Rajaton Biologia

sitruunahappokierron

sitruunahappokierron on sarja reaktioita, jotka tuottaa kaksi hiilidioksidi molekyylit, yksi GTP/ATP, ja vähentää muotoja NADH ja FADH2.

sitruunahappokierron (Krebsin Sykli)

Kuten muuntaminen pyruvaatti asetyyli-CoA, sitruunahappokierron tapahtuu matriisi mitokondrioita., Lähes kaikki entsyymit sitruunahappokierron ovat liukoisia, joiden ainoa poikkeus entsyymi-sukkinaatti dehydrogenaasi, joka on upotettu sisä-kalvo mitochondrion. Toisin kuin glykolyysi, sitruunahapposykli on suljettu silmukka:reitin viimeinen osa regeneroi ensimmäisessä vaiheessa käytetyn yhdisteen. Kahdeksan vaihetta sykli on useita redox, nestehukka, nesteytys, ja dekarboksyloinnin reaktioita, jotka tuottavat kaksi hiilidioksidi molekyylit, yksi GTP/ATP, ja vähentää muotoja NADH ja FADH2., Tätä pidetään aerobinen polku, koska NADH ja FADH2 tuotettu täytyy siirtää elektroneja seuraava polku järjestelmä, joka käyttää happea. Jos tätä siirtoa ei tapahdu, sitruunahappokierron hapetusvaiheita ei myöskään tapahdu. Huomaa, että sitruunahappokierto tuottaa hyvin vähän ATP: tä suoraan eikä suoraan kuluta happea.,

sitruunahappokierron: Vuonna sitruunahappokierron, asetyyli ryhmä asetyyli-CoA on kiinnitetty neljän hiilen oxaloacetate molekyyli muodostaa kuusi-hiili-citrate-molekyylin. Useiden vaiheiden kautta sitraatti hapettuu, jolloin jokaisesta sykliin syötetystä asetyyliryhmästä vapautuu kaksi hiilidioksidimolekyyliä. Prosessi, kolme NAD+ – molekyylejä on vähennetty NADH, yksi VILLITYS molekyyli on vähennetty FADH2, ja yksi ATP tai GTP (riippuen solun tyyppi) on tuotettu (mukaan substraatti-tason fosforylaatio)., Koska lopullinen tuote sitruunahappokierron on myös ensimmäinen lähtöaineen, sykli kulkee jatkuvasti läsnä riittävä reagenssit.

Askeleita sitruunahappokierron

Vaihe 1. Ensimmäinen askel on tiivistyminen vaihe, jossa yhdistyvät kaksi-hiili-asetyyli-ryhmä (alkaen asetyyli-CoA), jossa on neljä-hiili oxaloacetate molekyyli muodostaa kuusi-hiili-molekyylin citrate. CoA sitoutuu sulfhydryyliryhmään (- SH) ja diffundoituu pois yhdistyäkseen lopulta toiseen asetyyliryhmään. Tämä askel on peruuttamaton, koska se on erittäin eksergoninen., Reaktion nopeutta ohjataan negatiivisella palautteella ja käytettävissä olevalla ATP-määrällä. Jos ATP-tasot nousevat, tämän reaktion nopeus laskee. Jos ATP on vähissä, korko kasvaa.

Vaihe 2. Sitraatti menettää yhden vesimolekyylin ja saa toisen sitraatin muuttuessa isomeerikseen, isositraatiksi.

vaiheet 3 ja 4. Vaiheessa kolme, isocitrate on hapettunut, jotka tuottavat viisi-hiili-molekyylin, α-ketoglutaraatti, yhdessä molekyylin kanssa, CO2 ja kaksi elektronia, joka vähentää NAD+ ja NADH., Tätä vaihetta säädellään myös ATP: n ja NADH: n negatiivisella palautteella sekä ADP: n positiivisella vaikutuksella. Vaiheet kolme ja neljä ovat molemmat hapettumista ja dekarboksyloinnin vaiheet, jotka vapauttavat elektroneja, jotka vähentävät NAD+ ja NADH ja vapauta karboksyyliryhmiä, jotka muodostavat CO2-molekyylejä. α-ketoglutaraatti on kolmannen vaiheen tuote ja sukkinyyliryhmä neljännen vaiheen tuote. CoA sitoo sukkinyyliryhmän muodostaen sukkinyylikoa. Entsyymi, joka katalysoi vaihe neljä on säännelty palaute esto ATP, sukkinyyli-CoA-ja NADH.

Vaihe 5., Koentsyymi A: lle korvataan fosfaattiryhmä ja muodostuu suurienerginen sidos. Tämä energia on käytetty substraatti-tason fosforylaation (aikana muuntaminen sukkinyyli-ryhmä succinate) muodostaa joko guaniini trifosfaatiksi (GTP) tai ATP. Entsyymin muotoja, joita kutsutaan isoentsyymeiksi, on tässä vaiheessa kaksi riippuen siitä, millaisessa eläinkudoksessa niitä esiintyy. Yksi muoto löytyy kudoksista, joissa käytetään suuria määriä ATP: tä, kuten sydän-ja luurankolihasta. Tämä muoto tuottaa ATP., Entsyymin toinen muoto löytyy kudoksista, joissa on paljon anabolisia reittejä, kuten maksa. Tämä muoto tuottaa GTP. GTP vastaa energisesti ATP: tä; sen käyttö on kuitenkin rajoitetumpaa. Erityisesti proteiinisynteesissä käytetään pääasiassa GTP: tä.

Vaihe 6. Vaihe kuusi on nestehukka, joka muuntaa sukkinaatin fumaraatiksi. FAD: iin siirtyy kaksi vetyatomia, jotka tuottavat FADH2: ta. Sisältämä energia elektronit näistä atomeista on riittämätön vähentää NAD+, mutta riittävä vähentämään VILLITYS., Toisin kuin NADH, tämä kantaja pysyy kiinni entsyymissä ja siirtää elektronit suoraan elektroninkuljetusketjuun. Tämän prosessin mahdollistaa mitokondrion sisäkalvon sisällä tätä askelta katalysoivan entsyymin lokalisointi.

Vaihe 7. Fumaraattiin lisätään vettä vaiheen seitsemän aikana ja tuotetaan malaattia. Sitruunahappokierron viimeinen vaihe uudistaa oksaloasetaattia hapettamalla malaattia. Syntyy myös toinen molekyyli NADH: ta.,

Tuotteiden sitruunahappokierron

Kaksi hiiliatomia tulevat sitruunahappokierron kustakin asetyyli-ryhmä, eli neljä kuusi hiiliatomia ja yksi glukoosi-molekyylin. Syklin jokaisessa käänteessä vapautuu kaksi hiilidioksidimolekyyliä, jotka eivät kuitenkaan välttämättä sisällä viimeisimpiä lisättyjä hiiliatomeja. Kahden asetyyli hiiliatomia lopulta julkaistiin myöhemmin muuttuu aikana; näin ollen kaikki kuusi hiiliatomia alkuperäisestä glukoosi molekyyli ovat lopulta osaksi hiilidioksidia., Syklin jokainen käänne muodostaa kolme NADH-molekyyliä ja yhden FADH2-molekyylin. Nämä kantajat liittyvät aerobisen hengityksen viimeiseen osaan tuottamaan ATP-molekyylejä. Jokaisessa syklissä tehdään myös yksi GTP tai ATP. Useat väli-yhdisteiden sitruunahappokierron voidaan käyttää syntetisointi ei-välttämättömiä aminohappoja, ja siksi sykli on amphibolic (sekä catabolic ja anaboliset).