Olenemata sellest, kas olete õppinud keskkoolis bioloogiat või loete lihasmassi suurenemisest, olete sellest kindlasti kuulnud Krebsi tsükkel. See on üks aeroobse rakuhingamise ainevahetusetappidest, mis toimub meie kehas. Seda tuntakse ka sidrunhappetsükli nime all ja see on ainevahetusetapp, mis toimub kõigi loomarakkude mitokondriaalse maatriksis.
Selles artiklis räägime teile, millised on omadused, samm-sammult Krebsi tsükli osad ja nende tähtsus üldisel tasemel.
Rakulise hingamise faasid
Enne kui selgitada, mis on krebsi tsükkel, peame meeles pidama, kuidas rakuline hingamine töötab, kuna see on eluliselt tähtis. Vaatame, millised on rakuhingamise faasid. See toimub kolmes peamises etapis:
- Glükolüüs: see on protsess, mille käigus glükoos jaotatakse väiksemateks osadeks. Selle protsessi käigus moodustub püruvaat või püroviinhape, mis viib atsetüül-CoA-ni.
- Krebsi tsükkel: Krebsi tsüklis oksüdeeritakse atsetüül-CoA CO2-ks.
- Hingamisteede ahel: Suurem osa energiast tekib siin elektronide ülekandel vesinikust. See energia tekib osalevate ainete kõrvaldamisest kõigis eelmistes etappides.
Mis on krebsi tsükkel
Kuidas rakuline hingamine töötab, mis on selle tsükli ühes etapis, vaatame, mis see on. Me teame, et see on keeruline tsükkel ja sellel on arvukalt funktsioone, mis aitavad raku ainevahetust. Ilma selle tsüklita ei saaks kõik rakud täita meie keha jaoks elutähtsaid funktsioone. Krebsi tsükli lõppeesmärk on osata soodustada süsivesikute, lipiidide ja mõnede aminohapete ainevahetuse lõpptoodete lagunemist.
Toitu süües peame teadma, et peamised makrotoitained on süsivesikud, valgud ja rasvad. Valgud koosnevad omakorda aminohapetest. Sel põhjusel on söötmisprotsessis krebsi tsükkel suure tähtsusega. Kõik ained, mis toidu kaudu organismi alla neelatakse, muutuvad atsetüül-CoA-s, vabastades CO2 ja H2O ning sünteesides ATP.
Tänu sellele sünteesile tekib just see energia, mida rakud peavad oma funktsioonide täitmiseks kasutama. Meil on tsükli kõigis etappides mitmesuguseid vaheaineid, mida nad kasutavad eelhapetena aminohapete ja muude biomolekulide sünteesis. Tänu sellele tsüklile saame energiat orgaanilise toidu molekulidest. Selle energia, mille me saame, saame selle kanda rakkudes kasutatavatele molekulidele ja täita oma elutähtsaid funktsioone ja kõiki oma igapäevaseid füüsilisi tegevusi.
Krebsi tsükli jooksul leiame mõned keemilised reaktsioonid, mis need on peamiselt oksüdatiivse iseloomuga. Kõik reaktsioonid vajavad toimumiseks hapnikku. Igas keemilises reaktsioonis osalevad mõned rakkude mitokondrites leiduvad ensüümid. Kõigi ensüümide peamine omadus on keemiliste reaktsioonide katalüüsimine. Rääkides reaktsiooni katalüsaatorist, peame silmas võimalust suurendada reaktiivide produktideks muutmise kiirust.
Krebsi tsükli etapid
Selle tsükli jooksul on mitu keemilist reaktsiooni, mis nõuavad hapniku läbiviimist. Esimene keemiline reaktsioon on püruvaadi oksüdatiivne dekarboksüülimine. Selles reaktsioonis muundatakse kiilas hüdraatide lagundamisel saadud glükoos kaheks püroviinhappe või püruvaadi molekuliks. Glükoos laguneb glükolüüsi teel ja muutub atsetüül-CoA oluliseks allikaks. Püruvaadi oksüdatiivne dekarboksüülimine algab sidrunhappetsükliga. See keemiline reaktsioon vastab süsinikdioksiidi ja püruvaadi elimineerimisele, mis tekib atsetüülrühmas, mis seondub koensüümiga A. Selles keemilises reaktsioonis toodetakse NADH energiat kandva molekulina.
Kui atsetüül-CoA molekul on moodustatud, toimub siis kreebitsükkel mitokondrite maatriksis. Selle osa eesmärk on osata integreerida raku oksüdatsiooni ahel, et oksüdeerida kõiki süsinikke ja muundada need süsinikdioksiidiks. Kõigi nende keemiliste reaktsioonide toimumiseks on hapniku olemasolu alati vajalik. Seega Enne krebi tsükli kirjeldamise alustamist mainisime rakulise hingamise tähtsust.
Kõik algab ensüümi tsitraat-süntetaasist, mis katalüüsib keemilist reaktsiooni, mille käigus toimib atsetüülrühma ülekandmine sidrunhappe moodustavaks oksaloäädikhappeks ja koensüümi A vabanemine. Selle tsükli nimi on seotud sidrunhape ja kõik siin toimuvad keemilised reaktsioonid.
Järgmised oksüdatsiooni- ja dekarboksüülimisreaktsioonid toimuvad järgmistes etappides. Need reaktsioonid põhjustavad ketoglutaarhappe moodustumist. Protsessi käigus eraldub süsinikdioksiid ning moodustuvad NADH ja H. See ketoglutaarhape läbib oksüdatiivse dekarboksüülimisreaktsiooni, mida katalüüsitakse ensümaatilise kompleksiga, mille hulka kuuluvad atsetüül CoA ja NAD. Kõik need reaktsioonid toovad kaasa merevaikhappe, NADH ja GTP molekuli, mis kannab seejärel oma energia üle ATP-d tootvale ADP molekulile.
Selle tsükli viimased sammud nii nad keskenduvad ainult sellele, et merevaikhapet saab oksüdeerida fumaarhappeks. Seda tüüpi happeid tuntakse fumaraadi nime all. Selle koensüüm on ADF. Siin hakatakse moodustama FADH2, mis on veel üks energiakandja molekul. Lõpuks on fumaarhape ebameeldiv, et oleks võimalik moodustada õunhapet, mida nimetatakse ka malaadiks. Krebide tsükli lõpetamiseks Õunhape hakkab oksüdeeruma, moodustades järk-järgult oksaloäädikhappe. Nii taaskäivitatakse tsükkel ja taas korduvad kõik meie mainitud reaktsioonid algusest peale.
Loodan, et selle teabe abil saate rohkem teada saada krebsi tsüklist ja selle omadustest.