Krebs-sykli, joka tunnetaan myös nimellä sitruunahapposykli tai trikarboksyylihapposykli (TCA), tapahtuu eukaryoottisten organismien mitokondrioissa. Se on ensimmäinen kahdesta muodollisesta prosessista, jotka liittyvät aerobinen hengitys. Toinen on elektronien siirtoketju (ETC) -reaktiot.
Krebs-sykliä edeltää glykolyysi, joka on glukoosin hajoaminen pyruvaatiksi pienellä määrällä ATP: tä (adenosiinitrifosfaatti, solujen "energiavaluutta") ja NADH (nikotiiniamidiadeniinidinukleotidin pelkistetty muoto) prosessi. Glykolyysi ja sitä seuraavat kaksi aerobista prosessia edustavat täydellistä soluhengitystä.
Vaikka Krebsin sykli onkin viime kädessä tarkoitettu ATP: n tuottamiseen, se on epäsuora, vaikkakin elintärkeä tekijä aerobisen hengityksen mahdollisesti korkealla ATP-tuotolla.
Glykolyysi
Glykolyysin lähtömolekyyli on kuuden hiilen sokeri glukoosi, joka on luonnossa yleinen ravintomolekyyli. Kun glukoosi tulee soluun, se fosforyloidaan (ts. Siihen on kiinnitetty fosfaattiryhmä), järjestetään uudelleen, fosforyloivat toisen kerran ja jakautuivat kolmihiilimolekyylipariksi, joista jokaisella on oma fosfaattiryhmänsä liitteenä.
Tämän identtisten molekyyliparien jokaiselle jäsenelle tehdään toinen fosforylaatio. Tämä molekyyli järjestetään uudelleen pyruvaatin muodostamiseksi sarjoissa vaiheita, jotka tuottavat yhden NADH: n molekyyliä kohti, neljää fosfaattiryhmää (kaksi kustakin molekyylistä) käytetään neljän ATP: n luomiseen. Mutta koska glykolyysin ensimmäinen osa edellyttää kahden ATP: n syöttämistä, glukoosin nettotulos on kaksi pyruvaattia, yksi ATP ja kaksi NADH.
Krebsin syklin yleiskatsaus
Krebsin syklikaavio on välttämätön, kun yritetään visualisoida prosessia. Se alkaa käyttöönotolla asetyylikoentsyymi A (asetyyli-CoA) mitokondrioiden matriisiin tai organellien sisätilaan. Asetyyli CoA on kaksihiilinen molekyyli, joka on muodostettu glykolyysistä peräisin olevista kolmen hiilen pyruvaattimolekyyleistä, CO2 (hiilidioksidi) irtoaa prosessissa.
Asetyyli-CoA yhdistyy nelihiilimolekyylin kanssa aloittaakseen syklin, jolloin syntyy kuudenhiilinen molekyyli. Sarjassa vaiheita, joihin liittyy hiiliatomien menetys CO: na2 ja jonkin verran ATP: n muodostaminen yhdessä arvokkaiden elektronikantajien kanssa kuuden hiilen välimolekyyli pelkistetään nelihiiliseksi molekyyliksi. Mutta tämä tekee tästä syklin: Tämä nelihiilinen tuote on sama molekyyli, joka yhdistyy asetyyli-CoA: n kanssa prosessin alussa.
Krebsin sykli on pyörä, joka ei koskaan lakkaa pyörimästä niin kauan kuin siihen syötetään asetyyli-CoA: ta, jotta se pyörii pitkin.
Krebsin syklireagenssit
Ainoat varsinaisen Krebs-syklin reagenssit ovat asetyyli-CoA ja edellä mainittu neljän hiilen molekyyli, oksaloasetaatti. Asetyyli-CoA: n saatavuus riippuu siitä, onko läsnä riittävä määrä happea tietyn solun tarpeisiin. Jos solun omistaja harjoittaa voimakasta toimintaa, solu saattaa joutua turvautumaan melkein yksinomaan glykolyysiin, kunnes hapen "velka" voidaan "maksaa" alennetun harjoittelun aikana.
Oksaloasetaatti yhdistettynä asetyyli-CoA: n kanssa entsyymisitraattisyntaasin vaikutuksesta muodostaa sitraattitai vastaavasti sitruunahappo. Tämä vapauttaa asetyyli-CoA-molekyylin koentsyymiosan vapauttaen sen käytettäväksi soluhengityksen alkupään reaktioissa.
Krebs Cycle -tuotteet
Sitraatti muunnetaan peräkkäin isositraatti, alfa-ketoglutaraatti, sukkinyyli-CoA, fumaraatti ja malaatti ennen kuin vaihe, joka tuottaa uudelleen oksaloasetaattia, tapahtuu. Prosessissa kaksi CO2 molekyylit kierrosta kohden (ja siten neljä kutakin glukoosimolekyyliä ylävirtaan) menetetään ympäristöön, kun taas niiden vapautumisessa vapautunut energia käytetään tuottamaan yhteensä kaksi ATP: tä, kuusi NADH: ta ja kaksi FADH: ta2 (elektronin kantaja, joka on samanlainen kuin NADH) glykolyysiin menevää glukoosimolekyyliä kohti.
Katsottiin toisin, kun otettiin oksaloasetaatti kokonaan seoksesta, kun asetyyli-CoA-molekyyli pääsee Krebsin sykliin, nettotuloksena on jonkin verran ATP: tä ja paljon elektronikantajia seuraaville ETC-reaktioille mitokondriossa kalvo.