(citric acid cycle o Krebs cycle)

Sa ilalim ng aerobic na kondisyon, ang nagreresultang acetyl-CoA ay pumapasok sa Krebs cycle. Sa ikot ng Krebs, pagkatapos ng mga reaksyon ng pag-alis at pagdaragdag ng tubig, decarboxylation at dehydrogenation, ang acetyl residue na pumasok sa cycle sa anyo ng acetyl-CoA ay ganap na na-cleaved. Ang pangkalahatang reaksyon ay nakasulat tulad ng sumusunod:

CH 3 CO ~ S-CoA + 3H 2 O + ADP + H 3 RO 4 →

HS-CoA + 2CO 2 + 4[H 2] + ATP

Ang siklo ng Krebs ay pareho sa mga hayop at halaman. Ito ay isa pang patunay ng pagkakaisa ng pinagmulan. Ang cycle ay nangyayari sa stroma ng mitochondria. Isaalang-alang natin ito nang mas detalyado:

Ang unang reaksyon ng cycle ay ang paglipat ng isang acetyl residue mula sa acetyl-CoA patungo sa oxaloacetic acid (OAA) na may pagbuo ng citric acid (citrate) (Fig. 3.2).

Sa panahon ng reaksyon na na-catalyze ng citrate synthase, ang macroergic bond ng acetyl-CoA ay nasayang, ibig sabihin, ang enerhiya na nakaimbak sa proseso ng pyruvate oxidation bago ang simula ng cycle. Nangangahulugan ito, tulad ng glycolysis, ang siklo ng Krebs ay hindi nagsisimula sa pag-iimbak ng enerhiya sa cell, ngunit sa paggasta.

Binibigyang-diin namin na ang kadena ng mga pagbabagong bumubuo sa siklo na ito at sa huli ay naglalayong sirain ang komposisyon ng carbon ng isang bilang ng mga acid ay nagsisimula sa kanilang pagtaas: ang dalawang-carbon na fragment (acetic acid) ay idinagdag sa tetragonal na fragment ng AAA kasama ang pagbuo ng anim na carbon tricarboxylic acid citrate, na maaaring maimbak sa mga cell sa malalaking dami.

Kaya, ang Krebs cycle ay isang catalytic na proseso at nagsisimula hindi sa catabolism (pagkasira), ngunit sa synthesis ng citrate. Ang citrate synthetase, na nag-catalyze sa reaksyong ito, ay kabilang sa mga regulatory enzymes: ito ay inhibited ng NADH at ATP. Ang NADH ay ang huling produkto sa anyo kung saan ang enerhiya na inilabas sa panahon ng paghinga ay nakaimbak. Ang mas aktibong citrate synthetase, mas mabilis ang iba pang mga reaksyon ng cycle, mas mabilis ang dehydrogenation ng mga sangkap na may pagbuo ng NADH. Gayunpaman, ang pagtaas sa dami ng huli ay nagiging sanhi ng pagsugpo sa enzyme, at ang cycle ay bumagal. Ito ay isang halimbawa ng feedback loop.

Ang susunod na serye ng mga reaksyon ay ang conversion ng citrate sa aktibong isocitric acid (isocitrate). Nagpapatuloy ito sa pakikilahok ng tubig at, sa katunayan, ay bumaba sa intramolecular na pagbabago ng sitriko acid. Ang intermediate na produkto ng pagbabagong ito ay cis-aconitic acid:

Ang parehong mga reaksyon ay na-catalyzed ng aconitase. Ang isocitrate ay na-dehydrate ng isocitrate dehydrogenase, na ang coenzyme ay NAD+. Bilang resulta ng oksihenasyon, nabuo ang oxalo-succinic acid (oxalosuccinate).

Ang huling acid ay decarboxylated. Ang hiwalay na CO 2 ay kabilang sa acetyl residue, na pumasok sa cycle sa anyo ng acetyl-CoA. Bilang resulta ng decarboxylation, isang napakaaktibong α-ketoglutaric acid (ketoglutarate) ay nabuo.

Ang α-Ketoglutarate, sa turn, ay sumasailalim sa parehong pagbabago na nangyayari bago ang simula ng cycle na may pyruvate: sabay-sabay na oksihenasyon at decarboxylation.

Ang α-ketoglutarate dehydrogenase complex ay nakikibahagi sa reaksyon:

α-ketoglutarate + NAD + + CoA–SH →

succinyl-S-CoA + CO 2 + NADH + H + →

succinyl-S-SOA + ADP + H 3 RO 4 →

succinic acid + ATP + CoA–SH

Ang pinakawalan na CO 2 ay isa pang particle na nahati mula sa acetyl residue. Ang succinic acid (succinate) na nabuo bilang resulta ng mga kumplikadong pagbabagong ito ay na-dehydrogenated muli, at ang fumaric acid (fumarate) ay nabuo. Ang reaksyon ay pinamagitan ng succinate dehydrogenase. Ang fumarate, pagkatapos ng pagdaragdag ng isang molekula ng tubig, ay madaling ma-convert sa malic acid (malate). Ang fumarate hydrotase ay nakikibahagi sa reaksyon.

Ang malic acid, na na-oxidized, ay na-convert sa PAA na may partisipasyon ng NAD + - tiyak na malate dehydrogenase.

Alalahanin na ang PAA ay ang huling produkto ng Krebs cycle - nabuo din ito sa panahon ng photosynthesis ng C 4 na mga halaman (ang Hatch-Sleck cycle) sa panahon ng carboxylation ng PEP sa liwanag, at sa dilim sa mga halaman ng uri ng CAM.

Kaya, ang Krebs cycle ay nagtatapos at maaaring magsimulang muli. Ang isang kondisyon ay ang supply ng mga bagong molekula ng acetyl-CoA.

Ang pangunahing kahalagahan ng siklo ng Krebs ay ang pag-iimbak ng enerhiya, na inilabas bilang resulta ng pagkasira ng pyruvate, sa mga macroergic bond ng ATP. Sa pamamagitan ng pagbibigay ng ATP sa cell, ang Krebs cycle ay maaaring maging regulator ng iba pang mga proseso na nangangailangan ng enerhiya, tulad ng transportasyon ng tubig at mga asin, ang synthesis at transportasyon ng mga organikong sangkap. Ang mas mabilis na pagbabago ng mga sangkap sa cycle ay nagaganap, mas maraming ATP ang maaaring synthesize, mas mabilis ang mga prosesong ito.

Ang mga intermediate na sangkap na nabuo sa cycle ay maaaring gamitin para sa synthesis ng mga protina, taba, carbohydrates. Halimbawa, ang acetyl-CoA ay isang kinakailangang produkto para sa synthesis ng mga fatty acid, ang ketoglutarate ay maaaring ma-convert sa glutamic acid bilang resulta ng reductive amination, at ang fumarate o PAA ay maaaring ma-convert sa aspartic acid.

