Krebs döngüsü basit bir açıklamadır. Krebs döngüsü veya biyokimyanın "altın yüzüğü" nasıl hatırlanır

Trikarboksilik asit döngüsü ilk olarak İngiliz biyokimyacı Krebs tarafından keşfedildi. Ana kaynağı karbonhidratların glikolitik dönüşümü olan piruvat'ın tamamen yanması için bu döngünün önemini öne süren ilk kişi oydu. Daha sonra, trikarboksilik asit döngüsünün, neredeyse tüm metabolik yolların birleştiği bir "odak noktası" olduğu gösterildi.

Böylece piruvatın oksidatif dekarboksilasyonu sonucu oluşan asetil-CoA Krebs döngüsüne girer. Bu döngü sekiz ardışık reaksiyondan oluşur (Şekil 91). Döngü, asetil-CoA'nın oksaloasetat ile yoğunlaşması ve sitrik asit oluşumu ile başlar. ( Aşağıda görüleceği gibi, döngüde oksidasyona uğrayan asetil-CoA'nın kendisi değil, daha karmaşık bir bileşiktir - limon asidi(trikarboksilik asit).)

Daha sonra sitrik asit (altı karbonlu bir bileşik) bir dizi dehidrojenasyon (hidrojenin soyutlanması) ve dekarboksilasyonlar (C02'nin ortadan kaldırılması) yoluyla iki karbon atomunu kaybeder ve oksaloasetat (dört karbonlu bir bileşik) tekrar Krebs döngüsünde ortaya çıkar, yani şu şekilde döngünün tam bir dönüşü sonucunda asetil-CoA molekülü yanarak C02 ve H20'ye dönüşür ve oksaloasetat molekülü yenilenir. Aşağıda, Krebs döngüsünün sekiz ardışık reaksiyonu (aşaması) bulunmaktadır.

Sitrat sentaz enzimi tarafından katalize edilen ilk reaksiyonda, asetil-CoA oksaloasetat ile yoğunlaşır. Sonuç olarak, sitrik asit oluşur:

Görünüşe göre bu reaksiyonda enzime bağlı sitril-CoA bir ara ürün olarak oluşuyor. İkincisi daha sonra kendiliğinden ve geri dönüşümsüz bir şekilde sitrat ve HS-KoA oluşturmak için hidrolize olur.

Döngünün ikinci reaksiyonunda, oluşan sitrik asit, bir su molekülü ekleyerek izositrik aside geçen cis-akonitik asit oluşumu ile dehidrasyona uğrar. Bu geri dönüşümlü hidrasyon-dehidrasyon reaksiyonları, akonitate-hidrataz enzimi tarafından katalize edilir:

Krebs döngüsünün hız sınırlayıcısı gibi görünen üçüncü reaksiyonda, izositrik asit, NAD'ye bağlı izositrat dehidrojenaz varlığında dehidrojene edilir:

İzositrat dehidrojenaz reaksiyonu sırasında, izositrik asit dekarboksile edilir. NAD bağımlı izositrat dehidrojenaz, spesifik bir aktivatör olarak ADP gerektiren allosterik bir enzimdir. Ek olarak, enzimin aktivitesini gösterebilmesi için Mg 2+ veya Mn 2+ iyonlarına ihtiyacı vardır.

Dördüncü reaksiyonda, a-ketoglutarik asidin süksinil-CoA'ya oksidatif dekarboksilasyonu meydana gelir. Bu reaksiyonun mekanizması, piruvatın asetil-CoA'ya oksidatif dekarboksilasyonu reaksiyonuna benzer. α-Ketoglutarat dehidrojenaz kompleksi, yapısında piruvat dehidrojenaz kompleksine benzer. Her iki durumda da, reaksiyonda beş koenzim yer alır: TDP, lipoik asit amid, HS-KoA, FAD ve NAD. Özetle, bu reaksiyon aşağıdaki gibi yazılabilir:

