Tema "ciclu de acizi tricarboxilici"

  1. Localizarea și rolul biochimic al CTC ca etapă amfibolică a metabolismului.
  2. STC etape.
  3. Rolul biochimic al nutrienților în activitatea CTC.
  4. Enzime CTK, CDD a definiției lor.
  5. Balanța energetică a CTC, semnificația sa biologică.

Dacă procesul de catabolism este considerat dintr-un punct de vedere general, se pot distinge trei părți principale.







I. Desprinderea în tractul digestiv. Acestea sunt reacții hidrolitice care transformă substanțele nutritive complexe într-un număr relativ mic de metaboliți simpli: glucoză, aminoacizi, glicerină, acizi grași.

II. Căi specifice de catabolism. Metaboliții simpli sunt supuși unor reacții specifice de clivaj, care au ca rezultat fie acidul piruvic sau acetil-CoA. Trebuie remarcat faptul că acetil-CoA poate fi format din piruvat datorită decarboxilării oxidative. Alți compuși încorporați direct în ciclul citratului pot fi, de asemenea, formați.

III. Ciclul citrat și lanțul respirator. Acestea sunt legăturile finale în scindarea nutrienților până la produsele finale - CO2 și H2O. Stadiul specific al transformării (privat, specific glucozei) se încheie cu formarea de piruvat.

Din numărul mare de compuși de pornire, se formează doar două: piruvat și acetil-CoA. Procesul care începe cu piruvat se numește calea generală de catabolism. La rândul său, constă în decarboxilarea oxidativă a piruvatului și a ciclului citrat. În calea generală a catabolismului se formează cea mai mare parte a substraturilor pentru reacțiile de dehidrogenare. Împreună cu lanțul respirator și fosforilarea oxidativă, calea comună de catabolism este principala sursă de energie sub formă de ATP.

Desenați o diagramă a "Catabolismului nutrienților de bază".

Ciclul de citran (ciclul Krebs, ciclul de acid tricarboxilic) este calea centrală a metabolismului. În ciclul Krebs, cea mai mare parte a energiei libere eliberate în timpul oxidării proteinelor, lipidelor și carbohidraților este capturată.

Toate reacțiile ciclului citrat sunt localizate în mitocondrii și se desfășoară sub influența enzimelor localizate pe membrane. Rezultatele unui singur ciclu complet sunt:

1) oxidarea completă a radicalului acetil la 2 molecule de CO2;

2) formarea a 3 molecule de NAD + redus și o moleculă de FADH2;

3) formarea unei molecule de GTP ca urmare a fosforilării substratului.

Principalul substrat al ciclului Krebs este acetil-CoA.

Reacțiile ciclului Krebs.

1. Sinteza acidului citric. Acetil-CoA, un produs al decarboxilării oxidative a piruvatului, se condensează cu acid oxaloacetic.

Reacția de sinteză se datorează energiei legăturii macroergice în acetil-CoA, reacția fiind ireversibilă.

2. Izomerizarea în acid izocitric are loc cu participarea aconitazei în două etape: deshidratare și hidratare într-o altă poziție:







3. Dehidrogenarea și decarboxilarea izocitratului catalizează două enzime: izocitrat de NAD-dehidrogenază și acid succinic oxalic decarboxilază:

4. Decarboxilarea oxidativă # 945; -ketoglutaratul catalizează un complex enzimatic similar cu piruvat decarboxilaza. Reacția continuă cu participarea THF, NAD, FAD, LC și CoA pentru a forma succinil CoA:

5. Deacilarea succinil-CoA catalizează succinil-tiocinaza cu participarea GDF și H3P04. Energia cuplării cu energie înaltă a succinil-CoA este cheltuită pentru formarea GTP, care, la rândul său, este utilizată pentru sinteza ATP din ADP și fosfat:

6. Dehidrogenarea succinatului catalizează dehidrogenaza uccinică cu formarea acidului fumaric (fumarat):

7. Alăturarea moleculei fumaratului H2O catalizează fumaraza, transformându-l în acid malic (malat):

8. Dehidrogenarea malatului catalizează malat dehidrogenază, transformându-l în oxaloacetat, care la prima reacție a ciclului, conectat cu acetil-CoA, a format acid citric:

Această reacție închide ciclul și molecula eliberată a SCCH poate introduce o altă moleculă de acetil-CoA în ciclu.

