Bez obzira jeste li studirali biologiju u srednjoj školi ili čitate o porastu mišićne mase, sigurno ste čuli Krebsov ciklus. To je jedna od metaboličkih faza aerobnog staničnog disanja koja se odvija u našem tijelu. Poznat je i pod nazivom ciklus limunske kiseline i predstavlja metabolički stadij koji se odvija u mitohondrijskom matriksu svih životinjskih ćelija.
U ovom članku ćemo vam reći koje su karakteristike, korak po korak dijelove ciklusa kreba i njihovu važnost na općenitom nivou.
Faze ćelijskog disanja
Prije nego što objasnimo što je krebsov ciklus, moramo se sjetiti kako djeluje stanično disanje, jer je to od vitalne važnosti. Pogledajmo koje su faze ćelijskog disanja. To se događa u 3 glavne faze:
- Glikoliza: to je proces kojim se glukoza razgrađuje na manje dijelove. Tijekom ovog procesa nastaje piruvat ili piruvična kiselina koja će dovesti do acetil-CoA.
- Krebsov ciklus: U Krebsovom ciklusu acetil-CoA se oksidira u CO2.
- Dišni lanac: Ovdje se većina energije proizvodi prijenosom elektrona iz vodonika. Ova energija proizlazi iz uklanjanja supstanci koje sudjeluju u svim prethodnim koracima.
Što je krebsov ciklus
Kako funkcionira stanično disanje, koje je uključeno u jedan od koraka ovog ciklusa, da vidimo o čemu se radi. Znamo da je to složen ciklus i da ima brojne funkcije koje pomažu staničnom metabolizmu. Bez ovog ciklusa sve stanice ne bi mogle ispuniti funkcije koje su vitalne za naše tijelo. Krajnji cilj ciklusa krebs je da može pospješiti razgradnju krajnjih proizvoda metabolizma ugljikohidrata, lipida i nekih aminokiselina.
Kada jedemo hranu, moramo znati da su glavni makronutrijenti ugljikohidrati, proteini i masti. Proteini se, pak, sastoje od aminokiselina. Iz tog razloga je u procesu hranjenja krebsov ciklus od velike važnosti. Sve supstance koje se unose u tijelo hranom postaju u Acetyl-CoA oslobađanjem CO2 i H2O i sintezom ATP.
Zahvaljujući ovoj sintezi stvara se energija koju ćelije moraju koristiti da bi ispunile svoje funkcije. U svim fazama ciklusa imamo razne međuprodukte koje koriste kao preteče u sintezi aminokiselina i drugih biomolekula. Zahvaljujući ovom ciklusu energiju možemo dobiti iz molekula organske hrane. Ovu energiju koju dobivamo možemo je prenijeti na molekule za upotrebu u staničnim aktivnostima i možemo izvršavati svoje vitalne funkcije i sve fizičke aktivnosti današnjice.
Unutar krebsovog ciklusa nalazimo neke hemijske reakcije koje uglavnom su oksidativne prirode. Sve reakcije trebaju kisik da bi se odvijale. U svakoj hemijskoj reakciji učestvuju neki enzimi koji se nalaze u mitohondrijima ćelija. Svi enzimi imaju glavnu karakteristiku da mogu katalizirati hemijske reakcije. Kad govorimo o kataliziranju reakcije, mislimo na mogućnost povećanja brzine kojom se reaktanti pretvaraju u proizvode.
Koraci ciklusa krebs
Tijekom ovog ciklusa postoji nekoliko kemijskih reakcija koje zahtijevaju provođenje kisika. Prva hemijska reakcija je oksidativna dekarboksilacija piruvata. U ovoj reakciji glukoza dobivena razgradnjom ćelavih hidrata pretvara se u dva molekula piruvične kiseline ili piruvata. Glukoza se razgrađuje glikolizom i postaje važan izvor acetil-CoA. Oksidativna dekarboksilacija piruvata započinje ciklusom limunske kiseline. Ova hemijska reakcija odgovara uklanjanju ugljičnog dioksida i piruvata koji nastaju u acetilnoj skupini koja se veže za koenzim A. U ovoj hemijskoj reakciji NADH se proizvodi kao molekul koji prenosi energiju.
Jednom kad se formira molekula acetil-CoA, tada se odvija kreb ciklus u matrici mitohondrija. Cilj ovog dijela je biti u mogućnosti integrirati stanični oksidacijski lanac da oksidira sve ugljikove dioke i pretvoriti ih u ugljični dioksid. Da bi se odvijale sve ove hemijske reakcije, neophodno je prisustvo kisika u svakom trenutku. Dakle, Prije početka opisivali smo krebsov ciklus važnost staničnog disanja.
Sve započinje enzimom citrat sintetazom koji služi za kataliziranje hemijske reakcije u kojoj djeluje prijenos acetilne skupine u oksalooctenu kiselinu koja stvara limunsku kiselinu i oslobađanje koenzima A. Naziv ovog ciklusa vezan je uz stvaranje limunske kiseline i sve hemijske reakcije koje se ovdje odvijaju.
Dalje reakcije oksidacije i dekarboksilacije javljaju se u sljedećim koracima. Te reakcije uzrokuju stvaranje ketoglutarne kiseline. Tijekom procesa oslobađa se ugljični dioksid i stvaraju se NADH i H. Ova ketoglutarna kiselina prolazi kroz reakciju oksidativne dekarboksilacije koja je katalizirana enzimskim kompleksom u kojem su Acetil CoA i NAD. Sve ove reakcije će dovesti do jantarne kiseline, NADH i GTP molekula koji će svoju energiju potom prenijeti na molekulu ADP koja proizvodi ATP.
Posljednji koraci ovog ciklusa su oni se fokusiraju samo na činjenicu da se jantarna kiselina može oksidirati da bi nastala fumarna kiselina. Ova vrsta kiseline poznata je pod nazivom fumarat. Njegov koenzim je ADF. Ovdje će se formirati FADH2, koji je još jedan molekul nosača energije. Konačno, fumarna kiselina je neugodna zbog mogućnosti stvaranja jabučne kiseline poznate i kao malat. Da biste završili ciklus kreba, Jabučna kiselina počinje oksidirati da bi postepeno formirala oksalooctenu kiselinu. Na taj se način ciklus ponovno pokreće i opet se sve reakcije koje smo spomenuli ponavljaju od početka.
Nadam se da ćete s ovim informacijama saznati više o krebs ciklusu i njegovim karakteristikama.