Цикл кребса что это такое простым языком?

14 ответов на вопрос “Цикл кребса что это такое простым языком?”

Kamellia 18-05-2019 Ответить

Некоторые реакции и соединения цикла трикарбоновых кислот впервые были открыты Альбертом Сент-Дьёрди в 1930 году. Он выяснил роль главного компонента цикла – фумарата. Нобелевское общество посчитало данные открытия значимыми и присудило премию, которую Сент-Дьёрди в 1937 году и получил.
Полностью все реакции как они протекают одна за другой и появляющиеся соединения в 1937 году определил Ханс Адольф Кребс. За данное открытие в 1953 году ему также была вручена премия того же общества (вместе с Липманом Ф.).
Кратко о цикле Кребса понятно: смысл открытия
Энергетический потенциал клеток, и организма в целом, зависит от вещества глюкозы, содержащейся в крови. Переработке глюкозы и превращению в энергию помогают митохондрии. После преобразований глюкоза трансформируется в вещество «аденозинтрифосфат» (АТФ). АТФ является основным источником энергии клеток. АТФ встраивается в белок клеток и дает энергию всем системам органов.
Простого преобразования глюкозы в АТФ нет. Есть цепочка преобразований, которая и называется циклом Кребса. Его еще называют циклом клеточного дыхания, поскольку большая часть его стадий идет при наличии кислорода.
Цикл Кребса (цикл лимонной кислоты, цитратный цикл, трикарбоновых кислот ЦТК) идет при наличии более чем 100 химических элементов. Дефицит или отсутствие какого-то из элементов делает цикл недостаточно действенным, что ведёт к нарушению обмена веществ.
Можно выделить важнейшие функции данного цикла:
* энергетическая;
* анаболическая: соединение жирных белков, аминокислот и т.д.;
* катаболическая: обращение некоторых веществ в элементы, содействующие производству энергии;
* транспортная, при которой идет транспортировка водорода, который участвует в дыхании клеток.
Клиническое значение
Если ЦТК нарушится, то это приведет к развитию серьёзных болезней. Ферменты цикла кодируются генами. Мутации фумаразы вызовут развитие опухолей почек и гладких мышц; порченный ген сукцинатдегидрогеназы ведет к раку надпочечников.
Дефекты фумаразы влекут и нарушения в функционировании нервной системы.
Мутации, модифицирующие активность ?-кетоглутаратдегидрогеназы, ведут к увеличению в моче продуктов разложения аминокислот, то есть болезни лейциноз (при которой моча имеет запах сиропа клена).
Этапы цикла Кребса
Первый этап рассматривают как этап с разделением глюкозы на 2 молекулы кислоты. Пировиноградная кислота имеет важную роль в обмене веществ, от неё зависит функционирование печени. Также при реакции появляется молочная кислота. Она важна для мозга, нервной системы, сердца, поперечнополосатой мускулатуры, эритроцитов.
Идет реакция отщепления карбоксильной группы аминокислот. При этом образуется кофермент А. Он ответственен за переправление углерода при процессах обмена. При объединении с молекулой щавелевой кислоты формируется цитрат, участвующий в переноске полезные вещества. На этом этапе кофермент А высвобождается, а кроме того, образуется молекула воды.
Вторая стадия идет с отделением молекул воды от цитрата. Так появляется аконитовая кислота, помогает в появлении изоцитрата.
Третий этап. От изолимонной кислоты отщепляется карбоксильная группа, с появление кетоглутаровой кислоты. Альфа-кетоглутарат помогает улучшать всасывание аминокислот из пищи, повышает обмен веществ и предотвращает стрессы. Также формируется NADH – такое вещество которое необходимо для протекания обменных и окислительных процессов.
Далее при отсоединении карбоксильной группы формируется сукцинил-КоА, являющийся значимым элементом в появлении анаболических веществ (белков и т.д.). Идет объединение с молекулой воды и выделяется энергия из вещества «аденозинтрифосфат».
Далее цикл замыкается, а именно сукцинат потеряет молекулу воды, что трансформирует его в фумарат. К фумарату прикрепляется вода и появляется яблочная кислота, она в свою очередь окисляется, что приводит к оксалоацетату. Оксалоацетат выступает катализатором в процессах что перечислены выше. Его количество на единицу объема в митохондриях постоянна, но, довольно низка.
Подробнее смотрите в Википедии, к примеру: https:// ru.wikipedia.org/wiki/Цикл_трикарбоновых_кислот
Александр, автор “Популярно о здоровье” (www.rasteniya-lecarstvennie.ru)
Google
Mr.PoZiTiV4iK 18-05-2019 Ответить

Энергия в человеческом организме зависит от глюкозы, это вещество, содержащееся в крови. Чтобы трансформировать глюкозу в энергию, в клетках организма содержатся митохондрии. Когда весь процесс трансформации проходит, из глюкозы получается вещество аденозинтрифосфат, сокращенно именующийся АТФ. Именно АТФ является главным источником энергии в человеческом организме.

Структура получаемого вещества дает ему возможность встраиваться в белок, чтобы обеспечивать необходимым количеством энергии органы и системы человека. Сама глюкоза напрямую не может трансформироваться в АТФ, поэтому для данного процесса требуются сложные механизмы. Именно таким механизмом и является цикл Кребса.

Если простым языком объяснять данный процесс, то можно сказать, что цикл Кребса – это цепь химических реакций, которые происходят в нашем организме, точнее в каждой его клеточке. Этот процесс представляет собой цикл, и называется он так, потому что происходит бесконечно. Когда цикл Кребса проходит полностью, в результате производиться вещество аденозинтрифосфат. Это энергетическая основа для того, чтобы организм человека мог функционировать.
По иному данный цикл называют дыханием клеток. Второе название процесс получил из-за того, что все его стадии требуют присутствия кислорода. Во время данного процесса происходит производство аминокислот и углеводов. По этому можно судить, что цикл выполняет еще одну функцию – строительную.

