Forstå Krebs-syklusen i mobil respirasjon

Som andre levende ting, må celler utføre metabolisme for å produsere energi, hvorav den ene er gjennom respirasjon. Cellular respirasjon kan være aerob, noe som betyr at det innebærer fullstendig nedbrytning av substratet i nærvær av oksygen. Aerob respirasjon finner sted i mitokondriene i cellen og produserer mer energi. En av trinnene i aerob respirasjon er krebs-syklusen. Krebs-syklusen ble oppdaget av en tysk lege og biokjemiker, Hans Adolf Krebs.

Krebs-syklusen er en serie kjemiske reaksjoner som forekommer i levende celler for å produsere energi fra acetyl co-A, som er en endring fra pyruvinsyre som følge av glykolyse. Stadiene av aerob respirasjon starter fra glykolyse, oksidativ dekarboksylering, krebs-syklusen og elektronoverføring.

I denne artikkelen vil vi diskutere prosessen som finner sted i krebs-syklusen.

Mesteparten av energien som trengs av levende ting kommer fra katabolismen eller nedbrytningen av glukose som oppstår i celler. Til å begynne med vil glukose gjennomgå en glykolyseprosess som vil konvertere den til pyruvinsyre. Hvis det ikke er oksygen, vil pyruvinsyre bli behandlet gjennom anaerob respirasjon for å bli melkesyre eller alkohol. Men hvis det er oksygen, vil pyruvinsyre bli behandlet gjennom aerob respirasjon for å bli bearbeidet til energi, vann og karbondioksid.

(Les også: Faktorer som påvirker evolusjon)

I krebs-syklusen er det to viktige stadier, nemlig oksidativ dekarboksylering og krebs-syklusen . Oksidativ dekarboksylering refererer til trinnet i omdannelsen av pyruvinsyre til acetyl co-A. Videre vil acetyl co-A bringes til mitokondriell matrise for å gjennomgå krebs-syklusen.

Oksidativ dekarboksylering

I det oksidative dekarboksyleringstrinnet vil pyruvinsyre fra glykolyse bli omdannet til acetyl co-A. Dette trinnet utføres gjennom flere reaksjoner som katalyseres av et enzymkompleks kalt pyruvatdehydrogenase. Dette enzymet finnes i mitokondriene til eukaryote celler og cytoplasmaet til prokaryote celler.

krebs syklus

Oksidativ dekarboksylering begynner med frigjøring av karboksylgruppen (-COO) fra pyruvinsyre for å bli CO 2 . Deretter ble de gjenværende to atomer av pyrodruesyre i form av CH 3 COO - overfører det overskytende elektroner til å bli NAD + molekylet for å danne NADH. De to karbonatommolekylet vil bli til acetat. Til slutt vil koenzym-A eller co-A være bundet til acetat for å danne acetylkoenzym-A eller acetyl-co-A.

Krebs-syklus

Acetyl co-A-molekylet går deretter inn i krebs-syklusen for å produsere ATP, NADH, FADH 2 og CO 2 . Stadiene i denne prosessen vil danne en sirkel slik at den kalles en syklus.

krebs syklus2

Denne syklusen begynner med at acetyl co-A binder seg til oksaloacetat for å danne sitrat. Denne reaksjonen katalyseres av enzymet citratsyntase. Deretter vil citrat bli omdannet til isocytrat av enzymet akonitase. Isocitratet blir bearbeidet til alfa-ketoglutarat av enzymet isositrat dehydrogenase. Denne reaksjonen frigjør CO 2 og produserer NADH.

Videre omdannes alfa-ketoglutarat eller a-ketoglutarat til succinyl co-A av enzymet alfa ketoglutarat dehydrogenase. Denne reaksjonen frigjør også CO 2 og produserer NADH. Succinyl co-A blir deretter bearbeidet til succinat av enzymet succinyl co-A syntetase. Denne prosessen genererer GTP som deretter kan konverteres til ATP.

Deretter omdannes succinatet fra forrige prosess til fumarat av enzymet succinatdehydrogenase og produserer FADH 2 . Fumarat vil bli omdannet til malat av enzymet fumarase. Malat blir deretter bearbeidet til oksaloacetat av enzymet malatdehydrogenase. Denne prosessen produserer NADH.

Ett acetyl co-A-molekyl som behandles i krebs-syklusen, kan produsere 1 ATP, 3 NADH, 1 FADH 2 og 2 CO 2 . Siden ett glukosemolekyl kan brytes ned i to acetyl-co-A, kan ett glukosemolekyl produsere 2 ATP, 6 NADH, 2 FADH 2 og 4 CO 2 gjennom krebs-syklusen. NADH- og FADH 2- molekylene vil senere komme inn i elektronoverføringsprosessen for å produsere ATP.