Трикарбоксилын хүчлийн мөчлөг (Кребсийн мөчлөг). Нимбэгийн хүчлийн мөчлөг (Кребсийн мөчлөг) Гимназын профайлын хувьд 10 Кребс мөчлөг

Кребсын мөчлөг

Трикарбоксилын хүчлийн мөчлөг (Кребсын мөчлөг, цитратын мөчлөг) - катаболизмын ерөнхий замын төв хэсэг, нүүрс ус, өөх тос, уураг задрах явцад амьд организмд завсрын бүтээгдэхүүн болж үүссэн хоёр ба гурван нүүрстөрөгчийн нэгдлүүдийг CO 2 болгон хувиргах циклик биохимийн аэробикийн процесс. Энэ тохиолдолд ялгарсан устөрөгчийг эд эсийн амьсгалын гинжин хэлхээнд илгээж, цаашлаад ус руу исэлдэж, бүх нийтийн эрчим хүчний эх үүсвэр болох ATP-ийн нийлэгжилтэнд шууд оролцдог.

Кребсын мөчлөг нь хүчилтөрөгч хэрэглэдэг бүх эсийн амьсгалын гол үе шат бөгөөд бие махбод дахь бодисын солилцооны олон замуудын огтлолцол юм. Цикл нь эрчим хүчний чухал үүрэг гүйцэтгэхээс гадна чухал ач холбогдолтой хуванцар функцтэй, өөрөөр хэлбэл энэ нь бусад биохимийн өөрчлөлтүүдийн үед эсийн амьдралд чухал ач холбогдолтой нэгдлүүдийг нийлэгжүүлдэг урьдал молекулуудын чухал эх үүсвэр юм. амин хүчил, нүүрс ус, өөх тосны хүчил гэх мэт.

Амьд эсэд нимбэгийн хүчил хувирах циклийг Германы биохимич Ханс Кребс нээж, судалсан бөгөөд энэ ажлынхаа төлөө тэрээр (Ф. Липмантай хамт) Нобелийн шагнал хүртсэн (1953).

Кребсын мөчлөгийн үе шатууд

	Субстрат	Бүтээгдэхүүн	Фермент	Урвалын төрөл	Сэтгэгдэл
1	Оксалоацетат + Ацетил-КоА+ H2O	Цитрат + CoA-SH	Цитрат синтаза	Альдол конденсац	хязгаарлах үе шат С4 оксалоацетатыг С6 болгон хувиргадаг
2	Цитрат	cis-aconat + H2O	аконитаза	Шингэн алдалт	урвуу изомержилт
3	cis-aconat + H2O	изоцитрат	аконитаза	чийгшүүлэх	урвуу изомержилт
4	Изоцитрат +	изоцитратдегидрогеназа	Исэлдэлт	NADH үүсдэг (2.5 ATP-тэй тэнцэх)
5	Оксалосукцинат	изоцитратдегидрогеназа	α-кетоглутарат + CO2	декарбоксилжилт	буцах боломжтой үе шат C5 үүсдэг
6	α-кетоглутарат + NAD++ CoA-SH	сукцинил-КоА+ NADH+H++ CO2	альфа-кетоглутаратын дегидрогеназа	Исэлдэлтийн декарбоксилжилт	NADH үүсдэг (2.5 ATP-тэй тэнцэх), С 4 замын нөхөн төлжилт (КоА-аас ялгардаг)
7	сукцинил-КоА+ ДНБ + Pi	сукцинат + CoA-SH+ GTP	сукцинил коэнзим А синтетаза	субстратын фосфоржилт	эсвэл ADP ->ATP, 1 ATP үүсдэг
8	сукцинат + убикинон (Q)	фумарат + ubiquinol (QH 2)	сукцинатдегидрогеназа	Исэлдэлт	FAD-ийг протезийн бүлэг болгон ашигладаг (урвалын эхний үе шатанд FAD->FADH 2), фермент, 1.5 ATP-тэй тэнцэх бодис үүсдэг
9	фумарат + H2O	Л-малат	фумараз	H 2 O-нэмэлт (чийгшүүлэх)
10	Л-малат + NAD+	оксалоацетат + NADH+H+	малатдегидрогеназа	исэлдэлт	NADH үүсдэг (2.5 ATP-тэй тэнцэх)

Кребсийн мөчлөгийн нэг эргэлтийн ерөнхий тэгшитгэл нь:

Ацетил-КоА → 2CO 2 + CoA + 8e −

Тэмдэглэл

Холбоосууд

Викимедиа сан. 2010 он.

Бусад толь бичгүүдээс "Кребсийн мөчлөг" гэж юу болохыг хараарай.

- (нимбэгийн ба трикарбоксилын хүчлийн мөчлөг), ихэнх эукариот организмууд хүнсний исэлдэлтийн үр дүнд үндсэн эрчим хүчээ олж авдаг биохимийн урвалын систем юм. МИТОХОНДРИЙН ЭСҮҮДЭД үүснэ. Хэд хэдэн химийн бодис агуулсан...... Шинжлэх ухаан, техникийн нэвтэрхий толь бичиг

Кребсын мөчлөг- Трикарбоксилын хүчлийн мөчлөг, аэробик организмын эс дэх дараалсан урвалын мөчлөг, үүний үр дүнд ATP молекулуудын нийлэгжилт явагддаг Биотехнологийн сэдэв EN Кребсийн мөчлөг ... Техникийн орчуулагчийн гарын авлага

Кребсын мөчлөг- - ацетил КоА-г эцсийн бүтээгдэхүүн болгон бүрэн устгахад хүргэдэг бодисын солилцооны зам - CO2 ба H2O ... Биохимийн нэр томъёоны товч толь бичиг

Кребсын мөчлөг- trikarboksirūgščių ciklas statusas T sritis chemija apibrėžtis Baltymų, riebalų ir angliavandenių оксидацинио skaidymo organizme ciklas. attikmenys: англи хэл. нимбэгийн хүчлийн мөчлөг; Кребс мөчлөг; tricarboxylic acid cycle rus. Кребс мөчлөг; нимбэгний мөчлөг ...... Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

Трикарбоксилын хүчил (Кребс, нимбэгийн хүчил) мөчлөг Аэробик организм (Европ ба прокариотууд) дахь бодисын солилцооны урвалын хамгийн чухал мөчлөгийн дараалал бөгөөд үүний үр дүнд дараалсан ... ... Молекул биологи ба генетик. Толь бичиг.

Трикарбоксилын хүчлийн мөчлөгтэй адил ... Байгалийн шинжлэх ухаан. нэвтэрхий толь бичиг

Ферментүүд катализаторын үүрэг гүйцэтгэдэг нарийн төвөгтэй урвалын мөчлөг; Эдгээр урвалууд нь бүх амьтны эсэд явагддаг бөгөөд хүчилтөрөгчийн оролцоотойгоор ацетатын задралаас бүрдэх ба ATP хэлбэрээр энерги ялгарах (электрон дамжуулах гинжээр) ба... ... Эмнэлгийн нэр томъёо

KREBS ЦИКЛ, НИМОНГИЙН ХҮЧЛИЙН ЦАГ- (нимбэгийн хүчлийн мөчлөг) ферментүүд катализаторын үүрэг гүйцэтгэдэг цогц урвалын мөчлөг; Эдгээр урвалууд нь бүх амьтдын эсэд явагддаг бөгөөд хүчилтөрөгчийн оролцоотойгоор ацетат задрах замаар ATP хэлбэрээр энерги ялгардаг (дамжуулах гинжин хэлхээгээр ... ... Анагаах ухааны тайлбар толь бичиг

KREBS ЦИКЛ (трикарбоксилын хүчлийн мөчлөг- нимбэгийн хүчлийн мөчлөг) нь пирувийн хүчил бие махбодид исэлдэж нүүрстөрөгчийн давхар исэл, ус, энергийг ATP хэлбэрээр үүсгэдэг нарийн төвөгтэй циклийн ферментийн процесс юм; ерөнхий системд төв байр эзэлдэг....... Ботаникийн нэр томъёоны толь бичиг

Цикл ... Википедиа

Энэ нь үнэндээ юу вэ, Кребсын мөчлөг яагаад хэрэгтэй вэ, бодисын солилцоонд ямар байр суурь эзэлдэг талаар би ярьсан. Одоо энэ мөчлөгийн хариу урвалыг өөрсдөө авч үзье.

Би шууд захиалгаа өгөх болно - миний хувьд дээрх асуултуудыг цэгцлэх хүртэл хариу үйлдэл цээжлэх нь огт утгагүй ажил байсан. Гэхдээ хэрэв та онолыг аль хэдийн ойлгосон бол практикт шилжихийг санал болгож байна.

