Цикл кребса: центральна роль в метаболізмі клітини

Кожному відомо, що для нормальної роботи організм потребує регулярного надходження цілого ряду поживних речовин, які потрібні для здорового метаболізму і, відповідно, балансу процесів вироблення і витрачання енергії. Процес вироблення енергії, як відомо, протікає в мітохондріях, які завдяки цій особливості і отримали назву енергетичних центрів клітин. А послідовність хімічних реакцій, яка дозволяє отримати енергію для роботи кожної клітинки тіла, називається циклом Кребса.

Цикл Кребса - чудеса, які відбуваються в мітохондріях

Енергія, що отримується за допомогою циклу Кребса (також ЦТК - цикл трикарбонових кислот), йде на потреби окремих клітин, які в свою чергу складають різні тканини і, відповідно, органи і системи нашого організму. Оскільки без енергії організм просто не може існувати, мітохондрії постійно працюють над тим, щоб безперебійно постачати в клітини необхідну їм енергію.

Аденозин трифосфат (АТФ) - саме це з`єднання є універсальним джерелом енергії, необхідним для протікання всіх біохімічних процесів в нашому організмі.

ЦТК - це центральний метаболічний шлях, в результаті якого завершується окислення метаболітів:

• жирних кислот;
• амінокислот;
• моносахаридів.

У процесі аеробного розпаду ці біомолекули розщеплюються на менші молекули, які використовуються для отримання енергії або синтезу нових молекул.

Відео: Popular Videos - Biology & Cell

Цикл трикарбонових кислот складається з 8 етапів, тобто реакцій:

1. Освіта лимонної кислоти:

2. Освіта ізолімонной кислоти:

3. Дегидрирование і пряме декарбоксилирование ізолімонной кислоти.

4. Окислювальне декарбоксилювання -кетоглутаровой кислоти

5. Субстратне фосфорилирование

6. Дегидрирование бурштинової кислоти сукцинат-дегідрогеназ

7. Освіта яблучної кислоти ферментом фумарази

Відео: Луї Ігнарро про оксиду азоту

8. Освіта оксалацетата

Таким чином, після завершення реакцій, які складають цикл Кребса:

• одна молекула ацетил-КоА (утворена в результаті розпаду глюкози) окислюється до двох молекул вуглекислого газу;
• три молекули NAD відновлюються до NADH;
• одна молекула ФАД відновлюється до ФАДН₂;
• утворюється одна молекула ГТФ (еквівалент АТФ).

Молекули НАДН і ФАДН₂ діють як переносники електронів і використовуються для утворення АТФ на наступній стадії метаболізму глюкози - окисного фосфорилювання.

Функції циклу Кребса:

• катаболическая (окислення ацетильних залишків паливних молекул до кінцевих продуктів обміну);
• анаболічні (субстрати циклу Кребса - основа для синтезу молекул, в т.ч. амінокислот і глюкози);
• інтеграційна (ЦТК - сполучна ланка між анаболічними і катаболічних реакціями);
• водорододонорная (поставка 3 НАДН.Н⁺ і 1 ФАДН₂ на дихальну ланцюг мітохондрій);
• енергетична.

Недолік елементів, необхідних для нормального протікання циклу Кребса, може привести до серйозних проблем в організмі, пов`язаних з нестачею енергії.

Відео: coMra-Therapy - A Brief Explanation

Завдяки метаболічної гнучкості організм здатний використовувати в якості джерела енергії не тільки глюкозу, але і жири, розщеплення яких також дає молекули, що утворюють пировиноградную кислоту (задіюється в циклі Кребса). Таким чином, що протікає належним чином ЦТК забезпечує отримання енергії і будівельних блоків для утворення нових молекул.