מחזור קרבס

מחזור הקרבס נקרא גם מחזור החומצה הטריקרבוקסילית ומשתמש באצטיל קואזיים A כמטבוליט ההתחלתי, המתקבל בפעולה של פירובט דהידרוגנאז על הפירובט המיוצר על ידי הגליקוליזה.
ATP והפחתת כוח מתקבלים ממחזור הקרבס; כוח ההפחתה נשלח לשרשרת הנשימה שבה NADH ו- FADH2 מתחמצנים בהתאמה ל- NAD + ו- FAD: כוח ההפחתה מועבר, לאורך שרשרת הנשימה, למערכות צימוד ממנה מיוצר ATP נוסף.
מחזור הקרבס מהווה מרכז עצבי לא רק למטבוליזם של גלוקוז, אלא גם למטבוליזם של חומצות שומן וחומצות אמינו, למעשה הפירובט המומר לאצטיל קואנזים A אינו מגיע רק מהפחתת הגלוקוז: הוא מתקבל, לדוגמא, גם מהעברת הטראנס של אלנין (חומצת אמינו).
כ -80% מאצטיל קואנזים A המשתתף במעגל הקרבס מגיע ממטבוליזם של חומצות שומן.
אצטיל קואנזים A הוא תיאוסטר ולכן יש לו תכולת אנרגיה גבוהה המנוצלת על ידי ציטרט סינתז ליצירת קשר פחמן-פחמן חדש; ציטרט סינתז הוא האנזים הראשון של מחזור הקרבס.
המתיל פחמן של אצטיל קואנזים A משחרר ברצון (על ידי טאוטומריזם) פרוטון (הופך לקרבוניון) ותוקף את הפחמן הקרבונילי של אוקסלואצטט: תיאסטר בעל תכולת אנרגיה גבוהה (ציטריל קואנזים A) נוצר ממנו, על ידי הידרוליזה, הציטראט מתקבל והקואנזים A. מתחדש. סינתז הציטראט מאופנן שלילית על ידי המוצר, כלומר על ידי הציטראט ועל ידי ה- ATP: אם הציטראט מצטבר זה אומר שלב זה מהיר יותר מהאחרים ולכן עליו להאט (ציטראט הוא שלילי אִפְנָן).

ATP משפיע גם על הפעולה של סינתרט סינתאז שכן הכוח המפחית מתקבל ממחזור הקרבס שנשלח לאחר מכן לשרשרת הנשימה ממנה מיוצר ATP; אם מצטבר ATP זה אומר שיוצר יותר ממה שצריך. על ידי האטת מחזור הקרבס (המחזור מאט אם אחד מהשלבים שלו הואט) ייצור ה- ATP מואט גם הוא: האפנון השלילי של ה- ATP הוא אפנון הפיד-חזרה (היווצרותו של אחד התוצרים הסופיים היא מאופנן על ידי התאמת המהירות של שלב אחד בתהליך).

בשלב השני של מחזור הקרבס, הציטראט הופך לאיזוציטרט על ידי פעולת האנזים אקוניטאז; שמו של האנזים נובע מהעובדה שהציטראט מיובש תחילה עם היווצרות של cis-aconitate, ולאחר מכן המים נכנסים מחדש על ידי הצמדתם לפחמן שונה מזה שעליו נקשר בעבר. האיזוציטראט מתקבל מבלי שהמצע יוצא מהאתר הקטליטי; אקוניטאז הוא אנזים סטריאו -ספציפי: הוא מזהה את שלושת מרכזי הקרבוקסיל של הציטראט וזה גורם לציטראט להישאר קשור לאנזים כך שהיציאה והכניסה של "המים תמיד עוברים. דרך ביניים cis-aconitate.

בשלב השלישי של מחזור הקרבס קיים שיקול האנרגיה הראשון מכיוון שיש אובדן של פחמן המוסלק כפחמן דו חמצני. האנזים שמזרז שלב זה הוא isocitrate dehydrogenase; המצע עובר, קודם כל, התייבשות: ה- NAD + רוכש הפחתה ונוצר אוקסלוסוקסינאט (הוא נגזרת אוקסלית של חומצה ברסית).
לאנזים isocitrate dehydrogenase יש שני אתרי אפנון: אפנון חיובי עקב ADP ואפנון שלילי עקב ATP. כמות ה- ATP הנצרכת מדי יום גבוהה מאוד: ATP מספקת את האנרגיה המשתחררת מההידרולזה שלה, "ADP וכל" אורתופוספט.
הריכוז הכולל של נוקלאוזידים (בסיס חנקני בתוספת סוכר) ושל נוקלאוטידים (נוקלוזייד פלוס פוספט) באורגניזם הוא כמעט קבוע: אם כן לומר ש- c הוא הרבה ATP או מעט ADP (או להיפך, הרבה ADP ו- ATP קטן) הוא אותו דבר; ADP הוא מילה נרדפת לצורך באנרגיה ולכן הוא מאפנן חיובי, בעוד ATP הוא סימפטום של זמינות אנרגיה ולכן הוא אפנן שלילי.

המשך: חלק שני "