Цикл Кребса - це основний метаболічний шлях, який відбувається в мітохондріях клітини і відповідає за виробництво енергії у формі АТФ. Важливо розуміти, що дана реакція має місце всередині клітини і є складним процесом, який протікає в декількох фазах.
Процес циклу Кребса починається з перетворення пірувінату, отриманого в результаті гліколізу, в ацетил-КоА. Це відбувається в мітохондріях клітини, які є причинними органелами, здатними синтезувати енергію. Фермент активатор ацетил-КоА і коензим А є невід'ємною частиною даного процесу.
Ацил-Коензим А переходить всередину циклу Кребса, де відбувається ряд важливих реакцій з іншими молекулами, такими як аденіндинуклеотиди і над+. На цьому етапі відбуваються реакції окислення і приєднання субстрату, які дозволяють отримати молекули НАДН і ФАДН, що містять цінну енергію.
Основні етапи циклу Кребса
1. Освіта ацетил-КоА:
Перший етап циклу Кребса відбувається в мітохондріях клітини, де молекула пірувату, отримана з гліколізу, окислюється до утворення ацетил-КоА. Цей процес називається оксидативним декарбоксилюванням пірувату. При цьому вивільняються електрони, які передаються на носій електронів НАД, перетворюючи його в НАДН.
2. Реакції циклу Кребса:
Цикл Кребса складається з ряду послідовних реакцій, в результаті яких відбувається окислення ацетил-КоА. На кожній стадії циклу виділяється енергія у формі НАДН і фаднх2.
3. Активація окислювача:
На останній стадії циклу Кребса головним окислювачем є фумарат, який окислюється до малатової солі за допомогою фадні, утворюючи фумарат. У цій реакції утворюється ФАДНН₂.
4. Освіта ГТФ:
У кінцевій стадії циклу Кребса fadnh окисл окислюється до fad, який передає електрони на носії електронів NAD, утворюючи NADH. В процесі окислення НАДН утворюється ГТФ, який є джерелом енергії для відновлення АТФ.
В результаті всіх цих реакцій в клітині утворюється енергія, необхідна для його нормального функціонування.
Мітохондрія - центр реакцій циклу Кребса
Мітохондрії являють собою покриті подвійною мембраною органели, які мають спеціалізовану структуру, здатну виконувати складні процеси окислення і синтезу речовин. Вони знаходяться як в еукаріотичних (з ядром і мітохондріями), так і в прокаріотичних (без ядра і мітохондрій) клітинах, але тільки в еукаріотичних мітохондрії грають роль центру реакцій циклу Кребса.
Основні реакції циклу Кребса відбуваються в матриксі мітохондрій, рідкої складової внутрішньої частини структури. Тут активно взаємодіють різні органічні сполуки: ацетил-КоА, оксалоацетат, ізоцитрат, α-кетоглутарат та інші.
Мітохондрія, що виконує функцію енергетичного центру, отримує всі необхідні молекули речовини і енергію для виконання циклу Кребса з глюкози, яка ділиться до ацетил-КоА і окислюється до вуглекислого газу. Цей процес супроводжується утворенням високоенергетичних сполук АТФ і НАДН, які використовуються організмом для виконання різних життєво важливих функцій і забезпечення необхідної енергії.