" ilk kısım
Krebs döngüsünün dördüncü aşamasını katalize eden enzim, α-keto glutarat dehidrojenaz; bu enzim, piruvat dehidrojenaza çok benzeyen bir enzim kompleksidir. Her ikisi de, üç farklı enzimatik aktivitenin tanındığı ve aynı enzimatik kofaktörlere sahip olduğu 48-60 proteinden oluşur; benzer substratlar üzerinde hareket ettikleri için çok benzer enzimlerdir: hem piruvat hem de l "α-keto glutarat, α- keto asitler. İki enzimatik kompleksin etki mekanizması aynıdır.
Tiamin pirofosfatın karbonil (C = O) üzerindeki saldırısı "α-ketoglutarat, dekarboksilasyonuna yol açar ve karboksihidroksi propil türevi oluşur. Daha sonra lipoamide transfer ile, lipoamid karboksi-türevi veya süksinil lipoamidin elde edildiği bir dahili redoks işlemi gerçekleşir.
Süksinil lipoamid daha sonra koenzim A ile reaksiyona girerek süksinil koenzim A'yı (krebs döngüsünde devam eder) ve FAD tarafından yeniden oksitlenen indirgenmiş lipoamidi verir: oluşan FADH2, NAD+ tarafından yeniden oksitlenir ve NADH elde edilir. Bu aşamada, bu nedenle, karbonlu iskeletten bir karbonun ikinci eliminasyonu, karbon dioksit şeklinde gerçekleşti.
Koenzim A'ya bağlı bir asil grubu aktifleştirilmiş formdadır, yani yüksek bir enerji içeriğine sahiptir: bu nedenle süksinil koenzim A'nın enerjisinden yararlanmak mümkündür.
Krebs döngüsünün beşinci aşamasında, süksinil koenzim A, süksinil tiyokinaz; hareket tarzı hakkında iki hipotez yapılmıştır: en çok akredite olduğu için ikisinden sadece birini tanımlayacağız. Bu hipoteze göre, süksinil koenzim A, enzimin bir histidininin (Hys) nitrojeni tarafından saldırıya uğrar: koenzim A salınır ve bir ara ürün olarak histidinden türetilen bir eklenti, yani süksinil-enzim (veya süksinil-Hys) oluşur. ), bir ortofosfat bu ara madde üzerinde etki ederek süksinat salınımına ve fosfoenzim oluşumuna yol açar Guanozin difosfat (GDP) tarafından saldırıya uğrayan fosfoenzim, guasnosin trifosfat (GTP) üretir ve enzim salınır. Enerji açısından GTP = ATP: enerji sağlayan bağ her iki türde de aynıdır (fosforil Β ve fosforil y arasındaki anhidrit bağıdır). Bazı durumlarda GTP, yüksek enerji içeriğine sahip bir malzeme olarak kullanılır, ancak genellikle GTP, enzimin etkisiyle ATP'ye dönüştürülür. nükleosit difosfo kinaz (NDPK); hücrelerde bulunan ve aşağıdaki reaksiyonu katalize eden bir enzimdir:
N1TP + N2DP → N1DP + N2TP
Jenerik NiTP ® Nükleozit Trifosfat
Jenerik NiDP ® nükleosit difosfat
Tersinir bir reaksiyondur; bizim durumumuzda olur:
GTP + ADP → GSYİH + ATP
bu nedenle reaktiflerin konsantrasyonlarındaki küçük değişiklikler için bile sağa veya sola ilerleyebilir.
Krebs döngüsü, enerji gereksiniminden daha yüksek bir ATP üretimine yol açacak bir hızda ilerlerse, çok fazla ATP varken ADP'nin mevcudiyeti çok azdır: nükleozid difosfo kinaz tarafından katalize edilen reaksiyon, o zaman, sola yönlendirilir ( nükleozid difosfo kinaz yeterli substrata, yani ADP'ye sahip değilse GTP birikir). Bu nedenle GTP, enerji kullanılabilirliğinin bir işaretidir ve bu nedenle krebs döngüsünü yavaşlatır.
Krebs döngüsünün altıncı aşaması, eylemiyle fumarat oluşumuna yol açar. süksinat dehidrojenaz; bu enzim, doymamış (bir alkendir) trans her zaman, yani fumarat (cis izomeri maleat iken) oluştuğu için stereospesifik bir reaksiyon verir. Süksinat dehidrojenaz mitokondrinin iç zarında bulunurken, krebs döngüsünün diğer tüm enzimleri mitokondri boyunca dağılmıştır.