Beşinci reaksiyon, süksinil-CoA sentetaz enzimi tarafından katalize edilir. Bu reaksiyon sırasında, GDP ve inorganik fosfatın katılımıyla süksinil-CoA dönüştürülür. süksinik asit(süksinat). Aynı zamanda, süksinil-CoA'nın yüksek enerjili tiyoeter bağı nedeniyle GTP1'in yüksek enerjili bir fosfat bağının oluşumu gerçekleşir:

Altıncı reaksiyonda süksinat, fumarik aside dehidrojene edilir. Süksinatın oksidasyonu, koenzim FAD'nin proteine ​​​​kovalent olarak bağlandığı molekülde süksinat dehidrojenaz tarafından katalize edilir:

Yedinci reaksiyonda, elde edilen fumarik asit, fumarat hidrataz enziminin etkisi altında hidratlanır. Bu reaksiyonun ürünü malik asittir (malat). Fumarat hidratazın stereospesifikliğe sahip olduğuna dikkat edilmelidir - bu reaksiyon sırasında L-malik asit oluşur:

Son olarak, trikarboksilik asit döngüsünün sekizinci reaksiyonunda, mitokondriyal NAD'ye bağlı malat dehidrogenazın etkisi altında, L-malat oksaloasetata oksitlenir:

Görülebileceği gibi, sekiz enzimatik reaksiyondan oluşan döngünün bir dönüşünde, bir asetil-CoA molekülünün tam oksidasyonu ("yanma") gerçekleşir. Döngünün sürekli çalışması için sisteme sürekli bir asetil-CoA sağlanması ve indirgenmiş duruma geçen koenzimlerin (NAD ve FAD) tekrar tekrar oksitlenmesi gerekir. Bu oksidasyon, mitokondride bulunan elektron taşıyıcı sistemde (veya solunum enzim zincirinde) gerçekleştirilir.

Asetil-CoA'nın oksidasyonu sonucu açığa çıkan enerji büyük ölçüde ATP'nin yüksek enerjili fosfat bağlarında yoğunlaşmıştır. Dört çift hidrojen atomundan üç çift NAD aracılığıyla elektron taşıma sistemine aktarılır; aynı zamanda, biyolojik oksidasyon sistemindeki her bir çift için üç ATP molekülü oluşur (konjuge oksidatif fosforilasyon sürecinde) ve bu nedenle toplamda dokuz ATP molekülleri. Bir çift atom, elektron taşıma sistemine FAD yoluyla girerek 2 ATP molekülünün oluşmasıyla sonuçlanır. Krebs döngüsünün reaksiyonları sırasında, 1 molekül ATP'ye eşdeğer olan 1 molekül GTP de sentezlenir. Böylece asetil-CoA'nın Krebs döngüsünde oksidasyonu sırasında 12 ATP molekülü oluşur.

Daha önce belirtildiği gibi, piruvatın asetil-CoA'ya oksidatif dekarboksilasyonu sırasında 1 molekül NADH2 (3 ATP molekülü) oluşur. Bir glikoz molekülünün parçalanması iki piruvat molekülü ürettiğinden, bunlar 2 asetil-CoA molekülüne oksitlendiğinde ve trikarboksilik asit döngüsünün sonraki iki dönüşünde, 30 ATP molekülü sentezlenir (dolayısıyla, bir piruvat molekülünün CO'ya oksidasyonu) 2 ve H 2 O 15 ATP molekülü verir).

