Ускоренный цикл кребса что

Цикл Кребса простым языком

Что такое цикл Кребса

Функции цикла Кребса:

Атомы водорода, высвобождающиеся в окислительно-восстановительных реакциях, доставляются в цепь переноса электронов при участии НАД- и ФАД- зависимых дегидрогеназ, в результате чего происходит образование 12 высокоэнергетических фосфатных связей: синтез 12 молекул аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ) из аденозиндифосфорной кислоты (АДФ).

Как работает цикл Кребса?

В организме аминокислоты, жирные кислоты и пируват образуют ацетил-КоА.

Когда ацетил-КоА попадает в митохондриальный матрикс, он связывается с молекулой оксалацетата и превращается в лимонную кислоту (цитрат). Цитрат, в свою очередь, под действием фермента аконитазы превращается в цис-аконитат, оставляя молекулу воды.

В свою очередь цис-аконитат превращается в изоцитрат под действием фермента изоцитратдегидрогеназы. Изоцитрат превращается в альфа-кетоглутарат под действием изоцитратдегидрогеназы.

Альфа-кетоглутарат превращается в сукцинил-КоА альфа-кетоглутаратдегидрогеназой и добавлением ацетил-КоА. Он подвергается сукцинату под действием сукцинат-тиокиназы. Сукцинатдегидрогеназа превращает его в фумарат. Фумарат превращается в L-малат через фумаразу. L-малат под действием фермента малатдегидрогеназы восстанавливает оксалацетат, который может снова вступать в реакцию с молекулой ацетил-КоА и повторять цикл.

Стадии цикла Кребса

Окисление ацетильного остатка происходит в несколько стадий, образующих циклический процесс из 8 основных этапов:

Основные этапы цикла Кребса

I этап

Конденсация ацетил-КоА и оксалоацетата с образованием цитрата.

Происходит реакция отщепление карбоксильной группы аминокислот, в процессе которой образуется ацетил-КоА

При соединении с молекулой щавелевой кислоты получается цитрат

*фигурирует в буферных обменах.

На данном этапе кофермент А полностью высвобождается, и получаем молекулу воды.

Данная реакция необратима.

II этап

Превращение цитрата в изоцитрат.

III этап

Превращение изоцитрата в а-кетоглутарат.

*Альфа-кетоглутарат участвует в регуляции всасывания аминокислот, нормализует метаболизм и положительно влияет на антистрессорные процессы.

Также образуется NADH ( аллостерический фермент)

IV этап

Окисление α-кетоглутарата до сукцинил-КоА

V этап

Превращение сукцинил-КоА в сукцинат.

Пятая реакция катализируется ферментом сукцинил-КоА-синтетазой. В ходе этой реакции сукцинил-КоА при участии ГТФ и неорганического фосфата превращается в янтарную кислоту ( сукцинат ). Так же происходит образование высокоэргической фосфатной связи ГТФ за счет тиоэфирной связи сукцинил-КоА.

VI этап

Дегидрогенирование сукцината. Образование фумарата.

VII этап

Образование малата из фумарата.

Под влиянием фермента фумаратгидратазы ( фумаразы ). Образовавшаяся при этом фумаровая кислота гидратируется,

VIII этап

Превращение малата в оксалоацетат.

Под влиянием митохондриальной НАД-зависимой малатдегидрогеназы происходит окисление L-малата в оксалоацетат.

Происходит полное «сгорание» одной молекулы ацетил-КоА. Для непрерывной работы цикла необходимо постоянное поступление в систему ацетил-КоА. А коферменты (НАД + и ФАД), перешедшие в восстановленное состояние, должны снова и снова окисляться.

