Zagotovo ste morali v biologiji preučiti eno od presnovnih stopenj aerobnega celičnega dihanja, ki poteka v našem telesu. To je približno Krebsov cikel. Znano je tudi pod imenom cikel citronske kisline in je presnovna stopnja, ki se pojavi v mitohondrijskem matriksu živalskih celic.
V tem članku vam bomo povedali, kakšne so značilnosti, in po korakih razložili Krebsov cikel in njegov pomen.
Celično dihanje
Preden začnemo razlagati, kaj je Krebsov cikel, se moramo spomniti, da je celično dihanje sestavljeno iz treh faz. Poglejmo, katere posamezne faze:
- Glikoliza- To je postopek, pri katerem se glukoza razgradi na manjše dele. Med tem postopkom se tvori piruvat ali piruvična kislina, ki vodi do acetil-CoA.
- Krebsov cikel: V Krebsovem ciklu se acetil-CoA oksidira v CO2.
- Dihalna veriga: tu večino energije proizvedemo s prenosom elektronov iz vodika. Ta energija izhaja iz izločanja sodelujočih snovi v vseh prejšnjih korakih.
Kaj je Krebsov cikel
Vemo, da gre za kompleksen cikel in da ima več funkcij, ki pomagajo celičnemu metabolizmu. Brez tega cikla celice ne bi mogle imeti ali izpolnjevati vitalnih funkcij. Končni cilj Krebsovega cikla je spodbujati razgradnjo končnih produktov presnove ogljikovih hidratov, lipidov in nekaterih aminokislin. Vse te snovi, ki se v telo zaužijejo s hrano, se s sproščanjem CO2 in H2O ter sintezo ATP pretvorijo v acetil-CoA.
Tu nastaja energija, ki jo morajo celice porabiti za izvajanje svojih funkcij. Med različnimi stopnjami cikla citronske kisline najdemo različne vmesne izdelke, ki se uporabljajo kot predhodniki pri biosintezi aminokislin in drugih biomolekul. Skozi Krebsov cikel energijo pridobivamo iz molekul organske hrane in se prenesejo v ostanke molekul za izvoz energije za uporabo v celičnih dejavnostih. S to energijo lahko opravljamo svoje vitalne funkcije in vsakodnevne telesne dejavnosti.
V Krebsovem ciklusu je nekaj predvsem oksidativnih kemičnih reakcij. Za vse te reakcije je potreben kisik. V vsaki kemični reakciji sodelujejo nekateri encimi, ki jih najdemo v mitohondrijih. Ti encimi so odgovorni za katalizacijo reakcij. Ko govorimo o kataliziranju reakcije, mislimo na povečanje njene hitrosti. Obstajajo številni katalizatorji, ki pomagajo, da kemijske reakcije potekajo hitreje kot običajno.
Koraki Krebsovega cikla
Kot smo že omenili, v tem ciklusu potekajo različne kemične reakcije, ki zahtevajo, da kisik poteka. Prva reakcija vseh je oksidativna dekarboksilacija piruvata. V tej reakciji se glukoza, dobljena z razgradnjo plešastih hidratov, pretvori v dve molekuli piruvične kisline ali piruvata. Glukoza se razgradi z glikolizo in postane pomemben vir acetil-CoA. Oksidativna dekarboksilacija piruvata se začne s ciklusom citronske kisline. Ta kemična reakcija ustreza izločanju ogljikovega dioksida in piruvata, ki nastaneta v acetilni skupini, ki se veže na koencim A. V tej kemični reakciji NADH nastane kot molekula, ki prenaša energijo.
Z nastankom molekule acetil-CoA Krebsov cikel se začne v matriki mitohondrijev. Cilj je integrirati verigo celične oksidacije za oksidacijo ogljikov in njihovo pretvorbo v ogljikov dioksid. Za vse te kemične reakcije potrebujete prisotnost kisika. Zato je proces celičnega dihanja precej pomemben.
Krebsov cikel se začne z encimom citrat sintetazo, ki služi kataliziranju kemijske reakcije prenosa acetilne skupine v oksaloocetno kislino, ki tvori citronsko kislino, in sproščanje koencima A. Ime cikla je povezano s tvorbo kisline citrusi in vse kemijske reakcije, ki se tukaj odvijajo.
Nadaljnje reakcije oksidacije in dekarboksilacije potekajo v naslednjih korakih. Zaradi teh reakcij nastane ketoglutarska kislina. Med postopkom se sprosti ogljikov dioksid in nastaneta NADH in H. Ta ketoglutarna kislina je podvržena oksidativni reakciji dekarboksilacije, ki se katalizira z encimskim kompleksom, katerega del sta Acetil CoA in NAD. Vse te reakcije bodo kasneje privedle do jantarne kisline, NADH in molekule GTP svojo energijo bo prenesel na molekulo ADP, ki proizvaja ATP.
V zadnjih korakih bomo videli, da bo jantarna kislina oksidirala fumarno kislino, znano tudi kot fumarat. Njegov koencim je ADF. Tu bo nastal FADH2, ki je druga molekula, ki prenaša energijo. Končno je fumarna kislina neprijetna, ker lahko tvori jabolčno kislino, znano tudi kot malat. Končno bo v Krebsovem ciklu jabolčna kislina oksidirala in tvorila oksaloocetno kislino, cikel so ponovno zagnali. Ponovno se bodo vse reakcije odvijale v istem trenutku in začelo se bo znova.
Pomen
Na milijone argumentov je, da je Krebsov cikel ključnega pomena za oblikovanje mišične mase in pravilno delovanje telesa. Da bi ta cikel pravilno deloval, obstaja 5 osnovnih hranil, ki jih potrebuje naše telo, da deluje: tiamin, riboflavin, niacin, železo in glutamin. To so aminokisline, ki se uporabljajo za tvorbo novega mišičnega tkiva. Zato je treba vedeti, kako ta cikel deluje, da bi poudarili dobro prehrano, da bi povečali zmogljivost in mišično maso.
Koristno je tudi poznati Krebsov cikel, da se izognemo številnim boleznim zaradi pomanjkanja energije ali hranil v našem telesu. Kot lahko vidite, se vse te kemične reakcije v telesu pojavijo hkrati, da se zagotovi pravilno delovanje.
Upam, da boste s temi informacijami izvedeli več o Krebsovem ciklusu in njegovem pomenu.