چرخه کربس - مراحل اصلی و مفاهیم برای سیستم های بیولوژیکی

بخش عمده ای از انرژی شیمیایی کربن تحت شرایط هوازی شامل اکسیژن آزاد. چرخه کربس نیز چرخه اسید سیتریک، و یا تنفس سلول نامیده می شود. A. زنت-گیورگی، A. Lehninger، چرخه کربس X را نام داده شده، SE سورین و دیگران است: در رمزگشایی واکنش های فردی از روند توسط بسیاری از دانشمندان حضور داشتند.

بین شکست هوازی و بی هوازی از کربوهیدرات رابطه همبستگی نزدیک وجود دارد. اول از همه، آن است که در حضور پیرویک اسید، که تکمیل هضم بی هوازی از کربوهیدرات ها و آغاز می شود بیان تنفس سلولی (چرخه کربس). هر دو مراحل توسط همان آنزیم کاتالیز می شود. انرژی شیمیایی آزاد شده توسط فسفوریلاسیون است، به عنوان macroergs ATP می باشد. واکنش های شیمیایی درگیر همان کوآنزیم (NAD، NADP) و کاتیونهای. تفاوت به شرح زیر است: اگر شکست بی هوازی از کربوهیدرات عمدتا در hyaloplasm موضعی، واکنش تنفس سلولی به طور عمده در میتوکندری رخ می دهد.

تحت شرایط خاصی است تضاد بین دو فاز وجود دارد. بنابراین، حضور اکسیژن سرعت واکنش گلیکولیز کاهش شدت (اثر پاستور). محصولات گلیکولیز ممکن است متابولیسم هوازی از کربوهیدرات (اثر پشت نفر قبلی) را مهار کند.

چرخه کربس است یک سری از واکنش های شیمیایی و در نتیجه محصولات تخریب از کربوهیدرات به دی اکسید کربن و آب، و انرژی شیمیایی انباشته شده در ترکیبات غنی از انرژی اکسید می شود. اسید oxaloacetic (SCHOK) - در طول تنفس سلولی است "حامل" تولید شده است. پس از آن تراکم با "حامل" فعال اسید استیک مانده. tricarboxylic اسید وجود دارد - سیتریک. در واکنش های شیمیایی است، یک "به نوبه خود" باقی مانده در چرخه اسید استیک وجود دارد. از آنجا که هر مولکول از پیرویک اسید تشکیل شده است هجده مولکول های اسید adenozintrifosfatnoy. در پایان چرخه آن منتشر شد "حامل"، که با مولکول های جدید باقی مانده فعال اسید استیک واکنش نشان می دهد.

واکنش چرخه کربس

اگر محصول نهایی از هضم بی هوازی از کربوهیدرات اسید لاکتیک است، تحت تاثیر لاکتات دهیدروژناز اکسیده به آمینازپیرویک اسید. بخشی از مولکول اسید آمینازپیرویک سنتز "حامل" است SCHOK آنزیم کربوکسیلاز پیروات در حضور غلظت Mg2 + یون تحت تاثیر قرار. atsetilkoenzima A (استیل- CoA) - مولکول قسمت پیرویک اسید یک منبع از یک "استات فعال» است. واکنش است که تحت تاثیر پیروات دهیدروژناز انجام شده است. استیل- CoA شامل باند انرژی، که تجمع در اطراف 5/7 درصد از انرژی است. انرژی شیمیایی فله تولید شده توسط اکسیداسیون "استات فعال".

تحت تأثیر tsitratsintetazy شروع به کارکرد درست چرخه کربس، که منجر به تشکیل اسید سیترات. این اسید است akonitat hydratase dehydrogenated تحت تاثیر و تبدیل به اسید سیس aconitic که پس از علاوه بر این از مولکول آب عبور می کند به isocitric. بین سه اسید tricarboxylic تعادل پویا ایجاد شده است.

ایزوسیتریک اسید اکسید می شود به oxalosuccinic، که decarboxylated و تبدیل به آلفا-کتوگلوتاریک اسید. واکنش های isocitrate آنزیم کاتالیز می شود. آلفا-کتوگلوتاریک اسید تحت تاثیر آنزیم 2-oxo- (آلفا کتو) -glutaratdegidrogenazy decarboxylated، و در نتیجه شکل گیری سوکسینیل کوآ شامل باند انرژی است.

در مرحله بعد سوکسینیل کوآ توسط آنزیم سوکسینیل کوآ سنتز انتقال باند انرژی GDF (اسید guanozindifosfatnoy). GTP (اسید guanozintrifosfatnaya) تحت تاثیر سیکلاز آنزیم می فرستد باند GTP-انرژی AMP (اسید adenozinmonofosfatnoy). کربس چرخه: فرمول - GTP + AMP - تولید ناخالص داخلی + ADP.

اسید سوکسینیک تحت عمل از آنزیم سوکسینات (LDH) به فوماریک اکسید می شود. SDG کوآنزیم است فلاوین آدنین دی نوکلئوتید. فومارات آنزیم fumaratgidratazy تحت تاثیر قرار است به اسید مالیک، که به نوبه خود اکسیده به فرم SCHOK تبدیل شده است. در حضور سیستم واکنش استیل- CoA SCHOK دوباره در چرخه اسید tricarboxylic گنجانده شده است.

بنابراین، هر مولکول گلوکز به 38 مولکول ATP تشکیل (- با توجه به گلیکولیز بی هوازی، شش - دو عنوان یک نتیجه از اکسیداسیون از دو مولکول NAD · H + H +، که در طول oksireduktsii گلیکولیتیک و 30 تشکیل - با توجه به TCA). بهره وری CTL های اختصاصی از 0.5. بقیه انرژی به صورت گرما تلف. TCA اکسیده اسید لاکتات 16-33٪، بقیه از جرم آن در گلیکوژن و دستگاه از گلیکوژن است.