Převážná část chemické energie uhlíkuuvolňované za aerobních podmínek za účasti kyslíku. Krebsův cyklus se také nazývá cyklus kyseliny citronové nebo buněčné dýchání. Na dešifrování jednotlivých reakcí tohoto procesu se podílelo mnoho vědců: A. Szent-Gyorgyi, A. Lendinger, H. Krebs, podle nichž je cyklus pojmenován, S. Ye. Severin a další.
Mezi anaerobním a aerobním trávenímsacharidů, existuje úzká korelace. Nejprve je vyjádřen v přítomnosti kyseliny pyrohroznové, která dokončí anaerobní rozklad sacharidů a zahájí buněčné dýchání (Krebsův cyklus). Obě fáze jsou katalyzovány stejnými enzymy. Chemická energie se uvolňuje během fosforylace a je rezervována ve formě ATP makroergů. Na chemických reakcích se podílejí stejné koenzymy (NAD, NADP) a kationty. Rozdíly jsou následující: pokud je anaerobní trávení uhlohydrátů převážně lokalizováno v hyaloplazmě, pak reakce buněčného dýchání probíhají hlavně v mitochondriích.
Antagonismus je pozorován za určitých podmínekmezi oběma fázemi. Rychlost přítomnosti glykolýzy tedy v přítomnosti kyslíku prudce klesá (Pasteurův efekt). Produkty glykolýzy mohou inhibovat aerobní metabolismus sacharidů (účinek Crabtree).
Krebsův cyklus má řadu chemických reakcív důsledku čehož se produkty rozkladu uhlohydrátů oxidují na oxid uhličitý a vodu a chemická energie se hromadí ve vysokoenergetických sloučeninách. Během buněčného dýchání se tvoří „nosič“ - kyselina oxalooctová (OCA). Následně dochází ke kondenzaci aktivovaného zbytku kyseliny octové s „nosičem“. Existuje kyselina trikarboxylová - citronová. V průběhu chemických reakcí dochází k „obratu“ zbytku kyseliny octové v cyklu. Z každé molekuly kyseliny pyrohroznové se vytvoří osmnáct molekul kyseliny adenosintrifosfátové. Na konci cyklu se uvolní „nosič“, který reaguje s novými molekulami aktivovaného zbytku kyseliny octové.
Krebsův cyklus: reakce
Pokud je konečným produktem anaerobní digesceuhlohydráty je kyselina mléčná, potom se pod vlivem laktátdehydrogenázy oxiduje na kyselinu pyrohroznovou. Některé z molekul kyseliny pyrohroznové se používají k syntéze "nosiče" AHO pod vlivem enzymu pyruvátkarboxylázy a v přítomnosti iontů Mg2 +. Některé molekuly kyseliny pyrohroznové jsou zdrojem tvorby „aktivního acetátu“ - acetyl koenzymu A (acetyl-CoA). Reakce se provádí pod vlivem pyruvátdehydrogenázy. Acetyl-CoA obsahuje vysokoenergetickou vazbu, ve které se hromadí asi 5-7% energie. Většina chemické energie je generována oxidací „aktivního acetátu“.
Pod vlivem citrátové syntetázy začínáfunkce skutečného Krebsova cyklu, který vede k tvorbě kyseliny citronové. Tato kyselina je pod vlivem akonitát hydratázy dehydratována a přeměněna na kyselinu cis-akonitovou, která po přidání molekuly vody přechází na kyselinu isolovou. Mezi třemi trikarboxylovými kyselinami je nastolena dynamická rovnováha.
Kyselina isolová se oxiduje našťavelová kyselina šťavelová, která je dekarboxylována a převedena na kyselinu alfa-ketoglutarovou. Reakce je katalyzována enzymem isocitrát dehydrogenázou. Kyselina alfa-ketoglutarová je pod vlivem enzymu 2-oxo (alfa-keto) -glutarátdehydrogenázy dekarboxylována, což vede k tvorbě sukcinyl-CoA, který obsahuje vysokoenergetickou vazbu.
V další fázi sukcinyl-CoA pod vlivemenzym sukcinyl-CoA syntetáza přenáší vysokoenergetickou vazbu na HDF (kyselina guanosindifosfát). GTP (kyselina guanosintrifosfátová) pod vlivem enzymu GTP-adenylátkinázy uvolňuje vysokoenergetickou vazbu na AMP (kyselina adenosinmonofosfátová). Krebsův cyklus: vzorce - GTP + AMP - HDF + ADP.
Kyselina jantarová pod vlivem enzymusukcinátdehydrogenáza (SDH) se oxiduje na kyselinu fumarovou. Koenzymem SDH je flavin adenin dinukleotid. Fumarát se pod vlivem enzymu fumarát hydratázy přeměňuje na kyselinu jablečnou, která se zase oxiduje za vzniku ALCO. Pokud je v reakčním systému přítomen acetyl-CoA, je AXOA opět zahrnut do cyklu trikarboxylové kyseliny.
Takže od jedné molekuly glukózy až po 38Molekuly ATP (dvě - v důsledku anaerobní glykolýzy, šest - v důsledku oxidace dvou molekul NAD · H + H +, které vznikly během glykolytické oxidace, a 30 - v důsledku CTX). Faktor účinnosti komplexu ústředního vytápění je 0,5. Zbytek energie se rozptýlí jako teplo. V TCA se oxiduje 16-33% kyseliny mléčné, zbytek její hmoty se používá pro resyntézu glykogenu.
