克雷布斯周期是什么?

经过:杰斯林盾牌|

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克雷布斯循环是大多数活细胞中发生的八种反应的序列,以产生能量。释放二氧化碳,创建一个ATP分子,由NADH+形成三个NADH分子,并从FAD形成一个FADH2。Wikimedia Commons(SA 4.0的CC)

就在这一刻,您就是一些令人难以置信的复杂生物化学的地点。为了你身体要做任何事情 - 跳上蹦床,步行到浴室,在阅读本文时移动眼球 - 您需要能够完成所谓的蜂窝呼吸的事物细胞用呼吸的氧气和所吃的食物产生能量。可以想象,将花生酱和果冻三明治变成俯卧撑是一个过程。

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细胞呼吸

细胞呼吸的主要目标是创建一种称为ATP或三磷酸腺苷的特定类型的储存能量。将其视为您的细胞所说的能量语言。阳光是能量,但我们不能用它为身体供电,因为它不是说我们的身体所知道的能量语言 - 动物机构只会说ATP,所以我们必须以某种方式将PB&J中的糖变成ATP,以便进行俯卧撑。

汉斯·克雷布斯(Hans Krebs)之后,从三明治到俯卧撑的漫长道路的一步称为克雷布斯循环(也称为柠檬酸周期(CAC)或三羧酸周期(TAC)),后者在1937年首次制定了这一疯狂的生物化学作品他赢得了1953年诺贝尔生理学或医学奖。这是一项良好的奖励,因为克雷布斯循环是一种绝对的傻瓜,它利用化学键的变化来重新排列能量。

克雷布斯循环发生在我们的细胞中,横跨线粒体的内膜 - 负责细胞动力产生的细胞器。细胞呼吸是从糖酵解开始的多步骤过程,它破坏了六碳环的葡萄糖环,并提供这些称为丙酮酸的三碳分子和两种称为NADH的富含能量的化合物。从这里开始,克雷布斯循环将其带走了。

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克雷布斯循环

克雷布斯循环是有氧过程,这意味着它需要氧气工作,因此克雷布斯周期立即进入业务,将碳和氧气混合在呼吸途径中:

“首先,两个碳进入周期,两只碳被氧化并从周期中清除,”戴尔海滩(Dale Beach)说。生物与环境科学系在弗吉尼亚州法尔维尔的朗伍德大学。“我们可以将第一步视为完成葡萄糖糖的氧化,如果我们计算糖,六个在糖酵解时进入了呼吸途径,总共必须退出六个。但这确实有助于加强葡萄糖通过途径转化为二氧化碳。”

三碳分子键与氧分子的碳之一,并将细胞作为CO2留下。这给我们留下了一种称为乙酰辅酶A或乙酰COA的两碳化合物。进一步的反应以氧化碳氧化以获得另一个NADH和较低能量FADH的方式重组分子。

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回旋处

在完成呼吸途径后,​​克雷布斯循环经历了第二个氧化过程,看起来很像交通回旋处 - 这就是使它成为周期的原因。乙酰基COA进入周期,与草乙酸酯结合形成柠檬酸盐,因此称呼为“克雷布斯循环”。这种柠檬酸在多个步骤的过程中被氧化,将碳纤维一直围绕整个回旋处脱落,直到最终恢复到草乙酸中。当碳掉下柠檬酸时,它们会变成二氧化碳,并从细胞中吐出来,最终被您呼出。

海奇说:“在第二次氧化过程中,与COA的硫建立了一种新的高能结合,以产生琥珀酸酯。”“这里有足够的能量,我们可以直接生产出ATP等效; GTP实际上是制造的,但是它具有与ATP相同的能量 - 这只是系统的怪癖。

“去除辅酶,使我们有一个琥珀酸分子。从周期中的琥珀酸点,一系列重新排列化学键合的步骤和一些氧化事件,以恢复原始的草乙酸。在此过程中,途径首先产生低能FADH。分子和最后一个NADH分子,” Beach说。

对于每个进入呼吸的葡萄糖,回旋处可以旋转两次,一次进入它的每个丙酮酸。但是,它不一定是由于细胞可以将碳从碳中抽出其他大分子,或者通过牺牲氨基酸或利用存储在脂肪中的能量中,将碳从碳中抽出两次。

看?复杂的生物化学。但是根据海滩的说法,关于克雷布斯周期的一件事是腺苷的频繁外观 - 它在纳德,法德,辅酶和ATP。

“腺苷是一种'分子手柄',可以抓住蛋白质。我们可以想象ATP结合口袋的演变被共享和回收,因此使用相似的基序成为其他分子的结合位点。”

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