Ang kabuuang resulta ng Krebs cycle ay nababawasan sa katotohanan na ang bawat acetyl group (two-carbon fragment) na nabuo mula sa pyruvate (three-carbon fragment) ay nahahati sa CO 2 . Sa prosesong ito, na-restore ang NAD +, FAD + at na-synthesize ang ATP.

Sa regulasyon ng cycle ng di- at ​​tricarboxylic acid, ang ratio sa pagitan ng NADH at NAD +, pati na rin ang konsentrasyon ng ATP, ay mahalaga. Ang isang mataas na nilalaman ng ATP at NADH ay pumipigil sa aktibidad ng naturang mga enzyme ng Krebs cycle bilang pyruvate dehydrogenase, citrate synthetase, isocitrate dehydrogenase, malate dehydrogenase. Ang pagtaas sa konsentrasyon ng oxaloacetate ay pumipigil sa mga enzyme na ang aktibidad ay nauugnay sa synthesis nito - succinate dehydrogenase at malate dehydrogenase. Ang oksihenasyon ng 2-hydroxyglutaric acid ay pinabilis ng adenylates, habang ang succinate ay pinabilis ng ATP, ADP, at ubiquinone. Mayroong ilang iba pang mga punto ng regulasyon sa ikot ng Krebs.

Glyoxylate pathway

Sa pagsibol ng mga buto na mayaman sa taba, bahagyang nagbabago ang kurso ng siklo ng Krebs. Ang ganitong uri ng Krebs cycle, kung saan ang glyoxylic acid ay nakikilahok, ay tinatawag na glyoxylate cycle (Fig. 3.3).

Ang mga unang yugto ng pagbabago bago ang pagbuo ng isocitrate (isocitric acid) ay katulad ng Krebs cycle. Pagkatapos ay nagbabago ang kurso ng mga reaksyon. Ang Isocitrate, na may partisipasyon ng isocitrate lyase, ay nahahati sa mga succinic at glyoxylic acid:

Ang succinate (succinic acid) ay umaalis sa cycle, at ang glyoxylate ay nagbubuklod sa acetyl-CoA at nabuo ang malate. Ang reaksyon ay na-catalyzed ng malate synthase. Ang malate ay na-oxidized sa PI at ang cycle ay nagtatapos. Bilang karagdagan sa dalawang enzymes - isocitratase (isocitrate lyase) at malate synthase, ang lahat ng natitira ay kapareho ng sa Krebs cycle. Kapag ang malate ay na-oxidized, ang NAD + molecule ay naibalik. Ang pinagmulan ng acetyl-CoA para sa cycle na ito ay mga fatty acid na nabuo sa panahon ng pagkasira ng mga taba. Ang kabuuang cycle equation ay maaaring isulat bilang:

2CH 3 CO-S-CoA + 2H 2 O + OVER + →

2HS-CoA + COOH-CH 2 -CH 2 -COOH + NADH + H +

Ang glyoxylate cycle ay nangyayari sa mga espesyal na organelles - glyoxisomes.

Ano ang kahalagahan ng cycle na ito? Ang pinababang NADH ay maaaring ma-oxidized upang makabuo ng tatlong molekula ng ATP. Ang succinate (succinic acid) ay umaalis sa glyoxisome at pumapasok sa mitochondria, kung saan ito ay kasama sa Krebs cycle. Dito ito ay na-convert sa PIE, pagkatapos ay sa pyruvate, phosphoenolpyruvate at higit pa sa asukal.

Kaya, sa tulong ng glyoxylate cycle, ang mga taba ay maaaring ma-convert sa carbohydrates. Napakahalaga nito lalo na sa panahon ng pagtubo ng binhi, dahil ang mga asukal ay maaaring ilipat mula sa isang bahagi ng halaman patungo sa isa pa, habang ang mga taba ay hindi. Ang Glyoxylate ay maaaring magsilbi bilang isang materyal para sa synthesis ng porphyrins, at nangangahulugan ito ng chlorophyll.

Tricarboxylic acid cycle (Krebs cycle)

Ang Glycolysis ay nagko-convert ng glucose sa pyruvate at gumagawa ng dalawang ATP molecule mula sa isang glucose molecule - ito ay isang maliit na bahagi ng potensyal na enerhiya ng molekula na ito.

Sa ilalim ng aerobic na kondisyon, ang pyruvate ay na-convert mula sa glycolysis sa acetyl-CoA at na-oxidize sa CO 2 sa tricarboxylic acid cycle (citric acid cycle). Sa kasong ito, ang mga electron na inilabas sa mga reaksyon ng siklo na ito ay pumasa sa NADH at FADH 2 hanggang 0 2 - ang panghuling tumatanggap. Ang elektronikong transportasyon ay nauugnay sa paglikha ng isang proton gradient ng mitochondrial membrane, ang enerhiya nito ay pagkatapos ay ginagamit para sa ATP synthesis bilang isang resulta ng oxidative phosphorylation. Tingnan natin ang mga reaksyong ito.

Sa ilalim ng mga kondisyon ng aerobic, ang pyruvic acid (yugto 1) ay sumasailalim sa oxidative decarboxylation, na mas mahusay kaysa sa pagbabagong-anyo sa lactic acid, na may pagbuo ng acetyl-CoA (yugto 2), na maaaring ma-oxidized sa mga huling produkto ng pagkasira ng glucose - CO 2 at H 2 0 (ika-3 yugto). Si G. Krebs (1900-1981), isang German biochemist, na pinag-aralan ang oksihenasyon ng mga indibidwal na organic acids, pinagsama ang kanilang mga reaksyon sa isang solong cycle. Samakatuwid, ang tricarboxylic acid cycle ay madalas na tinatawag na Krebs cycle sa kanyang karangalan.

Ang oksihenasyon ng pyruvic acid sa acetyl-CoA ay nangyayari sa mitochondria na may partisipasyon ng tatlong enzymes (pyruvate dehydrogenase, lipoamide dehydrogenase, lipoylacetyltransferase) at limang coenzymes (NAD, FAD, thiamine pyrophosphate, lipoic acid amide, coenzyme A). Ang apat na coenzyme na ito ay naglalaman ng mga bitamina B (B x, B 2, B 3, B 5), na nagpapahiwatig ng pangangailangan para sa mga bitamina na ito para sa normal na oksihenasyon ng carbohydrates. Sa ilalim ng impluwensya ng kumplikadong sistema ng enzyme na ito, ang pyruvate sa reaksyon ng oxidative decarboxylation ay na-convert sa aktibong anyo ng acetic acid - acetyl coenzyme A:

Sa ilalim ng mga kondisyong pisyolohikal, ang pyruvate dehydrogenase ay isang eksklusibong hindi maibabalik na enzyme, na nagpapaliwanag ng imposibilidad ng pag-convert ng mga fatty acid sa carbohydrates.

