Tikrai jums yra tekę biologijoje studijuoti vieną iš mūsų kūne vykstančių aerobinio korinio kvėpavimo medžiagų apykaitos etapų. Tai apie Krebso ciklas. Jis taip pat žinomas kaip citrinos rūgšties ciklo pavadinimas ir tai yra medžiagų apykaitos etapas, vykstantis gyvūnų ląstelių mitochondrijų matricoje.
Šiame straipsnyje mes jums pasakysime, kokios yra savybės, ir žingsnis po žingsnio paaiškinsime, koks yra Krebso ciklas ir jo svarba.
Ląstelinis kvėpavimas
Prieš pradėdami aiškinti, koks yra Krebso ciklas, turime prisiminti, kad ląstelių kvėpavimas susideda iš trijų fazių. Pažiūrėkime, kas yra kiekviena fazė:
- Glikolizė: Tai procesas, kurio metu gliukozė suskaidoma į mažesnes dalis. Šio proceso metu susidaro piruvatas arba piruvino rūgštis, dėl kurios susidaro acetil-CoA.
- Krebso ciklas: Krebso cikle acetil-CoA oksiduojamas iki CO2.
- Kvėpavimo grandinė: čia didžioji energijos dalis gaunama perduodant elektronus iš vandenilio. Ši energija atsiranda pašalinus dalyvaujančias medžiagas visuose ankstesniuose etapuose.
Koks yra Krebso ciklas
Mes žinome, kad tai yra sudėtingas ciklas ir kad jis turi keletą funkcijų, kurios padeda ląstelių apykaitai. Be šio ciklo ląstelės negalėtų turėti gyvybinių funkcijų ar jų atlikti. Galutinis Krebso ciklo tikslas yra skatinti angliavandenių, lipidų ir kai kurių aminorūgščių metabolizmo galutinių produktų skilimą. Visos šios su maistu į organizmą patekusios medžiagos paverčiamos acetil-CoA išsiskiriant CO2 ir H2O bei sintezuojant ATP.
Čia generuojama energija, kurią ląstelės turi naudoti savo funkcijoms atlikti. Tarp įvairių citrinų rūgšties ciklo etapų randame įvairių tarpinių produktų, kurie naudojami kaip pirmtakai aminorūgščių ir kitų biomolekulių biosintezėje. Per Krebso ciklą energiją gauname iš organinio maisto molekulių ir lieka perkelti į molekules, kad būtų eksportuota energija, skirta naudoti ląstelių veikloje. Su šia energija mes galime atlikti savo gyvybines funkcijas ir fizinę veiklą kasdien.
Krebso cikle daugiausia vyksta oksidacinės cheminės reakcijos. Visoms šioms reakcijoms reikia deguonies. Kiekvienoje cheminėje reakcijoje dalyvauja kai kurie mitochondrijose esantys fermentai. Šie fermentai yra atsakingi už reakcijų katalizavimą. Kalbėdami apie reakcijos katalizavimą turime omenyje jos greičio didinimą. Yra daugybė katalizatorių, padedančių cheminėms reakcijoms vykti greičiau nei įprastai.
Krebso ciklo žingsniai
Kaip jau minėjome anksčiau, šiame cikle vyksta įvairios cheminės reakcijos, kurioms įvykti reikalingas deguonis. Pirmoji visų reakcija yra oksidacinis piruvato dekarboksilinimas. Šios reakcijos metu gliukozė, gaunama skaidant plikiems hidratams, virsta dviem piruvinės rūgšties arba piruvato molekulėmis. Gliukozė yra skaidoma glikolizės būdu ir tampa svarbiu acetil-CoA šaltiniu. Oksidacinis piruvato dekarboksilinimas prasideda citrinos rūgšties ciklu. Ši cheminė reakcija atitinka anglies dioksido ir piruvato, susidarančio acetilo grupėje, jungiančioje kofermentą A., pašalinimą. Šioje cheminėje reakcijoje NADH gaminamas kaip energiją nešanti molekulė.
Susiformavus acetil-CoA molekulei, mitbondrijų matricoje prasideda Krebso ciklas. Tikslas yra integruoti ląstelių oksidacijos grandinę, kad anglies oksidai oksiduotųsi ir virstų anglies dioksidu. Visoms šioms cheminėms reakcijoms reikia deguonies. Todėl ląstelių kvėpavimo procesas yra gana svarbus.
Krebso ciklas prasideda fermento citrato sintetaze, kuri naudojama katalizuoti cheminę reakciją, kai acetilo grupė perkeliama į oksaloacto rūgštį, kuri sudaro citrinos rūgštį, ir išsiskiria kofermentas A. Ciklo pavadinimas yra susijęs su rūgšties susidarymu. citrusiniai vaisiai ir visos čia vykstančios cheminės reakcijos.
Tolesnės oksidacijos ir dekarboksilinimo reakcijos vyksta toliau aprašytuose etapuose. Dėl šių reakcijų susidaro ketoglutaro rūgštis. Proceso metu išsiskiria anglies dioksidas, susidaro NADH ir H. Ši ketoglutaro rūgštis vykdo oksidacinę dekarboksilinimo reakciją, kuri yra katalizuojama fermentų kompleksu, kurio sudėtyje yra acetil CoA ir NAD. Dėl visų šių reakcijų vėliau atsiras gintaro rūgštis, NADH ir GTP molekulė jis perduos savo energiją ADP molekulei, gaminančiai ATP.
Tik iš paskutinių žingsnių pamatysime, kad gintaro rūgštis oksiduos fumaro rūgštį, dar vadinamą fumaratu. Jo kofermentas yra ADF. Čia bus suformuota FADH2, kuri yra dar viena energiją nešanti molekulė. Galiausiai, fumaro rūgštis yra nemaloni, nes gali sudaryti obuolių rūgštį, dar vadinamą malatu. Pagaliau Krebso cikle obuolių rūgštis bus oksiduota ir susidarys oksaloacto rūgštis. Jie vėl pradėjo ciklą. Vėl visos reakcijos vyks tą pačią akimirką ir jos prasideda iš naujo.
Reikšmė
Yra milijonai argumentų, norint žinoti, kad Krebso ciklas yra gyvybiškai svarbus formuojant raumenų masę ir tinkamai veikiant kūną. Kad šis ciklas veiktų tinkamai, mūsų organizmui reikia 5 pagrindinių maistinių medžiagų: tiaminas, riboflavinas, niacinas, geležis ir glutaminas. Tai yra amino rūgštys, kurios naudojamos formuojant naują raumenų audinį. Todėl būtina žinoti, kaip veikia šis ciklas, norint pabrėžti gerą mitybą, siekiant padidinti našumą ir raumenų masę.
Taip pat naudinga žinoti Krebso ciklą, kad būtų išvengta daugybės ligų dėl energijos ar maistinių medžiagų trūkumo mūsų organizme. Kaip matote, visos šios cheminės reakcijos organizme vyksta vienu metu, kad būtų užtikrintas tinkamas veikimas.
Tikiuosi, kad turėdami šią informaciją galite sužinoti daugiau apie Krebso ciklą ir jo svarbą.