Krebsov cyklus je cyklus, ktorý používajú aeróbne organizmy na výrobu energie.
Produktom v krebskom cykle sa vyrába zlúčenina vo forme kyseliny citrónovej, preto sa krebský cyklus označuje aj ako cyklus kyseliny citrónovej.
Pozrime sa na nasledujúce vysvetlenie,
Bunkové dýchanie v Krebsovom cykle
Ako už z názvu vyplýva, krebsov cyklus je prevzatý z mena jeho zakladateľa, sira Hansa Adolfa Krebsa, ktorý ako prvý inicioval krebsov cyklus alebo cyklus kyseliny citrónovej.
Je biochemikom zmiešanej nemeckej a anglickej národnosti, kde vďaka objavu tohto zložitého cyklu získali pán Krebs a Fritz Lipmann v roku 1953 Nobelovu cenu za fyziológiu alebo medicínu.
Fáza bunkového dýchania začína procesom glykolýzy, konkrétne štiepením glukózy na kyselinu pyrohroznovú a oxidatívnou fosforyláciou, pri ktorej sa vytvorí adenotrifosfát alebo 2 ATP a 2 NADH.
Po produkcii molekúl kyseliny pyrohroznovej z procesu glykolýzy bude kyselina pyrohroznová spracovaná tak, aby vstupovala do štádií Krebsovho cyklu.
Fázy Krebsovho cyklu
Existujú dva stupne krebsu, ktoré je dôležité poznať, po prvé, prípravný stupeň, v ktorom sa kyselina pyrohroznová prevedie na acetyl-co-A procesom oxidačnej dekarboxylácie.
Druhým je štádium cyklu, ktoré bude prebiehať v mitochondriálnej matici.
1. Oxidačná dekarboxylácia
Zlúčenina, ktorá je výsledkom procesu glykolýzy vo forme kyseliny pyrohroznovej, vstúpi do stupňa oxidačnej dekarboxylácie, ktorý sa nachádza v mitochondriách buniek tela, a potom vstúpi do prípravnej reakcie pred vstupom do Krebsovho cyklu.
Kyselina pyrohroznová z procesu glykolýzy sa oxidačným procesom premení na acetyl-Co-A. Tento oxidačný proces je spôsobený uvoľňovaním elektrónov, čo vedie k znižovaniu zložky atómu uhlíka. Toto je indikované znížením zloženia 3 atómov uhlíka v kyseline pyrohroznovej na 2 atómy uhlíka, výsledkom je acetyl-CoA. Tento proces redukcie uhlíkovej zložky sa nazýva oxidačná dekarboxylácia.
Prečítajte si tiež: Čo sú stavovce? (Vysvetlenie a klasifikácia)Okrem výroby acetyl-CoA je oxidačný proces v mitochondriách tiež schopný prevádzať NAD + na NADH zachytávaním elektrónov. Konečným výsledkom tohto stupňa prípravy je acetyl-CoA, CO2 a 2NADH.
Acetyl-CoA, ktorý je produktom tejto fázy, sa použije pre proces Krebsovho cyklu.
2. Krebsov cyklus
V Krebsovom cykle existuje osem stupňov, ktorých reakcie prebiehajú nepretržite od začiatku do konca a vyskytujú sa opakovane,
Celý proces cyklu prebieha nasledovne,
- Tvorba citrátu je počiatočný proces, ktorý sa vyskytuje v krebssovom cykle. Tam, kde existuje kondenzačný proces acetyl-CoA s oxaloacetátom, ktorý vytvorí citrát s enzýmom citrátsyntáza.
- Citrát vyrobený z predchádzajúceho procesu sa pomocou enzýmu akonitázy prevedie na izokytrát.
- Enzýmy dehydrogenácie izocytrátu sú schopné pomocou NADH prevádzať izokytrát na α-ketoglutarát. V procese tejto reakcie tiež dochádza k uvoľneniu jednej molekuly oxidu uhličitého.
- Alfa-ketoglutarát prechádza oxidačným procesom za vzniku sukcinyl-CoA. Počas tejto oxidácie NAD + prijíma elektróny (redukuje), aby sa z nich stal NADH + H +. Enzýmom, ktorý katalyzuje túto reakciu, je alfa-ketoglutarát dehydrogenáza.
- Sukcinyl-CoA sa premieňa na sukcinát. Uvoľnená energia sa používa na premenu guanozín difosfátu (GDP) a fosforylácie (Pi) na guanozín trifosfát (GTP). Tento GTP možno potom použiť na vytvorenie ATP.
- Sukcinát vyrobený predchádzajúcim spôsobom sa oxiduje na fumarát. Počas tejto oxidácie FAD prijme elektróny (redukciu) a stane sa FADH2. Enzým sukcinátdehydrogenáza katalyzuje odstránenie dvoch vodíkov zo sukcinátu.
- Ďalej nasleduje hydratačný proces, ktorý spôsobí pridanie atómu vodíka k uhlíkovej väzbe (C = C), takže vytvorí produkt vo forme malátu.
- Malát sa potom oxiduje za vzniku oxaloacetátu pomocou enzýmu malátdehydrogenázy. Tento oxaloacetát zachytí acetyl-CoA, aby mohol pokračovať Krebsov cyklus. Konečným výsledkom tejto etapy je tiež NADH.
Výsledky Krebsovho cyklu
Množstvo energie (ATP) generované v Krebsovom cykle je 12 ATP
3 NAD + = 9 ATP
1 FAD = 2 ATP
1 ATP = 1 ATP
Všeobecne povedané, môžeme dospieť k záveru, že zo všetkých vyššie uvedených procesov je cieľom Krebsovho cyklu previesť acetyl-CoA a H2O sa stáva CO2 a produkuje vysokú energiu vo forme ATP, NADH a FADH.
Odkaz
- Cyklus kyseliny kytrovej - Khan Academy
