วงจร Krebs - ขั้นตอนหลักและความสำคัญสำหรับระบบชีวภาพ

พลังงานเคมีส่วนใหญ่ของคาร์บอนจะปลดปล่อยออกมาภายใต้สภาวะแอโรบิคด้วยการมีส่วนร่วมของออกซิเจน วงจร Krebs เรียกว่าวงจรของกรดซิตริกหรือการหายใจในเซลล์ นักวิทยาศาสตร์หลายคนมีส่วนร่วมในการถอดรหัสปฏิกิริยาแต่ละส่วนของกระบวนการนี้: A. Szent Gyorgyi, A. Lenringer, H. Krebs ซึ่งเป็นชื่อของวัฏจักร SE Severin และคนอื่น ๆ

มีความสัมพันธ์ใกล้ชิดระหว่างการย่อยอาหารแบบไม่ใช้ออกซิเจนและแบบแอโรบิคของคาร์โบไฮเดรต ประการแรกมันแสดงออกในที่ที่มี pyruvic acid ซึ่งจะย่อยสลายคาร์บอนไดออกไซด์แบบไม่ใช้ออกซิเจนและเริ่มมีการ หายใจในเซลล์ (Krebs cycle) ทั้งสองขั้นตอนถูกเร่งด้วยเอนไซม์ตัวเดียวกัน พลังงานเคมีถูกปลดปล่อยออกมาระหว่างฟอสเฟอร์เรียลไทม์มันถูกสงวนไว้ในรูปของ macroergs ของ ATP ในปฏิกิริยาเคมีมี coenzymes เดียวกัน (NAD, NADP) และ cations เข้าร่วม ความแตกต่างดังต่อไปนี้: ถ้าการย่อยสลายคาร์บอนไดออกไซด์แบบไม่ใช้ออกซิเจนเป็นส่วนสำคัญใน hyaloplasm ปฏิกิริยาของการหายใจของเซลล์จะเกิดขึ้นส่วนใหญ่ใน mitochondria

ภายใต้เงื่อนไขบางประการการต่อต้านคือการสังเกตระหว่างสองขั้นตอน ดังนั้นในการปรากฏตัวของออกซิเจน อัตราการเกิดปฏิกิริยาของ glycolysis จะลดลงอย่างรวดเร็ว (ผลของ Pasteur) ผลิตภัณฑ์ไกลโคลิซิสสามารถยับยั้งการเผาผลาญคาร์โบไฮเดรตแบบแอโรบิค (Crabtree effect)

วัฏจักรของ Krebs มีปฏิกิริยาทางเคมีอยู่เป็นจำนวนมากซึ่งผลของการย่อยสลายคาร์โบไฮเดรตจะถูกทำให้ออกซิไดซ์เป็นคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำและพลังงานเคมีจะสะสมอยู่ในสารประกอบ macroergic ในระหว่างการหายใจของเซลล์จะมี "carrier" - oxaloacetic acid (SHCHO) ต่อจากนั้นการควบแน่นเกิดขึ้นกับ "ผู้ขนส่ง" ของกากกรดอะซิติกที่ใช้งาน มีกรดไตรคาร์บอกซิลิก - มะนาว ในระหว่างการเกิดปฏิกิริยาทางเคมีจะมี "การหมุนเวียน" ของส่วนที่เหลือของกรดอะซิติกในวัฎจักร โมเลกุลของ adenosine triphosphate ทั้งหมดแปดโมเลกุลจะเกิดขึ้นจากโมเลกุลของ กรดไพรูวิ คแต่ละตัว ในตอนท้ายของวัฏจักร "ผู้ให้บริการ" จะปลดปล่อยที่ทำปฏิกิริยากับโมเลกุลใหม่ของกากกรดอะซิติกที่เปิดใช้งาน

วงจร Krebs: ปฏิกิริยา

ถ้าผลิตภัณฑ์สุดท้ายของการย่อยสลายคาร์บอนไดออกไซด์แบบไม่ใช้ออกซิเจนเป็นกรดแลคติคจากนั้นภายใต้อิทธิพลของ lactate dehydrogenase จะถูกออกซิไดซ์เป็นกรด pyruvic ส่วนหนึ่งของโมเลกุลของกรดไพรูร์ไปสู่การสังเคราะห์ของ "carrier" ของ SHCH ภายใต้อิทธิพลของเอนไซม์คาร์บอกซิเลส pyruvate และเมื่อมี Mg2 + ไอออน ส่วนหนึ่งของโมเลกุลของกรดไพรูฟิกเป็นแหล่งที่มาของการก่อตัวของ "แอ็คทีฟอะซิเตท" - acetylcoenzyme A (acetyl-CoA) ปฏิกิริยาจะกระทำภายใต้อิทธิพลของ pyruvate dehydrogenase Acetyl-CoA มีพันธะ macroergic ซึ่งในประมาณ 5-7% ของพลังงานจะสะสม พลังงานเคมีส่วนใหญ่เกิดขึ้นจากการเกิดออกซิเดชันของ "active acetate"

ภายใต้อิทธิพลของ synthetase ซิเทรต, วงจร Krebs เองเริ่มทำงานซึ่งนำไปสู่การก่อตัวของกรดซิเตรต กรดภายใต้อิทธิพลของไฮโดรเจนอะคลิไทน์ถูก dehydrogenated และแปลงเป็นกรด cis-aconitic ซึ่งหลังจากการเติมโมเลกุลของน้ำกลายเป็นกรด isomonic ระหว่างกรด tricarboxylic สามชนิดจะมีการสร้างสมดุลแบบไดนามิกขึ้น

กรด isolimonic ถูก oxidized เพื่อ oxalyl succinic acid ซึ่งเป็น decarboxylated และแปลงเป็น alpha-ketoglutaric acid ปฏิกิริยาเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาโดยเอนไซม์ isocitrate dehydrogenase กรดแอลฟา - คีโตแกรมลูทาริกภายใต้อิทธิพลของเอนไซม์ 2-oxo- (alpha-keto) -glutarate dehydrogenase decarboxylated ส่งผลให้เกิด succinyl-CoA ซึ่งมีการเชื่อมต่อ macroergic

ในขั้นตอนต่อไป succinyl-CoA ภายใต้การทำงานของเอนไซม์ succinyl-CoA synthetase จะถ่ายทอดพันธะพลังงานสูงของ GDF (guanosine diphosphate acid) GTP (guanosine triphosphate acid) ภายใต้อิทธิพลของเอนไซม์ไคเนส GTP-adenylate ทำให้เกิดการเชื่อมต่อของสาร AMP (adenosine monophosphate acid) Krebs cycle: สูตร - GTP + AMP - GDF + ADP

กรดซัคซินิก ภายใต้การทำงานของเอนไซม์ succinate dehydrogenase (SDG) จะถูกออกซิไดซ์เป็นกรดฟูมา ริก โคเอ็นไซม์ของ LDH คือ flavin adenine dinucleotide Fumarate ภายใต้อิทธิพลของเอนไซม์ fumarate hydratase ถูกแปลงเป็นกรด malic ซึ่งจะถูกทำให้ออกซิไดซ์เพื่อสร้าง SHCHO เมื่อมีอะซิติล - โคเอในระบบปฏิกิริยา SCOQ จะรวมอยู่ในวงจรกรดไตรคาร์บอซิคลิกอีกครั้ง

ดังนั้นจึงมีโมเลกุลเอทีพีถึง 38 ตัวเกิดขึ้นจากโมเลกุลน้ำตาลกลูโคส (สองชนิดโดยการหมักแบบไม่ใช้ออกซิเจนโดยการเกิดออกซิเดชันของโมเลกุล NADH + H + 2 ตัวที่เกิดขึ้นระหว่างการเกิด oxidative oxidative และ 30 โดย CTC) สัมประสิทธิ์ของประสิทธิภาพของ CTC คือ 0.5 พลังงานที่เหลือจะกระจายตัวในรูปของความร้อน ซีทีซีออกซิไดซ์ 16-33% กรดแลคเตตส่วนที่เหลือของมันไปสู่การสังเคราะห์สารไกลโคเจน