بالتأكيد كان عليك أن تدرس في علم الأحياء إحدى مراحل التمثيل الغذائي للتنفس الخلوي الهوائي الذي يحدث في أجسامنا. حول دورة كريبس. يُعرف أيضًا باسم دورة حامض الستريك وهي مرحلة استقلابية تحدث في مصفوفة الميتوكوندريا للخلايا الحيوانية.
في هذه المقالة سوف نخبرك ما هي الخصائص وسنشرح خطوة بخطوة ما هي دورة كريبس وأهميتها.
التنفس الخلوي
قبل البدء في شرح ماهية دورة كريبس ، يجب أن نتذكر أن التنفس الخلوي يتكون من ثلاث مراحل. دعونا نرى أي مرحلة من المراحل:
- تحلل السكر- هذه هي العملية التي يتم من خلالها تقسيم الجلوكوز إلى أجزاء أصغر. خلال هذه العملية ، يتم تكوين حمض البيروفات أو حمض البيروفيك الذي سيؤدي إلى Acetyl-CoA.
- دورة كريبس: في دورة كريبس ، يتأكسد Acetyl-CoA إلى CO2.
- السلسلة التنفسية: هنا يتم إنتاج معظم الطاقة عن طريق نقل الإلكترونات من الهيدروجين. تنبع هذه الطاقة من التخلص من المواد المشاركة في جميع الخطوات السابقة.
ما هي دورة كريبس
نحن نعلم أنها دورة معقدة ولها العديد من الوظائف التي تساعد في التمثيل الغذائي للخلايا. بدون هذه الدورة ، لا يمكن للخلايا أن تمتلك أو تؤدي وظائف حيوية. الهدف النهائي لدورة كريبس هو تعزيز تفكك المنتجات النهائية لعملية التمثيل الغذائي للكربوهيدرات والدهون وبعض الأحماض الأمينية. يتم تحويل كل هذه المواد التي يتم تناولها في الجسم من خلال الطعام إلى Acetyl-CoA مع إطلاق ثاني أكسيد الكربون و H2O وتوليف ATP.
هذا هو المكان الذي يتم فيه توليد الطاقة التي يجب أن تستخدمها الخلايا لأداء وظائفها. من بين المراحل المختلفة لدورة حامض الستريك ، نجد مواد وسيطة مختلفة تستخدم كسلائف في التخليق الحيوي للأحماض الأمينية والجزيئات الحيوية الأخرى. من خلال دورة كريبس نحصل على الطاقة من جزيئات الطعام العضوي ويتم نقلها إلى الجزيئات لتصدير الطاقة لاستخدامها في الأنشطة الخلوية. بهذه الطاقة يمكننا أداء وظائفنا الحيوية وأنشطتنا البدنية في يومنا هذا.
توجد في دورة كريبس بعض التفاعلات الكيميائية المؤكسدة بشكل أساسي. كل هذه التفاعلات تحتاج إلى أكسجين لتحدث. كل تفاعل كيميائي له مشاركة بعض الإنزيمات الموجودة في الميتوكوندريا. هذه الإنزيمات مسؤولة عن تحفيز التفاعلات. عندما نتحدث عن تحفيز تفاعل ما ، فإننا نشير إلى زيادة سرعته. هناك العديد من المحفزات التي تساعد في حدوث التفاعلات الكيميائية بشكل أسرع من المعتاد.
خطوات دورة كريبس
كما ذكرنا سابقًا ، توجد في هذه الدورة تفاعلات كيميائية مختلفة تتطلب حدوث الأكسجين. أول رد فعل هو نزع الكربوكسيل المؤكسد من البيروفات. في هذا التفاعل ، يتم تحويل الجلوكوز الناتج عن تحلل هيدرات الصلع إلى جزيئين من حمض البيروفيك أو البيروفات. يتحلل الجلوكوز من خلال تحلل الجلوكوز ويصبح مصدرًا مهمًا لـ Acetyl-CoA. يبدأ نزع الكربوكسيل المؤكسد من البيروفات بدورة حمض الستريك. يتوافق هذا التفاعل الكيميائي مع التخلص من ثاني أكسيد الكربون والبيروفات المتولدة في مجموعة الأسيتيل التي ترتبط بالإنزيم المساعد أ. في هذا التفاعل الكيميائي ، يتم إنتاج NADH كجزيء يحمل الطاقة.