Ang pagkakaroon ng isang macroergic bond sa molekula ng acetyl-CoA ay nagpapahiwatig ng mataas na reaktibiti ng tambalang ito. Sa partikular, ang acetyl-CoA ay maaaring kumilos sa mitochondria upang makabuo ng enerhiya; sa atay, ang labis na acetyl-CoA ay ginagamit para sa synthesis ng mga katawan ng ketone; sa cytosol, ito ay kasangkot sa synthesis ng mga kumplikadong molekula tulad ng sterides at fatty acid. .

Ang Acetyl-CoA na nakuha sa reaksyon ng oxidative decarboxylation ng pyruvic acid ay pumapasok sa tricarboxylic acid cycle (Krebs cycle). Ang Krebs cycle - ang huling catabolic pathway para sa oksihenasyon ng carbohydrates, fats, amino acids, ay mahalagang isang "metabolic boiler". Ang mga reaksyon ng Krebs cycle, na nagaganap nang eksklusibo sa mitochondria, ay tinatawag ding citric acid cycle o tricarboxylic acid cycle (TCA).

Ang isa sa pinakamahalagang pag-andar ng siklo ng tricarboxylic acid ay ang pagbuo ng mga pinababang coenzymes (3 molekula ng NADH + H + at 1 molekula ng FADH 2) na sinusundan ng paglipat ng mga atomo ng hydrogen o kanilang mga electron sa panghuling acceptor, ang molekular na oxygen. Ang transportasyon na ito ay sinamahan ng isang malaking pagbaba sa libreng enerhiya, bahagi nito ay ginagamit sa proseso ng oxidative phosphorylation para sa imbakan sa anyo ng ATP. Ito ay nauunawaan na ang tricarboxylic acid cycle ay aerobic, umaasa sa oxygen.

1. Ang unang reaksyon ng tricarboxylic acid cycle ay ang condensation ng acetyl-CoA at oxaloacetic acid na may partisipasyon ng mitochondrial matrix citrate synthase enzyme upang bumuo ng citric acid.

2. Sa ilalim ng impluwensya ng enzyme aconitase, na nag-catalyze sa pag-alis ng isang molekula ng tubig mula sa citrate, ang huli ay na-convert

sa cis-aconitic acid. Ang tubig ay pinagsama sa cis-aconitic acid, nagiging isocitric acid.

3. Pagkatapos, ang enzyme isocitrate dehydrogenase ay nag-catalyze sa unang dehydrogenase reaction ng citric acid cycle, kapag ang isocitric acid ay na-convert sa α-ketoglutaric acid sa oxidative decarboxylation reactions:

Sa reaksyong ito, nabuo ang unang molekula ng CO 2 at ang unang molekula ng NADH 4- H + cycle.

4. Ang karagdagang conversion ng α-ketoglutaric acid sa succinyl-CoA ay na-catalyzed ng multienzyme complex ng α-ketoglutaric dehydrogenase. Ang reaksyong ito ay chemically analogous sa pyruvate dehydrogenase reaction. Kabilang dito ang lipoic acid, thiamine pyrophosphate, HS-KoA, NAD +, FAD.

Bilang resulta ng reaksyong ito, muling nabuo ang molekula ng NADH + H + at CO 2.

5. Ang molekula ng succinyl-CoA ay may macroergic bond, ang enerhiya nito ay nakaimbak sa susunod na reaksyon sa anyo ng GTP. Sa ilalim ng impluwensya ng enzyme na succinyl-CoA synthetase, ang succinyl-CoA ay na-convert sa libreng succinic acid. Tandaan na ang succinic acid ay maaari ding makuha mula sa methylmalonyl-CoA sa pamamagitan ng oksihenasyon ng mga fatty acid na may kakaibang bilang ng mga carbon atom.

Ang reaksyong ito ay isang halimbawa ng substrate phosphorylation, dahil ang high-energy GTP molecule sa kasong ito ay nabuo nang walang partisipasyon ng electron at oxygen transport chain.

6. Ang succinic acid ay na-oxidized sa fumaric acid sa reaksyon ng succinate dehydrogenase. Succinate dehydrogenase, isang tipikal na enzyme na naglalaman ng iron-sulphur na ang coenzyme ay FAD. Ang Succinate dehydrogenase ay ang tanging enzyme na naayos sa panloob na mitochondrial membrane, habang ang lahat ng iba pang cycle enzymes ay matatagpuan sa mitochondrial matrix.

7. Ito ay sinusundan ng hydration ng fumaric acid sa malic acid sa ilalim ng impluwensya ng fumarase enzyme sa isang reversible reaksyon sa ilalim ng physiological kondisyon:

8. Ang huling reaksyon ng tricarboxylic acid cycle ay ang malate dehydrogenase reaction na kinasasangkutan ng aktibong enzyme ng mitochondrial NAD~-dependent malate dehydrogenase, kung saan nabuo ang ikatlong molekula ng nabawasang NADH + H +:

Ang pagbuo ng oxaloacetic acid (oxaloacetate) ay kumukumpleto ng isang pagliko ng tricarboxylic acid cycle. Maaaring gamitin ang oxaloacetic acid sa oksihenasyon ng pangalawang molekula ng acetyl-CoA, at ang siklo ng mga reaksyong ito ay maaaring ulitin nang maraming beses, na patuloy na humahantong sa paggawa ng oxaloacetic acid.

Kaya, ang oksihenasyon ng isang molekula ng acetyl-CoA bilang isang cycle substrate sa TCA cycle ay humahantong sa paggawa ng isang molekula ng GTP, tatlong molekula ng NADP + H +, at isang molekula ng FADH 2. Ang oksihenasyon ng mga nagpapababang ahente na ito sa biological oxidation chain

Ang ion ay humahantong sa synthesis ng 12 ATP molecules. Ang pagkalkula na ito ay malinaw mula sa paksang "Biological oxidation": ang pagsasama ng isang NAD + molecule sa electron transport system ay sa huli ay sinamahan ng pagbuo ng 3 ATP molecule, ang pagsasama ng isang FADH 2 molecule ay nagbibigay ng pagbuo ng 2 ATP molecules, at isang molekula ng GTP ay katumbas ng 1 molekula ng ATP.

Tandaan na dalawang carbon atoms ng adetyl-CoA ang pumapasok sa tricarboxylic acid cycle at dalawang carbon atoms ang umaalis sa cycle sa anyo ng CO 2 sa mga reaksyon ng decarboxylation na na-catalyze ng isocitrate dehydrogenase at alpha-ketoglutarate dehydrogenase.