Buna aerobik glikoliz sırasında oluşan 2 ATP molekülü ve 2 molekül gliseraldehit-3-fosfatın bir dehidrojenaz reaksiyonunda oksidasyonu sırasında oluşan 2 ekstramitokondriyal NADH 2 molekülünün oksidasyonu nedeniyle sentezlenen 4 ATP molekülü eklenmelidir. Toplamda, dokularda 1 glikoz molekülü aşağıdaki denkleme göre parçalandığında elde ederiz: C 6 H 12 0 6 + 60 2 -> 6CO 2 + 6H 2 O, 36 ATP molekülü sentezlenir, bu da birikimine katkıda bulunur. makroerjik fosfat bağlarında adenozin trifosfat 36 X 34.5 ~ 1240 kJ (veya diğer kaynaklara göre 36 X 38 ~ 1430 kJ) serbest enerji. Diğer bir deyişle, glikozun aerobik oksidasyonu sırasında açığa çıkan tüm serbest enerjinin (yaklaşık 2840 kJ) %50'ye kadarı çeşitli fizyolojik işlevleri yerine getirecek biçimde mitokondride birikir. Hiç şüphesiz, enerji açısından glikozun tamamen parçalanması, glikolizden daha verimli bir süreçtir. Gliseraldehit-3-fosfat 2'nin dönüşümü sırasında oluşan NADH 2 moleküllerinin daha sonra 6 ATP molekülü değil, oksitlendiğinde sadece 4 verdiği belirtilmelidir. Bununla birlikte, bağışladıkları elektronlar, sözde gliserofosfat mekik mekanizması kullanılarak mitokondriyal biyolojik oksidasyon zincirine dahil edilebilir (Şekil 92). Şekilde görüldüğü gibi, sitoplazmik NADH 2 önce sitoplazmik dihidroksiaseton fosfat ile reaksiyona girerek gliserol-3-fosfat oluşturur. Reaksiyon, NAD bağımlı sitoplazmik gliserol-3-fosfat dehidrojenaz tarafından katalize edilir.

Karbonun kimyasal enerjisinin büyük bir kısmı, oksijenin katılımıyla aerobik koşullar altında salınır. Krebs döngüsü ayrıca sitrik asit döngüsü veya hücresel solunum olarak da adlandırılır. Pek çok bilim adamı, bu sürecin bireysel tepkilerinin deşifre edilmesinde yer aldı: A. Szent-Gyorgyi, A. Lehninger, X. Krebs, döngüye adını veren, S. E. Severin ve diğerleri.

Karbonhidratların anaerobik ve aerobik sindirimi arasında yakın bir ilişki vardır. Her şeyden önce, karbonhidratların anaerobik parçalanmasını tamamlayan ve hücresel solunumu (Krebs döngüsü) başlatan pirüvik asit varlığında ifade edilir. Her iki faz da aynı enzimler tarafından katalize edilir. Fosforilasyon sırasında kimyasal enerji açığa çıkar ve ATP makroergleri şeklinde saklanır. Aynı koenzimler (NAD, NADP) ve katyonlar kimyasal reaksiyonlara katılır. Farklılıklar aşağıdaki gibidir: eğer karbonhidratların anaerobik sindirimi ağırlıklı olarak hyaloplazmada lokalize ise, o zaman hücresel solunum reaksiyonları esas olarak mitokondride gerçekleşir.

Belirli koşullar altında, iki faz arasında antagonizma görülür. Böylece oksijen varlığında glikoliz keskin bir şekilde azalır (Pastör etkisi). Glikoliz ürünleri karbonhidratların aerobik metabolizmasını engelleyebilir (Crabtree etkisi).

Krebs döngüsü vardır bütün çizgi kimyasal reaksiyonlar, bunun sonucunda karbonhidratların parçalanma ürünleri karbondioksit ve suya oksitlenir ve makroerjik bileşiklerde kimyasal enerji birikir. Bir "taşıyıcı" - oksaloasetik asit (SOC) oluşumu sırasında. Ardından, aktifleştirilmiş asetik asit kalıntısının "taşıyıcısı" ile yoğunlaşma meydana gelir. Trikarboksilik asit - sitrik var. Kimyasal reaksiyonlar sırasında, döngüde asetik asit kalıntısının bir "dönüşü" vardır. Her pirüvik asit molekülünden on sekiz adenosin trifosfat molekülü oluşur. Döngünün sonunda, aktive edilmiş asetik asit kalıntısının yeni molekülleri ile reaksiyona giren bir "taşıyıcı" salınır.

Krebs döngüsü: reaksiyonlar

Karbonhidratların anaerobik sindiriminin son ürünü laktik asit ise, laktat dehidrojenazın etkisi altında pirüvik aside oksitlenir. Piruvik asit moleküllerinin bir kısmı, piruvat karboksilaz enziminin etkisi altında ve Mg2 + iyonlarının varlığında BJC'nin "taşıyıcısının" sentezi için kullanılır. Pirüvik asit moleküllerinin bir kısmı, "aktif asetat" - asetilkoenzim A (asetil-CoA) oluşumunun kaynağıdır. Reaksiyon, piruvat dehidrojenazın etkisi altında gerçekleştirilir. Asetil-CoA, enerjinin yaklaşık %5-7'sini biriktiren içerir. Ana kimyasal enerji kütlesi, "aktif asetat" ın oksidasyonu sonucu oluşur.

Sitrat sentetazın etkisi altında, Krebs döngüsünün kendisi çalışmaya başlar ve bu da sitrat asidi oluşumuna yol açar. Bu asit, akonit hidratazın etkisi altında dehidre olur ve bir su molekülü eklendikten sonra izositrik hale gelen cis-akonitik aside dönüşür. Üç trikarboksilik asit arasında dinamik bir denge kurulur.

İzositrik asit, dekarboksile edilen ve alfa-ketoglutarik aside dönüştürülen oksalosüksinik aside oksitlenir. Reaksiyon, izositrat dehidrogenaz enzimi tarafından katalize edilir. Alfa-ketoglutarik asit, 2-okso-(alfa-keto)-glutarat dehidrojenaz enziminin etkisi altında dekarboksile edilerek makroerjik bir bağ içeren süksinil-CoA oluşumuyla sonuçlanır.

Bir sonraki aşamada, süksinil-CoA sentetaz enziminin etkisi altındaki süksinil-CoA, makroerjik bağı GDP'ye (guanozin difosfat asidi) aktarır. GTP-adenilat kinaz enziminin etkisi altındaki GTP (guanozin trifosfat asit), AMP'ye (adenozin monofosfat asit) makroerjik bir bağ verir. Krebs döngüsü: formüller - GTP + AMP - GDP + ADP.

Süksinat dehidrojenaz (SDH) enziminin etkisi altında fumariğe oksitlenir. SDH'nin koenzimi flavin adenin dinükleotittir. Fumarat hidrataz enziminin etkisi altındaki fumarat, malik aside dönüştürülür ve bu da oksitlenerek BOC oluşturur. Tepkime sisteminde asetil-CoA varlığında, BFA tekrar trikarboksilik asit döngüsüne dahil edilir.

Böylece, bir glikoz molekülünden 38'e kadar ATP molekülü oluşur (iki - anaerobik glikoliz nedeniyle, altı - glikolitik oksidasyon sırasında oluşan iki NAD H + H + molekülünün oksidasyonu sonucu ve 30 - nedeniyle TCA). CTC'nin verimliliği 0,5'tir. Enerjinin geri kalanı ısı olarak dağılır. TCA'da laktik asidin %16-33'ü oksitlenir, kütlesinin geri kalanı glikojen sentezi için kullanılır.

Metabolizma

Metabolizma vücudumuzda gerçekleşen enerji alışverişidir. Oksijeni soluyoruz ve karbondioksiti soluyoruz. Sadece canlı bir varlık çevresinden bir şey alıp farklı bir biçimde geri verebilir.

Diyelim ki kahvaltı etmeye karar verdik ve tavuk ekmeği yedik. Ekmek karbonhidrattır, tavuk proteindir.
Bu süre zarfında, sindirilmiş karbonhidratlar monosakkaritlere ve proteinler amino asitlere dönüşecektir.
Bu ilk aşama - katabolizma. Bu aşamada yapılarına göre karmaşık olanlar daha basit olanlara ayrılır.

Ayrıca örnek olarak deri yüzeyinin yenilenmesidir. Sürekli değişiyorlar. Derinin üst tabakası öldüğünde makrofajlar ölü hücreleri uzaklaştırır ve yeni doku ortaya çıkar. Organik bileşiklerden protein toplanarak oluşturulur. Ribozomlarda gerçekleşir. Karmaşık bir bileşimin (protein) basit bir bileşimden (amino asitler) ortaya çıkmasının eylemlerine anabolizma denir.

Anabolizma:

• büyüme,
• arttırmak,
• eklenti.

katabolizma:

• bölme,
• bölüm,
• kesinti.