Для того чтобы вышеописанный процесс мог реализоваться, в организме человека должно быть достаточно микроэлементов, их должно быть не менее ста. В число необходимых составляющих входят и витамины. Если микроэлементов недостаточно, не хватает хотя бы одного из них, то цикл не будет настолько эффективным. А неэффективность цикла Кребса приводит к тому, что нарушается метаболизм в организме.

Регуляция цикла

Регуляция такого явления как цикл Кребса имеет большое влияние на работу организма человека. Она важна для того, чтобы он мог приспосабливаться к тому, как меняются условия внешней среды, а также к тому, как изменяются физиологические системы. Есть факторы регуляторные, которые подразделяются на несколько групп:
регуляция, которая происходит с углесодержащими субстратами, а также продуктами, которые являются промежуточными в самом цикле;
регуляция с помощью адениловых нуклеотидов, которые могут быть как коферментами, так и продуктами конечного процесса.
В начале необходимо разобрать в том, что собой представляют функции продуктов при прохождении цикла, являющимися промежуточными.
Обратим внимание на роль оксалоацетата. Это очень важный элемент, поскольку, когда его тканевые запасы уменьшаются, цикл перестает повторяться.

При этом истощается очень важный источник энергии организма, и последствия этого для клеток являются ужасными. Последствия пагубные еще и потому, что нет достаточного количества оксалоацетата, который нужен для того, чтобы действовал ацетил-КоА. Ацетил-КоА образуется во время катаболизма углеводов и жиров. При этом скапливаются двухуглеродные фрагменты. Когда они конденсируются, то в тканях скапливается избыточное количество ацетоацетата. Помимо него накапливаются и иные похожие тела. При этом в человеческом организме развивается кетоз, представляющий собой патологическое состояние.
В каждом случае, когда происходит образование ацетил-КоА, и его много, то оксалоацетата не хватает для того, чтобы его конденсировать. При каждом из этих циклов происходит кетоз. Проще можно сказать, что кетоз провоцирует недостаток оксалоацетата, если его уровень ниже количества ацетил-КоА.

При возникновении кетоза в организме происходит нарушения между процессами окисления жиров и катаболизмом углеводов. Данное явление обусловлено тем, что последние могут производить оксалоцеатат при карбоксилировании пирувата. Эта реакция проходит процесс катализации. Катализируется она в митохондриях биотиновым ферментом. Это основной механизм, в результате которого в организме вырабатываются углеводы. Так образуется СО2, который в дальнейшем принимает участие в цикле Кребса. Он также обеспечивает процесс глюконеогенеза фрагментами, которые содержат углеводы.
Реакции данного цикла ведут к тому, что образуется оксалоацетат. Его регуляция происходит как обратная связь, и это обеспечивается тем, что оксалоацетат действует как конкурентный ингибитор сукцинатдегидрогеназы. При этом, фермент имеет значение регулятора в данном цикле.
Подводя итог, следует сказать, что цикл Кребса представляет собой процессы в клетках организма, способные вырабатывать энергию для его нормального функционирования. Если данный процесс происходит неправильно, то это приводит к патологическому состоянию и нарушенному обмену веществ в организме человека.

Видео
Crazy Night 18-05-2019 Ответить

Смотреть что такое “ЦИКЛ КРЕБСА” в других словарях:

Цикл Кребса — Цикл трикарбоновых кислот (цикл Кребса, цитратный цикл) центральная часть общего пути катаболизма, циклический биохимический аэробный процесс, в ходе которого происходит превращение двух и трёхуглеродных соединений, образующихся как промежуточные … Википедия
цикл Кребса — Цикл трикарбоновых кислот, цикл последовательных реакций в клетках аэробных организмов, в результате которых происходит синтез молекул АТФ [http://www.dunwoodypress.com/148/PDF/Biotech Eng Rus.pdf] Тематики биотехнологии EN Krebs cycle … Справочник технического переводчика
цикл кребса — – метаболитический путь, приводящий к полному разрушению ацетил КоА до конечных продуктов – CO2 и H2O … Краткий словарь биохимических терминов
цикл Кребса — trikarboksirugsciu ciklas statusas T sritis chemija apibreztis Baltymu, riebalu ir angliavandeniu oksidacinio skaidymo organizme ciklas. atitikmenys: angl. citric acid cycle; Krebs cycle; tricarboxylic acid cycle rus. цикл Кребса; цикл лимонной… … Chemijos terminu aiskinamasis zodynas
цикл Кребса — tricarboxylic acid (Krebs, citric acid) cycle цикл трикарбоновых кислот, цикл Кребса. Важнейшая циклическая последовательность метаболических реакций у аэробных организмов (эу и прокариот), в результате которых происходит последовательное… … Молекулярная биология и генетика. Толковый словарь.
ЦИКЛ КРЕБСА — то же, что трикарбоновых кислот цикл … Естествознание. Энциклопедический словарь
Цикл Кребса (Krebs Cycle), Цикл Лимонной Кислоты (Citric Acid Cycle) — сложный цикл реакций, где в качестве катализаторов выступают ферменты; эти реакции проходят в клетках всех животных и заключаются в разложении ацетата в присутствии кислорода с выделением энергии в виде АТФ (по цепи передачи электронов) и… … Медицинские термины
ЦИКЛ КРЕБСА, ЦИКЛ ЛИМОННОЙ КИСЛОТЫ — (citric acid cycle) сложный цикл реакций, где в качестве катализаторов выступают ферменты; эти реакции проходят в клетках всех животных и заключаются в разложении ацетата в присутствии кислорода с выделением энергии в виде АТФ (по цепи передачи… … Толковый словарь по медицине
ЦИКЛ КРЕБСА (цикл трикарбоновых кислот — цикл лимонной кислоты) сложный циклический ферментативный процесс, при котором в организме происходит окисление пировиноградной кислоты с образованием углекислого газа, воды и энергии в виде АТФ; занимает центральное положение в общей системе… … Словарь ботанических терминов
Цикл трикарбоновых кислот — Цик … Википедия
MaRFiX_WoLF 18-05-2019 Ответить