Süksinat dehidrojenaz, bir kofaktör olarak FAD'ye sahiptir; pozitif modülatörü (aktivatör) olarak süksinat ve fumarat varken oksaloasetat (feed-back inhibisyon) tarafından inhibe edilir.Aktivatörü krebs döngüsünün son aşamasına atlayarak nedenini anlamaya çalışalım. krebs döngüsü enerji gerektirir, bu nedenle hastadan oksaloasetat elde etmek için tek olasılık, hastanın konsantrasyonunun çok yüksek olmasıdır: malat, hücrelerde en yüksek konsantrasyona sahip metabolitlerden biridir.Malatı oksaloasetata dönüştüren reaksiyon, aynı zamanda doktorlar tarafından da tercih edilir. oksaloasetat konsantrasyonunun sitrat sentazın etkisiyle düşük tutulması gerçeği. Süksinat dehidrojenaz tarafından katalize edilen reaksiyon, bu durumda, kendi kendini besleyen bir reaksiyondur ve malatın oksaloasetata dönüşümünü gerçekleştirmenin tek yolu budur.
Mitokondriyal malat konsantrasyonu, sitoplazmik malat konsantrasyonu ile uyumlu olmalıdır: sadece mitokondriyal malat konsantrasyonu, malatın oksaloasetata dönüşümünü garanti edecek kadar yüksek olduğunda (krebs döngüsünde), malat aynı zamanda diğer yollar (sitoplazmik olan): sitoplazmada malat, GOT (bir transaminazdır) veya glukoneogenez yoluyla glikozun etkisiyle aspartat elde edilebilen oksaloasetata dönüştürülebilir.
Enzim tarafından katalize edilen krebs döngüsünün yedinci aşamasına dönüyoruz. fumarasi: L-malat yapmak için stereospesifik bir şekilde su eklenir.
Daha önce bahsettiğimiz Krebs döngüsünün son aşamasında, malat dehidrojenaz. Bu enzim, katalitik etkisi için bir NAD + molekülü kullanır.
Böylece, krebs döngüsünün çeşitli aşamalarının tanımını tamamladık.
Krebs döngüsü tamamen tersine çevrilebilir.
Krebs döngüsünün hızını artırmak için, o döngüde bulunan metabolitlerin konsantrasyonu arttırılabilir; Krebs döngüsünün hızını arttırma stratejilerinden biri, mitokondriye giren piruvatın bir kısmını oksaloasetata (piruvat karboksilazın etkisiyle) dönüştürmek ve hepsini asetil koenzim A'ya dönüştürmemektir: böylece oksaloasetat konsantrasyonunu arttırır. krebs döngüsünün bir metabolitidir ve bu nedenle tüm döngünün hızını arttırır.
Krebs döngüsünde üç NAD +, üç NADH'ye ve bir FAD, FADH2'ye dönüştürülür ve ayrıca bir GTP elde edilir: krebs döngüsünden elde edilen indirgeme gücünün kanalize edilmesiyle daha fazla ATP üretilir; solunum zincirinde, indirgeme gücü NADH ve FADH2'den oksijene aktarılır: bu aktarım, mitokondriyal zar üzerinde bulunan ve eylemlerinde ATP üretimine yol açan bir dizi enzimden kaynaklanır.
Solunum zincirinin süreçleri ekzergonik süreçlerdir ve serbest kalan enerji ATP üretmek için kullanılır; hücrenin amacı, ATP sentezinin gerçekleşmesini sağlamak için ekzergonik süreçlerden yararlanmaktır. Solunum zincirine giren her NADH molekülü için 2.5 molekül ATP elde edilir ve her FADH2 için 1.5 molekül ATP elde edilir; bu çeşitlilik, FADH2'nin solunum zincirine NADH'den daha düşük bir seviyede girmesinden kaynaklanmaktadır.
Aerobik metabolizmanın azaltıcı gücü ile yaklaşık %33 verimle 30-32 ATP (219-233 kcal/mol) elde edilir (anaerobik metabolizmanın verimi yaklaşık %2'dir).
.jpg)