Adı "Anabolik" filmi izlenerek hatırlanabilir. Orası söz konusu büyümek ve kas kütlesini artırmak için anabolik ilaçlar kullanan sporcular hakkında.

Krebs Döngüsü nedir?

20. yüzyılın 30'larında bilim adamı Hans Krebs üre üzerinde çalışıyordu. Daha sonra İngiltere'ye yerleşir ve bazı enzimlerin vücudumuzda katalize edildiği sonucuna varır. Bunun için kendisine Nobel Ödülü verildi.

Kırmızı kan hücrelerinde bulunan glikozdan enerji alırız. Dekstrozu enerjiye dönüştürme eylemi mitokondri tarafından desteklenir. Nihai ürün daha sonra adenozin trifosfata veya ATP'ye dönüştürülür. Vücudun ana değeri ATP'dir. Ortaya çıkan madde vücudumuzun organlarını enerji ile doyurur. Glikozun kendisi ATP'ye dönüştürülemez; bu karmaşık mekanizmalar gerektirir. Bu geçişe Krebs döngüsü denir.

Krebs döngüsü her canlının içinde meydana gelen sürekli kimyasal dönüşümlerdir. Prosedür durmadan tekrarlandığı için buna denir. Bu fenomenin bir sonucu olarak, bizim için hayati kabul edilen adenozin trifosforik asit elde ederiz.

Önemli bir durum, hücrenin solunumudur. Tüm aşamaların geçişi sırasında oksijen bulunmalıdır. Bu aşamada yeni amino asitlerin ve karbonhidratların oluşumu da gerçekleşir. Bu unsurlar, vücudun inşaatçılarının rolünü oynar, bu fenomenin başka bir önemli rol oynadığı söylenebilir - bina. Bu fonksiyonların etkili olabilmesi için diğer mikro ve makro elementlere ve vitaminlere de ihtiyaç vardır. En az bir elementin eksikliği ile organların çalışması bozulur.

Krebs döngüsünün aşamaları

Burada, bir glikoz molekülü iki parça pirüvik asit ayrılır. Metabolik süreçte önemli bir bağlantıdır ve karaciğerin çalışması buna bağlıdır. Birçok meyve ve çilekte bulunur. Genellikle kozmetik amaçlı kullanılır. Sonuç olarak, laktik asit de görünebilir. Kan, beyin, kas hücrelerinde bulunur. Sonra koenzim A'yı elde ederiz. İşlevi, karbonu vücudun farklı bölgelerine taşımaktır. Oksalat ile eklendiğinde sitrat elde ederiz. Koenzim A tamamen ayrışır, ayrıca bir su molekülü elde ederiz.

İkincisinde su sitrattan ayrılır. Sonuç olarak, izositrat elde edilmesine yardımcı olacak bir akatin bileşiği ortaya çıkar. Yani örneğin meyve ve meyve sularının, nektarların kalitesini öğrenebiliriz. NADH oluşur - oksidatif süreçler ve metabolizma için gereklidir.
Su ile bir bağlantı süreci vardır ve adenozin trifosfatın enerjisi açığa çıkar. Okzalosetat elde etmek. Mitokondrideki fonksiyonlar.

Enerji metabolizmasının yavaşlamasına ne sebep olur?

Vücudumuz yiyeceklere, sıvılara ve ne kadar hareket ettiğimize uyum sağlama yeteneğine sahiptir. Bu şeyler metabolizmayı büyük ölçüde etkiler.
O uzak zamanlarda bile insanlık, zorlu hava koşullarında hastalıklar, açlık ve mahsul kıtlığı ile hayatta kaldı. Artık tıp ilerledi, bu nedenle gelişmiş ülkelerde insanlar tüm güçlerini harcamadan daha uzun yaşamaya ve daha iyi para kazanmaya başladı. Günümüzde insanlar daha çok un, tatlı şekerlemeler tüketiyor ve az hareket ediyor. Bu yaşam tarzı, elementlerin çalışmasında yavaşlamaya yol açar.