Энергия, получаемая посредством цикла Кребса (также ЦТК – цикл трикарбоновых кислот), идет на нужды отдельных клеток, которые в свою очередь составляют различные ткани и, соответственно, органы и системы нашего организма. Поскольку без энергии организм попросту не может существовать, митохондрии постоянно работают над тем, чтобы бесперебойно поставлять в клетки необходимую им энергию.
Аденозин трифосфат (АТФ) – именно это соединение является универсальным источником энергии, необходимым для протекания всех биохимических процессов в нашем организме.
ЦТК – это центральный метаболический путь, в результате которого завершается окисление метаболитов:
жирных кислот;
аминокислот;
моносахаридов.
В процессе аэробного распада эти биомолекулы расщепляются на меньшие молекулы, которые используются для получения энергии или синтеза новых молекул.

Цикл трикарбоновых кислот состоит из 8 этапов, т.е. реакций:
1. Образование лимонной кислоты:

2. Образование изолимонной кислоты:

3. Дегидрирование и прямое декарбоксилирование изолимонной кислоты.

4. Окислительное декарбоксилирование α-кетоглутаровой кислоты

5. Субстратное фосфорилирование

6. Дегидрирование янтарной кислоты сукцинат-дегидрогеназой

7. Образование яблочной кислоты ферментом фумаразой

8. Образование оксалацетата

Таким образом, после завершения реакций, которые составляют цикл Кребса:
одна молекула ацетил-КоА (образованная в результате распада глюкозы) окисляется до двух молекул углекислого газа;
три молекулы NAD восстанавливаются до NADH;
одна молекула ФАД восстанавливается до ФАДН2;
образуется одна молекула ГТФ (эквивалент АТФ).
Молекулы НАДН и ФАДН2 действуют как переносчики электронов и используются для образования АТФ на следующей стадии метаболизма глюкозы – окислительном фосфорилировании.
Функции цикла Кребса:
катаболическая (окисление ацетильных остатков топливных молекул до конечных продуктов обмена);
анаболическая (субстраты цикла Кребса – основа для синтеза молекул, в т.ч. аминокислот и глюкозы);
интегративная (ЦТК – связующее звено между анаболическими и катаболическими реакциями);
водорододонорная (поставка 3 НАДН.Н+ и 1 ФАДН2 на дыхательную цепь митохондрий);
энергетическая.
Недостаток элементов, необходимых для нормального протекания цикла Кребса, может привести к серьезным проблемам в организме, связанным с нехваткой энергии.
Благодаря метаболической гибкости организм способен использовать в качестве источника энергии не только глюкозу, но и жиры, расщепление которых также дает молекулы, образующие пировиноградную кислоту (задействуется в цикле Кребса). Таким образом, протекающий надлежащим образом ЦТК обеспечивает получение энергии и строительных блоков для образования новых молекул.
Mogore 18-05-2019 Ответить

ЦИКЛ
ТРИКАРБОНОВЫХ КИСЛОТ (ЦИКЛ КРЕБСА)
Цикл
трикарбоновых кислот
впервые был открыт английским биохимиком
Г. Кребсом.
Он первым постулировал значение данного
цикла для полного сгорания пирувата,
главным источником которого является
гликолитическое превращение углеводов.
В дальнейшем было показано, что цикл
трикарбо-новых кислот
является тем центром, в котором сходятся
практически все метаболические пути.
Таким образом, цикл
Кребса
– общий конечный путь окисления
ацетильных
групп (в виде ацетил-КоА), в которые
превращается в процессе катаболизма
большая часть органических молекул,
играющих роль «клеточного топлива»:
углеводов,
жирных
кислот
и аминокислот.
Образовавшийся
в результате окислительного
декарбоксилирования
пирувата в митохондриях
ацетил-КоА вступает в цикл
Кребса.
Данный цикл происходит в матриксе
митохондрий
и состоит из восьми последовательных
реакций
(рис. 10.9). Начинается цикл с присоединения
ацетил-КоА к оксалоацетату и образования
лимонной
кислоты
(цитрата).
Затем лимонная
кислота
(шестиуглеродное соединение) путем ряда
дегидрирований
(отнятие водорода)
и двух декарбоксилирований
(отщепление СО2)
теряет два углеродных атома
и снова в цикле
Кребса
превращается в оксалоацетат
(четырехуглеродное соединение), т.е. в
результате полного оборота цикла одна
молекула
ацетил-КоА сгорает до СО2
и Н2О,
а молекула
окса-лоацетата регенерируется. Рассмотрим
все восемь последовательных
реакций
(этапов) цикла
Кребса.

