Чи ви вивчали біологію в середній школі, чи читаєте про збільшення м’язової маси, ви, безсумнівно, чули про це Цикл Кребса. Це одна з метаболічних стадій аеробного клітинного дихання, що відбувається в нашому організмі. Він також відомий під назвою цикл лимонної кислоти і є стадією метаболізму, яка протікає в мітохондріальному матриксі всіх клітин тварин.
У цій статті ми розповімо вам, якими є характеристики, поетапно, частини циклу кребсів та їх значення на загальному рівні.
Фази клітинного дихання
Перш ніж ми зможемо пояснити, що таке цикл Кребсів, ми повинні пам’ятати, як працює клітинне дихання, оскільки воно є життєво важливим. Давайте подивимось, які бувають фази клітинного дихання. Це відбувається в 3 основні фази:
- Гліколіз: Це процес, при якому глюкоза розщеплюється на більш дрібні частини. Під час цього процесу утворюється піруват або піровиноградна кислота, яка призведе до ацетил-КоА.
- Цикл Кребса: У циклі Кребса ацетил-КоА окислюється до СО2.
- Дихальний ланцюг: Більша частина енергії виробляється тут за рахунок перенесення електронів від водню. Ця енергія виникає в результаті елімінації речовин, що беруть участь у всіх попередніх кроках.
Що таке цикл Кребсів
Як працює клітинне дихання, яке включено в один із етапів цього циклу, давайте подивимось, про що йдеться. Ми знаємо, що це складний цикл і він має безліч функцій, що сприяють клітинному метаболізму. Без цього циклу всі клітини не могли б виконувати життєво важливі для нашого організму функції. Кінцевою метою циклу кребсів є сприяння розщепленню кінцевих продуктів метаболізму вуглеводів, ліпідів та деяких амінокислот.
Вживаючи їжу, ми повинні знати, що основними макроелементами є вуглеводи, білки та жири. Білки, в свою чергу, складаються з амінокислот. З цієї причини в процесі годування цикл кребсів має велике значення. Всі речовини, які потрапляють в організм з їжею, стають в ацетил-КоА з виділенням CO2 і H2O та синтезом АТФ.
Завдяки цьому синтезу саме там генерується енергія, яку клітини повинні використовувати, щоб виконувати свої функції. Ми маємо різні проміжні продукти на всіх стадіях циклу, які вони використовують як попередники в синтезі амінокислот та інших біомолекул. Завдяки цьому циклу ми можемо отримувати енергію з молекул органічної їжі. Ця енергія, яку ми отримуємо, може передавати її молекулам для використання в клітинній діяльності, і ми можемо виконувати свої життєво важливі функції та всі фізичні навантаження у наші дні.
У циклі Кребса ми знаходимо деякі хімічні реакції, які вони мають переважно окислювальну природу. Всі реакції потребують кисню для того, щоб відбутися. У кожній хімічній реакції беруть участь деякі ферменти, що знаходяться в мітохондріях клітин. Усі ферменти мають основну характеристику здатності каталізувати хімічні реакції. Коли ми говоримо про каталізацію реакції, ми маємо на увазі можливість збільшити швидкість перетворення реагентів у продукти.
Етапи циклу Кребсів
Протягом цього циклу існує кілька хімічних реакцій, які вимагають проведення кисню. Перша хімічна реакція - окисне декарбоксилювання пірувату. У цій реакції глюкоза, отримана в результаті розкладання лисих гідратів, перетворюється на дві молекули піровиноградної кислоти або пірувату. Глюкоза розкладається за допомогою гліколізу і стає важливим джерелом ацетил-КоА. Окисне декарбоксилювання пірувату починається з циклу лимонної кислоти. Ця хімічна реакція відповідає елімінації вуглекислого газу та пірувату, що утворюються в ацетильній групі, яка зв'язується з коферментом А. У цій хімічній реакції НАДН утворюється як молекула, що несе енергію.
Після утворення молекули ацетил-КоА, тобто тоді відбувається цикл Креб у матриці мітохондрій. Завдання цієї частини полягає в можливості інтегрувати ланцюг клітинного окислення для окислення всіх вуглеводнів і перетворити їх у вуглекислий газ. Для того, щоб відбувалися всі ці хімічні реакції, необхідна постійна наявність кисню. Таким чином, Ми вже згадували перед початком опису циклу Кребсів про важливість клітинного дихання.
Все починається з ферменту цитрат-синтетази, який служить каталізатором хімічної реакції, в якій діє перехід ацетильної групи в оксалооцтову кислоту, що утворює лимонну кислоту, і вивільнення коферменту А. Назва цього циклу пов’язана з утворенням лимонна кислота та всі хімічні реакції, що відбуваються тут.
Подальші реакції окислення та декарбоксилювання відбуваються на наступних етапах. Ці реакції викликають утворення кетоглутарової кислоти. Під час процесу виділяється вуглекислий газ і утворюються NADH і H. Ця кетоглутарова кислота проходить реакцію окисного декарбоксилювання, що каталізується ферментним комплексом, до складу якого входять ацетил КоА та НАД. Всі ці реакції призведуть до бурштинової кислоти, NADH та молекули GTP, які згодом передадуть свою енергію молекулі ADP, що виробляє АТФ.
Останні кроки цього циклу так вони зосереджуються лише на тому, що бурштинова кислота може окислюватися з утворенням фумарової кислоти. Цей тип кислоти відомий під назвою фумарат. Його коферментом є ADF. Тут утворюється FADH2, який є іншою молекулою-носієм енергії. Нарешті, фумарова кислота неприємна для того, щоб утворювати яблучну кислоту, також відому як малат. Щоб закінчити цикл кребів, Яблучна кислота починає окислюватися, поступово утворюючи оксалооцтову кислоту. Таким чином, цикл перезапускається, і знову всі реакції, про які ми згадали, повторюються з самого початку.
Я сподіваюся, що з цією інформацією ви зможете дізнатись більше про цикл Кребсів та його характеристики.