Cykl Krebsa - pełne wyjaśnienie + jego rysunki

Cykl Krebsa to cykl używany przez organizmy tlenowe do wytwarzania energii.

Produkt w cyklu Krebsa wytwarza związek w postaci kwasu cytrynowego, więc cykl Krebsa jest również określany jako cykl kwasu cytrynowego.

Spójrzmy na następujące wyjaśnienie,

Oddychanie komórkowe w cyklu Krebsa

Jak sama nazwa wskazuje, cykl Krebsa pochodzi od nazwiska jego założyciela, Sir Hansa Adolfa Krebsa, który jako pierwszy zainicjował cykl Krebsa lub cykl kwasu cytrynowego.

Jest biochemikiem mieszanej narodowości niemieckiej i angielskiej, dzięki odkryciu tego złożonego cyklu pan Krebs i Fritz Lipmann otrzymali w 1953 roku Nagrodę Nobla w dziedzinie fizjologii lub medycyny.

Etap oddychania komórkowego rozpoczyna się od procesu glikolizy, czyli rozpadu glukozy na kwas pirogronowy i fosforylacji oksydacyjnej, w wyniku której powstanie adenotrifosforan lub 2 ATP i 2 NADH.

Po wytworzeniu cząsteczek kwasu pirogronowego w procesie glikolizy, kwas pirogronowy zostanie przetworzony, aby wejść do etapów cyklu Krebsa.

Etapy cyklu Krebsa

Istnieją dwa etapy krebsa, które należy znać, po pierwsze, etap przygotowania, w którym kwas pirogronowy zostanie przekształcony w acetylo-co-A w procesie oksydacyjnej dekarboksylacji.

Drugi to etap cyklu, który będzie miał miejsce w macierzy mitochondrialnej.

1. Oksydacyjna dekarboksylacja

Związek powstający w procesie glikolizy w postaci kwasu pirogronowego przejdzie w etap oksydacyjnej dekarboksylacji, która znajduje się w mitochondriach komórek organizmu, by następnie przejść do reakcji przygotowawczej przed wejściem w cykl Krebsa.

Kwas pirogronowy z procesu glikolizy zostanie przekształcony w acetylo-co-A w procesie utleniania. Ten proces utleniania jest spowodowany uwolnieniem elektronów, powodując zmniejszenie zawartości atomu węgla. Wskazuje na to redukcja składu 3 atomów węgla w kwasie pirogronowym do 2 atomów węgla, w wyniku czego powstaje acetylo-CoA. Proces redukcji składnika węglowego nazywany jest dekarboksylacją oksydacyjną.

Przeczytaj także: Co to są kręgowce? (Wyjaśnienie i klasyfikacja)

Oprócz produkcji acetylo-CoA, proces utleniania w tych mitochondriach jest również w stanie przekształcić NAD + w NADH poprzez wychwytywanie elektronów. Końcowe wyniki tego etapu przygotowania to acetylo-CoA, CO ₂ i 2NADH.

Acetylo-CoA będący produktem tego etapu zostanie wykorzystany w procesie cyklu Krebsa.

2. Cykl Krebsa

W cyklu Krebsa istnieje osiem etapów, których reakcje zachodzą w sposób ciągły od początku do końca i powtarzają się,

Cały proces cyklu przebiega w następujący sposób,

1. Tworzenie cytrynianu jest początkowym procesem zachodzącym w cyklu Krebssa. Gdzie zachodzi proces kondensacji acetylo-CoA z szczawiooctanem, który będzie tworzył cytrynian z enzymem syntazą cytrynianową.
2. Cytrynian wytworzony w poprzednim procesie zostanie przekształcony w izocyjan za pomocą enzymu akonitazy.
3. Enzymy odwodorniające izocyjanian są zdolne do przekształcania izocyjtranu w α-ketoglutaran za pomocą NADH. W procesie tej reakcji następuje również uwolnienie jednej cząsteczki dwutlenku węgla.
4. Alfa-ketoglutaran podlega procesowi utleniania w celu wytworzenia sukcynylo-CoA. Podczas tego utleniania NAD + przyjmuje elektrony (redukuje), aby stać się NADH + H +. Enzymem katalizującym tę reakcję jest dehydrogenaza alfa-ketoglutaranu.
5. Sukcynylo-CoA przekształca się w bursztynian. Uwolniona energia jest wykorzystywana do konwersji difosforanu guanozyny (GDP) i fosforylacji (Pi) w trifosforan guanozyny (GTP). Ten GTP można następnie wykorzystać do utworzenia ATP.
6. Bursztynian wytworzony w poprzednim procesie zostanie utleniony do fumaranu. Podczas tego utleniania FAD przyjmie elektrony (redukcja) i stanie się FADH ₂ . Enzym dehydrogenaza bursztynianowa katalizuje usuwanie dwóch wodorów z bursztynianu.
7. Następnie następuje proces hydratacji, proces ten powoduje dodanie atomu wodoru do wiązania węgla (C = C), dzięki czemu powstanie produkt w postaci jabłczanu.
8. Jabłczan jest następnie utleniany z pomocą enzymu dehydrogenazy jabłczanowej do wytworzenia szczawiooctanu. Ten szczawiooctan będzie wychwytywał acetylo-CoA, tak że cykl Krebsa może być kontynuowany. Końcowym wynikiem tego etapu jest również NADH.

Przeczytaj także: Wskazówki dotyczące dopasowania i pięknego ciała a la Victoria's Secret Model

Wyniki cyklu Krebsa

Ilość energii (ATP) generowana w cyklu Krebsa wynosi 12 ATP

3 NAD + = 9 ATP

1 FAD = 2 ATP

1 ATP = 1 ATP

Mówiąc najogólniej, możemy wywnioskować, że ze wszystkich powyższych procesów cykl Krebsa ma na celu przekształcenie acetylo-CoA i H ₂ O w CO2 i wytworzenie wysokiej energii w postaci ATP, NADH i FADH.

---

Odniesienie

• Cykl kwasu cyklonowego - Khan Academy