Scurtă biochimie a ciclului acidului tricarboxilic

Din 11.02.2013, citiți în 3 minute.

Principala problemă pe care trebuie să o rezolvăm în sport este satisfacerea nevoilor energetice ale corpului. Este posibil printr-o reacție de bază cunoscută de noi drept „ciclul Krebs”.

Cine este Krebs și care este ciclul acidului tricarboxilic?

Numele provine de la primul descoperitor al acestui proces - Hans Krebs, care a examinat procesul în 1937. Ciclul Krebs este un lanț de reacții catabolice în care există o descompunere completă a unui lanț de substanțe la CO2 și H2O, care eliberează energie pentru celulă și metabolism.

Ciclul Krebs este universal. Aceasta înseamnă că este o cale obișnuită pentru descompunerea carbohidraților, lipidelor și proteinelor în același timp. Acest lucru facilitează foarte mult alimentarea cu energie a corpului.

Cum funcționează ciclul?

bb-team

În organism și aminoacizi, acizii grași și piruvatul formează acetil CoA. Când acetil-CoA intră în matricea mitocondrială, acesta se leagă de molecula de oxaloacetat și se transformă în acid citric (citrat). Citratul, la rândul său, este transformat de enzima aconitază în cis-aconitat, eliberând o moleculă de apă.

Cis-aconiaitul, la rândul său, este transformat în izocitrat de enzima izocitrat dehidrogenază. Isocitratul este transformat în alfa-cetoglutarat de izocitrat dehidrogenază. Alfa-cetoglutaratul este transformat în succinil-CoA prin alfa-cetoglutarat dehidrogenază și adăugare de acetil-CoA.

Este transformat în succinat sub acțiunea succinat tiokinazei. Succinat dehidrogenaza o transformă în fumarat. Fumaratul este transformat în L-malat prin fumarază. L-malatul sub influența enzimei malat dehidrogenază restabilește oxaloacetat, care poate interacționa din nou cu molecula de acetil-CoA și poate repeta ciclul.

Producția acestui ciclu este formarea de CO2 și hidrogen, precum și apă. Ionii la ieșirea procesului sunt incluși în ATP - resinteză, adică. ajuta organismul să refacă cealaltă sursă majoră de energie: adenozin trifosfat.

Bilanțul energetic este: oxidarea a 1 moleculă de acetat duce la generarea a maximum 12 molecule de ATP, deoarece din 1 moleculă de NADH2 se generează 3 molecule de ATP, respectiv din 1 FADH2-2ATP, iar 1GTP este echivalent cu 1ATP.

Degradarea glucidelor

Deoarece ciclul are loc în mitocondriile celulelor și este strict aerob, este cunoscut și sub denumirea de „respirație celulară”. Principalul său avantaj, pe lângă faptul că este comun tuturor elementelor de includere a zahărului în ciclu, este următorul: glicoliza începe de la glucoză (șase atomi de carbon), care este transformată în piruvat (trei atomi de carbon).

Piruvatul se mută în mitocondrie. Se transformă în acetil-CoA prin decarboxilare și intră în ciclul acidului citric.

Degradarea proteinelor

În catabolismul proteinelor, proteinele sunt descompuse prin lanțuri de aminoacizi în aminoacizii lor constituenți. Coloana vertebrală a carbonului acestor aminoacizi poate deveni o sursă de energie transformându-l în acetil-CoA și intrând în ciclul acidului citric.

Descompunerea grăsimii

În general, în catabolismul grăsimilor, trigliceridele sunt hidrolizate astfel încât procesele metabolice să le descompună în acizi grași glicerolici. În ficat, glicerolul poate fi transformat în glucoză prin dihidroxiacetonă fosfați gliceraldehidă-3-fosfat pe calea gluconeogenezei.

În multe țesuturi, în special țesuturile cardiace, acizii grași sunt defalcați printr-un proces cunoscut sub numele de beta-oxidare, care are ca rezultat formarea acetil-CoA, care poate fi utilizat în ciclul acidului citric. Beta-oxidarea acizilor grași cu un număr impar de grupări metilenice produce propionil CoA, care este apoi transformat în Suchinil CoA și alimentat în ciclul acidului citric. Consultați articolul despre metabolismul grăsimilor pentru mai multe detalii.

Ciclul acidului citric se numește amfibolic, deoarece este implicat atât în ​​anabolism cât și în catabolism în același timp.

Beneficiile ciclului Krebs?

Ciclul Krebs are o serie de avantaje. Una este că viteza sa este reglabilă la cel puțin trei niveluri; unul dintre ei este, desigur, concentrația de agenți din celulă. Cealaltă este implicarea ADP și a treia este concentrația de NADP la ieșire. Poate fi reglat și de organism și de etapele de descompunere a substanțelor în acetil CoA - în special în cazul piruvatului și glucidelor.

Intermediarii ciclului nu sunt un sistem închis; sunt utilizate în mod constant în alte reacții și sunt umplute de alte reacții. S-a dovedit că participarea lor la alte reacții practic nu reduce viteza ciclului. În plus, intrarea ciclului include o serie de căi secundare pentru descompunerea nutrienților.

Toate acestea - versatilitatea, utilizarea într-un număr mare de reacții diferite, conexiunea cu principalele procese și substanțe nutritive și crearea unei "linii de curgere" pentru orice posibilă degradare a substanțelor nutritive fac din ciclul acidului citric cheia activității vitale și indispensabil pentru conversia energiei și celulară metabolism.

Acest material este probabil străin pentru majoritatea nespecialiștilor, dar poate servi ca un bun ajutor în clarificarea proceselor și problemelor din nutriția celulară, atât de importante pentru furnizarea de energie și recuperarea în sport.