Wszyscy wiedzą, że dla prawidłowego funkcjonowania organizm potrzebuje regularnego przyjmowania wielu składników odżywczych, które są potrzebne do zdrowego metabolizmu, a co za tym idzie, równowagi procesów produkcji i konsumpcji energii. Proces wytwarzania energii, jak wiadomo, ma miejsce w mitochondriach, które dzięki tej swoistości nazywane są centrami energetycznymi komórek. Sekwencja reakcji chemicznych, która pozwala uzyskać energię dla każdej komórki ciała, nazywa się cyklem Krebsa.
Cykl Krebsa - cuda, które występują w mitochondriach
Energia uzyskana w cyklu Krebsa (także cykl TCA - cykl kwasu trójkarboksylowego) trafia na potrzeby poszczególnych komórek, które z kolei składają się z różnych tkanek i odpowiednio narządów i układów naszego ciała. Ponieważ organizm po prostu nie może istnieć bez energii, mitochondria nieustannie pracują nad ciągłym dostarczaniem komórkom energii, której potrzebują.
Trójfosforan adenozyny (ATP) - ten związek jest uniwersalnym źródłem energii niezbędnym do przepływu wszystkich procesów biochemicznych w naszym organizmie.
TsTK jest centralnym szlakiem metabolicznym, w wyniku którego utlenianie metabolitów jest zakończone:
- kwasy tłuszczowe;
- aminokwasy;
- monosacharydy.
W procesie aerobowego rozkładu te biomolekuły są rozdzielane na mniejsze cząsteczki, które są wykorzystywane do generowania energii lub syntetyzowania nowych cząsteczek..
Cykl kwasu trójkarboksylowego składa się z 8 etapów, tj. reakcje:
1. Tworzenie kwasu cytrynowego:
2. Tworzenie kwasu izolonowego:
3. Odwadnianie i bezpośrednia dekarboksylacja kwasu izolonowego.
4. Oksydacyjna dekarboksylacja kwasu α-ketoglutarowego
5. Fosforylacja substratu
6. Dehydrogenacja kwasu bursztynowego przez dehydrogenazę bursztynianową
7. Tworzenie kwasu jabłkowego przez enzym fumarazowy
8. Tworzenie szczawiooctanu
Tak więc po zakończeniu reakcji, które składają się na cykl Krebsa:
- jedna cząsteczka acetylo-CoA (utworzona w wyniku rozpadu glukozy) jest utleniana do dwóch cząsteczek dwutlenku węgla;
- trzy cząsteczki NAD redukuje się do NADH;
- jedna cząsteczka FAD jest zredukowana do FADH2;
- powstaje jedna cząsteczka GTP (odpowiednik ATP).
Cząsteczki NADH i FADN2 działają jako nośniki elektronów i są wykorzystywane do tworzenia ATP w następnym etapie metabolizmu glukozy, fosforylacji oksydacyjnej.
Funkcje cyklu Krebsa:
- kataboliczny (utlenianie reszt acetylowych cząsteczek paliwa do końcowych produktów przemiany materii);
- anaboliczne (substraty cyklu Krebsa - podstawa syntezy cząsteczek, w tym aminokwasów i glukozy);
- integracyjny (CTC - związek między reakcjami anabolicznymi i katabolicznymi);
- donor wodoru (dostawa 3 NADN.N+ i 1 FADN2 na mitochondrialny łańcuch oddechowy);
- energia.
Brak elementów niezbędnych do normalnego przepływu cyklu Krebsa może prowadzić do poważnych problemów w ciele z powodu braku energii.
Ze względu na elastyczność metaboliczną organizm jest w stanie wykorzystać jako źródło energii nie tylko glukozę, ale także tłuszcze, których rozszczepienie również produkuje cząsteczki tworzące kwas pirogronowy (aktywuje się w cyklu Krebsa). W związku z tym prawidłowo płynący TCA zapewnia energię i bloki budulcowe do tworzenia nowych cząsteczek..