Sa kumpletong oksihenasyon ng isang molekula ng glucose sa ilalim ng mga kondisyon ng aerobic sa CO 2 at H 2 0, ang pagbuo ng enerhiya sa anyo ng ATP ay:

• 4 ATP molecule sa panahon ng conversion ng isang glucose molecule sa 2 molecules ng pyruvic acid (glycolysis);
• 6 ATP molecule na nabuo sa 3-phosphoglyceraldehyde dehydrogenase reaction (glycolysis);
• 30 ATP molecule na nabuo sa panahon ng oksihenasyon ng dalawang pyruvic acid molecule sa pyruvate dehydrogenase reaction at sa mga kasunod na pagbabago ng dalawang acetyl-CoA molecules sa CO 2 at H 2 0 sa tricarboxylic acid cycle. Samakatuwid, ang kabuuang output ng enerhiya sa panahon ng kumpletong oksihenasyon ng isang molekula ng glucose ay maaaring 40 mga molekula ng ATP. Gayunpaman, dapat itong isaalang-alang na sa panahon ng oksihenasyon ng glucose sa yugto ng pag-convert ng glucose sa glucose-6-phosphate at sa yugto ng pag-convert ng fructose-6-phosphate sa fructose-1,6-diphosphate, dalawang molekula ng ATP ay natupok. Samakatuwid, ang "net" na output ng enerhiya sa panahon ng oksihenasyon ng isang molekula ng glucose ay 38 mga molekula ng ATP.

Maaari mong ihambing ang enerhiya ng anaerobic glycolysis at aerobic glucose catabolism. Sa 688 kcal ng enerhiya na theoretically na nilalaman sa 1 gram-molekula ng glucose (180 g), 20 kcal ay nasa dalawang ATP molecule na nabuo sa mga reaksyon ng anaerobic glycolysis, at 628 kcal theoretically nananatili sa anyo ng lactic acid.

Sa ilalim ng mga kondisyon ng aerobic, mula sa 688 kcal ng isang gramo-molekula ng glucose sa 38 mga molekula ng ATP, 380 kcal ang nakuha. Kaya, ang kahusayan ng paggamit ng glucose sa ilalim ng mga kondisyon ng aerobic ay halos 19 beses na mas mataas kaysa sa anaerobic glycolysis.

Dapat itong ituro na ang lahat ng mga reaksyon ng oksihenasyon (oxidation ng triose phosphate, pyruvic acid, apat na reaksyon ng oksihenasyon ng tricarboxylic acid cycle) ay nakikipagkumpitensya sa synthesis ng ATP mula sa ADP at Phneor (ang Pasteur effect). Nangangahulugan ito na ang nagreresultang molekula ng NADH + H + sa mga reaksyon ng oksihenasyon ay may pagpipilian sa pagitan ng mga reaksyon ng respiratory system, na naglilipat ng hydrogen sa oxygen, at ng LDH enzyme, na naglilipat ng hydrogen sa pyruvic acid.

Sa mga unang yugto ng tricarboxylic acid cycle, ang mga acid nito ay maaaring umalis sa cycle upang lumahok sa synthesis ng iba pang mga compound ng cell nang hindi nakakagambala sa paggana ng cycle mismo. Ang iba't ibang mga kadahilanan ay kasangkot sa regulasyon ng aktibidad ng tricarboxylic acid cycle. Kabilang sa mga ito, una sa lahat, dapat nating banggitin ang paggamit ng mga molekula ng acetyl-CoA, ang aktibidad ng pyruvate dehydrogenase complex, ang aktibidad ng mga bahagi ng respiratory chain at ang oxidative phosphorylation na nauugnay dito, pati na rin ang antas ng oxaloacetic. acid.

Ang molekular na oxygen ay hindi direktang kasangkot sa tricarboxylic acid cycle, gayunpaman, ang mga reaksyon nito ay isinasagawa lamang sa ilalim ng mga kondisyon ng aerobic, dahil ang NAD ~ at FAD ay maaaring muling mabuo sa mitochondria lamang kapag ang mga electron ay inilipat sa molekular na oxygen. Dapat itong bigyang-diin na ang glycolysis, sa kaibahan sa cycle ng mga tricarboxylic acid, ay posible rin sa ilalim ng anaerobic na kondisyon, dahil ang NAD ~ ay muling nabuo kapag ang pyruvic acid ay pumasa sa lactic acid.

Bilang karagdagan sa pagbuo ng ATP, ang tricarboxylic acid cycle ay may isa pang mahalagang kahalagahan: ang cycle ay nagbibigay ng mga intermediary na istruktura para sa iba't ibang biosynthesis ng katawan. Halimbawa, karamihan sa mga porphyrin atoms ay nagmula sa succinyl-CoA, maraming amino acid ang derivatives ng α-keto-glutaric at oxalo-acetic acid, at ang fumaric acid ay nangyayari sa panahon ng synthesis ng urea. Ipinakikita nito ang integral ng tricarboxylic acid cycle sa metabolismo ng carbohydrates, fats, at proteins.

Tulad ng ipinakita ng mga reaksyon ng glycolysis, ang kakayahan ng karamihan sa mga cell na makabuo ng enerhiya ay nakasalalay sa kanilang mitochondria. Ang bilang ng mitochondria sa iba't ibang mga tisyu ay nauugnay sa mga physiological function ng mga tisyu at sumasalamin sa kanilang kakayahang lumahok sa mga kondisyon ng aerobic. Halimbawa, ang mga pulang selula ng dugo ay walang mitochondria at samakatuwid ay walang kakayahang makabuo ng enerhiya gamit ang oxygen bilang panghuling electron acceptor. Gayunpaman, sa kalamnan ng puso na gumagana sa ilalim ng mga kondisyon ng aerobic, kalahati ng dami ng cell cytoplasm ay kinakatawan ng mitochondria. Ang atay ay nakasalalay din sa mga kondisyon ng aerobic para sa iba't ibang mga function nito, at ang mga mammalian hepatocytes ay naglalaman ng hanggang 2,000 mitochondria bawat cell.

Kasama sa mitochondria ang dalawang lamad - panlabas at panloob. Ang panlabas na lamad ay mas simple, na binubuo ng 50% na taba at 50% na protina, at may kaunting mga pag-andar. Ang panloob na lamad ay mas kumplikado sa istruktura at functionally. Humigit-kumulang 80% ng dami nito ay mga protina. Naglalaman ito ng karamihan sa mga enzyme na kasangkot sa electron transport at oxidative phosphorylation, metabolic mediators, at adenine nucleotides sa pagitan ng cytosol at mitochondrial matrix.

Ang iba't ibang mga nucleotide na kasangkot sa mga reaksyon ng redox, tulad ng NAD + , NADH, NADP + , FAD at FADH 2 ay hindi tumagos sa panloob na mitochondrial membrane. Ang Acetyl-CoA ay hindi maaaring lumipat mula sa mitochondrial compartment patungo sa cytosol, kung saan ito ay kinakailangan para sa synthesis ng fatty acids o sterols. Samakatuwid, ang intramitochondrial acetyl-CoA ay na-convert sa citrate-synthase reaction ng tricarboxylic acid cycle at pumapasok sa cytosol sa form na ito.

