Είτε έχετε σπουδάσει βιολογία στο γυμνάσιο είτε διαβάζετε για την αύξηση της μυϊκής μάζας, σίγουρα έχετε ακούσει Κύκλος Krebs. Είναι ένα από τα μεταβολικά στάδια της αερόβιας κυτταρικής αναπνοής που λαμβάνει χώρα στο σώμα μας. Είναι επίσης γνωστό με το όνομα του κύκλου κιτρικού οξέος και είναι ένα μεταβολικό στάδιο που λαμβάνει χώρα στη μιτοχονδριακή μήτρα όλων των ζωικών κυττάρων.
Σε αυτό το άρθρο θα σας πούμε ποια είναι τα χαρακτηριστικά, βήμα προς βήμα τα μέρη του κύκλου krebs και τη σημασία τους σε γενικό επίπεδο.
Φάσεις κυτταρικής αναπνοής
Προτού μπορέσουμε να εξηγήσουμε τι είναι ο κύκλος krebs, πρέπει να θυμόμαστε πώς λειτουργεί η κυτταρική αναπνοή, καθώς είναι ζωτικής σημασίας. Ας δούμε ποιες είναι οι φάσεις της κυτταρικής αναπνοής. Συμβαίνει σε 3 κύριες φάσεις:
- Γλυκόλυση: είναι η διαδικασία με την οποία η γλυκόζη διασπάται σε μικρότερα μέρη. Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας σχηματίζεται πυροσταφυλικό ή πυρουβικό οξύ που θα οδηγήσει σε Ακετυλο-ΟοΑ.
- Κύκλος Krebs: Στον κύκλο Krebs, το Acetyl-CoA οξειδώνεται σε CO2.
- Αναπνευστική αλυσίδα: Το μεγαλύτερο μέρος της ενέργειας παράγεται εδώ με τη μεταφορά ηλεκτρονίων από υδρογόνο. Αυτή η ενέργεια προκύπτει από την αποβολή των συμμετεχόντων ουσιών σε όλα τα προηγούμενα στάδια.
Τι είναι ο κύκλος krebs
Πώς λειτουργεί η κυτταρική αναπνοή, η οποία περιλαμβάνεται σε ένα από τα βήματα αυτού του κύκλου, ας δούμε τι αφορά. Γνωρίζουμε ότι είναι ένας πολύπλοκος κύκλος και έχει πολλές λειτουργίες που βοηθούν τον κυτταρικό μεταβολισμό. Χωρίς αυτόν τον κύκλο, όλα τα κύτταρα δεν θα μπορούσαν να εκπληρώσουν λειτουργίες που είναι ζωτικής σημασίας για το σώμα μας. Ο απώτερος στόχος του κύκλου krebs είναι να είναι σε θέση να προωθήσει την ανάλυση των τελικών προϊόντων του μεταβολισμού των υδατανθράκων, των λιπιδίων και ορισμένων αμινοξέων.
Όταν τρώμε τροφή πρέπει να γνωρίζουμε ότι τα κύρια μακροθρεπτικά συστατικά είναι υδατάνθρακες, πρωτεΐνες και λίπη. Οι πρωτεΐνες με τη σειρά τους αποτελούνται από αμινοξέα. Για αυτόν τον λόγο, στη διαδικασία σίτισης ο κύκλος krebs έχει μεγάλη σημασία. Όλες οι ουσίες που λαμβάνονται στο σώμα μέσω της τροφής γίνονται στο Acetyl-CoA με την απελευθέρωση των CO2 και H2O και τη σύνθεση του ATP.
Χάρη σε αυτήν τη σύνθεση, εκεί παράγεται η ενέργεια που πρέπει να χρησιμοποιούν τα κύτταρα για να εκπληρώσουν τις λειτουργίες τους. Έχουμε διάφορα ενδιάμεσα σε όλα τα στάδια του κύκλου που χρησιμοποιούν ως πρόδρομοι στη σύνθεση των αμινοξέων και άλλων βιομορίων. Χάρη σε αυτόν τον κύκλο μπορούμε να αποκτήσουμε ενέργεια από τα μόρια της βιολογικής τροφής. Αυτή η ενέργεια που αποκτούμε μπορούμε να την μεταφέρουμε στα μόρια για χρήση σε κυτταρικές δραστηριότητες και μπορούμε να εκτελέσουμε τις ζωτικές μας λειτουργίες και όλες τις φυσικές δραστηριότητες της καθημερινής μας ημέρας.
Μέσα στον κύκλο krebs βρίσκουμε κάποιες χημικές αντιδράσεις που έχουν κυρίως οξειδωτικό χαρακτήρα. Όλες οι αντιδράσεις χρειάζονται οξυγόνο για να πραγματοποιηθούν. Κάθε χημική αντίδραση έχει τη συμμετοχή ορισμένων ενζύμων που βρίσκονται στα μιτοχόνδρια των κυττάρων. Όλα τα ένζυμα έχουν το κύριο χαρακτηριστικό ότι είναι σε θέση να καταλύουν χημικές αντιδράσεις. Όταν μιλάμε για την κατάλυση μιας αντίδρασης αναφερόμαστε στο να είμαστε σε θέση να αυξήσουμε τον ρυθμό με τον οποίο τα αντιδραστήρια μετατρέπονται σε προϊόντα.
