7 Kroky a proces Krebsova cyklu: Diagram, vysvětlení

Krebsův cyklus se také nazývá cyklus kyseliny citrónové nebo cyklus TCA, který pomáhá při vytváření dvou molekul oxidu uhličitého.

Kroky Krebsova cyklu zahrnují řetězec reakcí s redukovanou formou NADH a FADH2. Kroky Krebsova cyklu zahrnují fáze, jako je kondenzace, izomerizace, oxidační dekarboxylace a oxidativní dekarboxylace.

Jsou zde čtyři molekuly uhlíku, které jsou zapojeny, oxaloacetát, který pomáhá nastartovat cyklus a je regenerován po dokončení všech osmi kroků cyklu kyseliny citrónové. Kroky Krebsova cyklu jsou řetězcem hydratačních, dekarboxylačních, redoxních a dehydratačních reakcí. Všechny enzymy zahrnuté v krocích Krebsova cyklu jsou rozpustné.

Každý z obratů v cyklu je proveden tak, aby vytvořil jeden ATP nebo jeden GTP, stejně jako další tři molekuly NADH a jedna molekula FADH2 se dále používá v krocích Krebsova cyklu pro metodu buněčné dýchání vyrobit ATP pro všechny buněk. Jednoduše řečeno je to řetězec reakcí, který je svou povahou chemický a provádí se aerobní organismus.

Krebsův cyklus lze také nazvat cyklus kyseliny citrónové (CAC) nebo cyklus kyseliny trikarboxylové (TCA). Tento cyklus se odehrává v mitochondriální matrici a je primární krok aerobního zpracování v buňce. Tento proces oxiduje deriváty glukózy, mastné kyseliny a aminokyseliny na oxid uhličitý (CO₂) prostřednictvím řady enzymaticky řízených kroků.

Cyklus kyseliny citronové udržuje ve výrobě energie spolu s mít acetát oxidovaný a odvozené z tuků, bílkovin, sacharidů, bílkoviny do uhlíku oxidem uhličitým. Na druhou stranu, když je to stejné, Kroky Krebsova cyklu zahrnují mechanismus pro oxidační analýzu pro acetylové jednotky a slouží pak jako základní zdroj pro buněčnou energii.

Probíhá rozhovor o acetyl CoA Kroky Krebsova cyklu jsou vidět v matrici mitochondrií. V buněčné biologii, mitochondrie jsou organely, které mají membránu o kterém se často říká, že je to energetický dům buňky a také se říká, že je buněčné elektrárny protože se používají k výrobě maximálního množství ATP.

Buněčné dýchání Kroky Krebsova cyklu

Existuje pouze jeden enzym pro kroky Krebsova cyklu, který je nerozpustný, a to sukcinátdehydrogenáza, která je uložena uvnitř mitochondrií.

Proces kroků Krebsova cyklu zahrnuje 8 fází. Na rozdíl od glykolýzy, tento cyklus není otevřenou smyčkou, přičemž poslední fází cesty je regenerace sloučeniny, která se používá v počátečním kroku.

Osm kroků je úplným řetězcem všech možných reakcí a generuje molekuly dvou oxidu uhličitého, NADH a FADH2, GTP nebo ATP. O této dráze se říká, že je aerobní, protože se vyrábí FADH2 a NADH a přenáší elektrony na další cestu ve svém systému, která využívá plynný kyslík.

Glykolýza produkuje pyruvát, který se za aerobních podmínek dostává do mitochondrií prostřednictvím nosného proteinu v membráně. Tam je oxidativně dekarboxylován obrovským enzymovým komplexem zvaným pyruvátdehydrogenázový komplex. Tato reakce je nevratná a vyžaduje koenzym A a také produkci 1 CO₂ a zachytí dva elektrony pomocí NAD^.  

Proces kroků Krebsova cyklu zahrnuje:

Krok 1

Úplně první fáze kroků Krebsova cyklu zahrnuje krok kondenzace, který pomáhá spojit skupinu dvouuhlíkových acetylů.

Tato dvouuhlíková skupina je odvozena od acetyl CoA, který je spojen s oxaloacetátem se čtyřmi uhlíkovými molekulami za vzniku molekuly citrátu, která má šest uhlíkových molekul.

O CoA se říká, že se váže na skupinu zvanou sulfhydryl a poté se rozptýlí a nakonec se spojí s další skupinou acetylu. Tento proces je údajně nevratný a důvodem je, že je příliš exergonický. Rychlost reakce pro tento krok je sledována nepříliš pozitivní zpětnou vazbou a dostupností množství ATP.

Dochází ke zvýšení hladiny ATP se snížením rychlosti reakce. Spolu s prací na mnoha krocích tato reakce uvolňuje jejich molekuly NAD, které jsou redukovány na NADH. Nikdy není nedostatek žádných reaktantů, které by měly být překážkou v běhu. Tento cyklus pomáhá při výrobě energie, která je spotřebována buňkami.

Krok 2

Citrát je považován za trikarboxylovou kyselinu a je odvozen od skupiny tří karboxylových skupin kyseliny citrónové.

Zdá se, že citrát ztrácí jednu molekulu vody a na druhé straně také získává další, protože se citrát přeměňuje na svou izomerní formu nazývanou isocitrát. Se zapojením citrátu tak kroky Krebsova cyklu dokončují svou druhou fázi.

Ve druhé reakci Krebsova cyklu probíhá izomerace citrátu na izocitrát. Jako meziprodukt se tvoří cis-akonitát. Jedná se tedy o dvoukrokovou reakční sekvenci. Krebové cyklus je druhou fází buněčného dýchání. Během Krebsova cyklu se přenáší energie uložená v pyruvátu NADH a FADH₂a vzniká určité množství ATP.

Jakmile se citrát vytvoří, přejde citrát ke kroku 2, ve kterém se přemění na izomerní molekulu tzv. isocitrát. Tento krok se provádí ve dvou různých reakcích; dehydrolytická reakce následovaná hydrolyzační reakcí. citrát je příliš stabilní pro reakce, které následují. Acontiase se tedy spojí s citrátem, aby přesunul jeden ze svých atomů kyslíku a vytvořil tak nestabilnější izomer citrátu.

Sloučenina citrát má svou roli v základních metabolismech. Je to anioncitrát a kyselina trikarboxylová a také konjugovaná báze sloučeniny citrát a konjugovaná kyselina citrátu. Tato sloučenina citrát se používá k tomu, aby moč v krvi byla méně kyselá nebo zásaditá. To pomáhá v prevence vzniku kamenů v ledvinách. 

Krok 3 a 4

V této fázi kroků Krebsova cyklu dochází k oxidaci isocitrátu, který tvoří molekulu uhlíku.

Sloučenina isocitrát, když je oxidována, tvoří molekulu uhlíku, která má v sobě pět uhlíků. Má také alfa ketoglutarát spolu s molekulou oxidu uhličitého a dvěma elektrony.

Uvolnění dvou elektronů, které se uvolní, se sníží z NAD na NADH. Tyto kroky jsou prováděny za účelem regulace prostřednictvím negativní zpětné vazby z adenosintrifosfátu a NADH a také ovlivněny pozitivním výsledkem ADP. Třetí a čtvrtý krok Krebsova cyklu sestává z kroků dekarboxylace a oxidace.

To pomáhá při uvolňování elektronu, který pomáhá snížit NAD na NADH a také pomáhá uvolnit skupina karboxylu které tvoří molekuly oxid uhličitý. Produktem třetí fáze kroků Krebsova cyklu je alfa ketoglutarát a ze čtvrté fáze kroků Krebsova cyklu je vyrobena skupina sukcinylu.

Zdá se, že CoA se váže s produktem z kroku 4, což je sukcinylová skupina za vzniku sukcinylového CoA. Enzym, který tento cyklus použití jsou všechna na sobě nezávislá a dostupná po celou dobu, a proto je enzym žalován k provedení kroku 4 a tím je určen zpětnou vazbou který je inhibitorem ATP, NADH a také sukcinyl CoA.

Krok 5

O jakékoli skupině fosfátů se říká, že je náhražkou koenzymu A a má dobrou vazbu s vysokou energií vyrobenou pro sebe.

Vyrobená energie se spotřebovává na úrovni fosforylace substrátu. Je to v době, kdy se sukcinylová skupina převádí na sukcinát. Děje se tak z jednoho ze dvou důvodů – pro vytvoření buď adenintrifosfátu nebo guanintrifosfátu.

Reakce sukcinyl-CoA na sukcinát (viz obrázek) probíhá přes meziprodukt sukcinylfosfát. V prvním kroku je koenzym A, který se nachází na sukcinylové skupině, nahrazen hydrogenfosforečnanovým iontem. Sukcinylfosforečnan zůstává v enzymu vázán, a proto se neuvolňuje. Ve druhém kroku sukcinylfosfát přenese svůj zbytek kyseliny fosforečné na guanosindifosfát.

V této fázi kroků Krebsova cyklu jsou pozorovány enzymy, které jsou typicky dvou typů, nazývaných izoenzymy. Tento krok závisí na typu většinou použité tkáně zvíře nalezená tkáň. Jedna z forem je vidět ve tkáni, která má velké množství adenosintrifosfátu, stejně jako v kosterním svalu a srdci. GTP a ATP mohou být vzájemně přeměněny enzymem nukleosiddifosfatkinázou.

Říká se, že forma viděná uvnitř tkáně vytváří ATP. Forma, která je druhá pro enzymy, je vidět v tkáň které mají několik drah, které jsou svou povahou anabolické, stejně jako v játra. Z toho se říká, že dělá GTP. ATP a GTP jsou v zásadě rovnocenné jeho energie přičemž jeho použití je značně omezené. Metoda proteosyntéza žaluje GTP.

Krok 6

Tato fáze v kroku Krebsova cyklu se nazývá proces dehydratace a pomáhá při přeměně sloučeniny zvané sukcinát na fumarát.

Skládá se z přenosu dvou typů atomů vodíku do FAD, který tvoří FADH2. V elektronech je uložena energie a tato energie udržovaná v atomech nestačí ke snížení NAD, ale je více než dostatečná ke snížení FAD.

Vzhledem k tomu, že u NADH to není tak docela pravděpodobné, kariéra by měla zůstat připojena k enzymům a pomáhat při přenosu elektronů, aby byl elektronový řetězec přímo přenesen nahoru. Tato metoda je zdánlivě snadná pro práci s enzymem, který je lokalizován v kroku uvnitř vnitřní membrány matrice mitochondrií.

S odstraněnými uhlíky začne proces přeskupování manipulovat s vodíkem. Když se sukcinátdehydrogenáza naváže na substrát, uvolní se dva vodíky atomy, které je připojují k nosiči, ubichinonu (Q) nebo FAD Flavin adenindinukleotidu. S přídavným 2 elektronů ubichinon tvoří ubichinol, kterým je QH2 nebo FADH2, který je pak přenášen k napájení elektronového transportního řetězce.

Krok 7

Voda se údajně přidává do fumarátu na 7^th fáze Krebsova cyklu postupuje spolu s generováním malátu.

Poslední a poslední fáze kroků Krebsova cyklu zahrnuje opět výrobu oxaloacetátu oxidací malátu. Existuje další molekula, která se nazývá NADH.

Dva z atomů uhlíku vstupují do tohoto cyklu z acetylové skupiny, která představuje čtyři ze šesti uhlíků jedné molekuly glukózy. Dochází k uvolnění dvou uhlíkových molekul, které nejsou potřeba pro přenášení atomů uhlíku. Atomy acetyluhlíku, které jsou v počtu dva, se uvolní později, přičemž původní zůstanou zabudovány.

Souhrn je dán Acetyl CoA + 3NAD+ + FAD + GDP + Pi + H20
dává 2CO2 + 3NADH + FADH2 + GTP + CoA + 2H+

Nakonec malátdehydrogenáza znovu vytvoří oxaloacetátový substrát a přesune elektrony z NAD+ za vzniku NADH, poslední energie. vytvořený Krebsovým cyklem. Je zajímavé, že tato malát-oxalacetátová reakce se také používá k přesunu anaerobní energie z cytoplazmy do mitochondrií. Zatímco anaerobní reakce produkují NADH, nemůže se přesunout z cytoplazmy do mitochondrií.

Krebsův cyklus vs fermentace

Jak anaerobní dýchání, tak fermentace jsou dva typy metod buněčného dýchání, které se používají k výrobě ATP pro buněčnou funkci.

Fermentace je proces, který začíná metodou glykolýzy, ale nemá žádnou účast kroky aerobního dýchání na rozdíl od Krebsova cyklu a oxidativní fosforylace.

Fermentace je metabolický proces, který produkuje chemikálie změny v organických substrátech působením enzymů. V biochemii je to úzce definováno jako získávání energie ze sacharidů v nepřítomnosti kyslíku. Při výrobě potravin se může v širším měřítku vztahovat k jakémukoli procesu, ve kterém aktivita mikroorganismů způsobuje žádoucí změnu potraviny nebo nápoje. Nauka o fermentaci je známá jako zymologie.

Oba způsoby jsou vytvořeny tak, aby fungovaly bez použití plynného kyslíku. Používají hexózový cukr jako formu substrátu. Tento hexózový cukr prý nejprve podstoupí metodu glykolýzy. Konečný rozdíl mezi těmito dvěma procesy spočívá v tom, že fermentace zřejmě nepoužívá Krebsův cyklus a řetěz elektronů zatímco anaerobní proces využívá citronový cyklus.  

Krebsův cyklus vs ketóza

Po dobu, po kterou buňka potřebuje palivo, vytáhne ketonové tělo z krve a poté se vrátí zpět do jiného.

Po vytažení ketolátek a jeho přeměně na acetyl CoA je transportován metodou Krebsova cyklu, kdy tvoří energii ve formě ATP. Mozek má docela rád ketony, které budou spolu s keto dietou přibývat.

Ketóza je proces, ke kterému dochází, když tělo není schopno vytvořit dostatečné množství sacharidů, aby spálilo energii. Místo toho, aby vyplavoval věci zvané ketony a tuky, které pomůžou jako palivo. Ketóza je proces, který se většinou používá při hubnutí nebo u diabetiků.

Ketóza nastává, když je váš příjem sacharidů nízký. Když vaše tělo odbourává tuk, produkuje kyselinu zvanou ketony nebo ketolátky, která se stává vaším tělem a mozkem. hlavní zdroj energie. Protože ketóza posouvá váš metabolismus a spoléhá se na tuky jako energii, vaše tělo může spalovat tuk vyšší rychlostí. Obecně by vám to mělo trvat 2–4 dny vstoupit do ketózy. Někteří lidé však mohou zjistit, že potřebují týden nebo déle. 

Také čtení:

• Uhlíkový cyklus
• Cyklus buněčného dýchání
• Funkce Krebsova cyklu
• Kroky cyklu dusíku
• Koloběh vody
• Produkuje Krebsův cyklus vodu
• Kroky uhlíkového cyklu
• Krebsův cyklus je součástí fotosyntézy
• Proces skalního cyklu
• Rockový cyklus