Та Кребсийн мөчлөгийг бичих олон аргыг харж болно. Хамгийн түгээмэл сонголтууд нь дараах байдалтай байна.

Гэхдээ надад хамгийн тохиромжтой санагдсан зүйл бол зохиолч Т.Т.Березовын биохимийн хуучин сайн сурах бичгээс хариу бичих арга байсан. болон Коровкина Б.В.

Эхний хариу үйлдэл

Аль хэдийн танил болсон Ацетил-КоА ба Оксалоацетат нь нэгдэж цитрат болж хувирдаг. нимбэгийн хүчил.

Хоёр дахь хариу үйлдэл

Одоо бид нимбэгийн хүчил аваад эргүүлнэ изоцитийн хүчил. Энэ бодисын өөр нэр нь изоцитрат юм.

Үнэн хэрэгтээ энэ урвал нь арай илүү төвөгтэй, завсрын үе шат - цис-аконитик хүчил үүсэх замаар явагддаг. Гэхдээ та үүнийг илүү сайн санаж байхын тулд би үүнийг хялбарчлахаар шийдсэн. Шаардлагатай бол бусад бүх зүйлийг санаж байвал дутуу алхамыг энд нэмж болно.

Үндсэндээ хоёр функциональ бүлэг зүгээр л байраа сольсон.

Гурав дахь хариу үйлдэл

Тиймээс бид изоцитийн хүчилтэй болсон. Одоо үүнийг декарбоксилжих (өөрөөр хэлбэл COOH-ийг арилгах) ба усгүйжүүлэх (өөрөөр хэлбэл H-ийг арилгах) шаардлагатай. Үүссэн бодис нь а-кетоглутарат.

Энэ урвал нь HADH 2 цогцолбор үүсэхэд онцгой ач холбогдолтой юм. Энэ нь NAD тээвэрлэгч нь амьсгалын замын гинжийг эхлүүлэхийн тулд устөрөгчийг авдаг гэсэн үг юм.

Березов, Коровкин нарын сурах бичигт Кребсийн мөчлөгийн урвалын хувилбар нь надад маш их таалагддаг, учир нь урвалд оролцдог атомууд болон функциональ бүлгүүд шууд тод харагддаг.

Дөрөв дэх хариу үйлдэл

Дахин хэлэхэд никотин Амид Аденин Динуклеотид нь цаг шиг ажилладаг, өөрөөр хэлбэл ДЭЭД. Энэ сайхан зөөвөрлөгч яг л сүүлчийн алхам шиг устөрөгчийг шүүрэн авч, амьсгалын замын хэлхээнд оруулахаар энд ирдэг.

Дашрамд хэлэхэд, үүссэн бодис нь юм сукцинил-КоА, чамайг айлгах ёсгүй. Сукцинат бол биоорганик химийн шинжлэх ухааны үеэс танил болсон сукцины хүчлийн өөр нэр юм. Сукцинил-Коа нь коэнзим-А-тай сукцины хүчлийн нэгдэл юм. Энэ нь сукцины хүчлийн эфир юм гэж бид хэлж чадна.

Тав дахь урвал

Өмнөх алхамд бид succinil-CoA нь сукцины хүчлийн эфир юм гэж хэлсэн. Одоо бид сама авах болно сукцины хүчил, өөрөөр хэлбэл, сукцинил-КоА-аас сукцинат. Маш чухал зүйл бол энэ хариу үйлдэл юм субстратын фосфоржилт.

Фосфоржилт нь ерөнхийдөө (энэ нь исэлдүүлэх ба субстрат байж болно) ДНБ эсвэл АТФ-д PO 3 фосфорын бүлгийг нэмж, бүрэн хэмжээгээр авах явдал юм. GTF, эсвэл тус тус ATP. Субстрат нь ижил фосфорын бүлэг нь түүнийг агуулсан аливаа бодисоос тасардаг гэдгээрээ ялгаатай. Энгийнээр хэлэхэд энэ нь SUBSTRATE-ээс HDF эсвэл ADP руу шилждэг. Тиймээс үүнийг "субстратын фосфоржилт" гэж нэрлэдэг.

Дахин нэг удаа: субстратын фосфоржилтын эхэн үед бид дифосфатын молекултай байдаг - гуанозин дифосфат эсвэл аденозин дифосфат. Фосфоржилт гэдэг нь HDP эсвэл ADP гэсэн хоёр фосфорын хүчлийн үлдэгдэл бүхий молекулыг гурван фосфорын хүчлийн үлдэгдэл бүхий молекул болгон "бүрэн" болгож, гуанозин ТРИфосфат эсвэл аденозин ТРИфосфат үүсгэдэг. Энэ үйл явц нь сукцинил-КоА-г сукцинат (жишээ нь, сукциний хүчил) болгон хувиргах явцад тохиолддог.

Диаграммд та F (n) үсгийг харж болно. Энэ нь "органик бус фосфат" гэсэн утгатай. Органик бус фосфат нь субстратаас HDP руу шилждэг тул урвалын бүтээгдэхүүн нь сайн, бүрэн GTP агуулдаг. Одоо хариу урвалыг өөрөө харцгаая:

Зургаа дахь урвал

Дараагийн хувиргалт. Энэ удаад бидний сүүлчийн шатанд олж авсан сукцины хүчил болж хувирна фумарат, шинэ давхар бондыг анхаарна уу.

Энэ нь урвалд хэрхэн оролцдогийг диаграмм нь тодорхой харуулж байна FAD: Энэхүү уйгагүй протон ба электрон тээвэрлэгч устөрөгчийг аваад амьсгалын гинжин хэлхээнд шууд татдаг.

Долоо дахь хариу үйлдэл

Бид аль хэдийн барианы шугам дээр байна. Кребсийн мөчлөгийн эцсийн шат бол фумаратыг L-малат болгон хувиргах урвал юм. L-malat бол өөр нэр юм L-алимны хүчил, биоорганик химийн хичээлээс мэддэг.

Хэрэв та урвалыг өөрөө харвал, нэгдүгээрт, энэ нь хоёр тийшээ явагддаг, хоёрдугаарт, түүний мөн чанар нь чийгшүүлэх явдал юм. Өөрөөр хэлбэл, фумарат нь усны молекулыг өөртөө хавсаргаж, L-алимны хүчил үүсгэдэг.

Найм дахь хариу үйлдэл

Кребсийн мөчлөгийн сүүлчийн урвал нь L-алмалик хүчлийг оксалоацетат болгон исэлдүүлэх явдал юм. оксало цууны хүчил. Таны ойлгож байгаагаар "оксалоацетат" ба "оксалоцетик хүчил" нь ижил утгатай. Оксало цууны хүчил нь Кребсийн мөчлөгийн эхний урвалын бүрэлдэхүүн хэсэг гэдгийг та санаж байгаа байх.

Энд бид урвалын өвөрмөц байдлыг тэмдэглэж байна. NADH үүсэх 2, энэ нь электроныг амьсгалын гинжин хэлхээнд оруулах болно. Мөн 3, 4, 6-р урвалууд, амьсгалын замын гинжин хэлхээнд электрон ба протон тээвэрлэгчид үүсдэг гэдгийг бүү мартаарай.

Таны харж байгаагаар би NADH ба FADH2 үүсэх урвалуудыг улаанаар тусгайлан тодруулсан. Эдгээр нь амьсгалын замын гинжин хэлхээнд маш чухал бодис юм. Би субстратын фосфоржилт, GTP үүсэх урвалыг ногоон өнгөөр тодруулсан.

Энэ бүгдийг яаж санах вэ?

Үнэндээ энэ нь тийм ч хэцүү биш юм. Миний хоёр нийтлэл, сурах бичиг, лекцээ бүрэн эхээр нь уншсаны дараа та эдгээр хариу үйлдэл бичих дасгал хийх хэрэгтэй. Би Кребсийн мөчлөгийг 4 урвалын блокоор санахыг зөвлөж байна. Эдгээр 4 урвалыг хэд хэдэн удаа бичиж, тус бүрдээ өөрийн ой санамжид тохирсон холбоог сонго.

Жишээлбэл, нимбэгийн хүчилээс изоцитийн хүчил үүсдэг хоёр дахь урвалыг би тэр даруй маш амархан санав (энэ нь бага наснаасаа хүн бүрт мэддэг гэж би бодож байна).

Та мөн мнемоник ашиглаж болно: " Бүтэн хан боргоцой, нэг ширхэг суфле бол миний өнөөдрийн өдрийн хоол юм, энэ нь цувралд тохирсон - цитрат, cis-аконитат, изоцитрат, альфа-кетоглутарат, сукцинил-КоА, сукцинат, фумарат, малат, оксалоацетат." Тэдэн шиг өөр олон бий.

