Који молекули улазе и излазе из Кребсовог циклуса?

Тхе Кребсов циклус, такође познат као циклус лимунске киселине или циклус трикарбоксилне киселине (ТЦА), одвија се у митохондријима еукариотских организама. То је први од два формална процеса повезана са аеробик дисање. Друго је ланац за транспорт електрона (ЕТЦ) реакције.

Кребсовом циклусу претходи гликолиза, што је разградња глукозе на пируват, са малом количином АТП (аденозин трифосфат, „енергетска валута“ ћелија) и НАДХ (редуковани облик никотинамид аденин динуклеотида) генерисаних у процес. Гликолиза и два аеробна процеса која је прате представљају потпуно ћелијско дисање.

Иако је на крају усмерен на генерисање АТП-а, Кребсов циклус индиректно, иако витално, доприноси коначном високом АТП-у аеробног дисања.

Почетни молекул за гликолизу је шећер од шест угљеника глукоза, који је у природи универзални молекул хранљивих састојака. Након што глукоза уђе у ћелију, она се фосфорилује (тј. Има за себе везану фосфатну групу), преуређује, фосфорилисани други пут и подељени у пар молекула са три угљеника, сваки са својом фосфатном групом у прилогу.

Сваки члан овог пара идентичних молекула пролази кроз другу фосфорилацију. Овај молекул је преуређен да формира пируват у низу корака који генеришу један НАДХ по молекулу, а четири фосфатне групе (по две из сваког молекула) користе се за стварање четири АТП. Али зато што први део гликолизе захтева унос два АТП, нето резултат глукозе је два пирувата, један АТП и два НАДХ.

Кребсов дијаграм циклуса је неопходан при покушају визуализације процеса. Почиње увођењем ацетил коензим А (ацетил ЦоА) у митохондријску матрицу или унутрашњост органела. Ацетил ЦоА је молекул са два угљеника створен од молекула три угљеника пирувата из гликолизе, са ЦО₂ (угљен-диоксид) проливен у процесу.

Ацетил ЦоА комбинује се са молекулом од четири угљеника да би започео циклус, стварајући молекул са шест угљеника. У низу корака који укључују губитак атома угљеника као ЦО₂ и генерација неког АТП заједно са неким вредним носачима електрона, средњи молекул са шест угљеника се редукује на молекул са четири угљеника. Али ево шта чини овај циклус: Овај производ са четири угљеника је исти молекул који се комбинује са ацетил-ЦоА на почетку процеса.

Кребсов циклус је точак који се никада не престаје окретати све док се у њега уноси ацетил ЦоА да би се и даље окретао.

Једини реактанти самог Кребсовог циклуса су ацетил ЦоА и горе поменути молекул од четири угљеника, оксалоацетат. Доступност ацетил ЦоА зависи од довољне количине кисеоника који одговара потребама дате ћелије. Ако власник ћелије енергично вежба, ћелија ће се можда морати ослањати готово искључиво на гликолизу све док „дуг“ кисеоника не буде могуће „платити“ током смањеног интензитета вежбања.

Оксалоацетат у комбинацији са ацетил ЦоА под утицајем ензима цитрат синтазе да би се формирао цитрат, или еквивалентно, лимунска киселина. Ово ослобађа део коензима молекула ацетил ЦоА, ослобађајући га за употребу у узводним реакцијама ћелијског дисања.

Цитрат се секвенцијално претвара у изоцитрат, алфа-кетоглутарат, сукцинил ЦоА, фумарат и малат пре него што се деси корак који поново генерише оксалоацетат. У том процесу две ЦО₂ молекули по окрету циклуса (а самим тим и четири по молекулу глукозе узводно) губе се у животну средину, док се енергија ослобођена њиховим ослобађањем користи за стварање укупно два АТП, шест НАДХ и два ФАДХ₂ (електронски носач сличан НАДХ) по молекулу глукозе који улази у гликолизу.

Посматрано другачије, изношење оксалоацетата из смеше уопште, када молекул ацетил ЦоА уђе у Кребсов циклус, нето резултат је неки АТП и много носача електрона за накнадне ЕТЦ реакције у митохондријуму мембрана.