Ciclul TCC poate fi privit ca un ciclu amfibolic care joacă un rol important în echilibrul dinamic între catabolism și anabolism. Ciclul TCC joacă un rol esențial nu numai ca o scindare, dar produce produse necesare pentru biosinteza compușilor importanți pentru corpul uman și animal.

Funcțiile ciclului citrat.

v Integrativă. Ciclul Krebs este calea centrală a metabolismului, în care se îmbină multe procese de ana- și catabolism de proteine, lipide și carbohidrați.

v Anabolic. Funcția este că substraturile ciclului Krebs sunt folosite în sinteza altor substanțe. Astfel, oxaloacetatul este utilizat pentru sinteza acidului aspartic și a glucozei; # 945; -ketoglutarat - pentru sinteza acidului glutamic; succinil-CoA - pentru sinteza hemei; Acetil-CoA - pentru sinteza acizilor grași, colesterolului, hormonilor steroizi, corpurilor acetonice etc.

v Catabolică. În acest ciclu, reziduul acetil care se descompune atunci când piruvatul se descompune (acesta din urmă se formează în timpul defalcării glucozei sau alaninei), acizilor grași, aminoacizilor cetogenici. În substraturile ciclului Krebs - # 945; - acizii ketoglutarici și oxaloacetici sunt convertiți, respectiv, acizi glutamic și aspartic, etc.

v De fapt, energia. În ciclul citrat există o reacție de fosforilare a substratului (descompunerea substratului macrocic succinil-CoA), în timpul căruia se formează ATP.

v Donator de hidrogen. În ciclul citratului, ca urmare a oxidării dependenței de NAD + (izocitrat, # 945; -ketoglutarat și malat) și substraturi dependente de FAD (succinat), se formează trei molecule NADH și o moleculă FADH2. care sunt principalii donatori de hidrogen pentru lanțul respirator. Energia de transport a hidrogenului este utilizată pentru sinteza ATP. În același timp, datorită oxidării a trei molecule NADH, este posibil să se sintetizeze 3 ATP * 3 = 9 ATP, datorită oxidării unei molecule de FADH2 - două molecule ATP. În total, funcția donator de hidrogen a ciclului Krebs furnizează 11 molecule ATP și luând în considerare funcția energetică reală, 11 ATP + 1 ATP = 12 ATP.

v Anaplerotic. După cum sa indicat, ciclul Krebs începe cu o reacție de condensare a acetil-CoA cu oxaloacetat. Trebuie remarcat faptul că celula nu suferă de o lipsă de acetil-CoA, deoarece se formează în reacțiile de descompunere a glucozei și acizilor grași și a aminoacizilor; dar cantitatea de oxaloacetat din celulă este limitată. Prin urmare, un rol important îl joacă calea anaplerotică (umplere, bypass) pentru regenerarea SCCH din piruvat cu participarea unei enzime dependente de biotină, piruvat carboxilază:

Semnificație clinică și de laborator. Pentru două enzime din ciclul Krebs, măsurarea activității a găsit aplicații în diagnosticul anumitor boli. Acesta este izocitratul și dehidrogenaza malatului. O creștere a activității lor în sânge indică un grad de afectare tisulară. Malatdehidrogenaza a fost găsită ca o enzimă utilizată pentru a determina activitatea transaminazelor într-o combinație de reactivi.







Articole similare

Pagina anterioară

Pagina următoare

Trimiteți-le prietenilor: