دورة كريبس - المراحل الرئيسية والأهمية للنظم البيولوجية

الجزء الأكبر من الطاقة الكيميائية للكربونيتم الإفراج عنه في ظل الظروف الهوائية بمشاركة الأكسجين. تسمى دورة كريبس أيضاً بدورة حمض الستريك أو التنفس الخلوي. شارك العديد من العلماء في فك تشفير ردود الفعل الفردية لهذه العملية: A. Szent-Gyorgyi، A. Lenringer، H. Krebs، name the the cycle، SE Severin and others.

بين الهضم اللاهوائي والهوائيالكربوهيدرات هناك علاقة وثيقة. أولا وقبل كل شيء ، يتم التعبير عنها في وجود حمض البيروفيك ، الذي ينتهي الهضم اللاهوائي للكربوهيدرات ويبدأ التنفس الخلوي (دورة كريبس). يتم تحفيز كل من المراحل من قبل نفس الانزيمات. يتم تحرير الطاقة الكيميائية أثناء الفسفرة ، وهي محجوزة في شكل ماكرو من ATP. في التفاعلات الكيميائية ، تشارك نفس الإنزيمات المساعدة (NAD ، NADP) والكاتيونات. الاختلافات هي كما يلي: إذا كان الهضم اللاهوائي للكربوهيدرات موضعيًا بشكل رئيسي في الهيالوبلازم ، تحدث تفاعلات التنفس الخلوي بشكل رئيسي في الميتوكوندريا.

تحت ظروف معينة لوحظ التضادبين المرحلتين. وهكذا ، في وجود الأكسجين ، ينخفض ​​معدل تفاعل التحلل الجلدي بشكل حاد (تأثير باستور). يمكن أن تحول منتجات تحلل السكر في التمثيل الغذائي للالكربوهيدرات الهوائية (تأثير كرابتري).

دورة كريبس لديها عدد من التفاعلات الكيميائية ، فيمما يؤدي إلى تحلل منتجات الكربوهيدرات المؤكسدة إلى ثاني أكسيد الكربون والماء ، وتتراكم الطاقة الكيميائية في المركبات ماكروية. خلال التنفس الخلوي ، يتم تشكيل "الناقل" - حامض أوكسالاسيتيك (SHCHO). في وقت لاحق ، يحدث التكثيف مع "الناقل" من بقايا حمض الأسيتيك المنشط. هناك حمض tricarboxylic - الليمون. في سياق التفاعلات الكيميائية ، هناك "دوران" لبقية حمض الأسيتيك في الدورة. يتم تشكيل ثمانية عشر جزيء من ثلاثي الفوسفات الأدينوزين من كل جزيء من حمض البيروفيك. في نهاية الدورة ، يتم إطلاق "الناقل" الذي يتفاعل مع الجزيئات الجديدة من بقايا حمض الأسيتيك المنشط.

دورة كريبس: ردود الفعل

إذا كان المنتج النهائي للهضم اللاهوائيالكربوهيدرات هو حمض اللبنيك ، ثم تحت تأثير dehydrogenase اللاكتات يتأكسد إلى حمض البيروفيك. جزء من جزيئات حمض البيروفيك يذهب إلى تخليق "الناقل" من SHCH تحت تأثير إنزيم carboxylase البيروفت وبوجود أيونات Mg2 +. جزء من جزيئات حمض البيروفيك هو مصدر تكوين "الأسيتات النشطة" - acetylcoenzyme A (acetyl-CoA). يتم التفاعل تحت تأثير ديهيدروجيناز البيروفت. يحتوي الأسيتيل - CoA على رابطة كُليّة ، حيث يتم تجميع حوالي 5-7٪ من الطاقة. يتم تشكيل الجزء الأكبر من الطاقة الكيميائية نتيجة لأكسدة "الأسيتات النشطة".

تحت تأثير citrate synthetase يبدأفي الواقع ، دورة كريبس نفسها ، مما يؤدي إلى تكوين حمض الستريك. يتم إزالة هذا الهيدروجين تحت تأثير هيدراتاز المتصلب بالهيدروجين وتحويله إلى حمض cis-aconitic ، والذي بعد إضافة جزيء الماء يتحول إلى حمض isomonic. بين الأحماض الثلاثية tricarboxylic ، يتم تأسيس توازن ديناميكي.

حامض غير قابل للذوبان يتأكسد إلىoxalosuccinic التي decarboxylated وتحويلها إلى حمض الفاجلوتاريك. يتم تحفيز رد فعل من قبل الإيزوسيترات الانزيم. حمض الفاجلوتاريك تحت تأثير الإنزيم 2-أكسو (ألفا كيتوني) -glutaratdegidrogenazy decarboxylated، مما أدى إلى تشكيل succinyl، لجنة الزراعة تضم السندات الطاقة.

في الخطوة التالية ، succinyl-CoA تحت الإجراءإنزيم إنزيم سوكسينيل-COA ينقل رابطة عالية الطاقة من GDF (حمض ثنائي الفوسفات guanosine). GTP (حمض غوانوسين ثلاثي الفوسفات) تحت تأثير إنزيم GTP-adenylate kinase يعطي الارتباط الماكروي لـ AMP (حمض أحادي الفوسفات أدينوزين). دورة كريبس: صيغ - GTP + AMP - GDF + ADP.

حمض العنبر تحت تأثير الإنزيميتأكسد ديسيدروجينيز (SDG) إلى حمض فوماريك. إنزيم LDH هو فلافين أدنين ديوكليوتيد. يتم تحويل Fumarate ، تحت تأثير إنزيم هيدراتاز fumarate ، إلى حمض الماليك ، والذي بدوره يتأكسد لتشكيل CHO. إذا كان نظام acetyl-CoA موجودًا في نظام التفاعل ، يتم إدراج SCOQ مرة أخرى في دورة حمض tricarboxylic.

لذا ، من جزيء واحد من الجلوكوز يتكون حتى 38جزيئات ATP (اثنان بسبب تحلل السكر اللاهوائي ، ستة بسبب أكسدة جزيئين NADH + H + اللذين تم تكوينهما خلال عملية أكسدة glycolytic ، و 30 بسبب CTC). معامل كفاءة TSC هو 0.5. تتبدد الطاقة المتبقية في شكل حرارة. يؤكسد CTC حمض اللاكتات 16-33 ٪ ، والباقي من كتلته يذهب إلى إعادة تشكيل الجليكوجين.