Рис.
10.9. Цикл
трикарбоновых кислот
(цикл
Кребса).
Первая
реакция
катализируется ферментом
цит-рат-синтазой, при этом ацетильная
группа ацетил-КоА конденсируется с
оксалоацетатом, в результате чего
образуется лимонная
кислота:

По-видимому,
в данной реакции
в качестве промежуточного продукта
образуется связанный с ферментом
цитрил-КоА. Затем последний самопроизвольно
и необратимо гидролизуется с образованием
цитрата
и HS-KoA.
В
результате второй реакции
образовавшаяся лимонная
кислота
подвергается дегидратированию с
образованием цис-аконитовой кислоты,
которая, присоединяя молекулу
воды,
переходит в изолимонную
кислоту
(изоцитрат). Катализирует эти обратимые
реакции
гидратации–дегидратации фермент
аконитатгидратаза (аконитаза). В
результате происходит взаимоперемещение
Н и ОН в молекуле
цитрата:

Третья
реакция,
по-видимому, лимитирует скорость цикла
Кребса.
Изолимонная
кислота
дегидрируется в присутствии НАД-зависимой
изо-цитратдегидрогеназы.

В
ходе изоцитратдегидрогеназной реакции
изолимонная
кислота
одновременно декарбоксилируется.
НАД-зависимая изоцитратдегидрогеназа
является аллостерическим ферментом,
которому в качестве специфического
активатора
необходим АДФ.
Кроме того, фермент
для проявления своей активности
нуждается в ионах
Mg2+или
Мn2+.
Во
время четвертой реакции
происходит окислительное декарбокси-лирование
?-кетоглутаровой кислоты
с образованием высокоэнергетического
соединения сукцинил-КоА. Механизм этой
реакции
сходен с таковым реакции
окислительного декарбоксилирования
пирувата до ацетил-КоА,
?-кетоглутаратдегидрогеназный комплекс
напоминает по своей структуре
пируватдегидрогеназный комплекс. Как
в одном, так и в другом случае в реакции
принимают участие 5 коферментов:
ТПФ, амид липоевой
кислоты,
HS-KoA, ФАД и НАД+.

Пятая
реакция
катализируется ферментом
сукцинил-КоА-синтета-зой. В ходе этой
реакции
сукцинил-КоА при участии ГТФ и
неорганического
фосфата
превращается в янтарную
кислоту
(сукцинат).
Одновременно происходит образование
высокоэргической фосфатной связи ГТФ
за счет высокоэргической тиоэфирной
связи сукцинил-КоА:

В
результате шестой реакции
сукцинат
дегидрируется в фумаровую
кислоту.
Окисление
сукцината
катализируется сукцинатдегидрогеназой,
в молекуле
которой с белком
прочно (ковалентно) связан кофермент
ФАД. В свою очередь сукцинатдегидрогеназа
прочно связана с внутренней ми-тохондриальной
мембраной:

Седьмая
реакция
осуществляется под влиянием фермента
фума-ратгидратазы (фумаразы).
Образовавшаяся при этом фумаровая
кислота
гидратируется, продуктом реакции
является яблочная
кислота
(малат). Следует отметить, что
фумаратгидратаза обладает
стереоспецифичностью
(см. главу 4) – в ходе реакции
образуется L-яблочная кислота:

Наконец,
в ходе восьмой реакции
цикла
трикарбоновых кислот
под влиянием митохондриальной
НАД-зависимой малатдегидрогеназы
происходит окисление
L-малата в оксалоацетат:

Как
видно, за один оборот цикла, состоящего
из восьми ферментативных реакций,
происходит полное окисление
(«сгорание») одной молекулы
ацетил-КоА. Для непрерывной работы цикла
необходимо постоянное поступление в
систему ацетил-КоА, а коферменты
(НАД+
и ФАД), перешедшие в восстановленное
состояние, должны снова и снова окисляться.
Это окисление
осуществляется в системе переносчиков
электронов
в дыхательной
цепи
(в цепи
дыхательных
ферментов),
локализованной в мембране
митохондрий.
Образовавшийся ФАДН2
прочно связан с СДГ, поэтому он передает
атомы
водорода
через KoQ. Освобождающаяся в результате
окисления
ацетил-КоА энергия в значительной мере
сосредоточивается в макроэргических
фосфатных связях АТФ.
Из 4 пар
атомов
водорода
3 пары
переносят НАДН на систему транспорта
электронов;
при этом в расчете на каждую пару
в системе биологического окисления
образуется 3 молекулы
АТФ
(в процессе сопряженного окислительного
фосфорилирования),
а всего, следовательно, 9 молекул
АТФ
(см. главу 9). Одна пара
атомов
от сукцинатдегидрогеназы-ФАДН2
попадает в систему транспорта электронов
через KoQ, в результате образуется только
2 молекулы
АТФ.
В ходе цикла
Кребса
синтезируется также одна молекула
ГТФ (субстратное фосфорилирование),
что равносильно одной молекуле
АТФ.
Итак, при окислении
одной молекулы
ацетил-КоА в цикле
Кребса
и системе окислительного
фосфорилирования
может образоваться 12 молекул
АТФ.
Если
подсчитать полный энергетический эффект
гликолитического расщепления глюкозы
и последующего окисления
двух образовавшихся молекул
пирувата до СО2
и Н2О,
то он окажется значительно большим.
Как
отмечалось, одна молекула
НАДН (3 молекулы
АТФ)
образуется при окислительном
декарбоксилировании
пирувата в ацетил-КоА. При расщеплении
одной молекулы
глюкозы
образуется 2 молекулы
пирувата, а при окислении
их до 2 молекул
ацетил-КоА и последующих 2 оборотов
цикла
трикарбоновых кислот
синтезируется 30 молекул
АТФ
(следовательно, окисление
молекулы
пирувата до СО2
и Н2О
дает 15 молекул
АТФ).
К этому количеству надо добавить 2
молекулы
АТФ,
образующиеся при аэробном гликолизе,
и 6 молекул
АТФ,
синтезирующихся за счет окисления
2 молекул
внемитохондриального НАДН, которые
образуются при окислении
2 молекул
глицеральдегид-3-фосфата в дегидрогеназной
реакции
гликолиза.
Следовательно, при расщеплении в тканях
одной молекулы
глюкозы
по уравнению С6Н12О6
+ 6О2
—> 6СО2
+ 6Н2О
синтезируется 38 молекул
АТФ.
Несомненно, что в энергетическом
отношении полное расщепление глюкозы
является более эффективным процессом,
чем анаэробный гликолиз.
Необходимо
отметить, что образовавшиеся в процессе
превращения глицеральдегид-3-фосфата
2 молекулы
НАДН в дальнейшем при окислении
могут давать не 6 молекул
АТФ,
а только 4. Дело в том, что сами молекулы
внемитохондриального НАДН не способны
проникать через мембрану
внутрь митохондрий.
Однако отдаваемые ими электроны
могут включаться в митохондриальную
цепь биологического окисления
с помощью так называемого глицеролфосфатного
челночного механизма (рис. 10.10).
Ци-топлазматический НАДН сначала
реагирует с цитоплазматическим
ди-гидроксиацетонфосфатом, образуя
глицерол-3-фосфат. Реакция
катализи-