Bunu önlemek için öncelikle diyete turunçgillere yer vermek gerekir. Bir vitamin kompleksi ve diğer önemli maddeler içerirler. Bileşiminde bulunan sitrik asit önemli bir rol oynar. Tüm enzimlerin kimyasal etkileşiminde rol oynar ve adını Krebs döngüsünden alır.

Narenciye almak, sağlıklı bir yaşam tarzı izliyorsanız da, enerji etkileşimi sorununu çözmenize yardımcı olacaktır. Midenin duvarlarını tahriş edebilecekleri için sık sık portakal, mandalina yiyemezsiniz. Her şeyden biraz.

bilinen?

4) Yaprağın dokularını adlandırın.

5) Yaprak damarlarının rolü nedir?

Çok minnettar olacağım)

döngü 3 faz?
bir) 0,1 sn
B) 0,3 saniye
C) 0,5 saniye
D) 0,7 sn
2. Kalbin sol karıncığının kasılma anında
A) biküspid kapak açılır
B) biküspit kapak kapanır
D) biküspid ve semilunar kapakların konumu değişmez
3. Kalbin sağ karıncığının kasılma anında
A) triküspit kapak açılır
B) yarım ay kapakçıkları kapanır
B) triküspit kapak kapanır
D) triküspid ve semilunar kapakların konumu değişmez
4. Kalbin hangi oluşumu kanın sol karıncıktan sol kulakçığa ters hareketini engeller?
A) perikardiyal kese
B) biküspid kapak
D) yarım ay kapakçıkları
5. Kalbin hangi oluşumu kanın kalbin sol tarafından sağa hareketini engeller?
A) perikardiyal kese
B) triküspit kapak
B) kalp kası septumu
D) yarım ay kapakçıkları
6. Kalp döngüsünün süresinin 0,8 saniye olduğu bilinmektedir. Bir kalp döngüsünde 3 faz varsa, genel gevşeme fazı kaç saniye sürer?
bir) 0,4 sn
B) 0,5 saniye
C) 0,6 saniye
D) 0,7 sn
7. İnsan kalbinin çalışmasındaki otomatizmin kaynağı aşağıdakilerden hangisidir?
A) Omuriliğin torasik bölgesinde bir sinir merkezi
B) sinir hücreleri perikardiyal kesede bulunur
C) yoğun lifli bağ dokusunun özel hücreleri
D) kalp kaslarının iletim sisteminin özel kas hücreleri
8. Kalbin hangi bölümünün duvarı en kalındır?
A) sol karıncık
B) sağ karıncık
B) sol atriyum
D) sağ atriyum
9. Kulakçıklar ile karıncıklar arasında bulunan kapakçıkların görevi nedir?
A) kalp odacıklarını nemlendirir
B) kalbe kan akışını sağlar
B) Kasılarak kanı damarlara iter
D) kanın ters yönde akmasını engellemek
10. Vücuttan çıkarılan kurbağa kalbi neden tuzlu suda birkaç saat kasılmaya devam ediyor?
A) Kalp kapakçıkları çalışır.
B) Perikardiyal kese sıvısı kalbi nemlendirir.
C) Kalp kası liflerinde periyodik olarak uyarım meydana gelir.
D) Kalp kasında bulunan sinir düğümlerinin hücreleri kasılır.
11. Kalp kasının tükenmez olmasının nedeni
A) otomatikleştirme yeteneği
B) alternatif kasılma ve gevşeme
C) hücrelerinin yapısal özellikleri
D) kulakçık ve karıncıkların aynı anda olmayan kasılmaları
12. Kalp döngüsünün hangi aşamasında maksimum arter basıncı oluşur?
A) Karıncıkların gevşemesi
B) Karıncıkların kasılması
B) kulakçıkların gevşemesi
D) atriyal kasılma
13. Kalp kapakçıkları şunları sağlar:
a) yönetmelik tansiyon
B) kalp atış hızının düzenlenmesi
C) kalbin çalışmasında otomatizm
D) Kanın tek yönlü hareketi

