The Krebsa cikls, kas pazīstams arī kā citronskābes cikls vai trikarboksilskābes (TCA) cikls, notiek eikariotu organismu mitohondrijos. Tas ir pirmais no diviem formālajiem procesiem, kas saistīti ar aerobā elpošana. Otrais ir elektronu transporta ķēde (ETC) reakcijas.
Krebsa ciklu ievada glikolīze, kas ir glikozes sadalīšana piruvātā ar nelielu daudzumu ATP (adenozīna trifosfāts, šūnu "enerģijas valūta") un NADH (nikotīnamīda adenīna dinukleotīda reducētā forma), kas process. Glikolīze un divi tai sekojošie aerobie procesi atspoguļo pilnīgu šūnu elpošanu.
Lai gan galu galā mērķis ir ATP ģenerēšana, Krebsa cikls ir netiešs, lai arī būtisks faktors, kas veicina aerobās elpošanas iespējamo augsto ATP iznākumu.
Glikolīze
Sākuma molekula glikolīzei ir sešu oglekļa cukurs glikoze, kas pēc savas būtības ir universāla barības vielu molekula. Pēc tam, kad glikoze nonāk šūnā, tā tiek fosforilēta (t.i., tai ir pievienota fosfātu grupa), pārkārtota, fosforilēts otro reizi un sadalīts trīs oglekļa molekulu pārī, katrai no tām ir sava fosfātu grupa pievienots.
Katram šī identisko molekulu pāra pārstāvim tiek veikta cita fosforilēšana. Šī molekula tiek pārkārtota, veidojot piruvātu virknē darbību, kas katrai molekulai rada vienu NADH, četras fosfātu grupas (divas no katras molekulas) tiek izmantotas, lai izveidotu četras ATP. Tā kā glikolīzes pirmajai daļai ir nepieciešami divi ATP, glikozes neto rezultāts ir divi piruvāti, viens ATP un divi NADH.
Krebsa cikla pārskats
Krebsa cikla diagramma ir neaizstājama, mēģinot vizualizēt procesu. Tas sākas ar acetil koenzīms A (acetil CoA) mitohondriju matricā vai organellu interjerā. Acetil CoA ir divu oglekļa molekula, kas izveidota no trīs oglekļa piruvāta molekulām glikolīzē ar CO2 (oglekļa dioksīds), kas izdalās procesā.
Acetil CoA apvienojas ar četru oglekļa molekulu, lai sāktu ciklu, izveidojot sešu oglekļa molekulu. Veicot virkni soļu, kas saistīti ar oglekļa atomu kā CO zudumu2 un dažu ATP radīšana kopā ar dažiem vērtīgiem elektronu nesējiem sešu oglekļa starpmolekula tiek reducēta par četru oglekļa molekulu. Bet tas padara šo ciklu: Šis četru oglekļa produkts ir tā pati molekula, kas procesa sākumā apvienojas ar acetil CoA.
Krebsa cikls ir ritenis, kas nekad neapstājas griezties, kamēr tajā tiek ievadīts acetil CoA, lai tas turpinātu griezties.
Krebsa cikla reaģenti
Vienīgie Krebsa cikla reaģenti ir acetil CoA un iepriekšminētā četru oglekļa molekula, oksaloacetāts. Acetil CoA pieejamība ir atkarīga no pietiekama skābekļa daudzuma, kas atbilst konkrētās šūnas vajadzībām. Ja šūnas īpašnieks intensīvi vingrina, šūnai var nākties paļauties gandrīz tikai uz glikolīzi, līdz skābekļa "parādu" var "samaksāt" samazinātas slodzes intensitātes laikā.
Oksaloacetāts kopā ar acetil CoA fermenta citrāta sintāzes ietekmē veidojas citrātsvai līdzvērtīgi citronskābe. Tas atbrīvo acetil CoA molekulas koenzīma daļu, atbrīvojot to izmantošanai šūnu elpošanas augšpusējā reakcijā.
Krebsa velosipēdu izstrādājumi
Citrāts tiek secīgi pārveidots par izocitrāts, alfa-ketoglutarāts, sukcinil CoA, fumarāts un malāts pirms notiek solis, kas atkārtoti ģenerē oksaloacetātu. Šajā procesā divi CO2 molekulas vienā cikla pagriezienā (un tādējādi četras uz katru glikozes molekulu augšpusē) tiek zaudētas vidē, savukārt to izdalīšanās laikā atbrīvotā enerģija tiek izmantota, lai radītu kopējo divi ATP, seši NADH un divi FADH2 (elektronu nesējs, kas līdzīgs NADH) uz vienu glikozes molekulu, kas nonāk glikolīzē.
Skatoties citādi, oksalacetātu no maisījuma pilnībā izņemot, kad acetils CoA molekula nonāk Krebsa ciklā, neto rezultāts ir daži ATP un daudz elektronu nesēju turpmākajām ETC reakcijām mitohondrijā membrāna.
