Pochopenie Krebsovho cyklu v bunkovom dýchaní

Rovnako ako iné živé bytosti, aj bunky musia vykonávať metabolizmus, aby vyrobili energiu, z ktorých jedným je dýchanie. Bunkové dýchanie môže byť aeróbne, čo znamená, že zahŕňa úplné odbúranie substrátu za prítomnosti kyslíka. Aeróbne dýchanie prebieha v mitochondriách bunky a produkuje viac energie. Jednou z etáp aeróbneho dýchania je Krebsov cyklus. Krebsov cyklus objavil nemecký lekár a biochemik Hans Adolf Krebs.

Krebsov cyklus je séria chemických reakcií, ktoré prebiehajú v živých bunkách na výrobu energie z acetyl-co-A, čo je zmena oproti kyseline pyrohroznovej, ktorá je výsledkom glykolýzy. Fázy aeróbneho dýchania začínajú glykolýzou, oxidačnou dekarboxyláciou, Krebsovým cyklom a prenosom elektrónov.

V tomto článku rozoberieme proces, ktorý prebieha v krebsovom cykle.

Väčšina energie potrebnej pre živé veci pochádza z katabolizmu alebo rozkladu glukózy, ktorý sa vyskytuje v bunkách. Najskôr glukóza prejde procesom glykolýzy, ktorý ju premení na kyselinu pyrohroznovú. Ak nie je k dispozícii kyslík, kyselina pyrohroznová sa spracuje anaeróbnym dýchaním na kyselinu mliečnu alebo alkohol. Ale ak je kyslík, kyselina pyrohroznová sa spracuje aeróbnym dýchaním a spracuje sa na energiu, vodu a oxid uhličitý.

(Prečítajte si tiež: Faktory ovplyvňujúce vývoj)

V Krebsovom cykle existujú dva dôležité stupne, a to oxidačná dekarboxylácia a Krebsov cyklus . Oxidačná dekarboxylácia sa týka kroku premeny kyseliny pyrohroznovej na acetyl-co-A. Ďalej bude acetyl co-A privedený do mitochondriálnej matrice, aby podstúpil Krebsov cyklus.

Oxidačná dekarboxylácia

V stupni oxidačnej dekarboxylácie sa kyselina pyrohroznová z glykolýzy prevedie na acetyl-Co-A. Tento stupeň sa uskutočňuje niekoľkými reakciami, ktoré sú katalyzované enzýmovým komplexom nazývaným pyruvátdehydrogenáza. Tento enzým sa nachádza v mitochondriách eukaryotických buniek a cytoplazme prokaryotických buniek.

krebsov cyklus

Oxidačný dekarboxylácie začína s uvoľnením karboxylovej skupiny (COO) z kyseliny pyrohroznová pre získanie CO 2 . Potom, zostávajúce dva atómy kyselinou pyrohroznovú vo forme CH 3 COO - prevedie prebytok elektrónov, aby sa stal NAD + molekula pre vytvorenie NADH. Dva atómy uhlíka sa zmenia na acetát. Nakoniec sa koenzým-A alebo ko-A naviaže na acetát za vzniku acetyl koenzýmu-A alebo acetyl-ko-A.

Krebsov cyklus

Acetyl ko-Molekula potom vstupuje do Krebsovho cyklu na výrobu ATP, NADH, FADH 2 , a CO 2 . Fázy tohto procesu vytvoria kruh, ktorý sa bude nazývať cyklus.

krebsov cyklus2

Tento cyklus začína tým, že sa acetyl co-A viaže na oxaloacetát za vzniku citrátu. Táto reakcia je katalyzovaná enzýmom citrát syntáza. Potom bude citrát prevedený na izocytrát pomocou enzýmu akonitáza. Izocitrát sa enzýmom izozitrát dehydrogenázou spracuje na alfa-ketoglutarát. Táto reakcia sa uvoľňuje CO 2 a vytvára NADH.

Ďalej sa alfa-ketoglutarát alebo a-ketoglutarát prevádza na sukcinyl co-A pomocou enzýmu alfa ketoglutarát dehydrogenázy. Táto reakcia tiež uvoľňuje CO 2 a vytvára NADH. Sukcinyl ko-A sa potom spracuje na sukcinát pomocou enzýmu sukcinyl ko-A syntetáza. Tento proces generuje GTP, ktorý sa potom môže previesť na ATP.

Po tom, sukcinát z predchádzajúceho postupu sa prevedie na fumarát enzýmu sukcinátdehydrogenázy a produkuje FADH 2 . Fumarát sa prevedie na malát pomocou enzýmu fumarázy. Malát sa potom pomocou enzýmu malátdehydrogenázy spracuje na oxaloacetát. Tento proces produkuje NADH.

Jeden acetyl ko-Molekula spracovávané v Krebsovom cykle, môže produkovať 1 ATP, 3 NADH, 1 FADH 2 , a 2 CO 2 . Vzhľadom k tomu, jedna molekula glukózy môžu byť rozdelené do dvoch acetyl Co-A, jedna molekula glukózy môže produkovať 2 ATP, NADH 6, 2 FADH 2 , a 4 CO 2 prostredníctvom Krebsovho cyklu. Molekuly NADH a FADH 2 neskôr vstúpia do procesu prenosu elektrónov za vzniku ATP.