Či už ste na strednej škole študovali biológiu alebo čítate o prírastkoch svalovej hmoty, určite ste už o tom počuli Krebsov cyklus. Je to jedno z metabolických stupňov aeróbneho bunkového dýchania, ktoré prebieha v našom tele. Je tiež známy pod názvom cyklus kyseliny citrónovej a je to metabolické štádium, ktoré prebieha v mitochondriálnej matrici všetkých živočíšnych buniek.
V tomto článku vám povieme, aké sú charakteristiky, jednotlivé kroky cyklu Krebsov krok za krokom a ich význam na všeobecnej úrovni.
Fázy bunkového dýchania
Predtým, ako vysvetlíme, čo je krebsov cyklus, musíme si uvedomiť, ako funguje bunkové dýchanie, pretože má zásadný význam. Pozrime sa, aké sú fázy bunkového dýchania. Stáva sa to v 3 hlavných fázach:
- Glykolýza: Toto je proces, pri ktorom sa glukóza rozkladá na menšie časti. Počas tohto procesu sa vytvára pyruvát alebo kyselina pyrohroznová, ktoré vedú k acetyl-CoA.
- Krebsov cyklus: V Krebsovom cykle sa acetyl-CoA oxiduje na CO2.
- Dýchací reťazec: Väčšina energie sa tu vyrába prenosom elektrónov z vodíka. Táto energia vzniká vylúčením zúčastnených látok vo všetkých predchádzajúcich krokoch.
Čo je to krebsov cyklus
Ako funguje bunkové dýchanie, ktoré je súčasťou jedného z krokov tohto cyklu, pozrime sa, o čo ide. Vieme, že je to zložitý cyklus a má množstvo funkcií, ktoré napomáhajú bunkovému metabolizmu. Bez tohto cyklu by všetky bunky nemohli plniť funkcie, ktoré sú pre naše telo životne dôležité. Konečným cieľom krebsovho cyklu je podpora rozkladu konečných produktov metabolizmu uhľohydrátov, lipidov a niektorých aminokyselín.
Keď jeme jedlo, musíme vedieť, že hlavnými makroživinami sú sacharidy, bielkoviny a tuky. Bielkoviny sú zase tvorené aminokyselinami. Z tohto dôvodu má v procese kŕmenia veľký význam krebsov cyklus. Stávajú sa všetky látky, ktoré sa prijímajú do tela potravou v Acetyl-CoA s uvoľňovaním CO2 a H2 a syntézou ATP.
Vďaka tejto syntéze sa generuje energia, ktorú musia bunky použiť na plnenie svojich funkcií. Vo všetkých fázach cyklu máme rôzne medziprodukty, ktoré používajú ako prekurzory pri syntéze aminokyselín a iných biomolekúl. Vďaka tomuto cyklu môžeme získať energiu z molekúl organických potravín. Túto energiu, ktorú získame, môžeme preniesť do molekúl na použitie pri bunkových činnostiach a môžeme vykonávať svoje životné funkcie a všetky fyzické činnosti zo dňa na deň.
V rámci Krebsovho cyklu nájdeme niekoľko chemických reakcií, ktoré majú hlavne oxidačný charakter. Na všetky reakcie je potrebný kyslík. Každá chemická reakcia má účasť niektorých enzýmov nachádzajúcich sa v mitochondriách buniek. Všetky enzýmy majú hlavnú vlastnosť schopnú katalyzovať chemické reakcie. Keď hovoríme o katalýze reakcie, máme na mysli schopnosť zvýšiť rýchlosť, akou sa reaktanty premieňajú na produkty.
Kroky krebsovho cyklu
Počas tohto cyklu existuje niekoľko chemických reakcií, ktoré si vyžadujú vykonanie kyslíka. Prvou chemickou reakciou je oxidatívna dekarboxylácia pyruvátu. Pri tejto reakcii sa glukóza získaná degradáciou plešatých hydrátov prevedie na dve molekuly kyseliny pyrohroznovej alebo pyruvátu. Glukóza sa odbúrava glykolýzou a stáva sa dôležitým zdrojom acetyl-CoA. Oxidačná dekarboxylácia pyruvátu začína cyklom kyseliny citrónovej. Táto chemická reakcia zodpovedá eliminácii oxidu uhličitého a pyruvátu, ktorý sa vytvára v acetylovej skupine, ktorá sa viaže na koenzým A. Pri tejto chemickej reakcii sa NADH vyrába ako molekula prenášajúca energiu.
Len čo dôjde k vytvoreniu molekuly Acetyl-CoA, dôjde k krebovmu cyklu v matrici mitochondrií. Cieľom tejto časti je dokázať integrovať reťazec bunkovej oxidácie, aby sa oxidovali všetky uhlíky, a dokázať ich premenu na oxid uhličitý. Na uskutočnenie všetkých týchto chemických reakcií je vždy nevyhnutná prítomnosť kyslíka. Preto Pred začiatkom sme sa zmienili o krebsovom cykle dôležitosti bunkového dýchania.
Všetko to začína enzýmom citrát syntetáza, ktorý slúži na katalyzáciu chemickej reakcie, pri ktorej pôsobí prenos acetylovej skupiny na kyselinu oxaloctovú, ktorá vytvára kyselinu citrónovú, a uvoľňovanie koenzýmu A. Názov tohto cyklu súvisí s tvorbou kyselina citrónová a všetky chemické reakcie, ktoré tu prebiehajú.
Ďalšie oxidačné a dekarboxylačné reakcie prebiehajú v nasledujúcich krokoch. Tieto reakcie spôsobujú tvorbu kyseliny ketoglutárovej. V priebehu tohto procesu sa uvoľňuje oxid uhličitý, vytvárajú sa NADH a H. Táto kyselina ketoglutarová prechádza oxidačnou dekarboxylačnou reakciou, ktorá je katalyzovaná enzýmovým komplexom, ktorého súčasťou sú Acetyl CoA a NAD. Všetky tieto reakcie povedú k kyseline jantárovej, NADH a molekule GTP, ktoré následne prevedú svoju energiu na molekulu ADP produkujúcu ATP.
Posledné kroky tohto cyklu tak zameriavajú sa iba na skutočnosť, že kyselinu jantárovú je možné oxidovať za vzniku kyseliny fumarovej. Tento typ kyseliny je známy pod menom fumarát. Jeho koenzýmom je ADF. Tu vznikne FADH2, čo je ďalšia molekula nosiča energie. Nakoniec je kyselina fumarová nepríjemná, aby mohla vytvárať kyselinu jablčnú, ktorá sa tiež nazýva malát. Na ukončenie cyklu krebsov, Kyselina jablčná začína oxidovať a postupne vzniká kyselina oxaloctová. Týmto spôsobom sa cyklus reštartuje a znova sa všetky reakcie, ktoré sme spomenuli, opakujú od začiatku.
Dúfam, že s týmito informáciami sa dozviete viac o Krebsovom cykle a jeho vlastnostiach.