Βήματα του κύκλου krebs
Υπάρχουν αρκετές χημικές αντιδράσεις κατά τη διάρκεια αυτού του κύκλου που απαιτούν τη διεξαγωγή οξυγόνου. Η πρώτη χημική αντίδραση είναι η οξειδωτική αποκαρβοξυλίωση του πυροσταφυλικού. Σε αυτήν την αντίδραση, η γλυκόζη που λαμβάνεται από την αποικοδόμηση των φαλακρών ένυδρων μετατρέπεται σε δύο μόρια πυρουβικού οξέος ή πυροσταφυλικού. Η γλυκόζη αποικοδομείται μέσω της γλυκόλυσης και γίνεται μια σημαντική πηγή του Acetyl-CoA. Η οξειδωτική αποκαρβοξυλίωση του πυροσταφυλικού αρχίζει με τον κύκλο του κιτρικού οξέος. Αυτή η χημική αντίδραση αντιστοιχεί στην αποβολή του διοξειδίου του άνθρακα και του πυροσταφυλικού που παράγεται στην ομάδα ακετυλίου που συνδέεται με το συνένζυμο Α. Σε αυτή τη χημική αντίδραση, το NADH παράγεται ως ένα μόριο που φέρνει ενέργεια.
Μόλις σχηματιστεί το μόριο Acetyl-CoA, αυτό συμβαίνει όταν ο κύκλος kreb λαμβάνει χώρα στη μήτρα των μιτοχονδρίων. Ο στόχος αυτού του μέρους είναι να είναι σε θέση να ενσωματώσει μια κυτταρική αλυσίδα οξείδωσης για να οξειδώσει όλους τους άνθρακες και να είναι σε θέση να τα μετατρέψει σε διοξείδιο του άνθρακα. Για να πραγματοποιηθούν όλες αυτές οι χημικές αντιδράσεις, η παρουσία οξυγόνου είναι απαραίτητη ανά πάσα στιγμή. Ετσι, Αναφέραμε πριν αρχίσουμε να περιγράφουμε τον κύκλο krebs τη σημασία της κυτταρικής αναπνοής.
Όλα ξεκινούν με το ένζυμο κιτρική συνθετάση που χρησιμεύει για να καταλύσει τη χημική αντίδραση στην οποία η μεταφορά της ομάδας ακετυλίου στο οξαλοοξικό οξύ που σχηματίζει κιτρικό οξύ δρα και την απελευθέρωση του συνενζύμου Α. Το όνομα αυτού του κύκλου σχετίζεται με σχηματισμός κιτρικού οξέος και όλων των χημικών αντιδράσεων που λαμβάνουν χώρα εδώ.
Περαιτέρω αντιδράσεις οξείδωσης και αποκαρβοξυλίωσης εμφανίζονται στα ακόλουθα στάδια. Αυτές οι αντιδράσεις προκαλούν σχηματισμό κετογλουταρικού οξέος. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας, απελευθερώνεται διοξείδιο του άνθρακα και σχηματίζονται NADH και Η. Αυτό το κετογλουταρικό οξύ υφίσταται αντίδραση οξειδωτικής αποκαρβοξυλίωσης που καταλύεται με ένα σύμπλοκο ενζύμου στο οποίο ανήκουν τα Acetyl CoA και NAD. Όλες αυτές οι αντιδράσεις θα οδηγήσουν σε ηλεκτρικό οξύ, NADH και ένα μόριο GTP που στη συνέχεια θα μεταφέρει την ενέργειά του σε ένα μόριο ADP που παράγει ATP.
Τα τελευταία βήματα αυτού του κύκλου εστιάζουν μόνο στο γεγονός ότι το ηλεκτρικό οξύ μπορεί να οξειδωθεί για να σχηματίσει φουμαρικό οξύ. Αυτός ο τύπος οξέος είναι γνωστός με το όνομα φουμαρικό. Το συνένζυμο του είναι ADF. Εδώ πρόκειται να σχηματιστεί το FADH2, το οποίο είναι ένα άλλο μόριο φορέα ενέργειας. Τέλος, το φουμαρικό οξύ είναι δυσάρεστο να μπορεί να σχηματίσει μηλικό οξύ γνωστό και ως μηλικό. Για να τερματίσετε τον κύκλο των krebs, Το μηλικό οξύ αρχίζει να οξειδώνεται για να σχηματίσει σταδιακά οξαλοξεικό οξύ. Με αυτόν τον τρόπο, ο κύκλος επανεκκινείται και πάλι όλες οι αντιδράσεις που αναφέραμε επαναλαμβάνονται από την αρχή.
Ελπίζω ότι με αυτές τις πληροφορίες μπορείτε να μάθετε περισσότερα για τον κύκλο krebs και τα χαρακτηριστικά του.