مع تكوين جزيء Acetyl-CoA ، تبدأ دورة كريبس في مصفوفة الميتوكوندريا. الهدف هو دمج سلسلة من الأكسدة الخلوية لأكسدة الكربون وتحويله إلى ثاني أكسيد الكربون. لكل هذه التفاعلات الكيميائية تحتاج إلى وجود الأكسجين. لذلك ، فإن عملية التنفس الخلوي مهمة للغاية.
تبدأ دورة كريبس بإنزيم سيترات سينثيتيز الذي يعمل على تحفيز التفاعل الكيميائي لنقل مجموعة الأسيتيل إلى حمض أوكسالو أسيتيك الذي يشكل حمض الستريك وإطلاق الإنزيم المساعد أ. يرتبط اسم الدورة بتكوين الحمض. الحمضيات وجميع التفاعلات الكيميائية التي تحدث هنا.
تحدث المزيد من تفاعلات الأكسدة ونزع الكربوكسيل في الخطوات التالية. هذه التفاعلات تسبب تكوين حمض الكيتوجلوتاريك. أثناء العملية ، يتم إطلاق ثاني أكسيد الكربون وتكوين NADH و H. يخضع حمض الكيتوجلوتاريك لتفاعل مؤكسد لنزع الكربوكسيل يتم تحفيزه بمركب إنزيمي يكون Acetyl CoA و NAD جزءًا منه. كل هذه التفاعلات ستؤدي إلى حمض السكسينيك ، NADH ، وجزيء GTP الذي يحدث لاحقًا سوف ينقل طاقته إلى جزيء ADP ينتج ATP.
بعد الخطوات الأخيرة سنرى أن حمض السكسينيك سوف يؤكسد حمض الفوماريك المعروف أيضًا باسم فومارات. أنزيمه هو ADF. هنا سيتم تكوين FADH2 ، وهو جزيء آخر يحمل الطاقة. أخيرًا ، حمض الفوماريك غير سارٍ لأن يكون قادرًا على تكوين حمض الماليك المعروف أيضًا باسم malate أخيرًا في دورة كريبس ، سيتأكسد حمض الماليك لتكوين حمض الأكسالوسيتيك ، وقد أعادوا بدء الدورة. مرة أخرى ، ستحدث جميع ردود الفعل في نفس اللحظة وستبدأ مرة أخرى.
أهمية
هناك الملايين من الحجج لمعرفة أن دورة كريبس ذات أهمية حيوية لتكوين كتلة العضلات وحسن سير عمل الجسم. لكي تعمل هذه الدورة بشكل صحيح ، هناك 5 عناصر غذائية أساسية يحتاجها الجسم ليعمل: الثيامين والريبوفلافين والنياسين والحديد والجلوتامين. هذه أحماض أمينية تستخدم في تكوين أنسجة عضلية جديدة. لذلك ، من الضروري معرفة كيفية عمل هذه الدورة للتأكيد على التغذية الجيدة من أجل زيادة الأداء وكتلة العضلات.
من المفيد أيضًا معرفة دورة كريبس لتجنب العديد من الأمراض بسبب نقص الطاقة أو المغذيات في أجسامنا. كما ترى ، تحدث كل هذه التفاعلات الكيميائية في وقت واحد في الجسم لضمان حسن سير العمل.
آمل أن تتمكن من خلال هذه المعلومات من معرفة المزيد عن دورة كريبس وأهميتها.