Ang tricarboxylic acid cycle ay unang natuklasan ng English biochemist na si G. Krebs.

Siya ang unang nag-postulate ng kahalagahan ng cycle na ito para sa kumpletong pagkasunog ng pyruvate, ang pangunahing pinagmumulan nito ay ang glycolytic conversion ng carbohydrates. Kasunod nito, napatunayan na ang tricarboxylic acid cycle ay ang sentro kung saan halos lahat ng metabolic pathway ay nagtatagpo. Kaya, ang Krebs cycle ay isang pangkaraniwang panghuling landas para sa oksihenasyon ng mga grupo ng acetyl (sa anyo ng acetyl-CoA), kung saan karamihan sa mga organikong molekula na gumaganap ng papel na "cellular fuel" ay na-convert sa panahon ng catabolism: carbohydrates, fatty mga acid at amino acid.

Ang Acetyl-CoA, na nabuo bilang resulta ng oxidative decarboxylation ng pyruvate sa mitochondria, ay pumapasok sa Krebs cycle. Ang cycle na ito ay nangyayari sa mitochondrial matrix at binubuo ng walong magkakasunod na reaksyon. Ang cycle ay nagsisimula sa condensation ng acetyl-CoA na may oxaloacetate at ang pagbuo ng citric acid (citrate). Pagkatapos ang citric acid (isang anim na carbon compound), sa pamamagitan ng isang serye ng mga dehydrogenations (abstraction ng hydrogen) at dalawang decarboxylation (pag-aalis ng CO 2), ay nawawala ang dalawang carbon atoms at muling nagiging oxaloacetate (isang four-carbon compound) sa Krebs cycle, i.e. bilang isang resulta ng isang kumpletong pag-ikot ng cycle, ang isang molekula ng acetyl-CoA ay nasusunog sa CO 2 at H 2 O, at ang molekula ng oxaloacetate ay muling nabuo. Isaalang-alang ang lahat ng walong magkakasunod na reaksyon (mga yugto) ng siklo ng Krebs.

Ang unang reaksyon ay na-catalyzed ng enzyme citrate synthase; sa kasong ito, ang pangkat ng acetyl ng acetyl-CoA ay namumuo sa oxaloacetate, na nagreresulta sa pagbuo ng citric acid:

Tila, sa reaksyong ito, ang citryl-CoA na nakagapos sa enzyme ay nabuo bilang isang intermediate na produkto, na pagkatapos ay spontaneously at irreversibly hydrolyzed upang bumuo ng citrate at HS-CoA.

Bilang resulta ng pangalawang reaksyon, ang nabuo na citric acid ay sumasailalim sa pag-aalis ng tubig sa pagbuo ng cis - aconitic acid, na, sa pamamagitan ng paglakip ng isang molekula ng tubig, ay pumasa sa isocitric acid (isocitrate). Ang nababaligtad na hydration-dehydration reaction na ito ay na-catalyze ng enzyme aconitate hydratase (aconitase). Bilang resulta, ang H at OH ay gumagalaw sa molekula ng citrate:

Ang ikatlong reaksyon ay tila nililimitahan ang rate ng Krebs cycle. Ang Isocitric acid ay dehydrogenated sa pagkakaroon ng NAD-dependent na iso-citrate dehydrogenase.

Sa panahon ng reaksyon ng isocitrate dehydrogenase, ang isocitric acid ay sabay-sabay na decarboxylated. Ang NAD + -dependent isocitrate dehydrogenase ay isang allosteric enzyme na nangangailangan ng ADP bilang isang partikular na activator. Bilang karagdagan, ang enzyme ay nangangailangan ng Mg 2+ o Mn 2+ ions upang ipakita ang aktibidad nito.

Sa pang-apat na reaksyon, ang oxidative decarboxylation ng α-ketoglutaric acid ay nangyayari sa pagbuo ng isang high-energy compound na succinyl-CoA. Ang mekanismo ng reaksyong ito ay katulad ng sa oxidative decarboxylation ng pyruvate sa acetyl-CoA; ang α-ketoglutarate dehydrogenase complex ay kahawig ng pyruvate dehydrogenase complex sa istraktura nito. Sa parehong mga kaso, 5 coenzymes ang nakikibahagi sa reaksyon: TPP, lipoic acid amide, HS-CoA, FAD at NAD +.

Ang ikalimang reaksyon ay na-catalyzed ng enzyme na succinyl-CoA synthetase. Sa panahon ng reaksyong ito, ang succinyl-CoA, na may partisipasyon ng GTP at inorganic phosphate, ay na-convert sa succinic acid (succinate). Kasabay nito, ang pagbuo ng isang high-energy GTP phosphate bond ay nangyayari dahil sa high-energy thioether bond ng succinyl-CoA:

Bilang resulta ng ikaanim na reaksyon, ang succinate ay dehydrogenated sa fumaric acid. Ang oksihenasyon ng succinate ay na-catalyzed ng succinate dehydrogenase, sa molekula kung saan ang FAD coenzyme ay matatag (covalently) na nakatali sa protina. Sa turn, ang succinate dehydrogenase ay malakas na nauugnay sa panloob na mitochondrial membrane:

Ang ikapitong reaksyon ay isinasagawa sa ilalim ng impluwensya ng enzyme fumarate hydratase (fumarase). Ang nagresultang fumaric acid ay hydrated, ang produkto ng reaksyon ay malic acid (malate). Dapat pansinin na ang fumarate hydratase ay stereospecific; sa panahon ng reaksyon, nabuo ang L-malic acid:

Sa wakas, sa panahon ng ikawalong reaksyon ng tricarboxylic acid cycle, sa ilalim ng impluwensya ng mitochondrial NAD-dependent malate dehydrogenase, ang L-malate ay na-oxidize sa oxaloacetate:

Tulad ng makikita, sa isang pagliko ng cycle, na binubuo ng walong enzymatic na reaksyon, ang kumpletong oksihenasyon ("pagkasunog") ng isang molekula ng acetyl-CoA ay nangyayari. Para sa tuluy-tuloy na pagpapatakbo ng cycle, ang isang pare-parehong supply ng acetyl-CoA sa system ay kinakailangan, at ang mga coenzymes (NAD + at FAD), na pumasa sa isang pinababang estado, ay dapat na oxidized muli at muli. Ang oksihenasyon na ito ay isinasagawa sa sistema ng electron carrier sa respiratory chain (sa chain ng respiratory enzymes) na naisalokal sa mitochondrial membrane. Ang resultang FADH 2 ay malakas na nauugnay sa succinate dehydrogenase, kaya naglilipat ito ng mga atomo ng hydrogen sa pamamagitan ng CoQ.