Реакции цикла Кребса по стадиям

Для облегчения запоминания ферментативных реакций цикла:

ЩУКа съела ацетат, получается цитрат
через цис-аконитат будет он изоцитрат
водороды отдав НАД, он теряет СО2
этому безмерно рад альфа-кетоглутарат
окисление грядёт: НАД похитит водород
В1 и липоат с коэнзимом А спешат,
отбирают СО2, а энергия едва
в сукциниле появилась сразу ГТФ родилась
и остался сукцинат. вот добрался он до ФАДа,
водороды тому надо водороды потеряв,
стал он просто фумарат. фумарат воды напился,
и в малат он превратился тут к малату НАД пришёл,
водороды приобрёл ЩУКа снова объявилась
и тихонько затаилась Караулить ацетат…

Источник

Ускоренный цикл кребса что

Человеческий организм умеет потрясающе быстро и точно подстраивать все свои процессы под ритм и образ жизни человека. В результате погрешностей в диете и гиподинамии — в наше время средний современный житель мегаполиса уже к 35 лет часто имеет лишний вес и проблемы со здоровьем. Как легко и безопасно изменить свой образ жизни, приучить себя к маленьким полезным привычкам и «ускорить» все процессы в своём организме — читайте в этой статье.

Почему замедляется обмен веществ

Специально для любителей различных БАДов и косметики, мы бы хотели сразу отметить, что никакие чудодейственные травки, таблетки и дорогие крема не смогут повернуть время вспять, омолодить организм и ускорить обмен веществ без приложения усилий с вашей стороны.
Даже если допустить что они действительно столь эффективны как то утверждает реклама — без серьёзных изменений в образе жизни, питания и мышления весь их эффект так или иначе будет сведён к нулю. Как мы уже упомянули во вступлении — наш организм имеет удивительные по своей эффективности механизмы адаптации к тому сколько мы двигаемся, что пьём и чем питаемся. Да, именно эти три составляющих и играют главные роли в скорости всех обменных процессов протекающих внутри.

Важно помнить что одна из главных целей нашего организма — это сохранение и накопление энергии. Необходимо это на случай возникновения критической ситуации, такой как голод или болезнь, в которой и могут пригодиться накопленные в «тучные» годы резервы.

Между тем, какой бы сложной не казалась вам современная жизнь — именно сейчас мы и живём в те самые «тучные» годы.

Ещё совсем недавно человеческому роду, как и всем другим живым существам, необходимо было бороться за выживание в достаточно суровых внешних условиях, с постоянным риском погибнуть от безобидных, по современным меркам, болезней или от голода при неурожае. И только в последнее столетие, с развитием медицины, интеллектуального труда и социальной сферы в цивилизованных странах, большинство людей получило возможность жить гораздо дольше и зарабатывать достаточное количество денег без необходимости прилагать для этого непомерные физические усилия или лишения.

Вместе с этим кардинально изменился и наш рацион и образ жизни — незаметно для себя мы употребляем всё больше рафинированных продуктов и сладких напитков, основная питательная ценность которых заключается в быстрых углеводах, мы меньше двигаемся и всё больше времени проводим перед экранами гаджетов, компьютеров и телевизоров.

Вы очень легко можете проверить себя на предрасположенность к замедлению обмена веществ и к другим современным проблемам со здоровьем, которые рано или поздно проявят себя, если ничего не предпринимать и пустить дело на самотёк. Просто честно ответьте сами себе на несколько вопросов.

Итак, если на большинство из этих вопросов вы ответили отрицательно — мы настоятельно рекомендуем внимательно прочесть эту статью до конца и последовать нашим несложным советам по изменению своего образа жизни. Мы не только расскажем вам что нужно сделать для ускорения обмена веществ и оздоровления организма, но и объясним — почему.

И даже если вы ответили на вопросы положительно, чему мы бесконечно рады, — более чем уверены что вы найдёте немало интересного для себя.

Как ускорить обмен веществ — потребление воды

Спросите у любого своего знакомого о том что он выпил в течении дня. В подавляющем большинстве случаев вы услышите что-нибудь вроде «Кофе/чай утром, чай/кофе с печеньем до полудня, чай/сок/компот во время обеда, вечером чай/колу/сок за ужином». В лучшем случае к этому добавляется бутылка минеральной воды в течении дня.

