Reklama

Cykl Krebsa

Spis treści

Cykl Krebsa (inaczej cykl kwasu cytrynowego) jest centralnym szlakiem metabolicznym, w którym zbiegają się drogi procesów utleniania podstawowych substratów oddechowych:

Dochodzi do niego w macierzy mitochondrialnej eukariontów oraz cytoplazmie prokariontów.

 

Cykl Krebsa – schemat

W pierwszej reakcji cyklu reszta kwasu octowego (2 atomy węgla) zostaje przeniesiona z acetylo CoA na szczawiooctan (4 atomy węgla). Prowadzi to do powstania cytrynianu (6 atomów węgla). W czasie cyklu zachodzi dwukrotna dekarboksylacja, czyli odłączenie dwutlenku węgla (CO2), co w końcu prowadzi do odtworzenia 4-węglowego szczawiooctanu. Dekarboksylacja zachodzi w reakcji 3, gdzie 6-węglowy izocytrynian zostaje przekształcony w 5-węglowy alfa-ketoglutaran oraz w reakcji 4, gdzie tenże alfa-ketoglutaran przechodzi w 4-węglowy bursztynylo CoA. W czasie jednego obiegu cyklu Krebsa dochodzi więc do dehydrogenacji aż czterokrotnie. Etap 5 cyklu jest przykładem fosforylacji substratowej. Tworzony tutaj GTP jest całkowicie równoważny ATP pod względem energetycznym. Ostatni z metabolitów cyklu – szczawiooctan – ponownie wchodzi w reakcję z acetylo-CoA, zamykając tym samym koło cyklu.

Podsumowanie

Substratem jest acetylo-CoA, który łączy się ze szczawiooctanem dając cytrynian. Następnie w wyniku reakcji:

  • izomeryzacji
  • dehydrogenacji
  • hydratacji
  • dehydratacji
  • dekarboksylacji

cytrynian utlenia się do 2 cząsteczek CO2. W tym samym momencie regeneruje się cząsteczka szczawiooctanu, redukują 3 cząsteczki NAD i jedna FAD. Ponadto powstaje cząsteczka ATP lub GTP.

Sumaryczny zysk energetyczny cyklu wynosi 12 wiązań wysokoenergetycznych z 1 cząsteczki acetylo-CoA.

Regulacja cyklu Krebsa

Regulacja szybkości przepływu metabolitów przez cykl Krebsa zależy przede wszystkim od 2 enzymów:

  • dehydrogenazy izocytrynianu (etap 3);
  • dehydrogenazy alfa-ketoglutaranu (etap 4).

Oba te enzymy aktywują jony wapnia, NAD+ i ADP, zaś hamują je NADH oraz ATP.

Cykl Krebsa – znaczenie i funkcje

Omawiany cykl Krebsa pełni 2 podstawowe role w przemianach katabolicznych.

Po pierwsze, stanowi końcowy etap utleniania cukrów, kwasów tłuszczowych i aminokwasów, prowadząc tym samym do całkowitego utlenienia tych związków do CO2. Dodatkowo dostarcza wodór z utlenianych substancji do łańcucha oddechowego, gdzie powstaje drugi produkt kompletnego rozkładu związków organicznych – woda.

Po drugie, cykl Krebsa posiada duże znaczenie jako pula metabolitów dla przemian anabolicznych, np. dla syntezy aminokwasów lub glukoneogenezy.

To, czy cykl Krebsa uczestniczy głównie w przemianach katabolicznych czy anabolicznych zależy w dużej mierze od tkanki. Przykładowo, w mięśniu przeważają procesy kataboliczne, zaś w wątrobie anaboliczne.

Zaburzenia cyklu Krebsa

Z zaburzeniem aktywności enzymów biorących udział w cyklu Krebsa wiąże się choroba beri-beri. Na cały proces negatywnie wpływają również zatrucia arsenem czy rtęcią.



Polecane produkty:

Bibliografia

  1. Berg J., Tymoczko J., Stryer L., Cykl kwasu cytrynowego, Biochemia, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2007.
  2. Korzeniewski B., Metabolizm, Wydawnictwo Erem-Fosze, Rzeszów 1995.

Zapisz się do newslettera!

Kategorie wpisów
Centrum Fizjoterapeuty
Sklep Fizjoterapeuty
Bezpłatne konsultacje
Kubek dla Fizjoterapeuty
Oferty pracy

Najpopularniejsze w zdrowie

Zostań z nami

Polecane artykuły

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *