Независимо дали сте учили биология в гимназията или четете за увеличаване на мускулната маса, със сигурност сте чували Цикъл на Кребс. Това е един от метаболитните етапи на аеробното клетъчно дишане, който се провежда в нашето тяло. Известен е и с името на цикъла на лимонената киселина и е метаболитен етап, който протича в митохондриалната матрица на всички животински клетки.
В тази статия ще ви разкажем какви са характеристиките, стъпка по стъпка частите от цикъла на кребс и тяхното значение на общо ниво.
Фази на клетъчно дишане
Преди да можем да обясним какво представлява цикълът на Кребс, трябва да помним как работи клетъчното дишане, тъй като то е от жизненоважно значение. Нека да видим кои са фазите на клетъчното дишане. Това се случва в 3 основни фази:
- Гликолиза: това е процесът, при който глюкозата се разгражда на по-малки части. По време на този процес се образува пируват или пировиноградна киселина, която ще доведе до ацетил-КоА.
- Цикъл на Кребс: В цикъла на Кребс ацетил-КоА се окислява до CO2.
- Дихателна верига: По-голямата част от енергията се произвежда тук чрез пренос на електрони от водород. Тази енергия възниква от елиминирането на участващите вещества във всички предишни стъпки.
Какво представлява цикълът на кребс
Как работи клетъчното дишане, което е включено в една от стъпките на този цикъл, нека видим за какво става въпрос. Знаем, че това е сложен цикъл и той има множество функции, които подпомагат клетъчния метаболизъм. Без този цикъл всички клетки не биха могли да изпълняват функции, които са жизненоважни за нашето тяло. Крайната цел на цикъла на кребс е да насърчи разграждането на крайните продукти от метаболизма на въглехидратите, липидите и някои аминокиселини.
Когато ядем храна, трябва да знаем, че основните макронутриенти са въглехидратите, протеините и мазнините. Протеините от своя страна се състоят от аминокиселини. Поради тази причина в процеса на хранене цикълът на кребс е от голямо значение. Всички вещества, които се поглъщат в тялото чрез храната, стават в ацетил-КоА с освобождаването на CO2 и H2O и синтеза на АТФ.
Благодарение на този синтез именно там се генерира енергията, която клетките трябва да използват, за да изпълнят своите функции. Имаме различни междинни продукти през всички етапи на цикъла, които те използват като предшественици при синтеза на аминокиселини и други биомолекули. Благодарение на този цикъл можем да получим енергия от молекулите на органичната храна. Тази енергия, която получаваме, можем да я прехвърлим на молекулите за използване в клетъчните дейности и да изпълняваме жизнените си функции и всички физически дейности на нашето ежедневие.
В рамките на цикъла на кребс откриваме някои химични реакции, които те са основно окислителни по природа. Всички реакции се нуждаят от кислород, за да се осъществят. Всяка химическа реакция има участието на някои ензими, открити в митохондриите на клетките. Всички ензими имат основната характеристика да могат да катализират химичните реакции. Когато говорим за катализиране на реакция, имаме предвид възможността да се увеличи скоростта, с която реагентите се превръщат в продукти.
Стъпки от цикъла на кребс
Има няколко химически реакции по време на този цикъл, които изискват кислород да бъде осъществен. Първата химическа реакция е окислителното декарбоксилиране на пирувата. В тази реакция глюкозата, получена от разграждането на плешивите хидрати, се превръща в две молекули пировиноградна киселина или пируват. Глюкозата се разгражда чрез гликолиза и се превръща във важен източник на ацетил-КоА. Окислителното декарбоксилиране на пирувата започва с цикъла на лимонената киселина. Тази химична реакция съответства на елиминирането на въглероден диоксид и пируват, който се генерира в ацетиловата група, която се свързва с коензим А. В тази химическа реакция NADH се произвежда като молекула, носеща енергия.
След като се образува молекулата на ацетил-КоА, това е моментът, когато цикълът на закрепване се извършва в матрицата на митохондриите. Целта на тази част е да може да интегрира клетъчна окислителна верига, за да окисли всички въглероди и да ги превърне във въглероден диоксид. За да се осъществят всички тези химични реакции, присъствието на кислород е необходимо по всяко време. По този начин, Споменахме преди да започнем, за да опишем цикъла на Кребс значението на клетъчното дишане.
Всичко започва с ензима цитрат синтетаза, който служи за катализиране на химичната реакция, при която прехвърлянето на ацетиловата група към оксалооцетната киселина, която образува лимонена киселина, действа и освобождаването на коензим А. Името на този цикъл е свързано с образуването на лимонена киселина и всички химични реакции, които протичат тук.
По-нататъшните реакции на окисление и декарбоксилиране протичат в следващите стъпки. Тези реакции водят до образуването на кетоглутарова киселина. По време на процеса се отделя въглероден диоксид и се образуват NADH и H. Тази кетоглутарова киселина претърпява реакция на окислително декарбоксилиране, която се катализира с ензимен комплекс, от който са включени ацетил КоА и NAD. Всички тези реакции ще доведат до янтарна киселина, NADH и GTP молекула, която впоследствие ще прехвърли енергията си към молекула ADP, произвеждаща ATP.
Последните стъпки от този цикъл така те се фокусират само върху факта, че янтарната киселина може да се окисли, за да образува фумарова киселина. Този вид киселина е известен с името фумарат. Неговият коензим е ADF. Тук ще се образува FADH2, който е друга молекула на енергийния носител. И накрая, фумаровата киселина е неприятна за възможността да образува ябълчена киселина, известна още като малат. За да прекратите цикъла на кребс, Ябълчната киселина започва да се окислява, за да образува постепенно оксалооцетна киселина. По този начин цикълът се рестартира и отново всички реакции, които споменахме, се повтарят отново от самото начало.
Надявам се, че с тази информация можете да научите повече за цикъла на кребс и неговите характеристики.