Cykl Krebsa określany jest w biochemii jako cykl kwasu cytrynowego bądź cykl kwasów trikarboksylowych. Jest to ciąg reakcji następujących po sobie, w wyniku którego dochodzi do przemian chemicznych związku, jakim jest acetylokoenzym-A, i powstania m.in. dwutlenku węgla oraz energii. Jest to podstawowy cykl przemian chemicznych zachodzący w mitochondriach.
Cykl Krebsa – znaczenie
Cykl Krebsa stanowi końcowy ciąg reakcji dla przemian węglowodanów, lipidów oraz białek. Związki te w organizmie ulegają przemianom odpowiednio do glukozy, kwasów tłuszczowych i aminokwasów, a one stają się substratami do powstania acetylokoenzymu-A (acetylo-CoA) i innych związków włączanych w cykl kwasu cytrynowego. Jest to ciąg przemian mających znaczenie również w syntezie powyższych związków. Cykl tych przemian zachodzi właściwie w każdej komórce, jednak głównym narządem człowieka, w którym cykl Krebsa ma zasadnicze znaczenie w kontekście przemian metabolicznych, jest wątroba. Dlatego też uszkodzenie komórek wątroby w procesie zapalenia, stłuszczenia i marskości staje się podstawą istotnych zaburzeń metabolicznych organizmu.
Cykl Krebsa ma podstawowe znaczenie w przemianach lipidów, białek i węglowodanów. Stanowi konieczny element procesu oddychania komórkowego, jak również źródło substratów do procesów glukoneogenezy, lipogenezy czy syntezy niektórych aminokwasów.
Cykl Krebsa – schemat i przebieg
Reakcja inicjująca cały cykl to reakcja pomiędzy szczawiooctanem a acetylo-CoA. Katalizuje ją enzym syntaza cytrynianowa, a produktem końcowym tej reakcji jest cytrynian. Następnie cytrynian jest przekształcany w procesie izomeryzacji w izocytrynian z udziałem hydratazy akonitanowej. Reakcja ta ma dwa etapy:
- dehydratacja do cis-akonitanu,
- rehydratacja do izocytrynianu.
Kolejnym etapem jest odwodornienie izocytrynianu przy udziale dehydrogenazy izocytrynianowej. Wynikiem reakcji jest szczawiobursztynian. Zostaje on związany z enzymem, ulega dekarboksylacji do alfa-ketoglutaranu. W zajściu tej reakcji konieczna jest obecność jonów magnezu i manganu na drugich stopniach utlenienia.
Następnym etapem jest oksydacyjna dekarboksylacja alfa-ketoglutaranu z wytworzeniem bursztynylo-CoA (sukcynylo-CoA). Związek ten ulega dalej przekształceniu w bursztynian przy udziale syntazy sukcynylo-CoA. Bursztynian przy udziale dehydrogenazy bursztynianowej ulega przemianie w fumaran, a ten z udziałem fumarazy w jabłczan. Ten ostatni pod wpływem dehydrogenazy jabłczanowej przekształca się ponownie w szczawiooctan, który dalej zapoczątkowuje ten sam cykl przemian biochemicznych.
Podczas cyklu Krebsa zostaje uwolnionych łącznie dwanaście cząsteczek ATP, czyli adenozynotrifosforanu, który stanowi nośnik energii chemicznej wykorzystywanej w procesach metabolizmu komórki.
Zobacz też: Gdzie zachodzi oddychanie tlenowe? Jakie ma etapy?
Witaminy w cyklu Krebsa
Cztery witaminy z grupy B stanowią niezbędny element cyklu Krebsa:
Zobaczcie także, kiedy nie powinno się wzywać karetki pogotowia:
