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Ciclo di Krebs - le fasi principali e l'importanza per i sistemi biologici

Energia chimica in serie del carboniorilasciato in condizioni aerobiche con la partecipazione di ossigeno. Il ciclo di Krebs è anche chiamato ciclo dell'acido citrico, o respirazione cellulare. Nel decifrare le reazioni individuali di questo processo, hanno preso parte molti scienziati: A. Sainte-Gyorgy, A. Leninger, X. Krebs, il cui nome è stato chiamato ciclo, S. E. Severin e altri.

Между анаэробным и аэробным расщеплением carboidrati c'è una stretta relazione correlativa. Prima di tutto, è espresso in presenza di acido piruvico, che completa la rottura anaerobica dei carboidrati e inizia la respirazione cellulare (ciclo di Krebs). Entrambe le fasi sono catalizzate dagli stessi enzimi. L'energia chimica viene rilasciata durante la fosforilazione, riservata sotto forma di macroerg ATP. Gli stessi coenzimi (NAD, NADP) e cationi sono coinvolti in reazioni chimiche. Le differenze sono le seguenti: se la disgregazione anaerobica dei carboidrati è prevalentemente localizzata negli ialoplasmi, allora le reazioni di respirazione cellulare avvengono principalmente nei mitocondri.

L'antagonismo è osservato in alcune condizioni.tra entrambe le fasi. Pertanto, in presenza di ossigeno, la velocità della reazione di glicolisi diminuisce bruscamente (effetto Pasteur). I prodotti di glicolisi possono inibire il metabolismo aerobico dei carboidrati (effetto Crabtree).

Il ciclo di Krebs ha una varietà di reazioni chimiche, inDi conseguenza, i prodotti di decomposizione dei carboidrati vengono ossidati in anidride carbonica e acqua e l'energia chimica viene accumulata in composti ad alta energia. Durante la respirazione cellulare, si forma un "carrier" - acido ossalacetico (SCHOK). Si verifica un'ulteriore condensazione con il "veicolo" del residuo di acido acetico attivato. C'è un acido tricarbossilico - citrico. Durante le reazioni chimiche, c'è un "turnover" del residuo di acido acetico nel ciclo. Diciotto molecole di acido adenosintrifosfato sono formate da ciascuna molecola di acido piruvico. Alla fine del ciclo, viene rilasciato un "carrier" che reagisce con nuove molecole del residuo di acido acetico attivato.

Ciclo di Krebs: reazioni

Se il prodotto finale della scollatura anaerobicail carboidrato è acido lattico, quindi sotto l'influenza di lattato deidrogenasi, viene ossidato in acido piruvico. Alcune delle molecole dell'acido piruvico sono utilizzate per sintetizzare il "portatore" delle ASC sotto l'influenza dell'enzima piruvato carbossilasi e in presenza di ioni Mg2 +. Parte delle molecole dell'acido piruvico è la fonte della formazione di "acetato attivo" - acetil coenzima A (acetil CoA). La reazione viene condotta sotto l'influenza di piruvato deidrogenasi. L'acetil-CoA contiene un legame ad alta energia, in cui si accumula circa il 5-7% di energia. La maggior parte dell'energia chimica si forma come risultato dell'ossidazione di "acetato attivo".

Sotto l'influenza di citrato sintetasi iniziaper funzionare correttamente Krebs Cycle, che porta alla formazione di acido citrato. Sotto l'influenza di aconitate idratasi, questo acido viene deidrogenato e trasformato in acido cis-aconitico, che, dopo l'aggiunta di una molecola d'acqua, si trasforma in un isolone. Tra i tre acidi tricarbossilici si stabilisce un equilibrio dinamico.

Изолимонная кислота окисляется до ossaloarticolare, che è decarbossilato e convertito in acido alfa-chetoglutarico. La reazione è catalizzata dall'enzima isocitrato deidrogenasi. Acido alfa-chetoglutarico sotto l'influenza dell'enzima 2-oxo- (alfa-cheto) -glutarato deidrogenasi decarbossilati, con conseguente formazione di succinil-CoA, contenente un legame macroergico.

Nella fase successiva, succinil-CoA sotto l'azione dil'enzima succinil-CoA sintetasi trasmette il legame macroergico di HDP (guanosina difosfato acido). GTP (guanosina trifosfato acido) sotto l'influenza dell'enzima GTP-adenilato chinasi conferisce il legame ad alta energia AMP (acido adenosina monofosfato). Ciclo di Krebs: formule - GTP + AMP - GDF + ADP.

Acido succinico sotto l'influenza dell'enzimala succinato deidrogenasi (LDH) viene ossidata in fumarica. Il coenzima di LDH è flavina adenina dinucleotide. Sotto l'influenza dell'enzima fumarato idratasi, il fumarato viene convertito in acido malico, che a sua volta viene ossidato per formare Schok. Se acetil CoA è presente nel sistema di reazione, l'AACS viene reintegrato nel ciclo dell'acido tricarbossilico.

Итак, из одной молекулы глюкозы образуется до 38 Molecole di ATP (due - dovute alla glicolisi anaerobica, sei - come risultato dell'ossidazione di due molecole NAD · H + H +, che si sono formate durante l'ossidazione glicolitica e 30 - a spese del TCA). L'efficienza del TCA è 0,5. L'energia rimanente viene dissipata sotto forma di calore. Il 16-33% dell'acido lattico è ossidato nel TCA, la sua massa residua va alla risintesi del glicogeno.