Ce este ciclul Krebs:
Ciclul Krebs sau ciclul acidului citric, generează majoritatea purtătorilor de electroni (energie) care vor fi conectați în lanțul de transport al electronilor (CTE) în ultima parte a respirației celulare a celulelor eucariote.
Este, de asemenea, cunoscut sub numele de ciclul acidului citric, deoarece este un lanț de oxidare, reducere și transformare a citratului.
Citratul sau acidul citric este o structură cu șase atomi de carbon care finalizează ciclul prin regenerarea în oxaloacetat. Oxaloacetatul este molecula necesară pentru a produce din nou acid citric.
Ciclul Krebs este posibil numai datorită moleculei de glucoză care produce ciclul Calvin sau fazei întunecate a fotosintezei.
Glucoza, prin glicoliză, va genera cei doi piruvati care vor produce, în ceea ce se consideră faza pregătitoare a ciclului Krebs, acetil-CoA, necesar pentru a obține citrat sau acid citric.
Reacțiile ciclului Krebs au loc în membrana interioară a mitocondriilor, în spațiul intermembranar care este situat între cristale și membrana exterioară.
Acest ciclu are nevoie de cataliză enzimatică pentru a funcționa, adică are nevoie de ajutorul enzimelor, astfel încât moleculele să poată reacționa între ele și este considerat un ciclu, deoarece există o reutilizare a moleculelor.
Etapele ciclului Krebs
Începutul ciclului Krebs este luat în considerare în unele cărți din transformarea glucozei generate de glicoliză în doi piruvati.
În ciuda acestui fapt, dacă luăm în considerare reutilizarea unei molecule pentru a desemna un ciclu, deoarece molecula este oxaloacetat de patru carbon regenerat, vom considera faza dinaintea acesteia ca fiind pregătitoare.
În faza pregătitoare, glucoza obținută din glicoliză se va separa pentru a crea doi piruvati cu trei carbon, producând, de asemenea, un ATP și un NADH per piruvat.
Fiecare piruvat se va oxida într-o moleculă de acetil-CoA cu doi carbon și va genera un NADH din NAD +.
Ciclul Krebs rulează fiecare ciclu de două ori simultan prin cele două coenzime acetil-CoA care generează cele două piruvate menționate mai sus.
Fiecare ciclu este împărțit în nouă etape în care vor fi detaliate cele mai relevante enzime catalizatoare pentru reglarea echilibrului energetic necesar:
Primul pas
Molecula de acetil-CoA cu doi carbon se leagă de molecula de oxaloacetat de patru carbon.
Grup gratuit CoA.
Produce citrat de șase carbon (acid citric).
Al doilea și al treilea pas
Molecula de citrat de șase carbon este transformată într-un izomer izocitrat, mai întâi prin îndepărtarea unei molecule de apă și, în etapa următoare, încorporarea acesteia din nou.
Eliberează molecula de apă.
Produce izocitrat de izomeri și H2O.
Al patrulea pas
Molecula de izocitrat de șase carbon este oxidată la α-cetoglutarat.
LiberaCO2 (o moleculă de carbon).
Produce α-cetoglutarat de cinci carbon și NADH din NADH +.
Enzimă relevantă: izocitrat dehidrogenază.
Al cincilea pas
Molecula de α-cetoglutarat cu cinci atomi de carbon este oxidată pentru a obține succinil-CoA.
Lansează CO2 (o moleculă de carbon).
Produce succinil-CoA cu patru carbon.
Enzimă relevantă: α-cetoglutarat dehidrogenază.
Al șaselea pas
Molecula de succinil-CoA cu patru carboni își înlocuiește grupa CoA cu o grupare fosfat, producând succinat.
Produce succinat cu patru carbon și ATP din ADP sau GTP din PIB.
Al șaptelea pas
Molecula de succinat cu patru carbonuri este oxidată pentru a forma fumarat.
Produce patru fumarat de carbon și FDA FADH2.
Enzimă: permite FADH2 să-și transfere electronii direct în lanțul de transport al electronilor.
Al optulea pas
Molecula de fumarat de patru carboni este adăugată la molecula de malat.
Eliberați H2SAU.
Produce malat cu patru carbon.
Al nouălea pas
Molecula de malat de patru carbon este oxidată, regenerând molecula de oxaloacetat.
Produce: oxaloacetat de patru carbon și NADH de la NAD +.
Produsele ciclului Krebs
Ciclul Krebs produce marea majoritate a ATP-ului teoretic pe care îl generează respirația celulară.
Ciclul Krebs va fi luat în considerare din combinația dintre oxaloacetatul de moleculă cu patru carboni sau acid oxaloacetic cu coenzima acetil-CoA cu doi carbon pentru a produce acid citric sau citrat de șase carbon.
În acest sens, fiecare ciclu Krebs produce 3 NADH de 3 NADH +, 1 ATP de 1 ADP și 1 FADH2 de 1 FAD.
Deoarece ciclul are loc de două ori simultan datorită celor două coenzime acetil-CoA produse de faza anterioară numită oxidare piruvat, acesta trebuie înmulțit cu două, ceea ce are ca rezultat:
- 6 NADH care vor genera 18 ATP
- 2 ATP
- 2 FADH2 care vor genera 4 ATP
Suma de mai sus ne oferă 24 din cele 38 de ATP-uri teoretice care rezultă din respirația celulară.
ATP-ul rămas se va obține din glicoliză și oxidarea piruvatului.
Mitocondriile.
Tipuri de respirație.
