Väčšina chemickej energie uhlíkauvoľnené za aeróbnych podmienok za účasti kyslíka. Krebsov cyklus sa nazýva aj cyklus kyseliny citrónovej alebo bunkové dýchanie. Na dešifrovaní jednotlivých reakcií tohto procesu sa podieľali mnohí vedci: A. Szent-Gyorgyi, A. Leinger, H. Krebs, po ktorom je cyklus pomenovaný, S. Ye. Severin a ďalší.
Medzi anaeróbnym a aeróbnym trávenímuhľohydrátov, existuje úzka korelácia. V prvom rade sa prejavuje v prítomnosti kyseliny pyrohroznovej, ktorá dokončuje anaeróbne štiepenie uhľohydrátov a začína bunkové dýchanie (Krebsov cyklus). Obe fázy sú katalyzované rovnakými enzýmami. Chemická energia sa uvoľňuje počas fosforylácie a je rezervovaná vo forme makroergov ATP. Na chemických reakciách sa podieľajú rovnaké koenzýmy (NAD, NADP) a katióny. Rozdiely sú nasledovné: ak je anaeróbne trávenie sacharidov prevažne lokalizované v hyaloplazme, tak reakcie bunkového dýchania prebiehajú hlavne v mitochondriách.
Za určitých podmienok sa pozoruje antagonizmusmedzi oboma fázami. Takže v prítomnosti kyslíka rýchlosť glykolýzovej reakcie prudko klesá (Pasteurov efekt). Produkty glykolýzy môžu inhibovať aeróbny metabolizmus sacharidov (efekt Crabtree).
Krebsov cyklus má rôzne chemické reakcie, vv dôsledku čoho sa produkty rozkladu sacharidov oxidujú na oxid uhličitý a vodu a chemická energia sa akumuluje vo vysokoenergetických zlúčeninách. Počas bunkového dýchania vzniká „nosič“ – kyselina oxaloctová (OCA). Následne dochádza ku kondenzácii s „nosičom“ aktivovaného zvyšku kyseliny octovej. Existuje trikarboxylová kyselina - citrónová. V priebehu chemických reakcií dochádza k „premene“ zvyšku kyseliny octovej v cykle. Z každej molekuly kyseliny pyrohroznovej sa vytvorí osemnásť molekúl kyseliny adenozíntrifosfátovej. Na konci cyklu sa uvoľní „nosič“, ktorý reaguje s novými molekulami aktivovaného zvyšku kyseliny octovej.
Krebsov cyklus: reakcie
Ak je konečným produktom anaeróbnej digesciesacharidy je kyselina mliečna, potom sa vplyvom laktátdehydrogenázy oxiduje na kyselinu pyrohroznovú. Niektoré z molekúl kyseliny pyrohroznovej sa využívajú na syntézu „nosiča“ AHO pod vplyvom enzýmu pyruvátkarboxylázy a v prítomnosti Mg2+ iónov. Časť molekúl kyseliny pyrohroznovej je zdrojom tvorby „aktívneho acetátu“ – acetylkoenzýmu A (acetyl-CoA). Reakcia sa uskutočňuje pod vplyvom pyruvátdehydrogenázy. Acetyl-CoA obsahuje vysokoenergetickú väzbu, v ktorej je akumulovaných asi 5-7% energie. Väčšina chemickej energie vzniká oxidáciou "aktívneho acetátu".
Pod vplyvom citrátovej syntetázy začínafunkciu aktuálneho Krebsovho cyklu, čo vedie k tvorbe kyseliny citrónovej. Táto kyselina sa vplyvom akonitát hydratázy dehydratuje a premení na kyselinu cis-akonitovú, ktorá po pridaní molekuly vody prechádza na kyselinu izolovú. Medzi tromi trikarboxylovými kyselinami sa vytvorí dynamická rovnováha.
Kyselina izolová sa oxiduje našťavelová jantárová, ktorá sa dekarboxyluje a premení na kyselinu alfa-ketoglutarovú. Reakciu katalyzuje enzým izocitrátdehydrogenáza. Kyselina alfa-ketoglutarová sa pod vplyvom enzýmu 2-oxo (alfa-keto)-glutarátdehydrogenázy dekarboxyluje, čo vedie k tvorbe sukcinyl-CoA, ktorý obsahuje vysokoenergetickú väzbu.
V ďalšom štádiu sukcinyl-CoA pod vplyvomenzým sukcinyl-CoA syntetáza prenáša vysokoenergetickú väzbu na HDF (kyselina guanozíndifosfát). GTP (kyselina guanozíntrifosfátová) pod vplyvom enzýmu GTP-adenylátkinázy vytvára vysokoenergetickú väzbu na AMP (kyselina adenozínmonofosfátová). Krebsov cyklus: vzorce - GTP + AMP - HDF + ADP.
Kyselina jantárová pod vplyvom enzýmusukcinátdehydrogenáza (SDH) sa oxiduje na kyselinu fumarovú. Koenzýmom SDH je flavínadeníndinukleotid. Fumarát sa vplyvom enzýmu fumaráthydratázy premieňa na kyselinu jablčnú, ktorá sa následne oxiduje za vzniku ALCO. Ak je v reakčnom systéme prítomný acetyl-CoA, AXOA je opäť zahrnutá do cyklu trikarboxylových kyselín.
Takže od jednej molekuly glukózy až po 38Molekuly ATP (dve - v dôsledku anaeróbnej glykolýzy, šesť - v dôsledku oxidácie dvoch molekúl NAD · H + H +, ktoré vznikli počas glykolytickej oxidácie, a 30 - v dôsledku CTX). Faktor účinnosti komplexu ústredného kúrenia je 0,5. Zvyšok energie sa rozptýli ako teplo. V TCA sa oxiduje 16-33% kyseliny mliečnej, zvyšok jej hmoty sa používa na resyntézu glykogénu.
