φυσιολογία

Κύκλος Krebs

Ο κύκλος του krebs ονομάζεται επίσης ο κύκλος του τρικαρβοξυλικού οξέος και χρησιμοποιεί ως αρχικό μεταβολίτη το ακετυλοσυζύμη Α, το οποίο λαμβάνεται με τη δράση της πυροσταφυλικής αφυδρογονάσης στο πυροσταφυλικό που παράγεται από τη γλυκόλυση.

Η ΑΤΡ και η μειωτική ισχύς λαμβάνονται από τον κύκλο του krebs. η αναγωγική ισχύς αποστέλλεται στην αναπνευστική αλυσίδα όπου τα NADH και FADH2 οξειδώνονται σε NAD + και FAD αντιστοίχως: η αναγωγική ισχύς μεταφέρεται, κατά μήκος της αναπνευστικής αλυσίδας, σε συστήματα σύζευξης από τα οποία παράγεται περαιτέρω ΑΤΡ.

Ο κύκλος του krebs είναι ένα εστιακό σημείο όχι μόνο για το μεταβολισμό της γλυκόζης αλλά και για το μεταβολισμό των λιπαρών οξέων και αμινοξέων, στην πραγματικότητα το πυροσταφυλικό που μετατρέπεται σε ακετυλο-συνένζυμο Α δεν προέρχεται μόνο από την αποικοδόμηση της γλυκόζης: λαμβάνεται, για παράδειγμα, επίσης από τη διαμόλυνση της αλανίνης (ενός αμινοξέος).

Περίπου το 80% του ακετυλο-συνενζύμου Α που συμμετέχει στον κύκλο του krebs προέρχεται από το μεταβολισμό των λιπαρών οξέων.

Το ακετυλο-συνένζυμο Α είναι θειοεστέρας και συνεπώς έχει υψηλή ενεργειακή περιεκτικότητα η οποία εκμεταλλεύεται η συνθάση κιτρικού για να σχηματίσει έναν νέο δεσμό άνθρακα-άνθρακα. η συνθάση κιτρικού είναι το πρώτο ένζυμο στον κύκλο του krebs.

Ο μεθυλ άνθρακας του ακετυλο-συνενζύμου Α παράγει πρόωρα (για ταυτομερή) ένα πρωτόνιο (γίνεται ένα καρβοανιόν) και προσβάλλει τον καρβονυλο άνθρακα του οξαλικού άλατος: σχηματίζεται ένας θειοεστέρας υψηλής ενέργειας (συνένζυμο Α κιτρίνης) από τον οποίο, με υδρόλυση, το κιτρικό άλας και το ΑΤΡ: εάν το κιτρικό άλας συσσωρευτεί αυτό σημαίνει ότι αυτό το στάδιο είναι ταχύτερο από τα άλλα έτσι πρέπει να επιβραδυνθεί (το κιτρικό είναι ένα αρνητικός διαμορφωτής).

Επίσης, η ΑΤΡ επηρεάζει τη δράση της κιτρικής συνθάσης αφού από τον κύκλο του krebs λαμβάνεται μειωτική ισχύς η οποία στη συνέχεια αποστέλλεται στην αναπνευστική αλυσίδα από την οποία παράγεται το ΑΤΡ. εάν συσσωρεύετε το ATP σημαίνει ότι παράγεται περισσότερο από αυτό που χρειάζεται. Η επιβράδυνση του κύκλου του krebs (ο κύκλος επιβραδύνεται εάν μια από τις φάσεις του επιβραδύνεται), η παραγωγή ΑΤΡ επιβραδύνεται επίσης: η αρνητική διαμόρφωση ATP είναι μια διαμόρφωση τροφοδοσίας (ο σχηματισμός ενός από τα τελικά προϊόντα ρυθμίζεται ρυθμίζοντας την ταχύτητα ένα στάδιο της διαδικασίας).

Στο δεύτερο στάδιο του κύκλου krebs, το κιτρικό μετατρέπεται σε ισοκυτταρικό άλας με τη δράση του ενζύμου ακονιτάσης . το όνομα του ενζύμου προέρχεται από το γεγονός ότι το κιτρικό αφυδατώνεται αρχικά με σχηματισμό του cis-aconitated και, στη συνέχεια, το νερό επανεισέρχεται κολλώντας σε διαφορετικό άνθρακα από εκείνο στο οποίο ήταν δεσμευμένο προηγουμένως. Το ισοκυκράτη λαμβάνεται χωρίς το υπόστρωμα να φεύγει από την καταλυτική θέση. η ακονιτάση είναι ένα στερεοειδικό ένζυμο: αναγνωρίζει τα τρία καρβοξυλικά κέντρα του κιτρικού και αυτό αναγκάζει το κιτρικό να παραμείνει δεσμευμένο στο ένζυμο έτσι ώστε η έξοδος και η είσοδος του νερού να περνούν πάντοτε μέσω του ενδιάμεσου cis-ακονιωμένου.

Στο τρίτο στάδιο του κύκλου του krebs έχουμε την πρώτη ενεργειακή εκτίμηση επειδή υπάρχει η απώλεια ενός άνθρακα που εξαλείφεται ως διοξείδιο του άνθρακα. Το ένζυμο που καταλύει αυτό το στάδιο είναι η ισοκυτταρική αφυδρογονάση . το υπόστρωμα υφίσταται, πρώτα απ 'όλα, αφυδρογόνωση: το NAD + αποκτά μειωμένη ισχύ και σχηματίζεται οξαλουξινικό άλας (είναι ένα οξαλικό παράγωγο του ηλεκτρικού οξέος). Το οξαλσουξινικό κατόπιν υποβάλλεται σε αποκαρβοξυλίωση σε α-κετογλουταρικό.

Το ένζυμο ισοκυτταρική δεϋδρογενάση έχει δύο θέσεις διαμόρφωσης: μία θετική διαμόρφωση λόγω ADP και μία αρνητική διαμόρφωση λόγω του ΑΤΡ. Η ποσότητα του ATP που καταναλώνεται καθημερινά είναι πολύ υψηλή: η ATP παρέχει την ενέργεια που απελευθερώνεται από την υδρόλυση, την ADP και την ορθοφωσφορική.

Η συνολική συγκέντρωση νουκλεοζιδίων (αζωτούχο βάση συν ζάχαρη) και νουκλεοτιδίων (νουκλεοτίδια συν φωσφορικά) σε έναν οργανισμό είναι σχεδόν σταθερή: για το λόγο αυτό, υπάρχει πολύ ATP ή μικρή ADP (ή αντίστροφα, πολλά ADP και λίγο ATP) το ίδιο πράγμα? Το ADP είναι συνώνυμο της ανάγκης για ενέργεια και ως εκ τούτου είναι θετικός διαμορφωτής, ενώ το ΑΤΡ είναι ένα σύμπτωμα της διαθεσιμότητας ενέργειας και ως εκ τούτου είναι ένας αρνητικός διαμορφωτής.

ΣΥΝΕΧΕΙΑ: Το δεύτερο μέρος »