Mis on Krebsi tsükkel:
Krebsi tsükkel ehk sidrunhappetsükkel tekitab suurema osa elektronide kandjast (energiast), mis ühendatakse elektronide transpordiahelas (CTE) eukarüootsete rakkude rakulise hingamise viimases osas.
Seda tuntakse ka sidrunhappetsüklina, kuna see on tsitraadi oksüdatsiooni, redutseerimise ja muundamise ahel.
Tsitraat ehk sidrunhape on kuue süsinikuga struktuur, mis lõpetab tsükli regenereerides oksaloatsetaadis. Oksaloatsetaat on sidrunhappe uuesti tootmiseks vajalik molekul.
Krebsi tsükkel on võimalik ainult tänu glükoosimolekulile, mis tekitab Calvini tsükli või fotosünteesi tumeda faasi.
Glükoos tekitab glükolüüsi teel kaks püruvaati, mis Krebsi tsükli ettevalmistavas faasis loovad atsitraüül-CoA, mis on vajalik sitraadi või sidrunhappe saamiseks.
Krebsi tsükli reaktsioonid toimuvad mitokondrite sisemembraanis, intermembraanses ruumis, mis asub kristallide ja välimise membraani vahel.
See tsükkel vajab toimimiseks ensümaatilist katalüüsi, see tähendab ensüümide abi, et molekulid saaksid üksteisega reageerida ja seda peetakse tsükliks, kuna molekulide taaskasutamine toimub.
Krebsi tsükli sammud
Krebsi tsükli algust peetakse mõnes raamatus glükolüüsil tekkinud glükoosi muundamisest kaheks püruvaadiks.
Vaatamata sellele, kui kaaluda molekuli taaskasutust tsükli tähistamiseks, siis kuna molekul on regenereeritud nelja süsinikuga oksaloatsetaat, käsitleme enne seda toimuvat faasi ettevalmistavana.
Ettevalmistavas etapis eraldub glükolüüsi teel saadud glükoos, moodustades kaks kolmesüsinikulist püruvaati, mis toodavad püruvaadi kohta ka ühte ATP ja ühte NADH.
Iga püruvaat oksüdeerub kahe süsinikuga atsetüül-CoA molekuliks ja tekitab NAD + -st NADH.
Krebsi tsükkel läbib iga tsükli kaks korda samaaegselt läbi kahe atsetüül-CoA koensüümi, mis genereerivad kaks ülalnimetatud püruvaati.
Iga tsükkel on jagatud üheksaks etapiks, kus täpsustatakse kõige olulisemad katalüsaatorensüümid vajaliku energiabilansi reguleerimiseks:
Esimene samm
Kahe süsinikuga atsetüül-CoA molekul seondub nelja süsinikuga oksaloatsetaadi molekuliga.
Vaba rühm CoA.
Toodab kuue süsiniktsitraati (sidrunhape).
Teine ja kolmas samm
Kuue süsinikuga tsitraatmolekul muundatakse isotsitraat-isomeeriks kõigepealt vee molekuli eemaldamise teel ja järgmises etapis selle uuesti ühendamise teel.
Vabastab veemolekuli.
Toodab isomeeri isotsitraati ja H2O.
Neljas samm
Kuue süsinikuga isotsitraadi molekul oksüdeeritakse a-ketoglutaraadiks.
LiberaCO2 (süsiniku molekul).
Toodab NADH + -st viiesüsinikulist a-ketoglutaraati ja NADH-d.
Asjakohane ensüüm: isotsitraatdehüdrogenaas.
Viies samm
Viie süsinikuga α-ketoglutaraadi molekul oksüdeeritakse, saades suktsinüül-CoA.
Vabastab CO2 (süsiniku molekul).
Toodab nelja süsinikuga suktsinüül-CoA-d.
Asjakohane ensüüm: α-ketoglutaraatdehüdrogenaas.
Kuues samm
Nelja süsinikuga suktsinüül-CoA molekul asendab oma CoA rühma fosfaatrühmaga, saades suktsinaadi.
See toodab ADP-st nelja süsinikusuktsinaati ja ATP-d või SKT-st GTP-d.
Seitsmes samm
Nelja süsinikuga suktsinaatmolekul oksüdeeritakse, moodustades fumaraadi.
Toodab neli süsinikfumaraati ja FDA FADH2.
Ensüüm: võimaldab FADH2-l oma elektronid otse elektronitranspordiahelasse viia.
Kaheksas samm
Nelja süsinikuga fumaraadi molekul lisatakse malaadi molekulile.
Vabastage H2VÕI.
Toodab nelja süsinikusisaldusega malaati.
Üheksas samm
Nelja süsinikuga malaatmolekul oksüdeeritakse, regenereerides oksaloatsetaatmolekuli.
Toodab: nelja süsinikuga oksaloatsetaati ja NADH NAD + -st.
Krebsi tsüklitooted
Krebsi tsükkel toodab suurema osa teoreetilisest ATP-st, mida rakuline hingamine tekitab.
Krebsi tsüklit vaadeldakse nelja süsinikmolekuli oksaloatsetaadi või oksaloäädikhappe ja kahe süsiniku atsetüül-CoA koensüümi kombinatsioonist sidrunhappe või kuue süsiniku tsitraadi saamiseks.
Selles mõttes tekitab iga Krebsi tsükkel 3 NADH 3 NADH +, 1 ATP 1 ADP ja 1 FADH2 1 FAD.
Kuna tsükkel toimub kaks atsetüül-CoA koensüümi, mis on toodetud eelmises faasis, mida nimetatakse püruvaadi oksüdatsiooniks, samaaegselt kaks korda, tuleb see korrutada kahega, mille tulemuseks on:
- 6 NADH, mis genereerib 18 ATP-d
- 2 ATP
- 2 FADH2, mis genereerib 4 ATP-d
Ülaltoodud summa annab meile 38 38 teoreetilisest ATP-st, mis tulenevad rakuhingamisest.
Ülejäänud ATP saadakse glükolüüsil ja püruvaadi oksüdeerimisel.
Mitokondrid.
Hingamise tüübid.
