Ne glede na to, ali ste v srednji šoli študirali biologijo ali berete o povečanju mišične mase, ste zagotovo že slišali za Krebsov cikel. Je ena od presnovnih faz aerobnega celičnega dihanja, ki poteka v našem telesu. Znan je tudi pod imenom cikel citronske kisline in je presnovna stopnja, ki poteka v mitohondrijskem matriksu vseh živalskih celic.
V tem članku vam bomo povedali, kakšne so značilnosti, korake po korakih in njihov pomen na splošni ravni.
Faze celičnega dihanja
Preden si lahko razložimo, kaj je cikel Krebsa, se moramo spomniti, kako deluje celično dihanje, saj je ključnega pomena. Poglejmo, katere so faze celičnega dihanja. To se zgodi v treh glavnih fazah:
- Glikoliza: To je postopek, pri katerem se glukoza razgradi na manjše dele. Med tem postopkom se tvori piruvat ali piruvična kislina, ki vodi do acetil-CoA.
- Krebsov cikel: V Krebsovem ciklu se acetil-CoA oksidira v CO2.
- Dihalna veriga: Tu večino energije proizvedemo s prenosom elektronov iz vodika. Ta energija izhaja iz izločanja sodelujočih snovi v vseh prejšnjih korakih.
Kaj je cikel Krebs
Kako deluje celično dihanje, ki je vključeno v enega od korakov tega cikla, poglejmo, za kaj gre. Vemo, da gre za kompleksen cikel in ima številne funkcije, ki pomagajo celični presnovi. Brez tega cikla vse celice ne bi mogle izpolnjevati funkcij, ki so življenjskega pomena za naše telo. Končni cilj krebsovega cikla je spodbujati razgradnjo končnih produktov presnove ogljikovih hidratov, lipidov in nekaterih aminokislin.
Ko jemo hrano, moramo vedeti, da so glavna makrohranila ogljikovi hidrati, beljakovine in maščobe. Beljakovine pa so sestavljene iz aminokislin. Zaradi tega je v procesu hranjenja krebsov cikel zelo pomemben. Vse snovi, ki jih s hrano zaužijemo v telo, postanejo v acetil-CoA s sproščanjem CO2 in H2O ter sintezo ATP.
Zahvaljujoč tej sintezi nastane energija, ki jo morajo celice porabiti za izpolnjevanje svojih funkcij. V vseh fazah cikla imamo različne intermediate, ki jih uporabljajo kot predhodnike pri sintezi aminokislin in drugih biomolekul. Zahvaljujoč temu krogu lahko energijo pridobivamo iz molekul organske hrane. To energijo, ki jo pridobimo, jo lahko prenesemo v molekule za uporabo v celičnih dejavnostih in lahko izvajamo svoje vitalne funkcije in vse fizične aktivnosti vsakodnevnega življenja.
V ciklusu Krebsa najdemo nekaj kemičnih reakcij, ki v glavnem so oksidativne narave. Za izvedbo vseh reakcij je potreben kisik. V vsaki kemični reakciji sodelujejo nekateri encimi, ki jih najdemo v mitohondrijih celic. Vsi encimi imajo glavno značilnost, da lahko katalizirajo kemične reakcije. Ko govorimo o kataliziranju reakcije, mislimo na to, da lahko povečamo hitrost pretvorbe reaktantov v produkte.
Koraki cikla krebs
V tem ciklusu obstaja več kemičnih reakcij, ki zahtevajo izvajanje kisika. Prva kemična reakcija je oksidativna dekarboksilacija piruvata. V tej reakciji se glukoza, dobljena z razgradnjo plešastih hidratov, pretvori v dve molekuli piruvične kisline ali piruvata. Glukoza se razgradi z glikolizo in postane pomemben vir acetil-CoA. Oksidativna dekarboksilacija piruvata se začne s ciklusom citronske kisline. Ta kemična reakcija ustreza izločanju ogljikovega dioksida in piruvata, ki nastaneta v acetilni skupini, ki se veže na koencim A. V tej kemični reakciji NADH nastane kot molekula, ki prenaša energijo.
Ko se molekula acetil-CoA oblikuje, takrat v matriki mitohondrijev poteka kreb cikel. Cilj tega dela je, da lahko integrira verigo celične oksidacije za oksidacijo vseh ogljikov in da jih lahko pretvori v ogljikov dioksid. Da bi lahko potekale vse te kemične reakcije, je ves čas potrebna prisotnost kisika. Tako Pred začetkom smo že opisali, kako Krebsov cikel ima pomen celičnega dihanja.
Vse se začne z encimom citrat sintetazo, ki služi kataliziranju kemijske reakcije, pri kateri deluje prenos acetilne skupine v oksaloocetno kislino, ki tvori citronsko kislino, in sproščanje koencima A. Ime tega cikla je povezano s tvorbo citronska kislina in vse kemijske reakcije, ki se tukaj odvijajo.
Nadaljnje reakcije oksidacije in dekarboksilacije potekajo v naslednjih korakih. Zaradi teh reakcij nastane ketoglutarska kislina. Med postopkom se sprosti ogljikov dioksid in nastaneta NADH in H. Ta ketoglutarna kislina je podvržena oksidativni reakciji dekarboksilacije, ki se katalizira z encimskim kompleksom, katerega del sta Acetil CoA in NAD. Vse te reakcije bodo privedle do jantarne kisline, NADH in molekule GTP, ki bo svojo energijo nato prenesla v molekulo ADP, ki proizvaja ATP.
Zadnji koraki tega cikla torej osredotočajo se le na to, da lahko jantarno kislino oksidiramo, da tvori fumarno kislino. Ta vrsta kisline je znana pod imenom fumarat. Njegov koencim je ADF. Tu bo nastal FADH2, ki je druga molekula nosilca energije. Končno je fumarna kislina neprijetna, ker lahko tvori jabolčno kislino, znano tudi kot malat. Če želite končati cikel kreb, Jabolčna kislina začne oksidirati in postopoma tvori oksaloocetno kislino. Na ta način se cikel znova zažene in spet se vse reakcije, ki smo jih omenili, ponovijo od začetka.
Upam, da boste s temi informacijami izvedeli več o ciklusu krebs in njegovih značilnostih.