Ang enerhiya na inilabas bilang resulta ng oksihenasyon ng acetyl-CoA ay higit na nakakonsentra sa mga high-energy phosphate bond ng ATP. Sa apat na pares ng hydrogen atoms, tatlong pares ang nagdadala ng NADH sa electron transport system; sa kasong ito, para sa bawat pares sa biological oxidation system, tatlong ATP molecule ang nabuo (sa proseso ng conjugated oxidative phosphorylation), at samakatuwid ay may kabuuang siyam na ATP molecule. Isang pares ng mga atomo mula sa succinate dehydrogenase-FADH 2 ang pumapasok sa sistema ng transportasyon ng elektron sa pamamagitan ng CoQ, na nagreresulta sa pagbuo ng dalawang molekulang ATP lamang. Sa panahon ng Krebs cycle, isang GTP molecule (substrate phosphorylation) ang na-synthesize din, na katumbas ng isang ATP molecule. Kaya, kapag ang isang molekula ng acetyl-CoA ay na-oxidized sa Krebs cycle at ang sistema ng oxidative phosphorylation, labindalawang ATP molecule ang maaaring mabuo.

Tulad ng nabanggit, ang isang molekula ng NADH (tatlong molekula ng ATP) ay nabuo sa pamamagitan ng oxidative decarboxylation ng pyruvate sa acetyl-CoA. Kapag nahati ang isang molekula ng glucose, nabubuo ang dalawang molekulang pyruvate, at kapag na-oxidize ang mga ito sa dalawang molekula ng acetyl-CoA at sa dalawang pagliko ng siklo ng tricarboxylic acid, nabubuo ang tatlumpung molekula ng ATP (kaya, ang oksihenasyon ng molekulang pyruvate sa CO Ang 2 at H 2 O ay nagbibigay ng labinlimang ATP molecules) . Sa halagang ito ay dapat idagdag ang dalawang ATP molecule na nabuo sa panahon ng aerobic glycolysis, at anim na ATP molecules na synthesize dahil sa oksihenasyon ng dalawang extramitochondrial NADH molecule, na nabuo sa panahon ng oksihenasyon ng dalawang molekula ng glyceraldehyde-3-phosphate sa dehydrogenase reaksyon ng glycolysis . Samakatuwid, kapag ang isang molekula ng glucose ay nasira sa mga tisyu ayon sa equation na C 6 H 12 O 6 + 6O 2 → 6CO 2 + 6H 2 O, tatlumpu't walong molekula ng ATP ang na-synthesize. Walang alinlangan, sa mga tuntunin ng enerhiya, ang kumpletong pagkasira ng glucose ay isang mas mahusay na proseso kaysa sa anaerobic glycolysis.

Dapat pansinin na ang dalawang molekula ng NADH na nabuo sa kurso ng conversion ng glyceraldehyde-3-phosphate ay maaaring mamaya, sa oksihenasyon, ay hindi nagbibigay ng anim na molekula ng ATP, ngunit apat lamang. Ang katotohanan ay ang mga molekula ng extramitochondrial NADH mismo ay hindi makakapasok sa lamad sa mitochondria. Gayunpaman, ang mga electron na kanilang ibinibigay ay maaaring isama sa mitochondrial chain ng biological oxidation gamit ang tinatawag na glycerol phosphate shuttle mechanism. Ang Cytoplasmic NADH ay unang tumutugon sa cytoplasmic dihydroxyacetone phosphate upang bumuo ng glycerol-3-phosphate. Ang reaksyon ay na-catalyzed ng NADH-dependent cytoplasmic glycerol-3-phosphate dehydrogenase:

Dihydroxyacetone phosphate + NADH + H + ↔ Glycerol-3-phosphate + NAD +.

Ang nagreresultang glycerol-3-phosphate ay madaling tumagos sa mitochondrial membrane. Sa loob ng mitochondria, ang isa pang (mitochondrial) glycerol-3-phosphate dehydrogenase (isang flavin enzyme) ay muling nag-oxidize ng glycerol-3-phosphate sa dihydroxyacetone phosphate.

Ang tricarboxylic acid cycle (CTC) o ang citric acid cycle o ang Krebs cycle ay isang landas ng oxidative transformations ng di- at ​​tricarboxylic acid na nabuo bilang mga intermediate na produkto sa panahon ng breakdown at synthesis ng mga protina, taba at carbohydrates.

Ang tricarboxylic acid cycle ay naroroon sa mga selula ng lahat ng organismo: halaman, hayop at mikroorganismo.

Ang siklo na ito ay ang batayan ng metabolismo at gumaganap ng dalawang mahahalagang tungkulin:

Nagbibigay ng enerhiya sa katawan;

Pagsasama ng lahat ng pangunahing metabolic flow, parehong catabolic (biodegradation) at anabolic (biosynthesis).

Ipaalala ko sa iyo na ang mga reaksyon ng aerobic glycolysis ay naisalokal sa cytoplasm ng cell at humahantong sa pagbuo ng pyruvate (PVC).

Mga kasunod na pagbabago pyruvate nagaganap sa mitochondrial matrix.

Sa matrix, ang pyruvate ay na-convert sa acetyl-CoA- macroergic compound. Ang reaksyon ay na-catalyzed ng enzyme NAD-dependent pyruvate decarboxylase:

Ang pinababang anyo ng NADH∙H +, na nabuo bilang resulta ng reaksyong ito, ay pumapasok sa respiratory chain at bumubuo ng 6 na molekulang ATP (sa mga tuntunin ng 1 molekula ng glucose).

Ang CTC ay isang sequence ng walong reaksyon na nagaganap sa matris mitochondria(Larawan 1):

kanin. 1. Scheme ng tricarboxylic acid cycle

1) Hindi maibabalik na reaksyon ng condensation acetyl-CoA co oxaloacetic acid (oxaloacetate), na na-catalyze ng enzyme citrate synthetase, upang mabuo sitriko acid (citrate).

2) Nababaligtad na reaksyon ng isomerization sitriko acid (citrate) V isocitric acid (isocitrate), kung saan nangyayari ang paglipat ng hydroxy group sa isa pang carbon atom, ay na-catalyzed ng enzyme aconitase.

Ang reaksyon ay nagpapatuloy sa pamamagitan ng pagbuo ng isang intermediate na produkto
cis-acanitic acid ( cis aconitate).

3) Hindi maibabalik na oxidative decarboxylation reaksyon isocitric acid (isocitrate): pangkat ng hydroxy isocitric acid na-oxidized sa isang carbonyl group sa pamamagitan ng oxidized form OVER+ at sa parehong oras ang carboxyl group ay natanggal
β-posisyon upang mabuo α-ketoglutaric acid (α-ketoglutarate). Ang intermediate na produkto ng reaksyong ito oxalosuccinic acid (oxalosuccinate).

