цикъл на Кребс? Не е толкова страшно

Добре дошли във втората статия за цикъла на Кребс, предназначена за ученици. За нас в Gentaur е важно освен да продаваме диагностични продукти, да образоваме и другите. Статиите ще обхващат предимно биохимични въпроси. Възможно е по-късно да се появят и текстове, свързани с други теми. Заедно ще открием, че биохимията не е толкова страшна, колкото изглежда.

Този цикъл е последният път, в който въглехидратите, аминокиселините и производните на мастните киселини се окисляват, благодарение на което техните въглеродни скелети се превръщат във въглероден диоксид. Този процес на окисление осигурява енергия за производството на АТФ. Този цикъл е аеробен път, тъй като кислородът е необходим в този процес като краен акцептор на електрони. Този цикъл се случва в митохондриите, съседни на електронната транспортна верига. Този цикъл също осигурява вещества за други метаболитни реакции, напр. производство на глюкоза, синтез на аминокиселини и синтез на хем. Освен това е източник на NADH и FADH2 за дихателната верига.

Основният източник на това съединение е окислителното декарбоксилиране на пирувата, което се катализира от комплекса пируват дехидрогеназа. Състои се от три ензима: пируват декарбоксилаза, дихидролипоат ацетилтрансфераза и дихидролипоат дехидрогеназа. Пируватът се транспортира от цитозола до митохондриалната матрица с помощта на пируватния транспортер. В матрицата комплексът пируват дехидрогеназа превръща пирувата в ацетил-КоА.

Синтезът на това съединение включва необратима кондензация на ацетил-КоА с оксалоацетат. Тази реакция се катализира от цитрат синтаза. Тази реакция се характеризира с много отрицателна промяна в стандартната свободна енергия.

След това, в цикъла на Кребс, цитратът се изомеризира до изоцитрат в резултат на прехвърляне на хидроксилната група. Реакцията се катализира от аконитаза – аконитан хидратаза.

Тази реакция се катализира от изоцитрат дехидрогеназа. Тази реакция произвежда α-кетоглутарат. Също така по време на тази реакция се произвеждат първата от трите молекули NADH, произведени в цикъла, и първата молекула въглероден диоксид.

Това е необратим процес, катализиран от α-кетоглутарат дехидрогеназния комплекс. Тази реакция произвежда сукцинил-КоА. Тази реакция също произвежда втора молекула NADH и въглероден диоксид. За осъществяване на тази реакция са необходими коензими като: TPP, липоева киселина, FAD, NAD+ и CoA. Тази реакция може да се сравни с реакцията на получаване на ацетил-КоА.

Тази реакция се катализира от тиокиназа сукцинат. Той разрушава високоенергийната тиоестерна връзка в сукцинил-КоА. Фосфорилирането на гуанозин дифосфат (GDP) до гуанозин трифосфат (GTP) също се случва по време на тази реакция. Тази реакция произвежда сукцинат.

След това сукцинатът се окислява до фумарат. Тази реакция се катализира от сукцинат дехидрогеназа. По време на тази реакция коензимът FAD се редуцира до FADH2.

Реакцията на хидратация на фумарат е лесно обратима. Катализира се от фумараза – фумарат хидратаза. Тази реакция произвежда малат.

По време на последната реакция на цикъла на Кребс малатът се окислява до оксалоацетат. Реакцията се катализира от малат дехидрогеназа. По време на тази реакция се получава трета молекула NADH.