Physiologie

Krebs-Zyklus

Der Krebszyklus wird auch als Tricarbonsäurezyklus bezeichnet und verwendet als Ausgangsmetabolit Acetylcoezim A, das durch Einwirkung von Pyruvatdehydrogenase auf das durch Glykolyse erzeugte Pyruvat erhalten wird.

ATP und reduzierende Kraft werden aus dem Krebszyklus erhalten; Die reduzierende Kraft wird an die Atmungskette gesendet, wo NADH und FADH2 zu NAD + bzw. FAD oxidiert werden. Die reduzierende Kraft wird entlang der Atmungskette an Kupplungssysteme übertragen, aus denen weiteres ATP hergestellt wird.

Der Krebszyklus ist nicht nur ein Schwerpunkt für den Glukosestoffwechsel, sondern auch für den Stoffwechsel von Fettsäuren und Aminosäuren. Das in Acetyl-Coenzym A umgewandelte Pyruvat stammt nämlich nicht nur aus dem Abbau von Glukose, sondern wird beispielsweise gewonnen auch aus der Transaminierung von Alanin (einer Aminosäure).

Etwa 80% des am Krebszyklus beteiligten Acetyl-Coenzyms A stammen aus dem Stoffwechsel von Fettsäuren.

Acetyl-Coenzym A ist ein Thioester, daher hat es einen hohen Energiegehalt, der von der Citrat-Synthase zur Bildung einer neuen Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindung genutzt wird. Citrat-Synthase ist das erste Enzym im Krebszyklus.

Der Methylkohlenstoff des Acetyl-Coenzyms A liefert (zur Tautomerie) bereitwillig ein Proton (wird zum Carboanion) und greift den Carbonylkohlenstoff des Oxalacetats an: Es entsteht ein energiereicher Thioester (Citril-Coenzym A), aus dem durch Hydrolyse Man erhält Citrat und reformiert das Coenzym A. Die Citrat - Synthase wird durch das Produkt negativ moduliert, dh Citrat und ATP: Wenn sich Citrat ansammelt, bedeutet dies, dass dieses Stadium schneller als die anderen ist und sich verlangsamen muss (Citrat ist a) negativer Modulator).

Auch das ATP beeinflusst die Wirkung der Citrat-Synthase, da aus dem Krebszyklus eine reduzierende Leistung gewonnen wird, die dann an die Atmungskette gesendet wird, aus der ATP hergestellt wird; Wenn Sie ATP akkumulieren, bedeutet dies, dass mehr produziert wird, als benötigt wird. Die Verlangsamung des Krebszyklus (der Zyklus verlangsamt sich, wenn sich eine seiner Phasen verlangsamt), die ATP-Produktion wird ebenfalls verlangsamt: Die negative ATP-Modulation ist eine Rückkopplungsmodulation (die Bildung eines der Endprodukte wird durch Regulierung der Geschwindigkeit von moduliert) ein Stadium des Prozesses).

In der zweiten Stufe des Krebszyklus wird das Citrat durch die Wirkung des Enzyms Aconitase in Isocitrat umgewandelt; Der Name des Enzyms leitet sich von der Tatsache ab, dass das Citrat zuerst unter Bildung des cis-aconitierten Wassers dehydratisiert wird und anschließend das Wasser wieder eintritt und an einem anderen Kohlenstoff haftet als dem, an dem es zuvor gebunden war. Isocitrat wird erhalten, ohne dass das Substrat die katalytische Stelle verlässt; Die Aconitase ist ein stereospezifisches Enzym: Sie erkennt die drei Carbonsäurezentren des Citrats und bewirkt, dass das Citrat an das Enzym gebunden bleibt, so dass der Austritt und der Eintritt des Wassers immer durch das Zwischenprodukt mit Cis-Akonit erfolgen.

In der dritten Stufe des Krebszyklus haben wir die erste energetische Überlegung, weil der Verlust eines Kohlenstoffs als Kohlendioxid beseitigt wird. Das Enzym, das diese Stufe katalysiert, ist Isocitratdehydrogenase ; Das Substrat unterliegt zuallererst einer Dehydrierung: Das NAD + gewinnt Reduktionskraft und es wird Oxalosuccinat gebildet (es ist ein Oxalderivat der Bernsteinsäure). Das Oxalosuccinat unterliegt dann der Decarboxylierung zu α-Ketoglutarat.

Das Enzym Isocitratdehydrogenase weist zwei Modulationsstellen auf: eine positive Modulation aufgrund von ADP und eine negative Modulation aufgrund von ATP. Die Menge an ATP, die täglich verbraucht wird, ist sehr hoch: ATP liefert die Energie, die durch seine Hydrolyse, ADP und Orthophosphat freigesetzt wird.

Die Gesamtkonzentration von Nucleosiden (stickstoffhaltige Base plus Zucker) und Nucleotiden (Nucleotid plus Phosphat) in einem Organismus ist nahezu konstant: Es gibt also viel ATP oder wenig ADP (oder umgekehrt viel ADP und wenig ATP) das Gleiche; ADP ist ein Synonym für Energiebedarf und daher ein positiver Modulator, wohingegen ATP ein Symptom der Energieverfügbarkeit und daher ein negativer Modulator ist.

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