Гэхдээ үнэнийг хэлэхэд би ийм шүлэгт бараг дургүй байсан. Миний бодлоор хариу урвалын дарааллыг санах нь илүү хялбар байдаг. Энэ нь надад Кребсийн мөчлөгийг хоёр хэсэгт хуваахад маш их тусалсан бөгөөд тус бүрдээ би цагт хэд хэдэн удаа бичих дасгал хийсэн. Дүрмээр бол энэ нь сэтгэл судлал, биоэтик зэрэг хичээлүүдэд тохиолддог. Энэ нь маш тохиромжтой - лекцээс сатааралгүйгээр та хариу үйлдлийг санаж байхдаа нэг минутыг бичиж, дараа нь зөв сонголтоор шалгаж болно.

Дашрамд хэлэхэд зарим их дээд сургуулиудад биохимийн шалгалт, шалгалтын үеэр багш нар өөрсдөө урвалын талаар мэдлэг шаарддаггүй. Та зүгээр л Кребсийн мөчлөг гэж юу болох, хаана үүсдэг, түүний онцлог, ач холбогдол, мэдээжийн хэрэг, өөрчлөлтийн гинжин хэлхээг мэдэх хэрэгтэй. Зөвхөн гинжийг зөвхөн бодисын нэрийг ашиглан томьёогүйгээр нэрлэж болно. Энэ арга нь миний бодлоор утгагүй зүйл биш юм.

TCA мөчлөгийн талаархи миний гарын авлага танд тус болсон гэж найдаж байна. Мөн энэ хоёр нийтлэл таны лекц, сурах бичгийг бүрэн орлох зүйл биш гэдгийг сануулмаар байна. Би эдгээрийг зөвхөн Кребсийн мөчлөг гэж юу болохыг ойлгохын тулд л бичсэн. Хэрэв та миний гарын авлагад гэнэт ямар нэгэн алдаа олж харвал энэ тухай коммент хэсэгт бичнэ үү. Анхаарал тавьсанд баярлалаа!

Дараа нь PVK дегидрогеназын урвалд үүссэн ацетил-SCoA орж ирдэг трикарбоксилын хүчлийн мөчлөг(TCA мөчлөг, нимбэгийн хүчлийн мөчлөг, Кребсын мөчлөг). Цикл нь пируватаас гадна амин хүчлүүд эсвэл бусад бодисын катаболизмаас үүдэлтэй кето хүчлүүдийг агуулдаг.

Трикарбоксилын хүчлийн мөчлөг

Цикл дотогш үргэлжилнэ митохондрийн матрицболон төлөөлдөг исэлдэлтмолекулууд ацетил-SCoAдараалсан найман урвалаар.

Эхний урвалд тэд холбогддог ацетилТэгээд оксалоацетат(оксало цууны хүчил) үүсгэнэ цитрат(нимбэгийн хүчил), дараа нь нимбэгийн хүчлийн изомержилт үүсдэг изоцитратмөн CO 2-ыг ялгаруулах, NAD-ийг багасгах хоёр усгүйжүүлэх урвал.

Тав дахь урвалд GTP үүсдэг, энэ нь урвал юм субстратын фосфоржилт. Дараа нь FAD-аас хамааралтай усгүйжүүлэлт дараалан явагдана товчлол(сукциний хүчил), чийгшүүлэх фумаровахүчил хүртэл малат(алимны хүчил), дараа нь NAD-аас хамааралтай усгүйжүүлэлт үүсдэг оксалоацетат.

Үүний үр дүнд, мөчлөгийн найман урвалын дараа дахиноксалоацетат үүсдэг .

Сүүлийн гурван урвал нь гэж нэрлэгддэг урвалыг бүрдүүлдэг биохимийн мотив(FAD-аас хамааралтай усгүйжүүлэлт, усгүйжүүлэлт ба NAD-аас хамааралтай усгүйжүүлэлт нь сукцинатын бүтцэд кето бүлгийг нэвтрүүлэхэд хэрэглэгддэг. Энэ мотив нь өөх тосны хүчлийн β- исэлдэлтийн урвалд мөн байдаг. Урвуу дарааллаар (багасгах, дечийгшүүлэх ба багасгах) энэ сэдэл нь өөх тосны хүчлийн синтезийн урвалд ажиглагддаг.

TsTK-ийн чиг үүрэг

1. Эрчим хүч

үе устөрөгчийн атомуудамьсгалын замын гинжин хэлхээний үйл ажиллагаанд, тухайлбал, NADH-ийн гурван молекул ба FADH2-ийн нэг молекул,
нэг молекулын синтез GTF(ATP-тэй тэнцэх).

2. Анаболик. TCC-д байгуулагдсан

гемийн прекурсор сукцинил-SCoA,
амин хүчил болж хувирах кето хүчлүүд - α-кетоглутаратглютамины хүчлийн хувьд, оксалоацетатаспарагины хүчлийн хувьд
нимбэгний хүчил, өөх тосны хүчлийн нийлэгжилтэнд ашигладаг,
оксалоацетат, глюкозын нийлэгжилтэнд ашигладаг.

TCA мөчлөгийн анаболик урвалууд

Трикарбоксилын хүчлийн мөчлөгийн зохицуулалт

Аллостерийн зохицуулалт

TCA-ийн мөчлөгийн 1, 3, 4-р урвалыг хурдасгадаг ферментүүд нь мэдрэмтгий байдаг. аллостерийн зохицуулалтметаболитууд:

Оксалоацетатын хүртээмжийг зохицуулах

ҮндсэнТэгээд гол TCA-ийн мөчлөгийн зохицуулагч нь оксалоацетат, эс тэгвээс түүний хүртээмж юм. Оксалоацетат байгаа нь ацетил-SCoA-ийг TCA мөчлөгт оруулж, үйл явцыг эхлүүлдэг.

Ихэвчлэн эс байдаг тэнцвэрацетил-SCoA (глюкоз, өөх тосны хүчил эсвэл амин хүчлээс) үүсэх ба оксалоацетатын хэмжээ хооронд. Оксалоацетатын эх үүсвэрүүд

1)Пирувийн хүчилглюкоз эсвэл аланинаас үүссэн,

Пируватаас оксалоацетатын нийлэгжилт

Ферментийн үйл ажиллагааг зохицуулах пируват карбоксилазаоролцоотойгоор хийгдсэн ацетил-SCoA. Энэ нь аллостерик шинж чанартай байдаг идэвхжүүлэгчфермент бөгөөд үүнгүйгээр пируват карбоксилаза нь бараг идэвхгүй байдаг. Ацетил-SCoA хуримтлагдах үед фермент ажиллаж эхэлдэг ба оксалоацетат үүсдэг, гэхдээ мэдээжийн хэрэг зөвхөн пируват байгаа тохиолдолд.

2) Хүлээн авсан баримт аспарагины хүчилтрансаминжуулалтын үр дүнд эсвэл AMP-IMP мөчлөгийн үр дүнд;

3) Ирж байна жимсний хүчиламин хүчлүүдийн катаболизм эсвэл бусад үйл явцын явцад үүссэн мөчлөг өөрөө (сукцин, α-кетоглутар, алим, нимбэг). Олонхи амин хүчлүүдКатаболизмын явцад тэдгээр нь TCA мөчлөгийн метаболит болж хувирах чадвартай бөгөөд дараа нь оксалоацетат руу ордог бөгөөд энэ нь мөчлөгийн идэвхийг хадгалдаг.

TCA мөчлөгийн метаболитын санг амин хүчлээс нөхөх

Циклийг шинэ метаболитоор (оксалоацетат, цитрат, α-кетоглутарат гэх мэт) нөхөх урвалыг нэрлэдэг. анаплероз.

Оксалоацетатын бодисын солилцооны үүрэг

Чухал үүрэг гүйцэтгэсэн жишээ оксалоацетаткетон биетүүдийн синтезийг идэвхжүүлдэг кетоацидозцусны сийвэн хангалтгүйоксалоацетатын хэмжээ элгэнд. Энэ байдал нь инсулинаас хамааралтай чихрийн шижин (1-р хэлбэрийн чихрийн шижин) болон мацаг барих үед декомпенсацийн үед ажиглагддаг. Эдгээр эмгэгийн үед элгэнд глюконеогенезийн үйл явц идэвхждэг, өөрөөр хэлбэл. оксалоацетат болон бусад метаболитуудаас глюкоз үүсэх, энэ нь оксалоацетатын хэмжээ буурахад хүргэдэг. Өөх тосны хүчлийн исэлдэлтийг нэгэн зэрэг идэвхжүүлж, ацетил-SCoA-ийн хуримтлал нь ацетил бүлгийн ашиглалтын нөөц замыг үүсгэдэг. кетон биетүүдийн синтез. Энэ тохиолдолд цусны хүчиллэг бие махбодид үүсдэг. кетоацидоз) өвөрмөц эмнэлзүйн зурагтай: сул дорой байдал, толгой өвдөх, нойрмоглох, булчингийн ая, биеийн температур, цусны даралт буурах.

