Советуем для ознакомления:

Физиология:

Популярные разделы сайта:

Энергия цикла лимонной кислоты. Регуляция цикла Кребса

Для того чтобы оценить выход энергии при функционировании цикла, мы можем допустить, что каждая молекула НАД-Н и ФАД-• Н2, образованная в ходе окислительных реакций, может быть окислена непосредственно путем переноса электронов через пункты сопряжения окисления с фосфорилированием.

Помимо того что цикл обеспечивает окисление ацетил-КоА, он представляет собой также путь катаболизма многих аминокислот через а-кетоглутарат и оксалоацетат. Более того, поскольку деза-минирование глутамата и аспартата в организме человека обратимо, две образующиеся кетокислоты как промежуточные продукты цикла могут вносить свой вклад в процессы синтеза и распада аминокислот. Таков лишь один пример биосинтетических функций цикла Кребса, которые связывают его с обменом углеводов, липи-дов и аминокислот. От тех реакций цикла Кребса, которые протекают на участке между фумаратом и оксалоацетатом, зависит включение одного из атомов азота в аргинин и, следовательно, в мочевину. Образующийся в митохондриях цитрат способен проходить через их мембрану в цитоплазму и там подвергаться распаду до ацетилКоА; этот процесс обеспечивает поступление субстрата для синтеза жирных кислот и стероидов.

Биосинтез простетических групп гемов в цитохромах и гемоглобине требует участия на первом этапе этого процесса митохондриального фермента, который использует в качестве одного из субстратов образуемый в цикле Кребса сукцинил-КоА.

В этих биосинтетических функциях цикла оксалоацетат, очевидно, занимает ключевую позицию. Он участвует в образовании аспартата, который в свою очередь служит предшественником при образовании пуринов и пиримидинов, а также мочевины и аргинина. Он играет ключевую роль в обеспечении атомов углерода для глюконеогенеза за счет разнообразных аминокислот и других неуглеводных источников. Более того, оксалоацетат играет центральную роль при восполнении запасов тех биохимических компонентов цикла, которые участвуют в различных биосинтетических процессах и которые будут рассмотрены ниже.

регуляция цикла кребса

Регуляция цикла Кребса

Регуляция цикла КребсаРегуляция цикла Кребса имеет фундаментальное значение в приспособлении организма к изменению условий внешней среды и к изменению состояния физиологических систем. Существует несколько регуляторных факторов, которые можно подразделить на две основные группы: регуляция углеродсодержащими субстратами и промежуточными продуктами реакций самого цикла и регуляция адениловыми нуклеотидами, которые служат коферментами и конечными продуктами.

Прежде всего рассмотрим функции промежуточных продуктов реакций цикла, главным образом регуляторную роль оксалоацетата. Точно установлено, что истощение тканевых запасов оксалоацетата ведет к прекращению работы цикла. Последствия этого для клетки ужасны не только по причине истощения одного из наиболее важных источников энергии, но также потому, что в отсутствие достаточного количества оксалоацетата, необходимого для взаимодействия с ацетил-КоА, образующимся при процессах катаболизма жиров и углеводов, накапливаются двухуглеродные фрагменты; в результате конденсации последних в тканях появляется избыток ацетоацетата и других «кетоновых тел», что ведет к возникновению патологического состояния, известного под названием кетоз. Во всех случаях, когда ацетил-КоА образуется в столь больших количествах, что имеющегося оксалоацетата не хватает для конденсации с ацетил-КоА и последующего его окисления, в ходе реакций цикла возникает кетоз.

Короче говоря, к кетозу приводит относительная недостаточность оксалоацетата (т. е. относительная по сравнению с уровнем ацетил-КоА); обычно кетозом сопровождается дисбаланс между окислением жиров и катаболизмом углеводов. Это обстоятельство определяется свойством углеводов регенерировать оксалоцетат путем карбоксилирования пирувата. Эта АТФ-зависимая реакция катализируется в митохондриях биотиновым ферментом пируваткарбоксилазой и представляет собой главный механизм фиксации двуокиси углерода с образованием углеводов в организме. Образующийся при такой фиксации С02 оксалоацетат используется в цикле Кребса, а также для обеспечения процесса глюконеогенеза углеродсодержащими фрагментами при осуществлении многообразных функций аспартата в процессах обмена веществ, для выполнения биосинтетических функций цикла, которые требуют выработки цитрата, а-кетоглутарата, сукцинил-КоА.

Реакции цикла, ведущие к образованию оксалоацетата, регулируются по принципу обратной связи благодаря тому, что оксалоацетат (структурный аналог сукцината) действует в качестве конкурентного ингибитора сукцинатдегидрогеназы. Этот фермент приобретает, таким образом, значение регуляторного звена цикла, так как накопление оксалоацетата бло кирует цикл на этапе окисления сукцината до тех пор, пока приток дополнительного ацетил-КоА не позволит удалить избыток оксало-ацетата.

Рекомендуем видео цикл Кребса простым понятным языком

Видео цикл Кребса

- Читать далее "Ацетил-КоА. Предотвращение накопления цитрата"

Оглавление темы "Нарушения окислительно-восстановительных реакций":
1. Реакция восстановления пирувата. Особенности реакции восстановления
2. Дыхательная цепь. Окислительное фосфорилирование
3. Цитохромы дыхательной цепи. Значение цитохромоксидазы
4. Метаболическая вода в организме. Принципы системы переноса энергии организма
5. Эффективность дыхательной цепи. Ингибиторы дыхания
6. Дыхательный контроль. Механизм дыхательного контроля в организме
7. Разобщение дыхательной цепи. Цикл лимонной кислоты
8. Значение цикла лимонной кислоты. Подготовка цикла лимонной кислоты
9. Энергия цикла лимонной кислоты. Регуляция цикла Кребса
10. Ацетил-КоА. Предотвращение накопления цитрата