Ikiwa umesoma biolojia katika shule ya upili, au unasoma juu ya faida ya misuli, hakika umesikia Mzunguko wa Krebs. Ni moja ya hatua za kimetaboliki za kupumua kwa seli ya aerobic ambayo hufanyika katika mwili wetu. Inajulikana pia kwa jina la mzunguko wa asidi ya citric na ni hatua ya kimetaboliki ambayo hufanyika katika tumbo la mitochondriamu ya seli zote za wanyama.
Katika nakala hii tutakuambia ni sifa gani, hatua kwa hatua sehemu za mzunguko wa krebs na umuhimu wao kwa kiwango cha jumla.
Awamu ya kupumua kwa seli
Kabla ya kuelezea mzunguko wa krebs ni nini, lazima tukumbuke jinsi upumuaji wa rununu unafanya kazi, kwani ni muhimu sana. Wacha tuone ni zipi awamu za kupumua kwa rununu. Inatokea katika awamu kuu tatu:
- Glycolysis: ni mchakato ambao glucose imegawanywa katika sehemu ndogo. Wakati wa mchakato huu pyruvate au asidi ya pyruvic huundwa ambayo itasababisha Acetyl-CoA.
- Mzunguko wa Krebs: Katika mzunguko wa Krebs, Acetyl-CoA imeoksidishwa kwa CO2.
- Mlolongo wa kupumuaNishati nyingi huzalishwa hapa na uhamishaji wa elektroni kutoka kwa haidrojeni. Nishati hii inatokana na kuondoa vitu vinavyohusika katika hatua zote za awali.
Mzunguko wa krebs ni nini
Jinsi kupumua kwa rununu kunafanya kazi, ambayo imejumuishwa katika moja ya hatua za mzunguko huu, wacha tuone ni nini. Tunajua kuwa ni mzunguko mgumu na ina kazi nyingi ambazo husaidia kimetaboliki ya seli. Bila mzunguko huu, seli zote hazingeweza kutimiza kazi ambazo ni muhimu kwa mwili wetu. Lengo kuu la mzunguko wa krebs ni kukuza kuvunjika kwa bidhaa za mwisho za kimetaboliki ya wanga, lipids na asidi kadhaa za amino.
Tunapokula chakula lazima tujue kwamba virutubishi kuu ni wanga, protini na mafuta. Protini pia zinaundwa na asidi ya amino. Kwa sababu hii, katika mchakato wa kulisha mzunguko wa krebs una umuhimu mkubwa. Dutu zote ambazo zinaingizwa ndani ya mwili kupitia chakula huwa katika Acetyl-CoA na ukombozi wa CO2 na H2O na muundo wa ATP.
Shukrani kwa usanisi huu, ni mahali ambapo nguvu ambazo seli lazima zitumie ili kutimiza kazi zao huzalishwa. Tuna wapatanishi anuwai katika hatua zote za mzunguko ambao hutumia kama watangulizi katika usanisi wa amino asidi na biomolecule zingine. Shukrani kwa mzunguko huu tunaweza kupata nishati kutoka kwa molekuli ya chakula kikaboni. Nishati hii ambayo tunapata tunaweza kuipeleka kwa molekuli kwa matumizi ya shughuli za rununu na tunaweza kutekeleza majukumu yetu muhimu na shughuli zote za mwili za siku zetu.
Ndani ya mzunguko wa krebs tunapata athari kadhaa za kemikali ambazo ni asili ya kioksidishaji. Athari zote zinahitaji oksijeni ili zifanyike. Kila athari ya kemikali ina ushiriki wa baadhi ya Enzymes zinazopatikana kwenye mitochondria ya seli. Enzymes zote zina tabia kuu ya kuweza kuchochea athari za kemikali. Tunapozungumza juu ya kuchochea athari tunamaanisha kuwa na uwezo wa kuongeza kiwango ambacho viboreshaji hubadilishwa kuwa bidhaa.
Hatua za mzunguko wa krebs
Kuna athari kadhaa za kemikali wakati wa mzunguko huu ambazo zinahitaji oksijeni ifanyike. Mmenyuko wa kwanza wa kemikali ni decarboxylation ya oksidi ya pyruvate. Katika athari hii, sukari inayopatikana kutokana na uharibifu wa maji ya bald hubadilishwa kuwa molekuli mbili za asidi ya pyruvic au pyruvate. Glucose imeharibiwa kupitia Glycolysis na inakuwa chanzo muhimu cha Acetyl-CoA. Decarboxylation ya oksidi ya pyruvate huanza na mzunguko wa asidi ya citric. Mmenyuko huu wa kemikali unalingana na uondoaji wa kaboni dioksidi na pyruvate ambayo hutengenezwa katika kikundi cha acetyl ambacho hufunga kwa coenzyme A. Katika athari hii ya kemikali, NADH hutengenezwa kama molekuli inayobeba nguvu.
Mara tu molekuli ya Acetyl-CoA imeundwa, hii ndio wakati mzunguko wa kreb unafanyika katika tumbo la mitochondria. Lengo la sehemu hii ni kuweza kuunganisha mnyororo wa kioksidishaji wa seli ili kuoksidisha kaboni zote na kuweza kuzibadilisha kuwa kaboni dioksidi. Ili athari hizi zote za kemikali zifanyike, uwepo wa oksijeni ni muhimu kila wakati. Kwa hivyo, Tulisema kabla ya kuanza kuelezea mzunguko wa Krebs umuhimu wa kupumua kwa seli.
Yote huanza na enzyme ya citrate synthetase ambayo hutumikia kuchochea athari ya kemikali ambayo hufanya uhamishaji wa kikundi cha Acetyl kwenda kwa asidi oxaloacetic ambayo hufanya asidi ya citric na kutolewa kwa coenzyme A. Jina la mzunguko huu linahusiana na malezi ya asidi ya citric na athari zote za kemikali zinazofanyika hapa.
Athari zaidi ya oxidation na decarboxylation hufanyika katika hatua zifuatazo. Athari hizi husababisha asidi ya ketoglutaric kuunda. Wakati wa mchakato, dioksidi kaboni hutolewa na NADH na H hutengenezwa.Sidi hii ya ketoglutaric hupata athari ya kioksidishaji ya decarboxylation ambayo hupigwa na tata ya enzyme ambayo Acetyl CoA na NAD ni sehemu. Athari hizi zote zitasababisha asidi ya asidi, NADH na molekuli ya GTP ambayo baadaye itahamisha nguvu zake kwa molekuli ya ADP inayozalisha ATP.
Hatua za mwisho za mzunguko huu hivyo wanazingatia tu ukweli kwamba asidi ya asidi inaweza kuoksidishwa kuunda asidi ya fumariki. Aina hii ya asidi inajulikana kwa jina la fumarate. Coenzyme yake ni ADF. Hapa FADH2 itaundwa, ambayo ni molekuli nyingine inayobeba nishati. Mwishowe, asidi ya fumariki haifurahishi kuweza kuunda asidi ya maliki pia inajulikana kama malate. Kukomesha mzunguko wa krebs, Asidi ya Maliki huanza kuoksidisha ili kuunda asidi ya oxaloacetic polepole. Kwa njia hii, mzunguko umeanza tena na tena athari zote ambazo tumetaja kutokea tena tangu mwanzo.
Natumai kuwa na habari hii unaweza kujifunza zaidi juu ya mzunguko wa krebs na sifa zake.