Krebsov cikel je cikel, ki ga aerobni organizmi uporabljajo za proizvodnjo energije.
Iz izdelka v kreb ciklu nastane spojina v obliki citronske kisline, zato je kreb cikel imenovan tudi cikel citronske kisline.
Poglejmo naslednjo razlago,
Celično dihanje v Krebsovem ciklu
Kot že ime pove, je krebsov cikel vzet iz imena njegovega ustanovitelja, sira Hansa Adolfa Krebsa, ki je prvi sprožil cikel krebs ali cikel citronske kisline.
Je biokemik mešane nemške in angleške narodnosti, kjer sta zaradi odkritja tega zapletenega cikla Krebs in Fritz Lipmann leta 1953 prejela Nobelovo nagrado za fiziologijo ali medicino.
Faza celičnega dihanja se začne s postopkom glikolize, in sicer z razgradnjo glukoze na piruvično kislino in oksidativno fosforilacijo, ki bo proizvedla adenotrifosfat ali 2 ATP in 2 NADH.
Potem ko molekule piruvične kisline nastanejo v procesu glikolize, se piruvična kislina predela za vstop v faze Krebsovega cikla.
Faze Krebsovega cikla
Pomembno je vedeti dve fazi kreb, najprej fazo priprave, kjer se bo piruvična kislina s postopkom oksidativne dekarboksilacije pretvorila v acetil co-A.
Druga je stopnja v ciklu, ki se bo odvijala v mitohondrijski matrici.
1. Oksidativna dekarboksilacija
Spojina, ki je rezultat procesa glikolize v obliki piruvične kisline, preide v fazo oksidativnega dekarboksilacije, ki se nahaja v mitohondrijih telesnih celic, nato pa preide v pripravljalno reakcijo pred vstopom v Krebsov cikel.
Piruvična kislina iz procesa glikolize se s postopkom oksidacije pretvori v acetil co-A. Ta postopek oksidacije je posledica sproščanja elektronov, zaradi česar se komponenta ogljikovega atoma zmanjša. To kaže zmanjšanje sestave 3 atomov ogljika v piruvični kislini na 2 atoma ogljika, ta rezultat je acetil-CoA. Ta postopek redukcije ogljikove komponente se imenuje oksidativna dekarboksilacija.
Preberite tudi: Kaj so vretenčarji? (Pojasnilo in razvrstitev)Poleg tega, da proizvaja acetil-CoA, lahko proces oksidacije v mitohondrijih pretvori NAD + v NADH z zajemom elektronov. Končni rezultat te pripravljalne faze je acetil-CoA, CO2 in 2NADH.
Acetil-CoA, ki je produkt te faze, se bo uporabil za postopek cikla krebs.
2. Krebsov cikel
V Krebsovem ciklusu je osem stopenj, katerih reakcije se pojavljajo neprekinjeno od začetka do konca in se ponavljajo
Celoten postopek cikla se zgodi, kot sledi,
- Tvorba citrata je začetni proces, ki se zgodi v Krebssovem ciklu. Kjer poteka postopek kondenzacije acetil-CoA z oksaloacetatom, ki tvori citrat z encimom citrat sintazo.
- Citrat, pridobljen po prejšnjem postopku, se s pomočjo encima akonitaze pretvori v izocitrat.
- Encimi za dehidrogenacijo izocitrata lahko s pomočjo NADH pretvorijo izocitrat v α-ketoglutarat. V procesu te reakcije pride tudi do sproščanja ene molekule ogljikovega dioksida.
- Alfa-ketoglutarat je podvržen oksidacijskemu procesu, da nastane sukcinil-CoA. Med to oksidacijo NAD + sprejme elektrone (zmanjša), da postane NADH + H +. Encim, ki katalizira to reakcijo, je alfa-ketoglutarat dehidrogenaza.
- Sukcinil-CoA se pretvori v sukcinat. Sproščena energija se porabi za pretvorbo gvanozin difosfata (GDP) in fosforilacije (Pi) v gvanozin trifosfat (GTP). Ta GTP lahko nato uporabite za ustvarjanje ATP.
- Sukcinat, proizveden v prejšnjem postopku, bo oksidiran v fumarat. Med to oksidacijo bo FAD sprejel elektrone (redukcija) in postal FADH2. Encim sukcinat dehidrogenaza katalizira odstranitev dveh vodikov iz sukcinata.
- Naslednji je postopek hidracije, ki povzroči dodajanje vodikovega atoma ogljikovi vezi (C = C), da bo ustvaril produkt v obliki malata.
- Nato malat s pomočjo encima malat dehidrogenaze oksidira, da tvori oksaloacetat. Ta oksaloacetat bo zajel acetil-CoA, da se bo krebsov cikel lahko nadaljeval. Končni rezultat te faze je tudi NADH.
Rezultati Krebsovega cikla
Količina energije (ATP), ustvarjena v Krebsovem ciklu, je 12 ATP
3 NAD + = 9 ATP
1 FAD = 2 ATP
1 ATP = 1 ATP
Na splošno lahko sklepamo, da je namen Krebsovega cikla iz vseh zgornjih procesov pretvoriti acetil-CoA in H2O postane CO2 in proizvaja visoko energijo v obliki ATP, NADH in FADH.
Referenca
- Cikel kislinske kisline - Khan Academy
