Hvort sem þú hefur lært líffræði í framhaldsskóla eða ert að lesa um vöðvamassa, hefurðu örugglega heyrt um Krebs hringrás. Það er eitt af efnaskiptastigum loftháðrar frumuöndunar sem á sér stað í líkama okkar. Það er einnig þekkt undir nafninu sítrónusýruhringrásina og er efnaskiptastig sem á sér stað í hvatberafylki allra dýrafrumna.
Í þessari grein ætlum við að segja þér hver einkenni eru, skref fyrir skref, hlutar krebs hringrásarinnar og mikilvægi þeirra á almennu stigi.
Stig öndunarfrumna
Áður en við getum útskýrt hver krebs hringrásin er verðum við að muna hvernig öndun frumna virkar, þar sem það er mjög mikilvægt. Við skulum sjá hverjir eru stig öndunarfrumna. Það gerist í 3 megin áföngum:
- Glúkólýsing: það er ferlið þar sem glúkósi er brotinn niður í smærri hluta. Í þessu ferli myndast pyruvat eða pyruvinsýra sem mun leiða til asetýl-CoA.
- Krebs hringrás: Í Krebs hringrásinni er Acetyl-CoA oxað í CO2.
- Öndunarfærakeðja: Mest af orkunni er framleitt hér með flutningi rafeinda frá vetni. Þessi orka stafar af brotthvarfi þátttakenda í öllum fyrri skrefum.
Hvað er krebs hringrásin
Hvernig frumuöndun virkar, sem er innifalinn í einu af skrefum þessarar lotu, við skulum sjá um hvað hún fjallar. Við vitum að þetta er flókin hringrás og hún hefur fjölmargar aðgerðir sem hjálpa frumuefnaskiptum. Án þessarar lotu gátu allar frumur ekki sinnt hlutverkum sem eru lífsnauðsynleg fyrir líkama okkar. Lokamarkmið krebs hringrásarinnar er að geta stuðlað að niðurbroti lokaafurða efnaskipta kolvetna, fituefna og sumra amínósýra.
Þegar við borðum mat verðum við að vita að helstu næringarefnin eru kolvetni, prótein og fita. Prótein eru aftur á móti samsett úr amínósýrum. Af þessum sökum skiptir krebs hringrás miklu máli í fóðrunarferlinu. Öll efni sem eru tekin inn í líkamann í gegnum mat verða í Acetyl-CoA með losun CO2 og H2O og nýmyndun ATP.
Þökk sé þessari nýmyndun er það þar sem orkan sem frumurnar verða að nota til að fullnægja hlutverkum sínum myndast. Við höfum ýmis milliefni á öllum stigum hringrásarinnar sem þau nota sem undanfara við myndun amínósýra og annarra líffræðilegra sameinda. Þökk sé þessari hringrás getum við fengið orku úr sameindum lífrænna matvæla. Þessa orku sem við fáum getum við flutt hana yfir í sameindirnar til að nota í frumustarfsemi og við getum framkvæmt lífsnauðsynlegar aðgerðir okkar og allar líkamlegar athafnir dagsins í dag.
Innan krebs hringrásarinnar finnum við nokkur efnahvörf sem þau eru aðallega oxandi að eðlisfari. Öll viðbrögð þurfa súrefni til að geta átt sér stað. Hver efnahvarf hefur þátttöku nokkurra ensíma sem finnast í hvatberum frumna. Öll ensím hafa það helsta einkenni að geta hvatt efnahvörf. Þegar við tölum um að hvata viðbrögð er verið að vísa til þess að geta aukið hraða hvarfefna sem umbreytt er í vörur.
Skref krebs hringrásar
Það eru nokkur efnahvörf í þessari lotu sem krefjast þess að súrefni sé framkvæmt. Fyrstu efnahvörfin eru oxunar decarboxylation pyruvat. Við þessi viðbrögð er glúkósanum sem fæst við niðurbrot á sköllóttum hýdrötum umbreytt í tvær sameindir af gjóskusýru eða gjósku. Glúkósi brotnar niður með glúkólýsu og verður mikilvæg uppspretta asetýl-CoA. Oxunar decarboxylation pyruvat hefst með sítrónusýru hringrásinni. Þessi efnahvarf samsvarar brotthvarfi koltvísýrings og pýruvats sem myndast í asetýlhópnum sem binst kóensím A. Í þessum efnahvörfum er NADH framleitt sem orkubera sameind.
Þegar Acetyl-CoA sameindin hefur verið mynduð, það er þegar kreb hringrásin á sér stað í fylki hvatbera. Markmið þessa hluta er að geta samþætt keðju frumuoxíðunar til að oxa öll kolefni og geta umbreytt þeim í koltvísýring. Til þess að öll þessi efnahvörf eigi sér stað er súrefni alltaf nauðsynlegt. Þannig, Við nefndum áður en byrjað var að lýsa krebs hringrás mikilvægi frumuöndunar.
Þetta byrjar allt með ensímanum sítratsyntetasa sem þjónar því að hvata þau efnahvörf þar sem flutningur asetýlhópsins í oxaloediksýru sem myndar sítrónusýru verkar og losun kóensíms A. Heiti þessarar lotu er tengt myndun sítrónusýra og öll efnahvörf sem eiga sér stað hér.
Frekari oxun og decarboxylation viðbrögð eiga sér stað í eftirfarandi skrefum. Þessi viðbrögð valda því að ketóglútarsýra myndast. Meðan á ferlinu stendur losnar koltvísýringur og myndast NADH og H. Þessi ketóglútarsýra gengur í gegnum oxandi decarboxylation viðbrögð sem hvata með ensímfléttu sem Acetyl CoA og NAD eru hluti af. Öll þessi viðbrögð munu leiða til barsínsýru, NADH og GTP sameind sem mun síðan flytja orku sína í ADP sameind sem framleiðir ATP.
Síðustu skref þessarar lotu svo þau einbeita sér aðeins að því að oxa sé barsýru til að mynda fúmarsýru. Þessi tegund af sýru er þekkt undir nafninu fúmarat. Kóensím þess er ADF. Hér mun FADH2 myndast, sem er önnur sameind orkubera. Að lokum er fúmarsýra óþægilegt að geta myndað eplasýru, einnig þekkt sem malate. Til að enda hringrás krebs, Malínsýra byrjar að oxast og myndar smám saman oxalóediksýru. Á þennan hátt er hringrásin endurræst og aftur koma öll viðbrögðin sem við höfum nefnt aftur frá upphafi.
Ég vona að með þessum upplýsingum geti þú lært meira um krebs hringrásina og einkenni hennar.