TCA мөчлөгийн урвалын хурдны өөрчлөлт, тодорхой нөхцөлд кетон биетүүдийн хуримтлал үүсэх шалтгаанууд

Оксалоацетатын оролцоотойгоор тайлбарласан зохицуулалтын арга нь үзэсгэлэнтэй найрлагын жишээ юм " Өөх тос нь нүүрс усны дөлөөр шатдагЭнэ нь глюкозын "шаталтын дөл" нь пируват үүсэхэд хүргэдэг бөгөөд пируват нь зөвхөн ацетил-SCoA болж хувирдаг гэсэн үг юм. оксалоацетат.Оксалоацетат байгаа нь үүнээс үүссэн ацетил бүлгийн нэгдлийг баталгаажуулдаг өөх тосны хүчилацетил-SCoA хэлбэрээр, TCA мөчлөгийн эхний урвалд.

Өөх тосны хүчлийг их хэмжээгээр "шатах" тохиолдолд булчинд ажиглагддаг биеийн ажилмөн элгэнд мацаг барих, TCA мөчлөгийн урвалд ацетил-SCoA орох хурд нь оксалоацетатын (эсвэл исэлдсэн глюкозын) хэмжээнээс шууд хамаарна.

Хэрэв оксалоацетатын хэмжээ гепатоцитхангалттай биш (глюкоз байхгүй эсвэл пируват болтлоо исэлддэггүй), дараа нь ацетил бүлэг нь кетон биетүүдийн нийлэгжилтэнд орно. Энэ нь хэзээ тохиолддог урт мацаг барихТэгээд 1-р хэлбэрийн чихрийн шижин.

Амьтан болон бусад организмын бодисын солилцоо нь нүүрс ус дахь энергийг гаргаж авдаг химийн процесс дээр суурилдаг.

Фотосинтезийн явцад нарны энерги нь нүүрс усны молекулуудын химийн холбоонд хадгалагддаг бөгөөд үүнээс зургаан нүүрстөрөгчийн сахар глюкоз нь хамгийн чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Бусад амьд организмууд эдгээр молекулуудыг хоол хүнсэндээ хэрэглэсний дараа хуримтлагдсан энерги ялгарч, бодисын солилцоонд зарцуулагддаг. Энэ нь гликолиз, амьсгалын үйл явцын үед тохиолддог. Бүх химийн процессыг дараах байдлаар товч тайлбарлаж болно.

Глюкоз + хүчилтөрөгч → нүүрстөрөгчийн давхар исэл + ус + энерги

Эдгээр үйл явцыг илүү сайн ойлгохын тулд бие нь эрчим хүч авахын тулд нүүрс усыг "шатдаг" гэж төсөөлөөд үз дээ.

"Гликолиз" гэсэн нэр томьёо нь "задаргаа" гэсэн утгатай lysis гэдэг үгийг глюкоз гэдэг үгтэй нэгтгэснээр үүсдэг. Нэрнээс нь харахад энэ үйл явц нь глюкозын молекулыг тус бүр нь гурван нүүрстөрөгчийн атом агуулсан хоёр хэсэгт хуваах замаар энергийг химийн аргаар гаргаж авахаас эхэлдэг. Гликолизийн явцад глюкозын молекул бүр нь пирувийн хүчлийн гурван нүүрстөрөгчийн хоёр молекулыг үүсгэдэг. Нэмж дурдахад глюкозын энерги нь эсийн "энергийн валют" гэж нэрлэгддэг молекулуудад (Биологийн молекулуудыг үзнэ үү) хадгалагддаг - хоёр ATP молекул, хоёр NADP молекул. Тиймээс аль хэдийн гликолизийн эхний үе шатанд энерги нь биеийн эсүүдэд ашиглах боломжтой хэлбэрээр ялгардаг.

Үйл явдлын цаашдын явц нь хүрээлэн буй орчинд хүчилтөрөгч байгаа эсэхээс хамаарна. Хүчилтөрөгч байхгүй үед пирувийн хүчил нь агааргүй гэж нэрлэгддэг процессоор бусад органик молекулууд болж хувирдаг. Жишээлбэл, мөөгөнцрийн эсэд пирувийн хүчил этанол болж хувирдаг. Хүмүүсийг багтаасан амьтдад булчин дахь хүчилтөрөгчийн нөөц шавхагдах үед пирувийн хүчил сүүн хүчил болж хувирдаг - энэ нь хүнд биеийн хүчний дасгал хийсний дараа бид бүгдэд танил болсон булчин чангарах мэдрэмжийг үүсгэдэг.

Хүчилтөрөгч байгаа тохиолдолд пирувийн хүчил нь нүүрстөрөгчийн давхар исэл ба усны молекулуудад задарч, нүүрс усны молекулд хадгалагдсан үлдсэн энергийг нэгэн зэрэг ялгаруулах үед аэробик амьсгалын үйл явцад энерги ялгардаг. Амьсгал нь тусгай эсийн органелл болох митохондрид тохиолддог. Нэгдүгээрт, пирувийн хүчлийн нэг нүүрстөрөгчийн атомыг зайлуулна. Энэ нь нүүрстөрөгчийн давхар исэл, энерги (энэ нь NADP-ийн нэг молекулд хадгалагддаг) ба хоёр нүүрстөрөгчийн молекул - ацетил бүлэг үүсгэдэг. Дараа нь урвалын гинж нь эсийн бодисын солилцооны зохицуулалтын төв - Кребсын мөчлөгт ордог.

Кребсийн мөчлөг (мөн нимбэгийн хүчлийн мөчлөг эсвэл трикарбоксилын хүчлийн мөчлөг гэж нэрлэдэг) нь биологийн танил үзэгдлийн жишээ юм - тодорхой нэг оролтын молекул нь "туслах" үүрэг гүйцэтгэдэг өөр молекултай нэгдэх үед эхэлдэг химийн урвал. Энэхүү хослол нь бүтээгдэхүүний молекулуудыг үүсгэдэг хэд хэдэн химийн урвалыг эхлүүлж, эцэст нь бүх үйл явцыг дахин эхлүүлэх туслах молекулыг бий болгодог. Кребсийн мөчлөгт орж ирж буй молекулын үүргийг пирувийн хүчлийн задралын үед үүссэн ацетил бүлэг гүйцэтгэдэг ба туслах молекулын үүргийг оксало цууны хүчлийн дөрвөн нүүрстөрөгчийн молекул гүйцэтгэдэг. Циклийн эхний химийн урвалын үед эдгээр хоёр молекулууд нийлж нимбэгийн хүчлийн зургаан нүүрстөрөгчийн молекулыг үүсгэдэг (мөчлөг нь түүний нэрний нэг нь энэ хүчилтэй холбоотой). Дараа нь найман химийн урвал явагддаг бөгөөд үүнд энерги зөөгч молекулууд ба нүүрстөрөгчийн давхар исэл, дараа нь оксало цууны хүчлийн шинэ молекул үүсдэг. Нэг глюкозын молекулд хуримтлагдсан энергийг боловсруулахын тулд Кребсийн мөчлөгийг хоёр удаа хийх ёстой. Цэвэр ашиг нь ATP-ийн хоёр молекул, нүүрстөрөгчийн давхар ислийн дөрвөн молекул болон бусад арван энерги зөөвөрлөх молекултай тэнцэх болно (тэдгээрийн талаар дараа нь). Нүүрстөрөгчийн давхар исэл нь эцэстээ митохондриас тархаж, амьсгалах үед ялгардаг.

(Wild_Katze-ийн тэмдэглэл: Нийтлэл дэх зураг нь жижиг бөгөөд унших боломжгүй байсан тул би үүнийг эндээс Кребсийн мөчлөгийн илүү харааны зургаар сольж байна http://www.bsu.ru/content/hecadem/bahanova_mv/cl_718/files /mzip_618_14707/index.htm)

Кребсын мөчлөг нь амьтан, ургамал, олон бичил биетний амьсгалах явцад тохиолддог биохимийн урвалын давтагдах дараалал юм. Үүний хялбаршуулсан хувилбарыг энд харуулав. Хаалтанд байгаа тоонууд нь органик молекул бүрийн нүүрстөрөгчийн атомын тоог заана

Кребсийн мөчлөг нь зөвхөн эрчим хүч үйлдвэрлэдэг төдийгүй амьдралын хувьд чухал ач холбогдолтой юм. Глюкозоос гадна бусад олон молекулууд орж, пирувийн хүчил үүсгэдэг. Жишээлбэл, Хоолны дэглэм баримтлах үед бие махбодид бодисын солилцоог хэвийн явуулахад хангалттай глюкоз байдаггүй тул липидүүд (өөх тос) урьдчилсан задралын дараа Кребсийн мөчлөгт ордог. Ийм учраас та жингээ хасдаг.Нэмж дурдахад молекулууд шинэ уураг, нүүрс ус, липидийн бүтцийг бий болгоход оролцохын тулд Кребсийн мөчлөгийг орхиж болно. Тиймээс Кребсийн мөчлөг нь олон молекулд өөр өөр хэлбэрээр хуримтлагдсан энергийг авч, гаралт болгон янз бүрийн молекулуудыг гаргаж чаддаг.

