Bez obzira jeste li studirali biologiju u srednjoj školi ili čitate li o povećanju mišićne mase, sigurno ste čuli za Krebsov ciklus. To je jedna od metaboličkih faza aerobnog staničnog disanja koja se odvija u našem tijelu. Također je poznat pod nazivom ciklus limunske kiseline i metabolički je stadij koji se odvija u mitohondrijskom matriksu svih životinjskih stanica.
U ovom ćemo vam članku reći koje su karakteristike, korak po korak, dijelove ciklusa kreba i njihovu važnost na općoj razini.
Faze staničnog 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 staničnog disanja. To se događa u 3 glavne faze:
- Glikoliza: to je postupak 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 oksidira u CO2.
- Dišni lanac: Ovdje se većina energije proizvodi prijenosom elektrona iz vodika. Ova energija proizlazi iz uklanjanja tvari koje sudjeluju u svim prethodnim koracima.
Što je krebsov ciklus
Kako djeluje stanično disanje, što je uključeno u jedan od koraka ovog ciklusa, pogledajmo 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. Konačni cilj krebsovog ciklusa je biti u mogućnosti promicati razgradnju konačnih produkata 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 je razloga u procesu hranjenja krebsov ciklus od velike važnosti. Sve tvari koje se unose u tijelo hranom postaju u Acetyl-CoA s oslobađanjem CO2 i H2O i sintezom ATP.
Zahvaljujući ovoj sintezi, tu se generira energija koju stanice 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. Tu 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 kemijske reakcije koje uglavnom su oksidativne prirode. Sve reakcije trebaju kisik da bi se mogle odvijati. U svakoj kemijskoj reakciji sudjeluju neki enzimi koji se nalaze u mitohondrijima stanica. Svi enzimi imaju glavnu karakteristiku da mogu katalizirati kemijske reakcije. Kada 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 kemijska reakcija je oksidativna dekarboksilacija piruvata. U ovoj reakciji glukoza dobivena razgradnjom ćelavih hidrata pretvara se u dvije molekule piruvične kiseline ili piruvata. Glukoza se razgrađuje glikolizom i postaje važan izvor acetil-CoA. Oksidativno dekarboksiliranje piruvata započinje ciklusom limunske kiseline. Ova kemijska reakcija odgovara eliminaciji ugljičnog dioksida i piruvata koji nastaju u acetilnoj skupini koja se veže na koenzim A. U ovoj kemijskoj reakciji NADH nastaje kao molekula koja nosi energiju.
Jednom kada se formira molekula acetil-CoA, tada se odvija kreb ciklus u matrici mitohondrija. Cilj je ovog dijela biti u mogućnosti integrirati lanac stanične oksidacije kako bi oksidirali sve ugljike i pretvoriti ih u ugljični dioksid. Da bi se odvijale sve ove kemijske reakcije, prisutnost kisika je nužna u svakom trenutku. Tako, Prije nego što smo započeli opisivali smo krebsov ciklus, važnost staničnog disanja.
Sve počinje s enzimom citrat sintetazom koji služi za kataliziranje kemijske reakcije u kojoj djeluje prijenos acetilne skupine u oksalooctenu kiselinu koja stvara limunsku kiselinu i oslobađanje koenzima A. Naziv ovog ciklusa povezan je s stvaranje limunske kiseline i sve kemijske reakcije koje se ovdje odvijaju.
Daljnje reakcije oksidacije i dekarboksilacije javljaju se u sljedećim koracima. Te reakcije uzrokuju stvaranje ketoglutarne kiseline. Tijekom postupka oslobađa se ugljični dioksid i stvaraju se NADH i H. Ova ketoglutarna kiselina prolazi kroz reakciju oksidativne dekarboksilacije koja je katalizirana enzimskim kompleksom čiji su dio Acetil CoA i NAD. Sve ove reakcije dovest će do jantarne kiseline, NADH i GTP molekule koja će potom svoju energiju prenijeti na molekulu ADP koja proizvodi ATP.
Posljednji koraci ovog ciklusa pa oni se usredotočuju 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 nastati FADH2, koji je druga molekula nosača energije. Napokon, fumarna kiselina je neugodna jer može stvarati jabučnu kiselinu poznatu i kao malat. Da biste završili ciklus kreba, Jabučna kiselina počinje oksidirati da bi postupno stvorila 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.