Ito ang unang reaksyon ng cycle kung saan ang oxidized form ng NAD + -coenzyme ay nabawasan sa NADH ∙ H + , ang enzyme isocitrate dehydrogenase.

Ang pinababang anyo ng NADH∙H ay pumapasok sa respiratory chain, kung saan ito ay na-oxidize sa NAD +, na humahantong sa pagbuo ng 2 molekula ATP.

4) Reversible oxidative decarboxylation reaksyon
α-ketoglutaric acid sa macroergic compound succinyl-CoA. Ang reaksyon ay na-catalyzed ng enzyme 2-oxoglutarate dehydrogenase complex.

5) Ang reaksyon ay ang tanging reaksyon ng substrate phosphorylation sa cycle; na na-catalyze ng enzyme na succinyl-CoA synthetase. Sa reaksyong ito, ang succinyl-CoA kasama ang pakikilahok guanodine diphosphate (GDP) At di-organikong pospeyt (H 3 PO 4 ) nagiging succinic acid (succinate).

Kasabay nito, ang synthesis ng isang macroergic compound ay nangyayari GTP sa gastos koneksyon ng macroergic thioether bond succinyl-CoA.

6) Reaksyon ng dehydrogenation succinic acid (succinate) na may edukasyon fumaric acid(fumarate).

Ang reaksyon ay na-catalyzed ng kumplikadong enzyme succinate dehydrogenase, sa molekula kung saan ang coenzyme FAD + ay covalently bound, at ang bahagi ng protina ng enzyme. Ang oxidized form ng FAD + bilang isang resulta ng reaksyon ay nabawasan sa FAD∙H 2 .

Ang pinababang anyo ng FAD ∙ H 2 ay pumapasok sa respiratory chain, kung saan ito ay nagbabago sa oxidized form ng FAD +, na humahantong sa pagbuo ng dalawang ATP molecule.

7) Reaksyon ng hydration fumaric acid (fumarate) dati malic acid (malate). Ang reaksyon ay na-catalyze ng enzyme fumarase.

8) Reaksyon ng dehydrogenation malic acid dati oxalacetic acid (oxaloacetate). Ang reaksyon ay na-catalyzed ng enzyme NAD+-dependent malate dehydrogenase.

Bilang resulta ng reaksyon, ang oxidized form ng NAD ay nabawasan sa pinababang anyo ng NADH∙H + .

Ang pinababang anyo ng NADH∙H ay pumapasok sa respiratory chain, kung saan ito ay na-oxidized sa NAD +, na humahantong sa pagbuo ng 2 ATP molecule.

Ang pangkalahatang equation ng CTC ay maaaring isulat tulad ng sumusunod:

Acetyl-CoA + 3NAD + + FAD + + GDP + H 3 PO 4 =

2 CO 2 + H 2 O + HS -CoA + 3NADH ∙ H + FAD ∙ H 2 + GTP

Tulad ng makikita mula sa scheme ng kabuuang equation ng CTC sa prosesong ito, ang mga sumusunod ay naibalik:

Tatlong molekula ng NADH∙H (mga reaksyon 3, 4, 8);

Isang FAD∙H2 molecule (reaksyon 6).

Sa panahon ng aerobic oxidation ng mga molekulang ito sa electron transport chain sa proseso ng oxidative phosphorylation, ito ay nabuo sa panahon ng oksihenasyon:

Isang molekula ng NADH∙H - 3 molekula ATP;

Maikling makasaysayang impormasyon

Ang aming paboritong cycle ay ang CTC, o ang Cycle ng tricarboxylic acid - buhay sa Earth at sa ilalim ng Earth at sa Earth ... Huminto, ngunit sa pangkalahatan ito ang pinaka-kahanga-hangang mekanismo - ito ay pangkalahatan, ito ay sa pamamagitan ng pag-oxidize ng pagkabulok. mga produkto ng carbohydrates, taba, protina sa mga selula ng mga buhay na organismo, bilang resulta nakakakuha tayo ng enerhiya para sa aktibidad ng ating katawan.

Ang prosesong ito ay natuklasan mismo ni Hans Krebs, kung saan natanggap niya ang Nobel Prize!

Ipinanganak siya noong Agosto 25 - 1900 sa lungsod ng Hildesheim ng Alemanya. Nakatanggap siya ng medikal na edukasyon mula sa Unibersidad ng Hamburg, patuloy na biochemical research sa ilalim ng gabay ni Otto Warburg sa Berlin.

Noong 1930, kasama ang isang mag-aaral, natuklasan niya ang proseso ng pag-neutralize ng ammonia sa katawan, na nasa maraming kinatawan ng buhay na mundo, kabilang ang mga tao. Ang cycle na ito ay ang urea cycle, na kilala rin bilang Krebs cycle #1.

Nang dumating si Hitler sa kapangyarihan, lumipat si Hans sa UK, kung saan nagpatuloy siya sa pag-aaral ng agham sa mga unibersidad ng Cambridge at Sheffield. Sa pagbuo ng pananaliksik ng Hungarian biochemist na si Albert Szent-Györgyi, nakakuha siya ng insight at ginawa ang pinakasikat na Krebs cycle No. 2, o sa madaling salita ang "Szent-Györgyi-Krebs cycle" - 1937.

Ang mga resulta ng pananaliksik ay ipinadala sa journal na "Nature", na tumangging i-publish ang artikulo. Pagkatapos ay lumipad ang teksto sa magazine na "Enzymologia" sa Holland. Natanggap ni Krebs ang 1953 Nobel Prize sa Physiology o Medicine.

Ang pagtuklas ay kamangha-mangha: noong 1935, natuklasan ni Szent-Györgyi na ang succinic, oxaloacetic, fumaric at malic acids (lahat ng 4 na acid ay natural na kemikal na sangkap ng mga selula ng hayop) ay nagpapahusay sa proseso ng oksihenasyon sa pectoral na kalamnan ng kalapati. Na pinutol.

Nasa loob nito na ang mga proseso ng metabolic ay nagpapatuloy sa pinakamataas na bilis.

Nalaman nina F. Knoop at K. Martius noong 1937 na ang citric acid ay na-convert sa isocitric acid sa pamamagitan ng isang intermediate na produkto, cis - aconitic acid. Bilang karagdagan, ang isocitric acid ay maaaring ma-convert sa a-ketoglutaric acid, at ang acid na iyon sa succinic acid.

Napansin ni Krebs ang epekto ng mga acid sa pagsipsip ng O2 ng pectoral na kalamnan ng kalapati at inihayag ang kanilang pag-activate na epekto sa oksihenasyon ng PVC at ang pagbuo ng Acetyl-Coenzyme A. Bilang karagdagan, ang mga proseso sa kalamnan ay hinarang ng malonic acid. , na katulad ng succinic acid at maaaring mapagkumpitensyang humadlang sa mga enzyme na ang substrate ay succinic acid.