Между тем — именно вода задействована во всех биохимических процессах протекающих в организме и играет решающую и важнейшую роль в скорости обмена веществ. И чай, а уж тем более кофе и газированные напитки на роль восполнения необходимого количества воды никак претендовать не могут.

Во первых — в кофе, чае и во многих газированных напитках содержится кофеин, одна из основных особенностей которого — обезвоживание организма. После того как вы выпили кружечку кофе или зелёного/чёрного чая — из вашего организма будет выделено больше воды чем вы выпили, что приводит к незаметному но постоянному обезвоживанию.

Во вторых — большинство людей употребляют все эти напитки с сахаром (в газированных напитках сахара просто невероятно много — в половине литра колы содержится до 16 ложек сахара, что даёт более 400 ккал, целиком состоящих из быстрых углеводов, в одном литре напитка). Помимо очевидного вреда от дополнительного ввода в свой рацион легкоусваиваемых быстрых углеводов, которые несомненно являются главными виновниками появления лишнего веса, сахар вызывает повышение осмотического давления в клетках организма, в результате чего дополнительно усиливается и без того немалая потеря жидкости.

Особенно вредно употреблять сладки напитки с кофеином в жаркую погоду — сколько их не пей, организм будет лишь еще больше страдать от недостатка воды, при этом сам человек этого может и не почувствовать.

Вот мы и добрались до самого интересного. Что же остаётся несчастному организму, в условиях постоянного обезвоживания? Правильно! Приспособиться и замедлить обмен веществ, дабы сохранить больше ценной жидкости и уменьшить её потери.

Как избежать замедления обмена веществ в таком случае? Ответ очевиден — пить больше чистой питьевой воды без сахара и других добавок. Мы не призываем отказаться от кофе или чая, вовсе нет. Просто стоит разумно ограничить потребление этих напитков и ввести в свой ежедневный питьевой рацион чистую воду.

Чувство меры при этом никто не отменял 🙂 Просто запомните два важных правила:

Вот и всё. Как показывает практика — внедрение чистой воды и значительно сокращение потребления сладких напитков со временем значительно улучшит ваше самочувствие и работоспособность. Да и необходимость в дополнительных стимуляторах, какими являются кофе и чай — постепенно отпадёт сама собой. А вместе с ними понемногу начнёт уходить и лишний вес! Да, сокращение потребления сахара с напитками и ускорение обмена веществ, который происходит когда организм получает нужно количество жидкости — приведут к тому что организм начнёт более активно тратить получаемую с пищей энергию и меньше откладывать про запас, а то и возмещать недостаток углеводов из жировых запасов.

Для того чтобы ещё больше ускорить потерю лишних килограммов, если они есть, и ускорить свой обмен веществ еще сильнее — необходимо ввести в свою жизнь ещё несколько полезных привычек, о которых мы написали в следующем разделе этой статьи.

Как ускорить обмен веществ — полезные привычки в питании

Пожалуй, нет смысла долго распространятся о том что излишнее потребление «быстрых углеводов» негативно сказывается на нашем здоровье и внешнем виде. Знают об этом абсолютно все, но вот отказаться от столь вкусных и желанных пирожных, конфет и шоколада могут лишь люди с совершенно железобетонной силой воли. Между тем, для того чтобы ускорить обмен веществ и перестать набирать лишний вес — необходимо лишь запомнить и придерживаться нескольким несложным правилам, не отказываясь при этом от сладкого насовсем.

Цитрусовые

Первым делом — включите в свой ежедневный рацион цитрусовые. Апельсины, мандарины, минеола, грейпфруты — все эти сочные фрукты должны стать важной частью вашего режима питания. А всё потому, что, помимо витаминов и других полезных веществ, они содержат лимонную кислоту.

Возможно, для вас это и будет открытием, но лимонная кислота играет ключевую роль в энергетическом цикле, который был назван в честь учёного который его открыл и получил за это Нобелевскую премию — Циклом Кребса или цикл лимонной кислоты. Здесь мы приведём небольшой отрывок из Википедии для общего понимания его важности в обмене веществ, а самые любознательные смогут почитать о процессах которые затрагивает Цикл Кребса по ссылке выше в Википедии.

«Цикл Кребса — это ключевой этап дыхания всех клеток, использующих кислород, центр пересечения множества метаболических путей в организме.»

Если вы имеете проблемы с пищеварением, не стоит есть цитрусовые на голодный желудок — это может обострить имеющиеся недомогания. Таким образом, если потребление продуктов содержащих оптимальное количество лимонной кислоты имеет несомненную пользу для энергетического обмена в организме, разумеется, при соблюдении других важных правил здорового образа жизни и достаточной физической активности. Не стоит только излишне увлекаться — в употреблении цитрусовых, как и во всём остальном, важно иметь чувство меры. К примеру, съедайте один апельсин после завтрака и, по желанию, ещё один во время любого другого приёма пищи или между ними.

Кисломолочные напитки

Мы уже затрагивали тему быстрых углеводов в первой части этой статьи. Однако, ненадолго вернёмся к ней вновь. Проблема заключается в том, что большинство из нас употребляет совершенно избыточное количество быстрых углеводов совершенно незаметно для себя, и даже в составе полезного, на первый взгляд, рациона!

Для этого вовсе не обязательно налегать на пирожные и шоколад — достаточно просто ежедневно пить и есть разрекламированные как здоровое питание сладкие йогурты. Между тем, в состав «здоровых» йогуртов для улучшения вкуса включат довольно много совершенно лишнего сахара, тем самым необоснованно увеличивая их «пустую» питательную ценность и снижая пользу.

Исправить положение тут совсем несложно — вместо сладкого йогурта найдите на прилавке «Натуральный йогурт» без добавления подсластителей или любой другой кисломолочный напиток — ацидофилин, бифидок или обычный кефир. Сравните их калорийность — при равной жирности несладкий йогурт будет иметь значительно калорий чем сладкий. К слову — от сахара вреда для талии гораздо больше чем от небольшого количества молочного жира, поэтому мы рекомендуем лучше выбрать напиток с чуть большим содержанием жира, чем йогурт с 0,1% жира и кучей сахара в составе.

Несмотря на то что регулярное употребление несладких кисломолочных продуктов в значительной степени способствует улучшению обмена веществ и укреплению иммунитета — нужно помнить что это работает только в совокупности с другими полезными привычками здорового образа жизни, о которых мы рассказываем в этой статье.

Микроэлементы и витамины

Любой адекватный и неангажированный врач без тени сомнения поведает вам что дополнительный приём поливитаминных препаратов — лишняя трата денег, при условии правильного и разнообразного питания и отсутствия погрешностей в рационе. И будет абсолютно прав. Однако, распространённый в наше время образ жизни и питания крайне редко предполагает наличие всех необходимых нам минеральных веществ и витаминов в ежедневном рационе. А если вы ещё и занимаетесь спортом — приём витаминно-минеральных комплексов становится просто необходимым.

Многие ошибочно считают что приём мультивитаминов может заменить ежедневное потребление фруктов и овощей — однако мультивитамины лишь дополняют недостаток витаминов в тех овощах и фруктах которые потеряли их при долгом хранении. Приём витаминов ни в коем случае не должен спровоцировать уменьшение количества фруктов и овощей в вашем рационе! Вы можете даже не задумываться о приёме дополнительных витаминов начиная со второй половины лета и примерно до середины зимы — в это время достаточно ежедневно кушать в достаточных количествах свежие фрукты и овощи. А вот со второй половины зимы и, в особенности, весной, недостаток витаминов вполне может начать сказываться на вашем самочувствии и обмене веществ. В идеале, конечно, ежедневно покупать в супермаркете свежие фрукты и овощи выращенные в тёплых странах, однако, далеко не всем такое удовольствие по карману. И тут на помощь приходят витаминно-минеральные комплексы, которые, при грамотном подходе, могут удачно дополнить ваш рацион в весеннее время.

