Если вы изучали биологию в старшей школе или читали о наборе мышечной массы, вы наверняка слышали о Цикл Кребса. Это один из метаболических этапов аэробного клеточного дыхания, происходящего в нашем организме. Он также известен под названием цикла лимонной кислоты и представляет собой этап метаболизма, который происходит в митохондриальном матриксе всех клеток животных.
В этой статье мы расскажем вам, каковы характеристики, шаг за шагом части цикла Кребса и их важность на общем уровне.
Фазы клеточного дыхания
Прежде чем мы сможем объяснить, что такое цикл Кребса, мы должны вспомнить, как работает клеточное дыхание, поскольку оно имеет жизненно важное значение. Посмотрим, какие фазы клеточного дыхания. Это происходит в 3 основных этапа:
- Гликолиз: это процесс расщепления глюкозы на более мелкие части. Во время этого процесса образуется пируват или пировиноградная кислота, которая приводит к ацетил-КоА.
- Цикл Кребса: В цикле Кребса ацетил-КоА окисляется до CO2.
- Дыхательная цепь: Большая часть энергии здесь производится за счет передачи электронов от водорода. Эта энергия возникает в результате удаления участвующих веществ на всех предыдущих этапах.
Что такое цикл Кребса
Как работает клеточное дыхание, которое входит в один из этапов этого цикла, давайте разберемся, о чем оно. Мы знаем, что это сложный цикл и он выполняет множество функций, которые способствуют клеточному метаболизму. Без этого цикла все клетки не могли бы выполнять жизненно важные для нашего тела функции. Конечная цель цикла Кребса - способствовать расщеплению конечных продуктов метаболизма углеводов, липидов и некоторых аминокислот.
Когда мы едим, мы должны знать, что основными макроэлементами являются углеводы, белки и жиры. Белки, в свою очередь, состоят из аминокислот. По этой причине в процессе кормления большое значение имеет цикл Кребса. Все вещества, попадающие в организм с пищей, становятся в ацетил-КоА с высвобождением CO2 и H2O и синтезом АТФ.
Благодаря такому синтезу генерируется энергия, которую клетки должны использовать для выполнения своих функций. У нас есть различные промежуточные продукты на всех этапах цикла, которые они используют в качестве предшественников при синтезе аминокислот и других биомолекул. Благодаря этому циклу мы можем получать энергию из молекул органических продуктов питания. Эту энергию, которую мы получаем, мы можем передавать молекулам для использования в клеточной деятельности, и мы можем выполнять свои жизненно важные функции и выполнять все повседневные физические действия.
В цикле Кребса мы находим некоторые химические реакции, которые они в основном имеют окислительную природу. Для протекания всех реакций необходим кислород. В каждой химической реакции принимают участие некоторые ферменты, обнаруженные в митохондриях клеток. Все ферменты обладают основной способностью катализировать химические реакции. Когда мы говорим о катализе реакции, мы имеем в виду возможность увеличить скорость, с которой реагенты превращаются в продукты.
Шаги цикла Кребса
Во время этого цикла происходит несколько химических реакций, для проведения которых требуется кислород. Первая химическая реакция - это окислительное декарбоксилирование пирувата. В этой реакции глюкоза, полученная при разложении лысых гидратов, превращается в две молекулы пировиноградной кислоты или пирувата. Глюкоза разлагается в результате гликолиза и становится важным источником ацетил-КоА. Окислительное декарбоксилирование пирувата начинается с цикла лимонной кислоты. Эта химическая реакция соответствует удалению диоксида углерода и пирувата, который образуется в ацетильной группе, которая связывается с коферментом А. В этой химической реакции НАДН образуется как молекула, несущая энергию.
Как только молекула ацетил-КоА образовалась, в матрице митохондрий происходит цикл Креба. Цель этой части состоит в том, чтобы иметь возможность интегрировать клеточную цепь окисления для окисления всех углеродов и иметь возможность превращать их в диоксид углерода. Для протекания всех этих химических реакций необходимо постоянное присутствие кислорода. Таким образом, Перед тем, как приступить к описанию цикла Кребса, мы упомянули важность клеточного дыхания.
Все начинается с фермента цитратсинтетазы, которая служит катализатором химической реакции, в которой действует перенос ацетильной группы на щавелевоуксусную кислоту, которая образует лимонную кислоту, и высвобождение кофермента А. Название этого цикла связано с образованием лимонная кислота и все химические реакции, которые здесь происходят.
Дальнейшие реакции окисления и декарбоксилирования протекают на следующих стадиях. Эти реакции вызывают образование кетоглутаровой кислоты. Во время процесса выделяется диоксид углерода и образуются НАДН и Н. Эта кетоглутаровая кислота подвергается реакции окислительного декарбоксилирования, которая катализируется ферментным комплексом, частью которого являются ацетил-КоА и НАД. Все эти реакции приведут к янтарной кислоте, НАДН и молекуле ГТФ, которая впоследствии будет передавать свою энергию молекуле АДФ, продуцирующей АТФ.
Последние шаги этого цикла так они сосредоточены только на том факте, что янтарная кислота может окисляться с образованием фумаровой кислоты. Этот тип кислоты известен под названием фумарат. Его кофермент - АДФ. Здесь будет образовываться FADH2, еще одна молекула энергоносителя. Наконец, неприятно, что фумаровая кислота способна образовывать яблочную кислоту, также известную как малат. Чтобы завершить цикл Кребса, Яблочная кислота начинает окисляться, постепенно образуя щавелевоуксусную кислоту. Таким образом, цикл перезапускается, и снова все реакции, которые мы упомянули, повторяются с самого начала.
Я надеюсь, что с этой информацией вы сможете больше узнать о цикле Кребса и его характеристиках.