クレブスサイクル

クレブスサイクル

高校で生物学を勉強したことがあるか、筋肉量の増加について読んでいるかにかかわらず、あなたは確かに聞いたことがあるでしょう クレブスサイクル。 それは私たちの体で起こる好気性細胞呼吸の代謝段階のXNUMXつです。 それはクエン酸サイクルの名前でも知られており、すべての動物細胞のミトコンドリアマトリックスで起こる代謝段階です。

この記事では、クレブサイクルの各部分と、一般的なレベルでのそれらの重要性を段階的に説明します。

細胞呼吸の段階

ミトコンドリア

クレブサイクルとは何かを説明する前に、細胞呼吸がどのように機能するかを覚えておく必要があります。これは非常に重要だからです。 細胞呼吸の段階を見てみましょう。 それは3つの主要な段階で起こります:

  • 糖分解: それは、グルコースがより小さな部分に分解されるプロセスです。 このプロセス中に、ピルビン酸またはピルビン酸が形成され、アセチル-CoAが生成されます。
  • クレブスサイクル: クレブスサイクルでは、アセチル-CoAが酸化されてCO2になります。
  • 呼吸鎖:エネルギーの大部分は、水素からの電子の移動によってここで生成されます。 このエネルギーは、前のすべてのステップで関与する物質を排除することから生じます。

クレブスサイクルとは

クレブスサイクル反応

このサイクルのステップのXNUMXつに含まれている細胞呼吸がどのように機能するか、それが何であるかを見てみましょう。 それは複雑なサイクルであり、細胞の代謝を助ける多くの機能を持っていることを私たちは知っています。 このサイクルがなければ、すべての細胞が私たちの体に不可欠な機能を果たすことができませんでした。 クレブスサイクルの最終的な目標は、炭水化物、脂質、およびいくつかのアミノ酸の代謝の最終産物の分解を促進することです。

私たちが食べ物を食べるとき、私たちは主な主要栄養素が炭水化物、タンパク質、脂肪であることを知っている必要があります。 タンパク質は、順番に、アミノ酸で構成されています。 このため、給餌プロセスでは、クレブサイクルが非常に重要です。 食物を通して体内に摂取されるすべての物質は CO2とH2Oの放出とATPの合成を伴うアセチルCoAで。

この合成のおかげで、細胞がその機能を果たすために使用しなければならないエネルギーが生成されます。 サイクルのすべての段階で、アミノ酸やその他の生体分子の合成の前駆体として使用されるさまざまな中間体があります。 このサイクルのおかげで、有機食品の分子からエネルギーを得ることができます。 私たちが得たこのエネルギーは、細胞活動で使用するために分子に伝達することができ、私たちの重要な機能と日常のすべての身体活動を実行することができます。

クレブスサイクル内で、いくつかの化学反応が見つかります。 それらは本質的に主に酸化的です。 すべての反応が起こるためには酸素が必要です。 各化学反応には、細胞のミトコンドリアに見られるいくつかの酵素が関与しています。 すべての酵素には、化学反応を触媒できるという主な特徴があります。 私たちが反応を触媒することについて話すとき、私たちは反応物が生成物に変換される速度を上げることができることを指します。

クレブサイクルのステップ

化学反応

このサイクルの間に、酸素の実行を必要とするいくつかの化学反応があります。 最初の化学反応は、ピルビン酸の酸化的脱炭酸です。 この反応では、はげた水和物の分解から得られたグルコースは、ピルビン酸またはピルビン酸のXNUMXつの分子に変換されます。 グルコースは糖分解によって分解され、アセチル-CoAの重要な供給源になります。 ピルビン酸の酸化的脱炭酸は、クエン酸サイクルから始まります。 この化学反応は、補酵素Aに結合するアセチル基で生成される二酸化炭素とピルビン酸の除去に対応します。この化学反応では、NADHはエネルギーを運ぶ分子として生成されます。

アセチルCoA分子が形成されると、これはクレブサイクルがミトコンドリアのマトリックスで起こるときです。 このパートの目的は、細胞の酸化鎖を統合してすべての炭素を酸化し、それらを二酸化炭素に変換できるようにすることです。 これらすべての化学反応が起こるためには、常に酸素の存在が必要です。 したがって、 クレブサイクルの説明を始める前に、細胞呼吸の重要性について述べました。

それはすべて、クエン酸を形成するオキサロ酢酸へのアセチル基の転移が作用し、補酵素Aの放出を行う化学反応を触媒するのに役立つクエン酸シンテターゼ酵素から始まります。このサイクルの名前は、クエン酸の形成とここで起こるすべての化学反応。

次のステップで、さらなる酸化および脱炭酸反応が起こります。 これらの反応により、ケトグルタル酸が形成されます。 その過程で二酸化炭素が放出され、NADHとHが形成されます。このケトグルタル酸は、アセチルCoAとNADが含まれる酵素複合体によって触媒される酸化的脱炭酸反応を受けます。 これらの反応はすべて、コハク酸、NADH、およびGTP分子につながり、その後、そのエネルギーをADP分子に伝達してATPを生成します。

このサイクルの最後のステップはそうです 彼らは、コハク酸が酸化されてフマル酸を形成する可能性があるという事実にのみ焦点を当てています。 このタイプの酸はフマル酸塩の名前で知られています。 その補酵素はADFです。 ここで、別のエネルギー担体分子であるFADH2が形成されます。 最後に、フマル酸は、リンゴ酸としても知られるリンゴ酸を形成することができるのは不快です。 クレブのサイクルを終了するには、 リンゴ酸は酸化し始め、徐々にオキサロ酢酸を形成します。 このようにして、サイクルが再開され、前述のすべての反応が最初から再び発生します。

この情報を使用して、クレブサイクルとその特性について詳しく知ることができれば幸いです。


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