Мы рекомендуем покупать универсальные мультивитаминные препараты от известных производителей. В них содержится именно то количество витаминов и микроэлементов, которое дополнит то что вы получаете с пищей и не приведёт к развитию гипоавитаминоза. Из наиболее популярных наименований мы можем смело порекомендовать такие проверенные временем витамины как Супрадин, Витрум, Компливит и Дуовит. Принимать витамины лучше сразу после завтрака или обеда. При этом, в рацион должен быть включён продукт содержащий жиры, т.к. витамины A, D и E усваиваются только в их присутствии.

Помимо фруктов и овощей, большое количество необходимых нам витаминов содержится в печени.

Аминокислоты

Как правило, о количестве аминокислот в своём рационе задумываются только активно занимающиеся спортом и бодибилдингом люди. Однако, полноценные по составу аминокислот белки должны присутствовать в ежедневном рационе каждого человека. Помимо того что аминокислоты играют ключевую роль практически во всех жизненно важных процессах в нашем организме — это ещё и строительный материал для всех клеток нашего тела.

Наиболее качественные растительные белки содержаться в гречневой крупе, орехах и в бобовых (главным образом — в сое). Однако, только одних растительных белков недостаточно для полноценного питания, т.к. они не содержат всех жизненно важных и незаменимых аминокислот.

Наиболее качественными источниками полноценного животного белка, не сопряжёнными с тяжёлым усваиванием или большим количеством жиров — это кисломолочные продукты (творог с низким содержанием жира, нежирные виды сыров, кисломолочные напитки) рыба и мясо. Наиболее легко усваиваются в ЖКТ и могут употребляться без каких-либо существенных ограничений: нежирная рыба (при этом несомненный рекордсмен по содержанию белка — это тунец) и белое мясо птицы. Говядина и свинина, несомненно, должны присутствовать в рационе питания, но их количество рекомендуется разумно ограничивать.

Дополнительным источником аминокислот также могут послужить различные спортивные добавки к пище. особенно они полезны тем кто активно занимается спортом и в случае вынужденных нарушений в рационе питания.

Как ускорить обмен веществ — образ жизни

Все полезные привычки в питании и употреблении жидкостей о которых мы рассказали выше, не раскроют полностью свой потенциал полезного воздействия на организм без важных изменений в образе жизни. Конечно, наиболее оптимальным и эффективным способом ускорить обмен веществ, кардинально улучшить своё здоровье и самочувствие — являются регулярные но умеренные занятия спортом. Однако, далеко не у всех есть возможность и время чтобы выбрать фитнес-центр и купить недешёвый абонемент в него. В этом случае нам на помощь приходят мелкие, но важные полезные привычки, которые мы настоятельно рекомендуем ввести в свою жизнь.

Движение — это жизнь. Чем больше вы двигаетесь — тем дольше и качественнее будете жить и тем быстрее будут протекать все процессы в организме. Используйте любую возможность для активности:

Проводите очередные скучные выходные в торговом комплексе, перед телевизором или в кино? Не стоит! Выбирайте более активный отдых: загородные прогулки или изучение незнакомых мест родного города, коньки, поход в музей, поездки на велосипедах, прыжок с парашютом, для самых экстремальных.

Качественный сон — основа хорошего самочувствия и быстрого обмена веществ. А для того чтобы он был действительно качественным не забывайте о следующем:

Вместо заключения

Не сидите на месте и не доверяйте заманчивым обещаниям которые льются на вас из телевизора и прессы — лёгких путей не бывает. Невозможно омолодиться и ощутить прилив сил просто принимая чудо-таблетки (которые при этом даже не являются лекарством), или используя дорогой крем, который лишь смягчает эпидермис, или же пройдя несколько «супер-эффективных» процедур сомнительного свойства.

Собственно, никаких секретных способов улучшить свою жизнь и самочувствие никто еще не придумал — максимально активный образ жизни; достаточное количество жидкости без кофеина и сахара; фрукты, овощи и полноценная белковая пища в рационе; искоренение всех вредных привычек — и совсем скоро вы почувствуете себя значительно лучше и в будущем сможете избежать большого количества серьёзных проблем со здоровьем. И чем раньше вы начнёте менять себя и свою жизнь — тем ощутимее будет эффект от изменений.