Krebs döngüsü. döngüsel süreç Pirüvik asidin oksidasyonu İngiliz bilim adamı Hans Krebs tarafından tarif edildi. Oksijen hücreye girerse, anaerobik süreç - glikoliz aerobik hale gelir. Bu durumda, PVC laktik aside indirgenmez, ancak mitokondriye aktarılır (bakınız § 9), burada bir asetik asit türevine oksitlenir. Bu durumda, bir NAD + molekülü NAD-H'ye indirgenir ve bir karbon atomu CO2'ye oksitlenir (Şekil 20). Böylece, iki karbonlu bir aktif asetik asit molekülü, üç karbonlu bir PVC molekülü - С3Н403'ten oluşur. Asetik asit C2H402'dir ve asetil koenzim A veya kısaca asetil-CoA (Latince "acetum" - sirke) olarak adlandırılan karmaşık aktifleştirilmiş türevi, C formülü ile basitleştirilmiş bir biçimde ifade edilebilir. 2 H 3 0 -SKoA.

Pirinç. 20. Oksijenin katılımıyla biyolojik oksidasyon.
Sol - Krebs döngüsü; sağda elektron taşıma zinciri var. PVA - piro-tartarik asit; AK - asetil-CoA; 1-8 numaralı kırmızı kareler - Krebs döngüsünde oksitlenebilir asetik asit kalıntısını taşıyan organik asitler; P 1 -P 4 - zincirdeki elektron taşıyıcıları

Krebs döngüsüne giren Asetil-CoA, asetik asit kalıntısı için bir tür taşıyıcı görevi gören bir organik asitle (Şekil 20'de 8'dir) birleşir. Taşıyıcısı - 8 ile birleşen Asetil-CoA, asetik asit kalıntısının oksidasyonunun başladığı bileşik 1'i oluşturur. Krebs döngüsünün enzim konveyörü boyunca hareket ederek (Şekil 20'de enzimler halka üzerindeki oklarla gösterilmiştir), asetik asit kalıntısı yavaş yavaş tamamen oksitlenir. Bu durumda, iki CO2 molekülü oluşur ve NAD + 'nın indirgenmesi sonucunda, içinde asetik asit kalıntısının yüksek enerjili elektronlarının enerjisinin depolandığı dört NAD-H molekülü oluşur. Taşıyıcıların yapıları (aynı zamanda organik asitlerdir) ve asetik asit kalıntısının kendisi, Krebs döngüsünden geçiş sırasında değişir: bileşik 1'den, bileşikler 2, 3, 4, 5, 6, 7 ve son olarak 8 oluşur. asetik asit kalıntısını (AK) yeniden bağlamaya hazır olan. Böylece daire kapalıdır.

Krebs döngüsünde meydana gelen süreçlerin en önemli sonucu, enerji açısından zengin NAD-H moleküllerinin oluşmasıdır. Aerobik sürecin son aşamasında, yani elektron taşıma zincirinde, NAD-H moleküllerinin enerjisi, evrensel enerji "akümülatörü" olan ATP moleküllerini sentezlemeye yarar.

Elektron taşıma zinciri. oksidatif fosforilasyon. Bu aşamada, yüksek enerjili NAD-H elektronları, çok aşamalı taşıyıcı zincirde aşağıya doğru bir merdiven gibi ilerler. Daha yüksek bir seviyeden daha düşük bir seviyeye geçerken, elektron ATP'de yüksek enerjili bir bağ oluşturmak için kullanılan enerjiyi kaybeder.

Üst basamaktaki elektron taşıyıcı, alt basamaktaki daha güçlü elektron alıcısına bir elektron aktarabilir. Bir alıcı taşıyıcı, daha güçlü bir alıcıya geçtiğinde elektron verici olur. En güçlü elektron alıcısı, zincirin sonunda bulunan oksijendir (Şekil 20, sağ).

Yüksek enerjili elektron NAD-H, enerjisi nedeniyle bu zincirin "adımlarından" oksijene geçtiğinde, üç ADP molekülü üç ATP molekülüne fosforile edilir.