Nang idinagdag ni Krebs ang malonic acid sa medium ng reaksyon, nagsimula ang akumulasyon ng a-ketoglutaric, citric at succinic acids. Kaya, malinaw na ang magkasanib na pagkilos ng a-ketoglutaric, citric acids ay humahantong sa pagbuo ng succinic.

Si Hans ay nag-imbestiga ng higit sa 20 mga sangkap, ngunit hindi sila nakaapekto sa oksihenasyon. Kung ikukumpara ang data na nakuha, nakatanggap si Krebs ng isang cycle. Sa simula pa lang, hindi masabi ng mananaliksik kung ang proseso ay nagsisimula sa citric o isocitric acid, kaya tinawag niya itong "tricarboxylic acid cycle".

Ngayon alam na natin na ang una ay citric acid, kaya ang tama ay ang citrate cycle o ang citric acid cycle.

Sa mga eukaryote, ang mga reaksyon ng TCA ay nagaganap sa mitochondria, habang ang lahat ng mga enzyme para sa catalysis, maliban sa 1, ay nakapaloob sa libreng estado sa mitochondrial matrix, maliban sa succinate dehydrogenase, na naisalokal sa panloob na mitochondrial membrane at isinama. sa lipid bilayer. Sa prokaryotes, ang mga reaksyon ng cycle ay nagaganap sa cytoplasm.

Kilalanin natin ang mga kalahok ng cycle:

1) Acetyl-Coenzyme A:
- Grupo ng acetyl
- Coenzyme A - Coenzyme A:

2) PIE - Oxaloacetate - Oxalic-Acetic acid:
dahil ito ay binubuo ng dalawang bahagi: oxalic at acetic acid.

3-4) Mga citric at Isocitric acid:

5) a-Ketoglutaric acid:

6) Succinyl-Coenzyme A:

7) Succinic acid:

8) Fumaric acid:

9) Malic acid:

Paano nagaganap ang mga reaksyon? Sa pangkalahatan, lahat tayo ay ginagamit sa hitsura ng singsing, na ipinapakita sa ibaba sa larawan. Ang lahat ay nakalista sa mga yugto sa ibaba:

1. Condensation ng Acetyl-Coenzyme A at Oxal-Acetic acid ➙ citric acid.

Ang pagbabagong-anyo ng Acetyl-Coenzyme A ay nagmula sa paghalay sa Oxalo-Acetic acid, na nagreresulta sa pagbuo ng citric acid.

Ang reaksyon ay hindi nangangailangan ng pagkonsumo ng ATP, dahil ang enerhiya para sa prosesong ito ay ibinibigay bilang resulta ng hydrolysis ng thioether bond na may Acetyl-Coenzyme A, na macroergic:

2. Ang citric acid ay dumadaan sa cis-aconitic acid patungo sa isocitric acid.

Ang citric acid ay isomerized sa isocitric acid. Ang conversion enzyme - aconitase - unang nagde-dehydrate ng citric acid upang bumuo ng cis-aconitic acid, pagkatapos ay pinagsasama ang tubig sa double bond ng metabolite, na bumubuo ng isocitric acid:

3. Ang isolicitric acid ay dehydrogenated upang bumuo ng a-ketoglutaric acid at CO2.

Ang isolicitric acid ay na-oxidize ng isang tiyak na dehydrogenase, ang coenzyme kung saan ay NAD.

Kasabay ng oksihenasyon, ang isocitric acid ay decarboxylated. Bilang resulta ng mga pagbabago, nabuo ang α-ketoglutaric acid.

4. Ang alpha-ketoglutaric acid ay dehydrated ➙ succinyl-coenzyme A at CO2.

Ang susunod na hakbang ay ang oxidative decarboxylation ng α-ketoglutaric acid.

Ito ay na-catalyzed ng α-ketoglutarate dehydrogenase complex, na katulad ng mekanismo, istraktura at pagkilos sa pyruvate dehydrogenase complex. Bilang resulta, nabuo ang succinyl-CoA.

5. Succinyl-coenzyme A ➙ succinic acid.

Ang Succinyl-CoA ay hydrolyzed sa libreng succinic acid, ang inilabas na enerhiya ay naka-imbak sa pamamagitan ng pagbuo ng guanosine triphosphate. Ang yugtong ito ay ang isa lamang sa cycle kung saan direktang inilalabas ang enerhiya.

6. Ang succinic acid ay dehydrated ➙ fumaric.

Ang dehydrogenation ng succinic acid ay pinabilis ng succinate dehydrogenase, ang coenzyme nito ay FAD.

7. Fumaric hydrated ➙ malic.

Ang fumaric acid, na nabuo sa panahon ng dehydrogenation ng succinic acid, ay hydrated at nabuo ang malic acid.

8. Malic acid ay dehydrogenated ➙ Oxalic-Acetic - ang cycle ay sarado.

Ang huling proseso ay ang dehydrogenation ng malic acid na na-catalyzed ng malate dehydrogenase;

Ang resulta ng yugto ay isang metabolite kung saan nagsisimula ang siklo ng mga tricarboxylic acid - Oxalic Acetic Acid.

Sa 1 reaksyon ng susunod na cycle, isa pang ml ng Acetyl-Coenzyme A ang papasok.

Paano matandaan ang cycle na ito? Basta!

1) Napakasagisag na pagpapahayag:
Isang Buong Pineapple At Isang Slice Ng Souffle Ngayon Ang Talagang Aking Tanghalian, na tumutugma sa citrate, cis-aconitate, isocitrate, (alpha-)ketoglutarate, succinyl-CoA, succinate, fumarate, malate, oxaloacetate.

2) Isa pang mahabang tula:

Si Pike ay kumain ng acetate, ito ay naging citrate,
Sa pamamagitan ng cisaconite ito ay magiging isocitrate.
Ang pagsuko ng hydrogen OVER, nawawalan ito ng CO2,
Ang Alpha-ketoglutarate ay napakasaya tungkol dito.
Darating ang oksihenasyon - ninakaw ng NAD ang hydrogen,
TDP, coenzyme A kumuha ng CO2.
At ang enerhiya ay halos hindi lumitaw sa succinyl,
Kaagad na ipinanganak ang ATP at nanatili ang succinate.
Kaya nakarating siya sa FAD - kailangan niya ng hydrogen,
Uminom ng tubig si Fumarate, at naging malate.
Pagkatapos ang OVER ay dumating sa malate, nakuha ang hydrogen,
Muling lumitaw ang PIKE at tahimik na nagtago.

3) Ang orihinal na tula ay mas maikli:

PIKE ACETYL LIMONIL,
Ngunit natakot si Narcissus Horse
Siya ay higit sa kanya ISOLIMONO
ALPHA - KETOGLUTARAL.
NABIGYAN NG COENZYME,
AMBER FUMAROVO,
Mga mansanas na nakaimbak para sa taglamig,
Naging PIKE ulit.