Мы же, в свою очередь, будем очень рады если после прочтения этой статьи вы решитесь изменить что-то в вашей жизни и сделать её более яркой и насыщенной.

Источник

История изучения

Биологическая роль некоторых реакций цикла Кребса (ЦК) была изучена американским биохимиком венгерского происхождения Альбертом Сент-Дьердьи. В частности, он выделил ключевой компонент ЦТК — фумарат. Исследования в этом направлении продолжил Ганс Кребс. В итоге он установил всю последовательность реакций и соединений, образующиеся на всех этапах процесса. Ученый не смог определить, с преобразования какой кислоты начинается цикл — лимонной или изолимонной. Сейчас известно, что это лимонная кислота. Поэтому ЦК называют также цитратным или циклом лимонной кислоты.

Позднее американец Альберт Ленинджер, занимающийся биоэнергетикой, определил, что все реакции ЦК протекают в митохондриях клеток. С получением доступа к изотопам углерода появилась возможность более досконального изучения и уточнения данных о промежуточных соединениях на разных этапах цикла.

Метаболизм веществ

С пищей в организм поступают три основные группы сложных биохимических соединений — белки, жиры и углеводы. Они являются первичными метаболитами, потому что участвуют в обмене веществ или в метаболизме. Этот процесс происходит между любыми живыми клетками и окружающей средой непрерывно. Суть цикла Кребса заключается в том, что он является областью схождения двух путей метаболизма. Это следующие процессы:

После попадания в пищеварительную систему сложные вещества расщепляются под действием ферментов на более простые, которые внутри клеток превращаются сначала в пируват (пировиноградную кислоту), а затем — в ацетильный остаток. Все эти преобразования можно назвать подготовкой к ЦК, а образование остатка — его запуском или начальным этапом.

Дальнейшие стадии цикла трикарбоновых кислот являются частью катаболизма. Процесс идет каскадно. Каждый предыдущий этап запускает последующий, а промежуточные продукты химических реакций служат не только для продолжения цикла, но и при определенных потребностях организма могут пополнять запасы веществ, необходимых для синтеза новых соединений (анаболизма).

Клеточное дыхание

Для нормальной жизнедеятельности живым клеткам постоянно требуется энергия. Ее главный универсальный источник — аденозинтрифосфат (АТФ), способный встраиваться в белки организма напрямую. Это соединение получается в результате ряда реакций окисления, носящих общее название «клеточное дыхание». При этом происходит постепенный распад органических веществ вплоть до простейших неорганических — углекислого газа CO2 и воды H2O.

Структурное строение молекул АТФ содержит фосфорангидридные связи, которые имеют свойство накапливать высвобожденную при прохождении реакций клеточного дыхания энергию, поэтому называются макроэргическими. Так создаются энергетические запасы клеток, которые могут высвобождается при необходимости разрывом этих связей. Процесс синтеза АТФ и класса вспомогательных соединений включает три этапа:

Преобразование аденозиндифосфата (АДФ) в АТФ характерно для всех этапов. Но наибольшее суммарное количество молекул с макроэргическими связями образуется при фосфорилировании. Это не значит, что процессы гликолиза и ЦК менее важны. Многие соединения, образующиеся во время их протекания, участвуют в регуляции клеточного дыхания.

Описание процесса

Протекание ЦК достаточно экономно с точки зрения энергозатрат. Такой эффект достигается благодаря тому, что он связывает два метаболических направления. В процесс вовлекаются вещества, подлежащие утилизации, которые либо служат энергетическим «топливом», либо возвращаются в круг анаболизма. Подготовительная стадия ЦК заключается в распаде глюкозы, аминокислот и жирных кислот на молекулы пирувата или лактата.

Органеллы митохондрий способны преобразовывать пируват в ацетильный остаток (ацетил-коэнзим А или ацетил-КоА), представляющий собой вместе с тиольной группой, которая может его переносить, кофермент А. Некоторое соединения могут сразу распадаться до ацетил-КоА, минуя стадию пирувата. При этом пировиноградная кислота может вовлекаться непосредственно в ЦК, не преобразуясь в ацетил-КоА.

