Tässä tapauksessa ulompi kalvo on sileä ja sisempi muodostaa useita taitoksia tai cristae. Mitokondrion sisäistä tilaa rajoittaa nestemäisellä väliaineella täytetty sisäkalvo - matriisi, joka koostuu noin 50 % proteiinista ja jolla on erittäin hieno rakenne. Mitokondrioiden pitkänomainen muoto ei ole universaali. Joissakin kudoksissa, kuten poikkijuovaisessa luurankolihaksessa, mitokondriot ottavat joskus mitä omituisimpia muotoja.

Mitokondriot sisältävät suuren määrän entsyymejä.

Solu voi sisältää useista sadaista useisiin kymmeniin tuhansiin mitokondrioita. Saman solutyypin mitokondrioiden lukumäärä on enemmän tai vähemmän vakio. On kuitenkin muistettava, että mitokondrioiden määrä voi vaihdella riippuen solun kehitysvaiheesta ja sen toiminnallisesta aktiivisuudesta sekä yleensä kehon stressin voimakkuudesta.

Mitokondriot ovat energiaasemia, jotka tuottavat energiaa kehon elämää varten. Lihassoluissa on erityisen paljon mitokondrioita, joissa tarvitaan korkeita energiakustannuksia.

Krebsin syklissä muodostuneet korkeaenergiset aineet NADH ja FADFb (ks. kuva 9.4) siirtävät energiansa ATP:n uudelleensynteesin reaktiossa ADP:stä:

Tämän seurauksena jokaista NADH-molekyyliä kohti muodostuu 3 ATP-molekyyliä. Tämä reaktio on redox, eli siihen liittyy elektronien siirtyminen NADH-pelkistimestä hapettimiin (katso kohta 4.3). O2 toimii hapettavana aineena. Tätä reaktiota kutsutaan oksidatiivinen fosforylaatio ADP Aasian ja Tyynenmeren alueella.

Oksidatiivinen fosforylaatio tapahtuu mitokondrioiden sisäisessä kalvossa. Energiaa varastoituu kolmeen hengitysketjun osaan ATP:n synteesin seurauksena ADP:stä ja P:stä.

Reaktio etenee useissa vaiheissa mitokondrioiden sisäkalvoilla (ks. kuva 9.5), entsyymijärjestelmässä ns. hengitysketju. ADP-molekyylit tulevat tänne soluplasmasta. Vastaavaa redox-prosessia kutsutaan soluhengitys. Täällä hengittämämme happi kulutetaan.

Matriisissa muodostuneet ATP-molekyylit poistuvat mitokondrioista soluplasmaan, jossa ne osallistuvat erilaisiin energiaa kuluttaviin biokemiallisiin reaktioihin.

Näin ollen pelkistysaineista elektroninsiirron aikana vapautunutta energiaa käytetään ADP:n oksidatiiviseen fosforylaatioon ATP:ksi.

Oletetaan, että sisäänhengitysketjun vapauttama energia kuluu suoraan sisäkalvon siirtymiseen uuteen, energiarikkaaseen konformaatiotilaan, josta tulee puolestaan ​​liikkeellepaneva voima oksidatiiviselle fosforylaatiolle, mikä johtaa ATP:n muodostumiseen. . Tällä hetkellä vakavin perustelu on saanut hypoteesin kemoosmoottinen konjugaatio Mitchell.

Siten ATP:n biosynteesi eläinorganismissa tapahtuu ADP:stä ja epäorgaanisesta fosfaatista P, kun jälkimmäinen aktivoituu orgaanisten yhdisteiden hapetusenergian vuoksi aineenvaihduntaprosessien aikana.

Orgaanisten yhdisteiden hapettuminen elävissä järjestelmissä ei aina liity fosforylaatioon, eikä fosforylaation tarvitse olla oksidatiivista.

Tunnetaan useita satoja hapetusreaktioita. Ainakin kymmenkunta niistä liittyy epäorgaanisen fosfaatin samanaikaiseen aktivoitumiseen. Tällaisia ​​reaktioita kutsutaan reaktioksi substraatin fosforylaatio. Tässä substraatin pilkkoutumisreaktioihin liittyy energian siirto suoraan epäorgaaniseen fosfaattiin. Tämän seurauksena muodostuu toinen fosforyloitu substraatti, jossa on makroerginen sidos. Tällöin entsyymien hengitysketju ei osallistu prosessiin eikä elektronien hapelle siirtymisen aikana vapautuva energia muutu ATP-fosfaattisidoksen energiaksi.

Esimerkki substraatin fosforylaatiosta on suknisyyli-CoA:n muuntaminen meripihkahapoksi, jolloin GTP:tä muodostuu GDP:stä ja fosfaatti P:stä sitruunahappokierrossa.

Kasveissa energianlähde epäorgaanisen fosfaatin aktivoimiseksi ja ATP:n synteesin varmistamiseksi on auringonvalon energia, jonka solun fotosynteesilaitteisto sieppaa. Tätä fosforylaatiota kutsutaan fotosynteettinen.

Ihmiskehon energiantarpeen tyydyttämiseksi ATP-molekyylit jaetaan tuhansia ja tuhansia kertoja päivän aikana ADP- ja P-molekyyleiksi, mitä seuraa ATP:n uudelleensynteesi. Lisäksi ATP:n uudelleensynteesin nopeuden tulisi vaihdella laajalla alueella - minimistä unen aikana maksimiin intensiivisen lihastyön aikana.

Edellä olevan perusteella voimme päätellä, että oksidatiivinen fosforylaatio ei ole vain jatkuva elintärkeä prosessi. Sitä on säädeltävä laajoissa rajoissa, mikä saavutetaan koulutuksella.

Glykolyysin ja sitruunahapposyklin reaktioiden kokonaisyhtälö kirjoitetaan seuraavasti:

Standardi Gibbsin hapetusenergia 1 moolille glukoosia C6H^Ob on D G*= -2880 kJ (katso kohta 5.1). 38 moolin ATP:n (varastoitunut energia) hydrolyysin standardi Gibbsin energia on D G°"\u003d -38 * 30 \u003d -1180 kJ, eli vain 40 % glukoosienergiasta varastoidaan (hengityksen tehokkuus). Loput energiasta vapautuu kehosta lämpönä. K. Tämä selittää lämpenemisen ja kehon lämpötilan nousun intensiivisen työn aikana (ks. kuva 5.2).

Glukoosi toimii solupolttoaineena kehossamme. Sitä saadaan pääasiassa joko ruoansulatusprosessissa hiilihydraateista tai synteesillä vararasvoista.