Рис.
10.10. Глицеролфосфатный
челночный механизм. Объяснение в тексте.
руется
НАД-зависимой цитоплазматической
глицерол-3-фосфат-дегидроге-назой:
Дигидроксиацетонфосфат
+ НАДН + Н+
Глицерол-3-фосфат + НАД+.
Образовавшийся
глицерол-3-фосфат легко проникает через
митохонд-риальную мембрану.
Внутри митохондрии
другая (митохондриальная)
глицерол-3-фосфат-дегидрогеназа
(флавиновый фермент)
снова окисляет глицерол-3-фосфат до
диоксиацетонфосфата:
Глицерол-3-фосфат
+ ФАД Диоксиацетонфосфат + ФАДН2.
Восстановленный
флавопротеин
(фермент-ФАДН2)
вводит на уровне KoQ приобретенные им
электроны
в цепь биологического окисления
и сопряженного с ним окислительного
фосфорилирования,
а диоксиаце-тонфосфат выходит из
митохондрий
в цитоплазму
и может вновь взаимодействовать с
цитоплазматическим НАДН + Н+.
Таким образом, пара
электронов
(из одной молекулы
цитоплазматического НАДН + Н+),
вводимая в дыхательную
цепь
с помощью глицеролфосфатного челночного
механизма, дает не 3, а 2 АТФ.

Рис.
10.11. Малат-аспартатная
челночная система для переноса
восстанавливающих эквивалентов от
цитозольного НАДН в митохондриальный
матрикс. Объяснение в тексте.
В
дальнейшем было показано, что с помощью
данного челночного механизма лишь в
скелетных мышцах и мозге осуществляется
перенос восстановленных эквивалентов
от цитозольного НАДН + Н+
в митохондрии.
В
клетках
печени,
почек и сердца действует более сложная
малат-ас-партатная челночная система.
Действие такого челночного механизма
становится возможным благодаря
присутствию малатдегидрогеназы
и ас-партатаминотрансферазы как в
цитозоле, так и в митохондриях.
Установлено,
что от цитозольного НАДН + Н+
восстановленные эквиваленты сначала
при участии фермента
малатдегидрогеназы
(рис. 10.11) переносятся на цитозольный
оксалоацетат. В результате образуется
малат, который с помощью системы,
транспортирующей дикарбоновые
кислоты,
проходит через внутреннюю мембрану
митохондрии
в матрикс. Здесь малат окисляется в
оксалоацетат, а матриксный НАД+
восстанавливается в НАДН + Н+,
который может теперь передавать свои
электроны
в цепь
дыхательных
ферментов,
локализованную на внутренней мембране
митохондрии.
В свою очередь образовавшийся оксалоацетат
в присутствии глутамата и фермента
АсАТ вступает в реакцию
трансаминирования.
Образующиеся аспарат и ?-кетоглутарат
с помощью специальных транспортных
систем способны проходить через мембрану
митохондрий.
Транспортирование
в цитозоле регенерирует оксалоацетат,
что вызывает к действию следующий цикл.
В целом процесс включает легкообратимые
реакции,
происходит без потребления энергии,
«движущей силой» его является постоянное
восстановление
НАД+
в цитозоле гли-церальдегид-3-фосфатом,
образующимся при катаболизме
глюкозы.
Итак,
если функционирует малат-аспартатный
механизм, то в результате полного
окисления
одной молекулы
глюкозы
может образоваться не 36, а 38 молекул
АТФ
(табл. 10.1).

В
табл. 10.1 приведены реакции,
в которых происходит образование
высокоэргических фосфатных связей в
ходе катаболизма
глюкозы,
с указанием эффективности процесса в
аэробных и анаэробных условиях
Министерство
образования Российской федерации
Самарский
Государственный технический университет
Кафедра
«Органической химии»
Реферат
на тему:
«ЦИКЛ
ТРИКАРБОНОВЫХ КИСЛОТ (ЦИКЛ КРЕБСА)»
Выполнил
студент:
III
– НТФ – 11
Ерошкина
Н.В.
Проверил:
Самара,2012
год.
Zulugrel 18-05-2019 Ответить