Эрчим хүчний үүднээс авч үзвэл Кребсийн мөчлөгийн цэвэр үр дүн нь глюкозын химийн холбоонд хуримтлагдсан энергийг бүрэн гаргаж авах, энэ энергийн багахан хэсгийг ATP молекулуудад шилжүүлж, үлдсэн энергийг өөр энергид хадгалах явдал юм. тээвэрлэгч молекулууд. (Химийн бондын энергийн тухай ярихдаа бид холбогдсон атомуудыг салгах ажлыг хийх ёстой гэдгийг мартаж болохгүй.) Амьсгалын эцсийн шатанд энэ үлдэгдэл энерги нь зөөгч молекулуудаас ялгарч, мөн ATP-д хадгалагдана. Эрчим хүч хадгалах молекулууд нь митохондрийн дотоод мембранд шингэсэн тусгай уурагтай тулгарах хүртлээ митохондри дотор хөдөлдөг. Эдгээр уургууд нь энерги зөөгчөөс электронуудыг авч, тэдгээрийг молекулуудын гинжин хэлхээний дагуу дамжуулж эхэлдэг - гал дээр хувинтай ус дамжуулж буй хүмүүсийн гинж шиг - химийн холбоонд хуримтлагдсан энергийг гаргаж авдаг. Үе шат бүрт гаргаж авсан энерги нь ATP хэлбэрээр хадгалагддаг. Эцсийн шатанд электронууд хүчилтөрөгчийн атомуудтай нэгдэж, дараа нь устөрөгчийн ионуудтай (протон) нийлж ус үүсгэдэг. Электрон зөөвөрлөх гинжин хэлхээ нь дор хаяж 32 ATP молекулыг үүсгэдэг бөгөөд энэ нь глюкозын анхны молекулд хуримтлагдсан энергийн 90% -ийг агуулдаг.

Кребсийн цикл дэх энергийн хувиргалт нь химиосмотик холболтын нэлээд төвөгтэй процессыг агуулдаг. Энэ нэр томъёо нь органик хуваалтаар уусмалыг удаан шингээх осмос нь химийн урвалын хамт энерги ялгаруулахад оролцдог болохыг харуулж байна. Үнэн хэрэгтээ, Кребсийн мөчлөгийн бүтээгдэхүүн болох эрчим хүчний тээвэрлэгчдийн электронууд нь тээвэрлэлтийн гинжин хэлхээний дагуу шилжиж, митохондрийн дотоод болон гаднах хэсгүүдийг тусгаарладаг мембранд дүрэгдсэн уурагуудад хүрдэг. Электронуудаас гарч буй энерги нь устөрөгчийн ионуудыг (протонуудыг) далангийн урд үүссэн усан сан шиг "энергийн нөөц" болж өгдөг гадаад тасалгаанд шилжүүлэхэд ашиглагддаг. Протонууд мембранаар урсах үед далангийн өмнөх ус нь генератор дээр унах үед цахилгаан үүсгэдэгтэй адил энерги нь ATP үүсгэхэд зарцуулагддаг. Эцэст нь митохондрийн дотоод тасалгаанд устөрөгчийн ионууд хүчилтөрөгчийн молекулуудтай нэгдэж бодисын солилцооны эцсийн бүтээгдэхүүний нэг болох усыг үүсгэдэг.

Гликолиз ба амьсгалын тухай энэхүү түүх нь амьд системийн талаарх орчин үеийн ойлголт хэр хол байгааг харуулж байна. Тодорхой үйл явцын тухай энгийн мэдэгдэл, тухайлбал, бодисын солилцоо нь нүүрс усыг "шатаах" шаардлагатай байдаг - молекулын түвшинд явагдаж, асар олон тооны өөр өөр молекулуудыг хамарсан нарийн төвөгтэй үйл явцын гайхалтай нарийвчилсан тайлбарыг агуулдаг. Орчин үеийн молекул биологийг ойлгох нь Оросын сонгодог зохиолыг уншихтай адил юм: та дүрүүдийн хоорондын харилцан үйлчлэл бүрийг хялбархан ойлгож чадна, гэхдээ та 1423-р хуудсанд хүрэхдээ Петр Петрович Алексей Алексеевич хэнтэй холбоотой болохыг мартсан байж магадгүй юм. Үүний нэгэн адил, саяхан тайлбарласан гинжин хэлхээний химийн урвал бүр нь ойлгомжтой мэт боловч та эцсээ хүртэл уншвал үйл явцын ойлгомжгүй нарийн төвөгтэй байдлыг гайхах болно. Тайвшруулахын тулд би ч бас ийм мэдрэмж төрж байгааг тэмдэглэж байна.

Бид Кребсийн мөчлөгт дүн шинжилгээ хийсээр байна. Сүүлийн нийтлэлд би энэ нь юу болох, Кребсын мөчлөг яагаад хэрэгтэй, бодисын солилцоонд ямар байр суурь эзэлдэг талаар ярьсан. Одоо энэ мөчлөгийн хариу урвалыг өөрсдөө авч үзье.

Би шууд захиалгаа өгөх болно - миний хувьд дээрх асуултуудыг цэгцлэх хүртэл хариу үйлдэл цээжлэх нь огт утгагүй дасгал байсан. Гэхдээ хэрэв та онолыг аль хэдийн ойлгосон бол практикт шилжихийг санал болгож байна.

Та Кребсийн мөчлөгийг бичих олон аргыг харж болно. Хамгийн түгээмэл сонголтууд нь дараах байдалтай байна.

Аль хэдийн танил болсон Ацетил-КоА ба Оксалоацетат нь нэгдэж цитрат болж хувирдаг. нимбэгийн хүчил.

Хоёр дахь хариу үйлдэл

Одоо бид нимбэгийн хүчил аваад эргүүлнэ изоцитийн хүчил. Энэ бодисын өөр нэр нь изоцитрат юм.

Үндсэндээ хоёр функциональ бүлэг зүгээр л байраа сольсон.

Гурав дахь хариу үйлдэл

Энэ урвал нь HADH2 цогцолбор үүсэхэд онцгой ач холбогдолтой юм. Энэ нь NAD тээвэрлэгч нь амьсгалын замын гинжийг эхлүүлэхийн тулд устөрөгчийг авдаг гэсэн үг юм.

Дөрөв дэх хариу үйлдэл

Дашрамд хэлэхэд, үүссэн бодис нь юм сукцинил-КоА, чамайг айлгах ёсгүй. Сукцинат бол биоорганик химийн эрт дээр үеэс танил болсон сукциний хүчлийн өөр нэр юм. Сукцинил-Коа нь коэнзим-А-тай сукцины хүчлийн нэгдэл юм. Энэ нь сукцины хүчлийн эфир юм гэж бид хэлж чадна.

Тав дахь урвал

Ер нь фосфоржилт (энэ нь исэлдүүлэх ба субстрат байж болно) нь PO3-ийн фосфорын бүлгийг HDP эсвэл ATP-д нэмж, бүрэн хэмжээгээр авах явдал юм. GTF, эсвэл тус тус ATP. Субстрат нь ижил фосфорын бүлэг нь түүнийг агуулсан аливаа бодисоос тасардаг гэдгээрээ ялгаатай. Энгийнээр хэлэхэд энэ нь SUBSTRATE-ээс HDF эсвэл ADP руу шилждэг. Тиймээс үүнийг "субстратын фосфоржилт" гэж нэрлэдэг.

Дахин нэг удаа: субстратын фосфоржилтын эхэн үед бид дифосфатын молекултай байдаг - гуанозин дифосфат эсвэл аденозин дифосфат. Фосфоржилт гэдэг нь HDP эсвэл ADP гэсэн хоёр фосфорын хүчлийн үлдэгдэл бүхий молекулыг гурван фосфорын хүчлийн үлдэгдэлтэй молекулд "бүрэн гүйцэд" гуанозин ТРИфосфат эсвэл аденозин ТРИфосфат үүсгэдэг. Энэ үйл явц нь сукцинил-КоА-г сукцинат (жишээ нь, сукциний хүчил) болгон хувиргах явцад тохиолддог.

