Krebsov ciklus

krebsovciklus

Resan TeodoraSvilar Maša Popović Luka

Otkriće

Nekoliko komponenata i reakcija ciklusa limunske kiseline ustanovljeno je 1930-ih istraživanjem Alberta Szent-Giorgiija, koji je 1937. dobio Nobelovu nagradu za medicinu, posebno otkricem koji se odnosi na fumarnu kiselinu, ključnu komponentu za ciklus. Do ovog otkrića došao je proučavanjem mišića golubijih prsa. Budući da ovo tkivo dobro održava svoj oksidativni kapacitet nakon raspadanja u mlinu "Latapie" i ispuštanja u vodenim rastvorima, mišići prsa goluba bili su vrlo dobro kvalifikovani za proučavanje oksidativnih reakcija. Sam ciklus limunske kiseline konačno su identifikovali 1937. godine Hans Adolf Krebs i Villiam Arthur Johnson dok su bili na Univerzitetu u Sheffieldu, za koji je prvi dobio Nobelovu nagradu za medicinu 1953. godine, i za koga taj ciklus ponekad i nosi ime (Krebsov ciklus).

Hans Adolf Krebs

Uvod u krebsov ciklus

Krebsov ciklus je ključni metabolički proces koji spaja puteve degradacije (katabolizma) ugljenohidrata, lipida (masti) i belančevina u ugljen dioksid i vodu uz oslobađanje hemijske energije. Sam Krebsov ciklus zapocenje posle procesa glikolize gde je krajnji produkt pirogrožđana kiselina, dva molekula ATP-a i voda. Oksidativna dekarboksilacija pirogrožđane kiseline i pretvaranje iste u acetil KoA se odvija u mitohondrijskom matriksu i upravo ovaj korak je karika koja povezuje glikolizu i Krebsov ciklus

(Mitohondrija)

Acetil-CoA reaguje sa oksalo-sirćetnom kiselinom i nastaje limunska kiselina kao prvi proizvod Krebsovog ciklusa. Zbog toga se ovaj ciklus naziva još i ciklus limunske kiseline, a s obzirom da ta kiselina sadrži tri karboksilne grupe (COOH) i ciklus trikarboksilne kiseline.

Reakcije Krebsovog ciklusa

Info

Oksidacija i dekarboksilacija izocitarata

Aldolna kondenzacija

Reakcije Krebsovog ciklusa

Izomerizacija citrata

Sukcinat

Regeneracija oksaloacetata

Stvaranje sukcinil KoA

Zbirna jednacina krebsovog ciklusa

Acetil-CoA + 3 NAD+ + FAD + GDP + Pi + 3 H2O → CoA-SH + 3 NADH + H+ + FADH2 + GTP + 2 CO2 + 3 H+

U toku odvijanja limunskog ciklusa vrši se kompletna razgradnja acetil jedinice na 2 molekula CO2, stvaraju se 3 redukovana NAD koenzima (NADH+H+) i 1 redukovani FAD koenzim (FADH2). Produkuje se takođe 1 molekul GTP-a.

Oksidacijom redukovanih koenzima stvara se na svaki redukovani koenzim po jedan molekul vode. (U jednom ciklusu nastaje 4 molekula vode uz stvaranje ATP-a) NADH+ H+ + 1/2O2 NAD+ + H2O + energija za stvaranje 3 mol ATP-a FADH2 + 1/2O2 FAD+ + H2O + energija za stvaranje 2 mol ATP-a

Iz GTP-a nastaje 1 molekul ATP-a: GDP + Pi (neorganski fosfat) GTP + ADP GDP + 1 mol ATP Dakle, u toku jednog Krebsovog ciklusa nastaje 12 molekula ATP-a. Da bi se razgradio jedan molekul glukoze potrebna su 2 Krebsova ciklusa.

Rezultat Krebsovog ciklusa

2 ugljenikova atoma (iz acetil-CoA) su ušla u ciklus i 2 su napustila u obliku CO2. 4 oksidoredukcione reakcije, pri kojima se sa supstrata na koenzime prenose 4 para vodonikovih atoma sa njihovim elektronima (3 para na NAD+ i jedan na FAD). Oksalosirć. kis. se regeneriše. Org. Kiseline mogu biti početna jedinjenja za amino-kiseline.

značaj

Značaj ovog ciklusa ogleda se u stvaranju energije. Limunski ciklus predstavlja i središte metabolizma jer se reakcije katabolizma ugljenih hidrata, masti i belančevina sustižu u Krebsovom ciklusu.

Značaj Krebsovog ciklusa nije samo u razgradnji hranljivih sastojaka i dobijanju energije iz njih. Krebsov ciklus predstavlja raskrsnicu metabolizma – ima i amfiboličku prirodu Međuprodukti koji se javljaju u ciklusu predstavljaju rezervoar za anabolizam svih organskih materija koje organizam izgrađuje za svoje potrebe

Hvala na pažnji!