מחזור קרבס - הסבר מלא + ציורים שלה

מחזור קרבס הוא המחזור המשמש אורגניזמים אירוביים לייצור אנרגיה.

המוצר במחזור הקרב מייצר תרכובת בצורה של חומצת לימון, ולכן מחזור הקרב מכונה גם מחזור חומצת לימון.

בואו נסתכל על ההסבר הבא,

נשימה תאית במחזור קרבס

כפי שהשם מרמז, מחזור הקרבס נלקח משמו של מייסדו, סר הנס אדולף קרבס, שיזם לראשונה את מחזור הקרבס או מחזור חומצת לימון.

הוא ביוכימאי בעל אזרחות מעורבת גרמנית ואנגלית, ובזכות גילוי המחזור המורכב הזה קיבלו מר קרבס ופריץ ליפמן את פרס נובל לפיזיולוגיה או לרפואה בשנת 1953.

שלב הנשימה התאית מתחיל בתהליך הגליקוליזה, כלומר פירוק הגלוקוז לחומצה פירובית וזרחן חמצוני שייצור אדנוטרופוספט או 2 ATP ו- 2 NADH.

לאחר הפקת מולקולות החומצה הפירובית מתהליך הגליקוליזה, יעובדו חומצת הפירוביות כדי להיכנס לשלבים במחזור קרבס.

שלבי מחזור קרבס

ישנם שני שלבים של קרבס שחשוב לדעת, ראשית, שלב ההכנה שבו חומצה פירובית תומר לאצטיל co-A בתהליך דקקרבוקסילציה חמצוני.

השני הוא השלב במחזור שיתרחש במטריקס המיטוכונדריה.

1. דקארבוקסילציה חמצונית

מנגנון מחזור קרבס

התרכובת הנובעת מתהליך הגליקוליזה בצורת חומצה פירובית תיכנס לשלב דקארבוקסילציה חמצוני שנמצא במיטוכונדריה של תאי הגוף ואז נכנס לתגובה ההכנה לפני הכניסה למחזור קרבס.

חומצה פירובית מתהליך הגליקוליזה תומר לאצטיל co-A באמצעות תהליך החמצון. תהליך חמצון זה נגרם על ידי שחרור אלקטרונים וגורם לירידה במרכיב אטום הפחמן. זה מצוין על ידי הפחתה בהרכב של 3 אטומי פחמן בחומצה פירובית ל -2 אטומי פחמן, תוצאה זו היא אצטיל-CoA. תהליך זה של צמצום רכיב הפחמן נקרא דקרבוקסילציה חמצונית.

קרא גם: מהם חוליות חוליות? (הסבר וסיווג)

בנוסף לייצור אצטיל-CoA, תהליך החמצון במיטוכונדריה מסוגל גם להמיר NAD + ל- NADH על ידי לכידת אלקטרונים. התוצאה הסופית של שלב הכנה זה היא acetyl-CoA, CO2 ו- 2NADH.

האצטיל-CoA שהוא תוצר של שלב זה ישמש לתהליך של מחזור קרבס.

2. מחזור קרבס

מחזור קרבס

במחזור הקרבס ישנם שמונה שלבים שתגובותיהם מתרחשות ברציפות מההתחלה ועד הסוף ומתרחשות שוב ושוב

תהליך המחזור השלם מתרחש כדלקמן,

  1. היווצרות ציטראט היא התהליך הראשוני המתרחש במחזור krebss. כאשר יש תהליך עיבוי של אצטיל-CoA עם oxaloacetate אשר יהוו ציטראט עם האנזים ציטראט סינתאז.
  2. ציטראט המיוצר מהתהליך הקודם יומר לאיזוציטראט בעזרת האנזים אקוניטאז.
  3. אנזימים להתייבשות איזוציטרטים מסוגלים להמיר איזוציטר ל- α-ketoglutarate בעזרת NADH. בתהליך תגובה זו מתרחשת גם שחרור מולקולת פחמן דו חמצני אחת.
  4. אלפא-קטוגלוטרט עובר תהליך חמצון לייצור סוקציניל-CoA. במהלך חמצון זה, NAD + מקבל אלקטרונים (מפחית) כדי להפוך ל- NADH + H +. האנזים שמזרז תגובה זו הוא אלפא-קטוגלוטרט דהידרוגנאז.
  5. Succinyl-CoA מומר לסוקצינט. האנרגיה המשתחררת משמשת להמרת גואנוזין דיפוספט (תוצר) וזרחן (Pi) לגרינוזין טריפוספט (GTP). לאחר מכן ניתן להשתמש ב- GTP זה ליצירת ATP.
  6. הסוקצינט המיוצר מהתהליך הקודם יתחמצן לפומאט. במהלך חמצון זה, FAD יקבל אלקטרונים (הפחתה) ויהפוך ל- FADH2. האנזים succinate dehydrogenase מזרז את הסרתם של שני מימנים מהסוצינאט.
  7. הבא הוא תהליך ההידרציה, תהליך זה גורם לתוספת אטום מימן לקשר הפחמן (C = C) כך שייצור מוצר בצורת מלט.
  8. לאחר מכן מחמצנים את המלט כדי לייצר אוקסאלואצטט בעזרת האנזים malate dehydrogenase. אוקסאלו-אצטט זה יתפוס אצטיל-CoA כך שמחזור הקרבס יוכל להימשך. התוצאה הסופית של שלב זה היא גם NADH.
קרא גם: טיפים לגוף בכושר גופני ויפהפה ala Victoria's Secret

תוצאות מחזור קרבס

כמות האנרגיה (ATP) שנוצרת במחזור קרבס היא 12 ATP

3 NAD + = 9 ATP

1 FAD = 2 ATP

1 ATP = 1 ATP

באופן כללי, אנו יכולים להסיק כי מכל התהליכים הנ"ל, מחזור קרבס נועד להמיר אצטיל-CoA ו- H2O הופך ל- CO2 ומייצר אנרגיה גבוהה בצורה של ATP, NADH ו- FADH.


התייחסות

  • מחזור חומצה ציטרית - האקדמיה לחאן

הודעות האחרונות