Was ist der Krebs-Zyklus:
Der Krebs-Zyklus oder Zitronensäure-Zyklus, erzeugt die meisten Elektronenträger (Energie), die in der Elektronentransportkette (CTE) verbunden werden im letzten Teil der Zellatmung eukaryontischer Zellen.
Es ist auch als Zitronensäurezyklus bekannt, da es sich um eine Kette der Oxidation, Reduktion und Umwandlung von Citrat handelt.
Citrat oder Zitronensäure ist eine Struktur mit sechs Kohlenstoffatomen, die den Zyklus durch Regenerierung in Oxalacetat vervollständigt. Oxalacetat ist das Molekül, das notwendig ist, um wieder Zitronensäure zu produzieren.
Der Krebs-Zyklus ist nur dank des Glukosemoleküls möglich, das den Calvin-Zyklus oder die Dunkelphase der Photosynthese erzeugt.
Glucose erzeugt durch Glykolyse die beiden Pyruvate, die in der sogenannten Vorbereitungsphase des Krebs-Zyklus Acetyl-CoA produzieren, das für die Gewinnung von Citrat oder Zitronensäure erforderlich ist.
Die Reaktionen des Krebs-Zyklus finden in der inneren Membran der Mitochondrien statt, im Intermembranraum, der sich zwischen den Kristallen und der äußeren Membran befindet.
Dieser Kreislauf benötigt enzymatische Katalyse, um zu funktionieren, d. h. er benötigt die Hilfe von Enzymen, damit die Moleküle miteinander reagieren können, und wird als Kreislauf angesehen, da die Moleküle wiederverwendet werden.
Schritte des Krebs-Zyklus
Der Beginn des Krebs-Zyklus wird in einigen Büchern von der Umwandlung von Glukose, die durch Glykolyse erzeugt wird, in zwei Pyruvate betrachtet.
Wenn wir jedoch die Wiederverwendung eines Moleküls zur Bezeichnung eines Zyklus betrachten, betrachten wir die Phase davor als vorbereitend, da das Molekül regeneriertes Vier-Kohlenstoff-Oxalacetat ist.
In der Vorbereitungsphase trennt sich die aus der Glykolyse gewonnene Glukose zu zwei Drei-Kohlenstoff-Pyruvaten, die ebenfalls ein ATP und ein NADH pro Pyruvat produzieren.
Jedes Pyruvat oxidiert zu einem Zwei-Kohlenstoff-Acetyl-CoA-Molekül und erzeugt ein NADH aus NAD +.
Der Krebs-Zyklus durchläuft jeden Zyklus zweimal gleichzeitig durch die beiden Acetyl-CoA-Coenzyme, die die beiden oben erwähnten Pyruvate erzeugen.
Jeder Zyklus ist in neun Schritte unterteilt, in denen die wichtigsten Katalysatorenzyme zur Regulierung des notwendigen Energiehaushalts detailliert beschrieben werden:
Erster Schritt
Das Zwei-Kohlenstoff-Acetyl-CoA-Molekül bindet an das Vier-Kohlenstoff-Oxalacetat-Molekül.
Kostenlose Gruppen-CoA.
Produziert 6-Kohlenstoff-Citrat (Zitronensäure).
Zweiter und dritter Schritt
Das 6-Kohlenstoff-Citrat-Molekül wird in ein Isocitrat-Isomer umgewandelt, indem zunächst ein Wassermolekül entfernt und im nächsten Schritt wieder eingebaut wird.
Gibt Wassermoleküle frei.
Produziert isomeres Isocitrat und H2O.
Vierter Schritt
Das Isocitrat-Molekül mit sechs Kohlenstoffatomen wird zu α-Ketoglutarat oxidiert.
LiberaCO2 (ein Kohlenstoffmolekül).
Produziert aus NADH + 5-Kohlenstoff-α-Ketoglutarat und NADH.
Relevantes Enzym: Isocitrat-Dehydrogenase.
Fünfter Schritt
Das 5-Kohlenstoff-α-Ketoglutarat-Molekül wird oxidiert, um Succinyl-CoA zu erhalten.
setzt CO . frei2 (ein Kohlenstoffmolekül).
Produziert Vier-Kohlenstoff-Succinyl-CoA.
Relevantes Enzym: α-Ketoglutarat-Dehydrogenase.
Sechster Schritt
Das Succinyl-CoA-Molekül mit vier Kohlenstoffatomen ersetzt seine CoA-Gruppe durch eine Phosphatgruppe, wodurch Succinat entsteht.
Es produziert Vier-Kohlenstoff-Succinat und ATP aus ADP oder GTP aus GDP.
Siebter Schritt
Das Vier-Kohlenstoff-Succinat-Molekül wird oxidiert, um Fumarat zu bilden.
Produziert vier Kohlenstofffumarat und FDA FADH2.
Enzym: ermöglicht FADH2, seine Elektronen direkt auf die Elektronentransportkette zu übertragen.
Achter Schritt
Das Vier-Kohlenstoff-Fumarat-Molekül wird dem Malat-Molekül hinzugefügt.
H . loslassen2ODER.
Produziert Vier-Kohlenstoff-Malat.
Neunter Schritt
Das Vier-Kohlenstoff-Malat-Molekül wird oxidiert, wodurch das Oxalacetat-Molekül regeneriert wird.
Erzeugt: Vier-Kohlenstoff-Oxalacetat und NADH aus NAD +.
Produkte für den Krebszyklus
Der Krebs-Zyklus produziert den größten Teil des theoretischen ATP, das die Zellatmung erzeugt.
Der Krebs-Zyklus wird aus der Kombination des Vier-Kohlenstoff-Moleküls Oxalacetat oder Oxalessigsäure mit dem Zwei-Kohlenstoff-Acetyl-CoA-Coenzym betrachtet, um Zitronensäure oder Sechs-Kohlenstoff-Citrat herzustellen.
In diesem Sinne produziert jeder Krebs-Zyklus 3 NADH von 3 NADH +, 1 ATP von 1 ADP und 1 FADH2 von 1 FAD.
Da der Zyklus aufgrund der beiden Acetyl-CoA-Coenzyme, die durch die vorherige Phase namens Pyruvat-Oxidation produziert werden, zweimal gleichzeitig stattfindet, muss er mit zwei multipliziert werden, was zu Folgendem führt:
- 6 NADH, das 18 ATP . erzeugt
- 2 ATP
- 2 FADH2, das 4 ATP . erzeugt
Die obige Summe ergibt 24 der 38 theoretischen ATPs, die aus der Zellatmung resultieren.
Das restliche ATP wird aus der Glykolyse und der Oxidation von Pyruvat gewonnen.
Mitochondrien.
Arten der Atmung.
