Със сигурност ви се е налагало да изучавате по биология един от метаболитните етапи на аеробно клетъчно дишане, който протича в нашето тяло. Това е за Цикъл на Кребс. Известен е и с името на цикъла на лимонената киселина и е метаболитен етап, който се появява в митохондриалната матрица на животинските клетки.
В тази статия ще ви разкажем какви са характеристиките и ще обясним стъпка по стъпка цикъла на Кребс и неговото значение.
Клетъчно дишане
Преди да започнем да обясняваме какво представлява цикълът на Кребс, трябва да помним, че клетъчното дишане се състои от три фази. Нека да видим коя от фазите:
- Гликолиза: Това е процесът, при който глюкозата се разгражда на по-малки части. По време на този процес се образува пируват или пировиноградна киселина, която ще доведе до ацетил-КоА.
- Цикъл на Кребс: В цикъла на Кребс ацетил-КоА се окислява до CO2.
- Дихателна верига: тук по-голямата част от енергията се получава чрез прехвърляне на електрони от водород. Тази енергия възниква от елиминирането на участващите вещества във всички предишни стъпки.
Какво представлява цикълът на Кребс
Знаем, че това е сложен цикъл и че той има няколко функции, които помагат на клетъчния метаболизъм. Без този цикъл клетките не биха могли да имат или да изпълняват жизненоважни функции. Крайната цел на цикъла на Кребс е да насърчи разграждането на крайните продукти от метаболизма на въглехидратите, липидите и някои аминокиселини. Всички тези вещества, които се поглъщат в организма чрез храната, се превръщат в ацетил-КоА с отделянето на СО2 и Н2О и синтеза на АТФ.
Тук се генерира енергията, която клетките трябва да използват, за да изпълняват своите функции. Сред различните етапи на цикъла на лимонената киселина намираме различни междинни продукти, които се използват като предшественици в биосинтеза на аминокиселини и други биомолекули. През цикъла на Кребс ние получаваме енергията от молекулите на органичната храна и се прехвърлят към остатъците на молекулите за износ на енергия за използване в клетъчни дейности. С тази енергия можем да изпълняваме жизнените си функции и физическите си дейности всеки ден.
В цикъла на Кребс има някои предимно окислителни химични реакции. Всички тези реакции се нуждаят от кислород, за да се осъществят. Всяка химическа реакция има участието на някои ензими, открити в митохондриите. Тези ензими са отговорни за катализирането на реакциите. Когато говорим за катализиране на реакция, имаме предвид увеличаването на нейната скорост. Има многобройни катализатори, които помагат на химичните реакции да протичат по-бързо от нормалното.
Стъпки от цикъла на Кребс
Както споменахме по-рано, в този цикъл има различни химични реакции, които изискват кислород да протича. Първата реакция от всички е окислителното декарбоксилиране на пирувата. В тази реакция глюкозата, получена от разграждането на плешивите хидрати, се превръща в две молекули пировиноградна киселина или пируват. Глюкозата се разгражда чрез гликолиза и се превръща във важен източник на ацетил-КоА. Окислителното декарбоксилиране на пирувата започва с цикъла на лимонената киселина. Тази химична реакция съответства на елиминирането на въглероден диоксид и пируват, който се генерира в ацетиловата група, която се свързва с коензим А. В тази химическа реакция NADH се произвежда като молекула, носеща енергия.
С образуването на молекулата ацетил-КоА, цикълът на Кребс започва в матрицата на митохондриите. Целта е да се интегрира верига от клетъчно окисление, за да се окислят въглеродите и да се превърнат във въглероден диоксид. За всички тези химични реакции ви е необходимо присъствието на кислород. Следователно процесът на клетъчно дишане е доста важен.
Цикълът на Кребс започва с ензима цитрат синтетаза, който служи за катализиране на химичната реакция на трансфер на ацетиловата група към оксалооцетната киселина, която образува лимонена киселина и освобождаването на коензим А. Името на цикъла е свързано с образуването на киселината цитрусови плодове и всички химични реакции, които протичат тук.
По-нататъшните реакции на окисление и декарбоксилиране протичат в следващите стъпки. Тези реакции водят до образуването на кетоглутарова киселина. По време на процеса се отделя въглероден диоксид и се образуват NADH и H. Тази кетоглутарова киселина претърпява реакция на окислително декарбоксилиране, която се катализира с ензимен комплекс, от който са включени ацетил КоА и NAD. Всички тези реакции ще доведат до янтарна киселина, NADH и GTP молекула, която впоследствие той ще предаде енергията си на молекула ADP, произвеждаща АТФ.
Точно от последните стъпки ще видим, че янтарната киселина ще окисли фумаровата киселина, известна също като фумарат. Неговият коензим е ADF. Тук ще се образува FADH2, което е друга молекула, носеща енергия. И накрая, фумаровата киселина е неприятна за възможността да образува ябълчена киселина, известна още като малат. И накрая в цикъла на Кребс, ябълчната киселина ще се окисли, образувайки оксалооцетна киселина, те рестартираха цикъла. Отново всички реакции ще се проведат в същия момент и всичко започва отново.
важност
Има милиони аргументи, за да се знае, че цикълът на Кребс е от жизненоважно значение за формирането на мускулна маса и правилното функциониране на тялото. За да работи този цикъл правилно, има 5 основни хранителни вещества, от които тялото ни се нуждае, за да функционира: тиамин, рибофлавин, ниацин, желязо и глутамин. Това са аминокиселини, които се използват за образуването на нова мускулна тъкан. Ето защо е необходимо да се знае как работи този цикъл, за да се наблегне на доброто хранене, за да се повиши производителността и мускулната маса.
Полезно е също така да знаем цикъла на Кребс, за да избегнем многобройни заболявания поради недостиг на енергия или хранителни вещества в нашето тяло. Както можете да видите, всички тези химични реакции протичат едновременно в тялото, за да осигурят правилното функциониране.
Надявам се, че с тази информация можете да научите повече за цикъла на Кребс и неговото значение.