Aktarım zincirinden gelen dört elektronun (e~), oksijenden gelen dört protonun (H+) oksijene katılması sonucu su ortamı bir oksijen molekülü iki su molekülüne indirgenir: === 0 2 + 4e - + 4H + → 2H 2 0

Böylece glikoz, tıpkı glikozun enerjisinin ısıya dönüşeceği bir ateş alevinde yanması gibi tamamen CO 2 (Krebs döngüsünde) ve H 2 0'a (elektron taşıma zincirinde) oksitlenir. Ancak biyolojik oksidasyon sırasında kimyasal enerjinin sadece bir kısmı ısıya dönüştürülür. Bir glikoz molekülünün oksidasyonu nedeniyle, hücrelerde ve vücutta enerjinin gerekli olduğu her durumda kullanılan 38 ATP molekülü oluşur: hareket, maddelerin taşınması, nükleik asitlerin sentezi, proteinler, karbonhidratlar ve çok daha fazlası için (zihinsel çalışma dahil). çok fazla ATP tüketir).

ADP'nin ATP oluşumu ile fosforilasyonu, oksidasyon ve oksijen tüketimi ile ilişkilidir. Bu nedenle, bu işleme oksidatif fosforilasyon denir.

Hücrelerde sadece glikoz değil, aynı zamanda diğer şekerler, yağlar ve bazı amino asitler de oksitlenir. Çoğu durumda, çok sayıda enzimatik dönüşümün bir sonucu olarak, Krebs döngüsüne giren bu bileşiklerden (Şekil 20, A, PVC ve 4) asetil-CoA veya organik asitler oluşur.

Böylece piruvik ve diğer bazı organik asitlerin oksidasyonu NAD-H oluşumuna yol açar. Enerji açısından zengin NAD-H elektronları taşıma zincirine girer ve son alıcı olan oksijene giderken enerjilerini ATP sentezi için bırakırlar. Krebs döngüsü, elektron taşıma zinciri ile birlikte, çeşitli gıda maddelerinin "yandığı" bir enerji "kazan" görevi görür: Krebs döngüsünde enerjilerini NAD-H'ye ve elektron taşıma zincirinde ATP'ye aktarırlar. NAD-H'nin oksidasyonu nedeniyle oluşur.

Mitokondri, hücrenin enerji santralleridir. Mitokondri § 9'da çok kısaca tartışılmıştır. Bu organellerin tüm aerobik ökaryotik (yani çekirdek içeren) hücrelerde bulunduğunu hatırlayın: tek hücreli ve çok hücreli hayvan ve bitki organizmalarında (daha önce § 11'de belirttiğimiz gibi, aydınlatma yokluğunda) bitkiler aerobik organizmalar gibi davranır). Mitokondrinin iç zarı çok sayıda kıvrım oluşturur - cristae. Cristae arasında viskoz bir protein içeren kütle - matris bulunur. Krebs döngüsünün tüm enzimleri matriste bulunur ve elektron taşıma zinciri iç zarda bulunur. AT çeşitli tipler hücreler, gelişimin farklı aşamalarında, her hücre birkaç on ila bin mitokondri içerebilir. Mitokondri, dairesel DNA molekülleri ile temsil edilen kendi genetik aparatlarına sahiptir.

Bir milyar yıldan daha uzun bir süre önce mitokondrilerin bağımsız mikroorganizmalar olduğu kanıtlanmış sayılabilir. Bu aerobik prokaryotik mikroorganizmalar, anaerobik ökaryotik hücreleri işgal ederek karşılıklı olarak faydalı bir simbiyoz ile sonuçlanır. Milyonlarca yıl boyunca, bakteri genlerinin bir kısmı mitokondriyalden nükleer DNA'ya taşındı ve mitokondri, konakçı hücreye bağımlı hale geldi (tıpkı konakçı hücrenin mitokondrideki gibi). Mitokondriyal ribozomlar, transfer RNA (tRNA) ve bir dizi mitokondriyal enzim, yapı ve özellikler bakımından bakteriyel olanlara benzer ve konakçı hücrenin sitoplazmasında bulunan işleve benzer yapılardan farklıdır.

1. Krebs döngüsünün enzimatik boru hattının rolü nedir?
2. Krebs döngüsünün özü nedir?
3. Oksidatif fosforilasyon nedir?
4. Glikozun tamamen oksidasyonunun enerjik etkisi nedir?