Главнина хемијске енергије угљеникапуштен у аеробним условима уз учешће кисеоника. Кребсов циклус се назива и циклус лимунске киселине, или ћелијско дисање. Многи научници су учествовали у дешифровању појединачних реакција овог процеса: А. Сзент-Гиоргии, А. Лендингер, Х. Кребс, по којима је циклус и добио име, С. Ие. Северин и други.
Између анаеробне и аеробне пробавеугљених хидрата, постоји блиска корелација. Пре свега, изражава се у присуству пирувичне киселине, која употпуњује анаеробно разлагање угљених хидрата и започиње ћелијско дисање (Кребсов циклус). Обе фазе катализују исти ензими. Хемијска енергија се ослобађа током фосфорилације и резервише се у облику АТП макроерга. Исти коензими (НАД, НАДП) и катиони учествују у хемијским реакцијама. Разлике су следеће: ако је анаеробно варење угљених хидрата претежно локализовано у хијалоплазми, тада се реакције ћелијског дисања одвијају углавном у митохондријима.
Антагонизам се примећује под неким условимаизмеђу обе фазе. Дакле, у присуству кисеоника, брзина реакције гликолизе нагло се смањује (Пастеров ефекат). Производи гликолизе могу инхибирати аеробни метаболизам угљених хидрата (Црабтрее ефекат).
Кребсов циклус има низ хемијских реакција, ууслед чега се производи распадања угљених хидрата оксидују у угљен-диоксид и воду, а хемијска енергија акумулира у високоенергетским једињењима. Током ћелијског дисања формира се „носач“ - оксалооцетна киселина (ОЦА). После тога долази до кондензације са „носачем“ активираног остатка сирћетне киселине. Постоји трикарбонска киселина - лимунска. Током хемијских реакција долази до „обрта“ остатка сирћетне киселине у циклусу. Из сваког молекула пирувичне киселине формира се осамнаест молекула аденозин трифосфатне киселине. На крају циклуса ослобађа се „носач“, који реагује са новим молекулима активираног остатка сирћетне киселине.
Кребсов циклус: реакције
Ако је крајњи производ анаеробне дигестијеугљени хидрати је млечна киселина, а затим се под утицајем лактат дехидрогеназе оксидује у пирувичну киселину. Неки од молекула пирувичне киселине користе се за синтезу „носача“ АЛЦ под утицајем ензима пируват карбоксилазе и у присуству јона Мг2 +. Неки од молекула пирувичне киселине извор су стварања „активног ацетата“ - ацетил коензима А (ацетил-ЦоА). Реакција се изводи под утицајем пируват дехидрогеназе. Ацетил-ЦоА садржи везу високе енергије у којој се акумулира око 5-7% енергије. Већина хемијске енергије настаје оксидацијом „активног ацетата“.
Под утицајем цитрат синтетазе почињефункција стварног Кребсовог циклуса, што доводи до стварања лимунске киселине. Ова киселина се под утицајем ацонитате хидратазе дехидрира и претвара у цис-ацонитиц ацид, која након везивања молекула воде постаје изолимонска. Успостављена је динамичка равнотежа између три трикарбоксилне киселине.
Изолна киселина се оксидује дооксални јантарни, који се декарбоксилира и претвара у алфа-кетоглутарну киселину. Реакцију катализује ензим изоцитрат дехидрогеназа. Алфа-кетоглутарна киселина, под утицајем ензима 2-оксо (алфа-кето) -глутарат дехидрогеназе, декарбоксилује се, што резултира стварањем сукцинил-ЦоА, који садржи везу високе енергије.
У следећој фази, сукцинил-ЦоА под утицајемензим сукцинил-ЦоА синтетаза преноси везу високе енергије на ХДФ (гванозин дифосфатна киселина). ГТП (гванозин трифосфатна киселина) под утицајем ензима ГТП-аденилат киназе даје високоенергетску везу са АМП (аденозин монофосфатна киселина). Кребсов циклус: формуле - ГТП + АМП - ХДФ + АДП.
Јантарна киселина под утицајем ензимасукцинат дехидрогеназа (СДХ) се оксидује у фумарну киселину. Коензим СДХ је флавин аденин динуклеотид. Фумарат се под утицајем ензима фумарат хидратазе претвара у јабучну киселину, која заузврат оксидује у АЛЦО. Ако је ацетил-ЦоА присутан у реакционом систему, АКСОА је поново укључен у циклус трикарбоксилне киселине.
Дакле, од једног молекула глукозе до 38Молекули АТП (два - због анаеробне гликолизе, шест - као резултат оксидације два молекула НАД · Х + Х +, који су настали током гликолитичке оксидације, и 30 - због ЦТЦ). Фактор ефикасности комплекса централног грејања је 0,5. Остатак енергије се расипа у виду топлоте. У ТЦА се 16-33% млечне киселине оксидира, остатак њене масе користи се за ресинтезу гликогена.