Цикл Кребса также называется циклом трикарбоновых кислот, так как они образуются в нем в качестве промежуточных продуктов. Представляет собой ферментативный кольцевой конвейер, «работающий» в матриксе митохондрий.
Результатом цикла Кребса является синтез небольшого количества АТФ и образование НАД · H2, который далее направляется на следующий этап клеточного дыхания – дыхательную цепь (окислительное фосфорилирование), расположенную на внутренней мембране митохондрий.
Образовавшаяся в результате гликолиза пировиноградная кислота (пируват) поступает в митохондрии, где она в конечном итоге полностью окисляется, превращаясь в углекислый газ и воду. Сначала это происходит в цикле Кребса, затем при окислительном фосфорилировании.
До цикла Кребса пируват декарбоксилируется и дегидрируется. В результате декарбоксилирования отщепляется молекула CO2, дегидрирование — это отщепление атомов водорода. Они соединяются с НАД.
В результате из пировиноградной кислоты образуется уксусная, которая присоединяется к коферменту А. Получается ацетилкофермент А (ацетил-КоА) – CH3CO~S-КоА, содержащий высокоэнергетическую связь.
Превращение пирувата в ацетил-КоА обеспечивает большой ферментативный комплекс, состоящий из десятков полипептидов, связанным с переносчиками электронов.
Цикл Кребса начинается с гидролиза ацетил-КоА, при котором отщепляется ацетильная группа, содержащая два атома углерода. Далее ацетильная группа включается в цикл трикарбоновых кислот.
Ацетильная группа присоединяется к щавелевоуксусной кислоте, имеющей четыре атома углерода. В результате образуется лимонная кислота, включающая шесть атомов углерода. Энергию для этой реакции поставляет макроэргическая связь ацетил-КоА.
Далее следует цепь реакций, в которых связанная в цикле Кребса ацетильная группа дегидрируются с высвобождением четырех пар атомов водорода и декарбоксилируются с образованием двух молекул CO2. При этом для окисления используется кислород, отщепляемый от двух молекул воды, а не молекулярный. Процесс называется окислительным декарбоксилированием. В конце цикла щавелевоуксусная кислота регенерируется.
Вернемся на этап лимонной кислоты. Ее окисление проходит за ряд ферментативных реакций, при которых образуются изолимонная, щавелевоянтарная и другие кислоты. В результате этих реакций, на разных стадиях цикла, восстанавливаются три молекулы НАД и одна ФАД, образуется ГТФ (гуанозинтрифосфат), содержащий макроэргическую фосфатную связь, энергия которой впоследствии используется для фосфорилирования АДФ. В результате образуется молекула АТФ.
Лимонная кислота теряет два атома углерода с образованием двух молекул CO2.
В результате ферментативных реакций лимонная кислота превращается в щавелевоуксусную, которая снова может соединиться с ацетил-КоА. Цикл повторяется.
В составе лимонной кислоты присоединившийся остаток ацетил-КоА сгорает с образованием углекислого газа, атомов водорода и электронов. Водород и электроны переносятся на НАД и ФАД, которые являются акцепторами для него.
Окисление одной молекулы ацетил-КоА дает одну молекулу АТФ, четыре атома водорода и две молекулы углекислого газа. То есть углекислый газ, выделяемый при аэробном дыхании, образуется на этапе цикла Кребса. При этом молекулярный кислород (O2) здесь не используется, он необходим лишь на этапе окислительного фосфорилирования.
Атомы водорода присоединяются к НАД или ФАД, в таком виде далее попадают в дыхательную цепь.
Одна молекула глюкозы дает две молекулы пирувата и, следовательно, два ацетил-КоА. Таким образом на одну молекулу глюкозы приходится два оборота цикла трикарбоновых кислот. В общей сложности образуются две молекулы АТФ, четыре CO2, восемь атомов H.
Следует отметить, что не только глюкоза и образующийся из нее пируват поступают в цикл Кребса. В результате расщепления ферментом липазой жиров образуются жирные кислоты, окисление которых также приводит к образованию ацетил-КоА, восстановлению НАД, а также ФАД (флавинадениндинуклеотида).
Если клетка испытывает дефицит углеводов и жиров, то окислению могут подвергаться аминокислоты. При этом образуются ацетил-КоА и органические кислоты, которые далее участвуют в цикле Кребса.
Таким образом неважно, каким был первичный источник энергии. В любом случае образуется ацетил-КоА, представляющий собой универсальное для клетки соединение.
Akula 18-05-2019 Ответить

Цикл Кребса – это последовательность биохимических реакций с участием трикарбоновых кислот. Иначе цикл Кребса называют циклом лимонной кислоты, поскольку он начинается с образования этого вещества. У эукариот цикл Кребса протекает в митохондриях.
В ходе цикла Кребса пировиноградная кислота (ПВК) расщепляется до углекислого газа и атомов водорода, связанных с немембранными переносчиками НАД и ФАД. При этом окисление двух молей ПВК приводит к образованию двух молей ГТФ (макроэргического соединения, сходного с АТФ по строению и содержанию энергии).
Level 1
ПВК отщепляет СО2 и взаимодействует с коферментом КоА (HS-КоА) и переносчиком НАД+. В результате образуется восстановленная форма НАД·Н+Н+ и ацетил-КоА (СН3СО~S-КоА). Ацетил-КоА включается в последующие реакции. В ходе этих реакций образуются 2 моля СО2 и атомы водорода (протоны и электроны), связанные с переносчиками НАД+ и ФАД. Кроме того, в цикле Кребса при расщеплении одного остатка СН3СО- до СО2 и атомов водорода образуется один моль ГТФ (аналога АТФ): в итоге один моль глюкозы в цикле Кребса дает два моля ГТФ (поскольку при гликолизе из одного моля глюкозы образуется два моля ПВК).
Level 2
Подготовительный этап. ПВК (С3Н4О3) отщепляет СО2 и взаимодействует с восстановленным коферментом HS-КоА и окисленным переносчиком НАД+. В результате образуется восстановленная форма НАД·Н+Н+ и ацетил-КоА (СН3СО~S-КоА).
1 этап. Ацетил-КоА реагирует с дикарбоновой четырехуглеродной органической кислотой (щавелевоуксусной кислотой, или ЩУК); в результате образуется трикарбоновая шестиуглеродная лимонная кислота, а кофермент КоА переходит в свободное состояние.
2 и 3 этапы. Происходит перестройка молекулы лимонной кислоты с образованием изолимонной кислоты. От изолимонной кислоты отщепляются 2Н с образованием восстановленной формы НАД·Н+Н+ и шестиуглеродной трикарбоновой кислоты (щавелевоянтарной кислоты, или ЩЯК). Далее от ЩЯК отщепляется СО2, и образуется пятиуглеродная дикарбоновая кислота (б-кетоглутаровая кислота).
4 и 5 этапы. От б-кетоглутаровой кислоты отщепляется СО2, отщепляются 2Н, и образуется четырехуглеродная дикарбоновая кислота (янтарная кислота); эти процессы протекают с участием КоА и сопровождаются образованием одного моля ГТФ.
6 этап. Янтарная кислота отдает 2Н переносчику ФАД и превращается в фумаровую кислоту.
7 этап. Фумаровая кислота присоединяет молекулу Н2О и превращается в яблочную кислоту.
8 этап. Яблочная кислота отщепляет 2Н; в результате образуется восстановленная форма НАД·Н+Н+ и щавелевоуксусная кислота (ЩУК).
Далее ЩУК реагирует с ацетил-КоА, и цикл начинается сначала. Таким образом, в цикле Кребса окисление одного моля ПВК сопровождается образованием двух молей СО2, трех молей НАД·Н+Н+ и одного моля ФАД·2Н. (Отметим, что один моль СО2 образовался на подготовительном этапе, на этом же этапе образуется один моль НАД·Н+Н+.)Углекислый газ удаляется из клетки, а атомы водорода (протоны и электроны), связанные с переносчиками, направляются на внутреннюю мембрану митохондрии.
Level 3
Подготовительный этап. ПВК (С3Н4О3) отщепляет СО2 и взаимодействует с восстановленным коферментом КоА·Н и окисленным переносчиком НАД+. В результате образуется восстановленная форма НАД·Н+Н+ и ацетил-КоА (СН3СО~S-КоА). Окисление ПВК происходит с помощью фермента пируватдегидрогеназы.
1 этап. Ацетил-КоА – СН3СО~S-КоА – вступает в реакцию с дикарбоновой ЩУК – С4Н4О5 (в этой реакции принимает участие Н2О). В результате образуется трикарбоновая лимонная кислота – С6Н8О7, а кофермент КоА переходит в свободное состояние (HS·КоА). Образование лимонной кислоты происходит с участием фермента цитратсинтетазы.
2 этап. Лимонная кислота (С6Н8О7) отщепляет молекулу воды и превращается в цис-аконитовую кислоту. Затем цис-аконитовая кислота присоединяет молекулу воды и превращается в изолимоную кислоту (С6Н8О7). Образование аконитовой кислоты происходит с участием фермента аконитазы.
3 этап. От изолимонной кислоты (С6Н8О7) отщепляется 2Н с образованием восстановленной формы НАД·Н+Н+ и ЩЯК – С6Н6О7. От ЩЯК отщепляется СО2, и образуется дикарбоновая б-кетоглутаровая кислота – С5Н6О5. Окисление изолимонной кислоты с образованием ЩЯК происходит с участием фермента изоцитратдегидрогеназы.
4 и 5 этапы. От б-кетоглутаровой кислоты отщепляется СО2, отщепляются 2Н, и образуется четырехуглеродная дикарбоновая кислота (янтарная кислота) – С4Н6О4. Эти процессы протекают с участием Н2О и КоА и сопровождаются образованием одного моля ГТФ. Окисление б-кетоглутаровой кислоты с образованием янтарной кислоты происходит с участием ферментов б-кетоглутаратдегидрогеназы и сукцинилтиокиназы.
6 этап. Янтарная кислота С4Н6О4 отдает 2Н переносчику ФАД и превращается в фумаровую кислоту – С4Н4О4. Окисление янтарной кислоты с образованием фумаровой кислоты происходит с участием фермента сукцинатдегидрогеназы.
7 этап. Фумаровая кислота присоединяет молекулу Н2О и превращается в яблочную кислоту – С4Н6О5. Образование яблочной кислоты происходит с участием фермента фумаразы.
8 этап. Яблочная кислота отщепляет 2Н; в результате образуется восстановленная форма НАД·Н+Н+ и ЩУК С4Н4О5. Окисление яблочной кислоты с образованием ЩУК происходит с участием фермента малатдегидрогеназы.
Далее ЩУК реагирует с ацетил-КоА, и цикл начинается сначала. Нужно отметить, что почти все реакции цикла Кребса обратимы; при этом каждый фермент катализирует как прямую, так и обратную реакции. Необратимой является лишь реакция образования лимонной кислоты.
Екатерина Богданова 18-05-2019 Ответить

Смотреть что такое “цикл Кребса” в других словарях:

Цикл Кребса — Цикл трикарбоновых кислот (цикл Кребса, цитратный цикл) центральная часть общего пути катаболизма, циклический биохимический аэробный процесс, в ходе которого происходит превращение двух и трёхуглеродных соединений, образующихся как промежуточные … Википедия
ЦИКЛ КРЕБСА — (цикл лимонной и трикарбоновой кислот), система биохимических реакций, посредством которой большинство организмов ЭУКАРИОТОВ получают основную энергию в результате окисления пищи. Происходит в КЛЕТКАХ МИТОХОНДРИЙ. Включает несколько химических… … Научно-технический энциклопедический словарь
цикл Кребса — Цикл трикарбоновых кислот, цикл последовательных реакций в клетках аэробных организмов, в результате которых происходит синтез молекул АТФ [http://www.dunwoodypress.com/148/PDF/Biotech Eng Rus.pdf] Тематики биотехнологии EN Krebs cycle … Справочник технического переводчика
цикл кребса — – метаболитический путь, приводящий к полному разрушению ацетил КоА до конечных продуктов – CO2 и H2O … Краткий словарь биохимических терминов
цикл Кребса — trikarboksirugsciu ciklas statusas T sritis chemija apibreztis Baltymu, riebalu ir angliavandeniu oksidacinio skaidymo organizme ciklas. atitikmenys: angl. citric acid cycle; Krebs cycle; tricarboxylic acid cycle rus. цикл Кребса; цикл лимонной… … Chemijos terminu aiskinamasis zodynas
ЦИКЛ КРЕБСА — то же, что трикарбоновых кислот цикл … Естествознание. Энциклопедический словарь
Цикл Кребса (Krebs Cycle), Цикл Лимонной Кислоты (Citric Acid Cycle) — сложный цикл реакций, где в качестве катализаторов выступают ферменты; эти реакции проходят в клетках всех животных и заключаются в разложении ацетата в присутствии кислорода с выделением энергии в виде АТФ (по цепи передачи электронов) и… … Медицинские термины
ЦИКЛ КРЕБСА, ЦИКЛ ЛИМОННОЙ КИСЛОТЫ — (citric acid cycle) сложный цикл реакций, где в качестве катализаторов выступают ферменты; эти реакции проходят в клетках всех животных и заключаются в разложении ацетата в присутствии кислорода с выделением энергии в виде АТФ (по цепи передачи… … Толковый словарь по медицине
ЦИКЛ КРЕБСА (цикл трикарбоновых кислот — цикл лимонной кислоты) сложный циклический ферментативный процесс, при котором в организме происходит окисление пировиноградной кислоты с образованием углекислого газа, воды и энергии в виде АТФ; занимает центральное положение в общей системе… … Словарь ботанических терминов
Цикл трикарбоновых кислот — Цик … Википедия
Skih 18-05-2019 Ответить

Смотреть что такое “цикл кребса” в других словарях:

Цикл Кребса — Цикл трикарбоновых кислот (цикл Кребса, цитратный цикл) центральная часть общего пути катаболизма, циклический биохимический аэробный процесс, в ходе которого происходит превращение двух и трёхуглеродных соединений, образующихся как промежуточные … Википедия
ЦИКЛ КРЕБСА — (цикл лимонной и трикарбоновой кислот), система биохимических реакций, посредством которой большинство организмов ЭУКАРИОТОВ получают основную энергию в результате окисления пищи. Происходит в КЛЕТКАХ МИТОХОНДРИЙ. Включает несколько химических… … Научно-технический энциклопедический словарь
цикл Кребса — Цикл трикарбоновых кислот, цикл последовательных реакций в клетках аэробных организмов, в результате которых происходит синтез молекул АТФ [http://www.dunwoodypress.com/148/PDF/Biotech Eng Rus.pdf] Тематики биотехнологии EN Krebs cycle … Справочник технического переводчика
цикл Кребса — trikarboksirugsciu ciklas statusas T sritis chemija apibreztis Baltymu, riebalu ir angliavandeniu oksidacinio skaidymo organizme ciklas. atitikmenys: angl. citric acid cycle; Krebs cycle; tricarboxylic acid cycle rus. цикл Кребса; цикл лимонной… … Chemijos terminu aiskinamasis zodynas
цикл Кребса — tricarboxylic acid (Krebs, citric acid) cycle цикл трикарбоновых кислот, цикл Кребса. Важнейшая циклическая последовательность метаболических реакций у аэробных организмов (эу и прокариот), в результате которых происходит последовательное… … Молекулярная биология и генетика. Толковый словарь.
ЦИКЛ КРЕБСА — то же, что трикарбоновых кислот цикл … Естествознание. Энциклопедический словарь
Цикл Кребса (Krebs Cycle), Цикл Лимонной Кислоты (Citric Acid Cycle) — сложный цикл реакций, где в качестве катализаторов выступают ферменты; эти реакции проходят в клетках всех животных и заключаются в разложении ацетата в присутствии кислорода с выделением энергии в виде АТФ (по цепи передачи электронов) и… … Медицинские термины
ЦИКЛ КРЕБСА, ЦИКЛ ЛИМОННОЙ КИСЛОТЫ — (citric acid cycle) сложный цикл реакций, где в качестве катализаторов выступают ферменты; эти реакции проходят в клетках всех животных и заключаются в разложении ацетата в присутствии кислорода с выделением энергии в виде АТФ (по цепи передачи… … Толковый словарь по медицине
ЦИКЛ КРЕБСА (цикл трикарбоновых кислот — цикл лимонной кислоты) сложный циклический ферментативный процесс, при котором в организме происходит окисление пировиноградной кислоты с образованием углекислого газа, воды и энергии в виде АТФ; занимает центральное положение в общей системе… … Словарь ботанических терминов
Цикл трикарбоновых кислот — Цик … Википедия
VideoAnswer 18-05-2019 Ответить
VideoAnswer 18-05-2019 Ответить
VideoAnswer 18-05-2019 Ответить
VideoAnswer 18-05-2019 Ответить

Цикл кребса что это такое простым языком?

14 ответов на вопрос “Цикл кребса что это такое простым языком?”

Добавить ответ Отменить ответ