Начальные этапы

Первая стадия необратима и состоит из конденсации ацетил-КоА с четырехуглеродным веществом — оксалоацетатом (щавелевоуксусной кислотой или ЩУК), что приводит к образованию шестиуглеродного цитрата (лимонной кислоты). Во время реакции метильная группа ацетил-КоА соединяется с карбонильной группой ЩУК. Благодаря быстрому гидролизу промежуточного соединения цитроил-КоА этот этап проходит без затрат энергии извне.

На второй стадии образуется изоцитрат (изолимонная кислота) из цитрата через цис-аконитат. Это реакция обратимой изомеризации через образование промежуточной трикарбоновой кислоты, в которой катализатором выступает фермент аконитатгидратаза.

Далее происходит дегидрирование и декарбоксилирование изоцитрата до промежуточного соединения оксалосукцинат с выделением углекислого газа. После декарбоксилирования оксалосукцината образуется енольное соединение, которое перестраивается и превращается в пятиуглеродную кислоту — α-кетоглутарат (оксоглутарата), чем и завершает третью ступень ЦК. Четвертый этап — α-кетоглутарат декарбоксилирует и реагирует с ацетил-КоА. При этом получается сукцинил-КоА, соединение янтарной кислоты и коэнзима-А, выделяется СО2.

Замыкание цикла

На пятой стадии сукцинил-КоА преобразуется в сукцинат (янтарную кислоту). Для этого этапа характерно субстратное фосфолирование, подобное синтезу АТФ при гликолизе. Введение в ЦК фосфорной группы РО3 становится возможным благодаря присутствию фермента ГДФ (гуанозиндифосфата) или АДФ (аденозиндифосфата), которые в процессе синтеза сукцината из дифосфатов становятся трифосфатами.

Начиная с шестой стадии, цикл начинает постепенно замыкаться. Сначала сукцинат под действием каталитического фермента сукцинатдегидрогеназы дегидрирует до фумарата. Дальнейшее дигидрирование приводит к седьмому этапу — образованию L-малата (яблочной кислоты) из фуратата через переходное соединение с карбанионом.

Последняя реакция цикла трикарбоновых кислот малат окисляется до щавелевоуксусной кислоты. Первая стадия следующего ЦК начинается с новой молекулы ацетил-КоА.

Значение и функции

Этот восьмиэтапный циклический процесс, итогом которого является окисление ацетильного остатка до углекислого газа, может показаться излишне сложным. Тем не менее, он имеет огромное значение в метаболизме промежуточных реакций и выполняет ряд функций. К ним относятся:

Цикл Кребса участвуют в катаболизме жиров и углеводов. Соединения, образующиеся на разных стадиях процесса, участвуют в синтезе многих необходимых для организма веществ — глутамина, порфиринов, глицина, фенилаланина, цистеина и других. Когда промежуточные продукты покидают ЦК для участия в синтезе, происходит их замещение с помощью так называемых анаплеротических реакций, которые катализируются регуляторными ферментами, например, пируваткарбоксилазой.

Транспортная функция ЦК заключается в содействии гликолизу. Глюкозу невозможно превратить сразу в АТФ, поэтому механизм гликолиза действует поэтапно и сопровождается постоянным перемещением атомов и катионов водорода от одних соединений к другим. Для их транспортировки нужны специальные соединения, которые получаются на одной из стадий ЦТК. Участвующие в гликолизе коферменты цикла Кребса:

Реакции ЦК имеют и большое клиническое значение. Хотя для людей не свойственны мутации, связанные с генами ферментов, участвующих в цикле, однако их редкие проявления губительны для здоровья. Они могут приводить к опухолям мышц и почек, нарушениям работы нервной системы.

Существует множество видов визуального и слухового отображения цикла Кребса — схемы с формулами, уравнения химических реакций, разнообразные таблицы и даже мнемонические способы для полного запоминания его главных «участников».

Источник