Krebsův cyklus

Ať už jste na střední škole studovali biologii, nebo čtete o přírůstcích svalové hmoty, určitě jste o tom už slyšeli Krebsův cyklus. Je to jedna z metabolických fází aerobního buněčného dýchání, které probíhá v našem těle. Je také známý pod názvem cyklus kyseliny citronové a je to metabolická fáze, která probíhá v mitochondriální matrici všech živočišných buněk.

V tomto článku vám řekneme, jaké jsou charakteristiky, krok za krokem části Krebsova cyklu a jeho význam na obecné úrovni.

Fáze buněčného dýchání

Než můžeme vysvětlit, co je to krebsův cyklus, musíme si uvědomit, jak funguje buněčné dýchání, protože má zásadní význam. Podívejme se, jaké jsou fáze buněčného dýchání. Stává se to ve 3 hlavních fázích:

• Glykolýza: je to proces, při kterém se glukóza rozkládá na menší části. Během tohoto procesu se vytváří pyruvát nebo kyselina pyrohroznová, což povede k acetyl-CoA.
• Krebsův cyklus: V Krebsově cyklu se acetyl-CoA oxiduje na CO2.
• Dýchací řetězec: Většina energie se zde vyrábí přenosem elektronů z vodíku. Tato energie vzniká eliminací látek účastnících se všech předchozích kroků.

Co je krebsův cyklus

Jak funguje buněčné dýchání, které je součástí jednoho z kroků tohoto cyklu, podívejme se, o co jde. Víme, že se jedná o složitý cyklus a má řadu funkcí, které podporují buněčný metabolismus. Bez tohoto cyklu by všechny buňky nemohly plnit funkce, které jsou pro naše tělo životně důležité. Konečným cílem krebsova cyklu je schopnost podporovat rozklad konečných produktů metabolismu sacharidů, lipidů a některých aminokyselin.

Když jíme jídlo, musíme vědět, že hlavními makroživinami jsou sacharidy, bílkoviny a tuky. Bílkoviny jsou zase tvořeny aminokyselinami. Z tohoto důvodu má v procesu krmení krebsův cyklus velký význam. Stávají se všechny látky, které jsou do těla přijímány potravou v Acetyl-CoA s uvolňováním CO2 a H2O a syntézou ATP.

Díky této syntéze se generuje energie, kterou musí buňky používat, aby mohly plnit své funkce. Ve všech fázích cyklu máme různé meziprodukty, které používají jako prekurzory při syntéze aminokyselin a dalších biomolekul. Díky tomuto cyklu můžeme získat energii z molekul organických potravin. Tuto energii, kterou získáváme, ji můžeme přenést na molekuly pro použití při buněčných činnostech a můžeme provádět naše životní funkce a všechny fyzické činnosti našeho každodenního života.

V krebsově cyklu najdeme některé chemické reakce mají převážně oxidační povahu. Všechny reakce potřebují kyslík, aby mohly proběhnout. Každá chemická reakce má účast některých enzymů nacházejících se v mitochondriích buněk. Všechny enzymy mají hlavní charakteristiku schopnosti katalyzovat chemické reakce. Když mluvíme o katalyzování reakce, máme na mysli schopnost zvýšit rychlost, jakou se reaktanty přeměňují na produkty.

Kroky krebsova cyklu

Během tohoto cyklu existuje několik chemických reakcí, které vyžadují provedení kyslíku. První chemickou reakcí je oxidativní dekarboxylace pyruvátu. Při této reakci se glukóza získaná degradací plešatých hydrátů přemění na dvě molekuly kyseliny pyrohroznové nebo pyruvátu. Glukóza se odbourává glykolýzou a stává se důležitým zdrojem acetyl-CoA. Oxidační dekarboxylace pyruvátu začíná cyklem kyseliny citronové. Tato chemická reakce odpovídá eliminaci oxidu uhličitého a pyruvátu, který se vytváří v acetylové skupině, která se váže na koenzym A. Při této chemické reakci se NADH vyrábí jako molekula nesoucí energii.

Jakmile je vytvořena molekula Acetyl-CoA, nastává v matici mitochondrií krebský cyklus. Cílem této části je být schopen integrovat buněčný oxidační řetězec k oxidaci všech uhlíků a být schopen je převést na oxid uhličitý. Aby všechny tyto chemické reakce proběhly, je vždy nutná přítomnost kyslíku. Tím pádem, Před začátkem jsme se zmínili o krebsově cyklu o důležitosti buněčného dýchání.

Všechno to začíná enzymem citrát-syntetázou, který slouží k katalyzování chemické reakce, při které působí přenos acetylové skupiny na kyselinu oxaloctovou, která tvoří kyselinu citronovou, a uvolňování koenzymu A. Název tohoto cyklu souvisí s tvorbou kyselina citronová a všechny chemické reakce, které zde probíhají.

V následujících krocích probíhají další oxidační a dekarboxylační reakce. Tyto reakce způsobují tvorbu kyseliny ketoglutarové. Během procesu se uvolňuje oxid uhličitý a vzniká NADH a H. Tato ketoglutarová kyselina je vystavena oxidační dekarboxylační reakci, která je katalyzována enzymovým komplexem, který zahrnuje Acetyl CoA a NAD. Všechny tyto reakce povedou ke kyselině jantarové, NADH a molekule GTP, která následně přenese svou energii na molekulu ADP produkující ATP.

Poslední kroky tohoto cyklu ano zaměřují se pouze na skutečnost, že kyselinu jantarovou lze oxidovat za vzniku kyseliny fumarové. Tento typ kyseliny je známý pod názvem fumarát. Jeho koenzym je ADF. Zde se vytvoří FADH2, což je další molekula nosiče energie. Nakonec je kyselina fumarová nepříjemná, aby mohla tvořit kyselinu jablečnou známou také jako malát. K ukončení cyklu krebsů, Kyselina jablečná začíná oxidovat a postupně se tvoří kyselina oxalooctová. Tímto způsobem se cyklus restartuje a všechny reakce, které jsme zmínili, se znovu opakují od začátku.

Doufám, že s těmito informacemi se dozvíte více o krebsově cyklu a jeho vlastnostech.