Зургаа дахь урвал

Долоо дахь хариу үйлдэл

Бид аль хэдийн барианы шугам дээр байна.

ТРИКАРБОКСИЛИЙН ХҮЧЛИЙН МӨЧЛӨГ (KREBS ЦИКЛ)

Кребсийн мөчлөгийн эцсийн шат бол фумаратыг L-малат болгон хувиргах урвал юм. L-malat бол өөр нэр юм L-алимны хүчил, биоорганик химийн хичээлээс мэддэг.

Найм дахь хариу үйлдэл

Энд бид урвалын өвөрмөц байдлыг тэмдэглэж байна. NADH2 үүсэх, энэ нь электроныг амьсгалын гинжин хэлхээнд оруулах болно. Мөн 3, 4, 6-р урвалууд, амьсгалын замын гинжин хэлхээнд электрон ба протон тээвэрлэгчид үүсдэг гэдгийг бүү мартаарай.

Энэ бүгдийг яаж санах вэ?

Трикарбоксилын хүчлийн мөчлөгийг анх Английн биохимич Кребс нээсэн. Тэрээр пируватыг бүрэн шатаахад энэ мөчлөгийн ач холбогдлыг анхлан дэвшүүлсэн бөгөөд гол эх үүсвэр нь нүүрс усны гликолитик хувирал юм. Дараа нь трикарбоксилын хүчлийн мөчлөг нь бараг бүх бодисын солилцооны замууд нэгддэг "фокус" гэдгийг харуулсан.

Тиймээс пируватын исэлдэлтийн декарбоксилжилтын үр дүнд үүссэн ацетил-КоА нь Кребсийн мөчлөгт ордог. Энэ мөчлөг нь дараалсан найман урвалаас бүрдэнэ (Зураг 91). Цикл нь ацетил-КоА-г оксалоацетаттай конденсацлаж, нимбэгийн хүчил үүсэхээс эхэлдэг. ( Доор харж байгаачлан мөчлөгт ацетил-КоА өөрөө исэлдэлтэнд ордоггүй, харин илүү төвөгтэй нэгдэл болох нимбэгийн хүчил (трикарбоксилын хүчил).)

Дараа нь нимбэгийн хүчил (зургаан нүүрстөрөгчийн нэгдэл) нь хэд хэдэн усгүйжүүлэлт (устөрөгчийг зайлуулах) ба декарбоксилжилт (CO2-ийг арилгах) замаар хоёр нүүрстөрөгчийн атомыг алдаж, Кребсийн мөчлөгт дахин оксалоацетат (дөрвөн нүүрстөрөгчийн нэгдэл) гарч ирдэг. , мөчлөгийн бүрэн эргэлтийн үр дүнд ацетил-КоА молекул CO2 ба H2O болж шатаж, оксалоацетатын молекул сэргээгддэг. Доорх нь Кребсын мөчлөгийн бүх найман дараалсан урвал (үе шат) юм.

Цитрат синтаза ферментээр катализлагдсан эхний урвалд ацетил-КоА нь оксалоацетатаар өтгөрдөг. Үүний үр дүнд нимбэгийн хүчил үүсдэг.

Энэ урвалын үед ферменттэй холбогдсон цитрил-КоА нь завсрын бүтээгдэхүүн болж үүсдэг бололтой. Дараа нь цитрат болон HS-CoA үүсгэхийн тулд сүүлийнх нь аяндаа, эргэлт буцалтгүй гидролиз болдог.

Циклийн хоёр дахь урвалд үүссэн нимбэгийн хүчил нь усгүйжүүлэлтэнд орж, цис-аконитын хүчил үүсгэдэг бөгөөд энэ нь усны молекулыг нэмснээр изоцитийн хүчил болдог. Эдгээр урвуу шингэн алдалтын урвалыг ацонитат гидратаза ферментээр катализдаг.

Кребсийн мөчлөгийн хурдыг хязгаарлах урвал болох гурав дахь урвалд изоцитийн хүчил NAD-аас хамааралтай изоцитрат дегидрогеназын оролцоотойгоор усгүйжүүлдэг.

(Эд эсэд хоёр төрлийн изоцитрат дегидрогеназ байдаг: NAD- ба NADP-аас хамааралтай. NAD-аас хамааралтай изоцитрат дегидрогеназа нь Кребсийн мөчлөгт изоцитийн хүчлийг исэлдүүлэх гол катализаторын үүрэг гүйцэтгэдэг нь тогтоогдсон.)

Изоцитрат дегидрогеназын урвалын үед изоцитрат хүчил нь декарбоксил болдог. NAD-аас хамааралтай изоцитрат дегидрогеназа нь тусгай идэвхжүүлэгч болгон ADP-ийг шаарддаг аллостерик фермент юм. Нэмж дурдахад фермент нь үйл ажиллагаагаа харуулахын тулд Mg2+ эсвэл Mn2+ ионуудыг шаарддаг.

Дөрөв дэх урвалд α-кетоглутар хүчил нь исэлдэлтийн аргаар декарбоксилжиж сукцинил-КоА болдог. Энэ урвалын механизм нь пируватыг ацетил-КоА-д исэлдүүлэх декарбоксилжих урвалтай төстэй юм. α-кетоглутаратдегидрогеназын цогцолбор нь бүтцийн хувьд пируватдегидрогеназын цогцолбортой төстэй. Аль ч тохиолдолд урвалд таван коэнзим оролцдог: TDP, липоидын хүчил амид, HS-CoA, FAD, NAD. Нийтдээ энэ урвалыг дараах байдлаар бичиж болно.

Тав дахь урвалыг сукцинил-КоА синтетаза ферментээр хурдасгадаг. Энэ урвалын явцад ДНБ ба органик бус фосфатын оролцоотойгоор сукцинил-КоА нь сукцины хүчил (сукцинат) болж хувирдаг. Үүний зэрэгцээ GTP1-ийн өндөр энергитэй фосфатын холбоо үүсэх нь сукцинил-КоА-ийн өндөр энергитэй тиоэфирийн бондоос болж үүсдэг.

(Үүний үр дүнд үүссэн GTP нь эцсийн фосфатын бүлгээ ADP-д хандивлаж, ATP үүсдэг. Сукцинил-КоА синтетазын урвалын үед өндөр энергитэй нуклеозид трифосфат үүсэх нь субстратын түвшинд фосфоржилтын жишээ юм.)

Зургаа дахь урвалд сукцинатыг фумарын хүчилд усгүйжүүлнэ. Сукцинатын исэлдэлт нь молекул дахь коэнзим FAD нь уурагтай ковалент байдлаар холбогддог сукцинатдегидрогеназаар катализ болдог.

Долоо дахь урвалд үүссэн фумарины хүчил нь фумарат гидратаза ферментийн нөлөөн дор усждаг. Энэ урвалын бүтээгдэхүүн нь алимны хүчил (малат) юм. Фумарат гидратаза нь стерео өвөрмөц шинж чанартай гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй бөгөөд энэ урвалын үед L-алматик хүчил үүсдэг.

Эцэст нь, трикарбоксилын хүчлийн мөчлөгийн найм дахь урвалд митохондрийн NAD-аас хамааралтай малатдегидрогеназын нөлөөн дор L-малат нь оксалоацетат болж исэлддэг.

Таны харж байгаагаар найман ферментийн урвалаас бүрдэх мөчлөгийн нэг эргэлтэнд ацетил-КоА-ийн нэг молекулын бүрэн исэлдэлт ("шаталт") явагддаг. Циклийг тасралтгүй ажиллуулахын тулд системд ацетил-КоА-ийн тогтмол нийлүүлэлт шаардлагатай бөгөөд бууруулсан төлөвт шилжсэн коэнзим (NAD ба FAD) дахин дахин исэлдэж байх ёстой. Энэхүү исэлдэлт нь митохондрид байрлах электрон тээврийн системд (эсвэл амьсгалын замын ферментийн гинжин хэлхээнд) явагддаг.

Ацетил-КоА-ийн исэлдэлтийн үр дүнд ялгарах энерги нь ихэвчлэн ATP-ийн өндөр энергитэй фосфатын холбоонд төвлөрдөг. Дөрвөн хос устөрөгчийн атомын гурван хос нь NAD-ээр дамжин электрон тээврийн системд шилждэг; энэ тохиолдолд биологийн исэлдэлтийн систем дэх хос бүрийн хувьд гурван ATP молекул (коньюгат исэлдэлтийн фосфоржилтын явцад) үүсдэг ба нийт есөн ATP молекул үүсдэг. Нэг хос атом нь FAD-ээр дамжин электрон тээвэрлэлтийн системд орж, улмаар 2 ATP молекул үүсдэг. Кребсийн мөчлөгийн урвалын явцад GTP-ийн 1 молекул мөн нийлэгждэг бөгөөд энэ нь 1 молекул ATP-тэй тэнцэнэ. Тиймээс Кребсийн мөчлөгт ацетил-КоА-ийн исэлдэлт нь 12 ATP молекулыг үүсгэдэг.

Өмнө дурьдсанчлан, пируватыг ацетил-КоА болгон исэлдэлтийн декарбоксилжих явцад 1 молекул NADH2 (3 молекул ATP) үүсдэг.

Кребс мөчлөгийн урвал

Глюкозын нэг молекул задрахад хоёр пируват молекул үүсдэг тул тэдгээр нь ацетил-КоА-ийн 2 молекул болж исэлдэж, трикарбоксилын хүчлийн мөчлөгийн дараагийн хоёр ээлжээр 30 молекул ATP нийлэгдэнэ (тиймээс нэг молекулын исэлдэлт). пируватаас CO2 ба H2O болж 15 ATP молекул үүсгэдэг).

Үүн дээр аэробик гликолизийн үед үүссэн ATP-ийн 2 молекул, глицеральдегид-3-дегидрогеназын 2 молекулын исэлдэлтээр үүссэн экстрамитохондрийн NADH2-ийн 2 молекулын исэлдэлтийн үр дүнд нийлэгжсэн АТФ-ын 4 молекулыг нэмэх шаардлагатай. урвал. Нийтдээ 1 молекул глюкозыг эд эсэд задлахад C6H1206 + 602 -> 6CO2 + 6H2O тэгшитгэлийн дагуу 36 ATP молекул нийлэгждэг бөгөөд энэ нь аденозин трифосфатын өндөр энергитэй атомуудад хуримтлагдахад хувь нэмэр оруулдаг. 36 X 34.5 ~ 1240 кЖ (эсвэл бусад өгөгдлийн дагуу 36 X 38 ~ 1430 кЖ) чөлөөт энерги. Өөрөөр хэлбэл, глюкозын аэробик исэлдэлтийн явцад ялгардаг бүх чөлөөт энергийн (ойролцоогоор 2840 кЖ) 50 хүртэлх хувь нь митохондрид хуримтлагдаж, янз бүрийн физиологийн үйл ажиллагааг гүйцэтгэхэд ашиглаж болно. Эрч хүчтэйгээр глюкозыг бүрэн задлах нь гликолизээс илүү үр дүнтэй үйл явц гэдэгт эргэлзэхгүй байна. Дараа нь глицеральдегид-3-фосфат 2-ыг хувиргах явцад үүссэн NADH2 молекулууд исэлдэх үед 6 биш, харин ердөө 4 ATP молекул үүсгэдэг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. мембраныг митохондри руу оруулна. Гэсэн хэдий ч тэдний өгч буй электронуудыг глицерофосфатын шаттл механизм гэж нэрлэгддэг биологийн исэлдэлтийн митохондрийн гинжин хэлхээнд оруулж болно (Зураг 92). Зураг дээрээс харахад цитоплазмын NADH2 нь эхлээд цитоплазмын дигидроксиацетон фосфаттай урвалд орж глицерин-3-фосфат үүсгэдэг. Урвалыг NAD-аас хамааралтай цитоплазмын глицерол-3-фосфат дегидрогеназаар катализатор болгодог.

Дигидроксиацетон фосфат + NADH2 глицерин-3-фосфат + NAD

Үүссэн глицерин-3-фосфат нь митохондрийн мембран руу амархан нэвтэрдэг. Митохондрийн дотор өөр (митохондрийн) глицерол-3-фосфат дегидрогеназа (флавин фермент) дахин глицерин-3-фосфатыг дигидроксиацетон фосфат болгон исэлдүүлдэг.

Глицерол-3-фосфат + FAD дигидроксиацетон фосфат + fADN2

Буурсан флавопротейн (фермент - FADH2) нь KoQ-ийн түвшинд түүний олж авсан электронуудыг биологийн исэлдэлтийн гинжин хэлхээнд оруулдаг ба дигидроксиацетон фосфат нь митохондриас цитоплазм руу орж, NAD H2 цитоплазмтай дахин харилцан үйлчлэлцэж чаддаг. Тиймээс глицерофосфатын механизмыг ашиглан амьсгалын гинжин хэлхээнд нэвтрүүлсэн хос электрон (цитоплазмын NADH2-ийн нэг молекулаас) 3 ATP биш харин 2 ATP үүсгэдэг.

Глицерофосфатын шаттл механизм элэгний эсэд явагддаг нь одоо тодорхой болсон. Бусад даавууны хувьд энэ асуудал хараахан тодорхой болоогүй байна.

Кребсын мөчлөгбас дууддаг трикарбоксилын хүчлийн мөчлөг, учир нь тэдгээр нь дундын бүтээгдэхүүн хэлбэрээр үүсдэг. Энэ нь митохондрийн матрицад "ажилладаг" ферментийн цагираг дамжуулагч юм.

Кребсийн мөчлөгийн үр дүн нь бага хэмжээний ATP-ийн нийлэгжилт, NAD H2 үүсэх бөгөөд дараа нь эсийн амьсгалын дараагийн үе шат болох митохондрийн дотоод мембран дээр байрлах амьсгалын гинжин хэлхээнд (исэлдэлтийн фосфоржилт) шилждэг.

Гликолизийн үр дүнд үүссэн пирувийн хүчил (пируват) нь митохондрид орж, эцэст нь бүрэн исэлдэж, нүүрстөрөгчийн давхар исэл, ус болж хувирдаг. Энэ нь эхлээд Кребсийн мөчлөгт, дараа нь исэлдэлтийн фосфоржилтын үед тохиолддог.

Кребсийн мөчлөгийн өмнө пируват нь декарбоксилжиж, усгүйжүүлдэг. Декарбоксилжилтын үр дүнд CO2 молекул арилдаг бөгөөд усгүйжүүлэх нь устөрөгчийн атомыг устгах явдал юм. Тэд NAD-тай холбогддог.

Үүний үр дүнд пирувийн хүчлээс цууны хүчил үүсдэг бөгөөд үүнийг коэнзим А-д нэмдэг. ацетил коэнзим А(ацетил-КоА) – CH3CO~S-CoA өндөр энергитэй холбоо агуулсан.

Пируватыг ацетил-КоА болгон хувиргах нь электрон тээвэрлэгчтэй холбоотой олон арван полипептидээс бүрдсэн том ферментийн цогцолбороор хийгддэг.

Кребсийн мөчлөг нь ацетил-КоА-ийн гидролизээс эхэлдэг бөгөөд энэ нь хоёр нүүрстөрөгчийн атом агуулсан ацетил бүлгийг арилгадаг. Дараа нь ацетил бүлэг нь трикарбоксилын хүчлийн мөчлөгт ордог.

Ацетил бүлэг нь дөрвөн нүүрстөрөгчийн атом бүхий оксало цууны хүчилд холбогддог. Үр дүн нь зургаан нүүрстөрөгчийн атом агуулсан нимбэгийн хүчил юм. Энэ урвалын энергийг өндөр энергитэй ацетил-КоА бондоор хангадаг.

Дараах нь Кребсийн мөчлөгт холбогдсон ацетил бүлгийг усгүйжүүлж, дөрвөн хос устөрөгчийн атомыг ялгаруулж, СО2-ын хоёр молекул үүсгэхийн тулд декарбоксилжих урвалын гинжин хэлхээ юм. Энэ тохиолдолд хүчилтөрөгчийг исэлдүүлэхэд ашигладаг. молекул биш хоёр усны молекулаас салсан. Процесс гэж нэрлэдэг исэлдэлтийн декарбоксилжилт. Циклийн төгсгөлд оксало цууны хүчил сэргээгддэг.

Нимбэгийн хүчлийн үе шат руу буцаж орцгооё. Түүний исэлдэлт нь изоцит, оксалосукцин болон бусад хүчлүүд үүсдэг ферментийн урвалын цувралаар явагддаг.

Эдгээр урвалын үр дүнд мөчлөгийн янз бүрийн үе шатанд гурван NAD ба нэг FAD молекул буурч, өндөр энергитэй фосфатын холбоо агуулсан GTP (гуанозин трифосфат) үүсдэг бөгөөд энерги нь ADP-ийг фосфоржуулахад ашиглагддаг. . Үүний үр дүнд ATP молекул үүсдэг.

Нимбэгийн хүчил нь нүүрстөрөгчийн хоёр атомыг алдаж, хоёр CO2 молекул үүсгэдэг.

Ферментийн урвалын үр дүнд нимбэгийн хүчил нь оксало цууны хүчил болж хувирдаг бөгөөд энэ нь ацетил-КоА-тай дахин нэгдэж чаддаг. Цикл давтагдана.

Нимбэгийн хүчилд нэмсэн ацетил-КоА үлдэгдэл шатаж нүүрстөрөгчийн давхар исэл, устөрөгчийн атом, электрон үүсгэдэг. Устөрөгч ба электронууд нь түүнийг хүлээн авагчид болох NAD ба FAD руу шилждэг.

Ацетил-КоА-ийн нэг молекулын исэлдэлт нь нэг молекул ATP, дөрвөн устөрөгчийн атом, хоёр молекул нүүрстөрөгчийн давхар ислийг үүсгэдэг. Тэр бол Аэробик амьсгалын үед ялгардаг нүүрстөрөгчийн давхар исэл нь Кребсийн мөчлөгийн үед үүсдэг. Энэ тохиолдолд молекулын хүчилтөрөгч (O2) энд ашиглагддаггүй, зөвхөн исэлдэлтийн фосфоржилтын үе шатанд л шаардлагатай байдаг.

Устөрөгчийн атомууд нь NAD эсвэл FAD-д наалддаг бөгөөд энэ хэлбэрээр амьсгалын замын гинжин хэлхээнд ордог.

Глюкозын нэг молекул нь пируватын хоёр молекул, улмаар хоёр ацетил-КоА үүсгэдэг. Ийнхүү глюкозын нэг молекулын хувьд трикарбоксилын хүчлийн мөчлөгийн хоёр эргэлт байдаг. Нийт хоёр ATP молекул, дөрвөн CO2, найман H атом үүсдэг.

Кребсийн мөчлөгт зөвхөн глюкоз ба түүнээс үүссэн пируват ордоггүй гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Өөх тосыг липаза ферментээр задалсны үр дүнд өөх тосны хүчлүүд үүсдэг бөгөөд тэдгээрийн исэлдэлт нь ацетил-КоА үүсэх, NAD-ийн бууралт, түүнчлэн FAD (флавин аденин динуклеотид) үүсэхэд хүргэдэг.

Хэрэв эсэд нүүрс ус, өөх тос дутагдвал амин хүчлүүд исэлдэж болно. Энэ тохиолдолд ацетил-КоА ба органик хүчил үүсдэг бөгөөд энэ нь Кребсийн мөчлөгт цааш оролцдог.

Тиймээс эрчим хүчний анхдагч эх үүсвэр нь юу байсан нь хамаагүй. Ямар ч тохиолдолд ацетил-КоА үүсдэг бөгөөд энэ нь эсийн бүх нийтийн нэгдэл юм.

Трикарбоксилын хүчил (Кребс) мөчлөг

(TCA мөчлөг, нимбэгийн хүчлийн мөчлөг, Кребсын мөчлөг)

TCA мөчлөг нь митохондрийн исэлдэлтийн урвалын нэгэн адил митохондрид тохиолддог. Энэ нь мөчлөгт хаалттай хэд хэдэн урвал юм.

Үүссэн PCA молекулууд нь шинэ ацетил-КоА молекултай урвалд орж, цитрат үүсэхээс эхлээд PCA болж хувирах хүртэлх мөчлөг дахин давтагдана.

Есөн MtO субстратын дөрөв нь энэ мөчлөгийн урвалд оролцдог.

Дегидрогеназын цуврал урвал явагдана. Эдгээрээс 3, 4, 8 дахь нь NAD-аас хамааралтай дегидрогеназуудын оролцоотойгоор явагддаг бөгөөд эдгээр урвал бүр нь 3 ATP молекулыг үүсгэдэг. 6-р үе шатанд FAD-аас хамааралтай дегидрогеназын урвал явагддаг бөгөөд энэ нь 2 ATP молекул (P/O = 2) үүсэхтэй холбоотой юм.

5-р шатанд субстратын фосфоржилтын үр дүнд 1 ATP молекул үүсдэг.

TCA мөчлөгийн 1 эргэлтийн үед нийт 12 ATP молекул үүсдэг.

TCA-ийн мөчлөгийн гол зорилго нь их хэмжээний ATP үүсгэхийн тулд цууны хүчлийн үлдэгдлийг задлах явдал юм. Үүнээс гадна СО2 ба H2O нь метаболизмын эцсийн бүтээгдэхүүн болох ацетат үлдэгдэлээс үүсдэг.

CO2 нь TTC мөчлөгийн үед хоёр удаа үүсдэг.

1. гуравдугаар үе шатанд (изоцитрат исэлдэлт)

2. дөрөв дэх үе шатанд (альфа-кетоглутаратын исэлдэлт).

Хэрэв бид TCA-ийн мөчлөг эхлэхээс өмнө - PVK-ийг ацетил-КоА болгон хувиргах явцад үүссэн CO2-ийн нэг молекулыг нэмбэл PVK задрах явцад үүссэн CO2-ийн гурван молекулын тухай ярьж болно. Нийтдээ PVC задрах явцад үүссэн эдгээр молекулууд нь биеэс ялгардаг нүүрстөрөгчийн давхар ислийн 90 хүртэлх хувийг эзэлдэг.

ЭЦСИЙН CTK тэгшитгэл

TCA мөчлөгийн БИОЛОГИЙН АЧ ХОЛБОО

TCA ЦИКЛИЙН ҮНДСЭН ҮҮРЭГ БОЛ ИХ ХЭМЖЭЭН АТФ ҮҮСЭХ НЬ ЮМ.

1. TCA цикл нь ATP-ийн гол эх үүсвэр юм. Их хэмжээний ATP үүсэх энерги нь ацетил-КоА-г CO2 ба H2O болгон бүрэн задлах замаар хангадаг.

2. TCA мөчлөг нь бүх ангиллын бодисын катаболизмын бүх нийтийн эцсийн шат юм.

3. TCA цикл нь анаболизмын үйл явцад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг (TCA мөчлөгийн завсрын бүтээгдэхүүн):

— цитратаас → тосны хүчлүүдийн нийлэгжилт

- альфа-кетоглутарат ба PKA-аас → амин хүчлүүдийн нийлэгжилт

— PIKE-ээс → нүүрс усны нийлэгжилт

— сукцинил-КоА-аас → гемогемоглобины нийлэгжилт

ЗТХ-ийн АВТОНОМ ӨӨРИЙГӨӨ ЗОХИЦУУЛАЛТ

TCA-ийн мөчлөгт хоёр гол фермент байдаг:

1) цитрат синтаза (1-р урвал)

2) изоцитрат дегидрогеназа (3-р урвал)

Хоёр фермент хоёулаа илүүдэл ATP болон NADH2-ээр аллостерик байдлаар дарангуйлагддаг. Изоцитрат дегидрогеназа нь ADP-ээр хүчтэй идэвхждэг.

Трикарбоксилын хүчлийн мөчлөг

Хэрэв ADP байхгүй бол энэ фермент идэвхгүй болно. Эрчим хүчний амралтын нөхцөлд ATP-ийн концентраци нэмэгдэж, TCA-ийн мөчлөгийн урвалын хурд бага байдаг - ATP синтез буурдаг.

Изоцитрат дегидрогеназа нь ATP-ээр цитрат синтазаас хамаагүй хүчтэй дарангуйлагддаг тул эрчим хүчний амралтын нөхцөлд цитратын концентраци нэмэгдэж, тархалтыг хөнгөвчлөх замаар концентрацийн градиентийн дагуу цитоплазмд ордог. Цитоплазмд цитрат нь өөх тосны хүчлүүдийн нийлэгжилтэнд оролцдог ацетил-КоА болж хувирдаг.

Зүрх судасны тогтолцооны орчин үеийн ангилал
Цусны урсгалын хурд, зүрхний хөгжил
Тромбоцитопенийн пурпура
Цусаар хий тээвэрлэх, сийвэнгийн найрлага
Фибринолиз ба цусны бүлэгнэл
Цусны сийвэнгийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн найрлага, шинж чанар
Коагглютинаци, нөхөн олговор, Кумбс, тунадасжилт, идэвхгүй гемагглютинацийн урвал

Хичээл №12. “Трикарбоксилын хүчлийн эргэлт”

Хичээлийн зорилго: Кребсийн мөчлөгийн зарим урвалын механизмыг судлах. Шээс дэх пирувийн хүчлийг тоон тодорхойлох аргыг эзэмших.

ТЕСТИЙН АСУУЛТ:

1. Нимбэгийн хүчлийн мөчлөгийн урьдчилсан шат болох пируватыг исэлдүүлэх декарбоксилжилт. Энэ үйл явцад оролцдог витамин, коэнзимүүдийг жагсаа.

2. Нимбэгийн хүчлийн мөчлөгийн урвалууд. Циклийн урвалын ерөнхий чиглэлийг юу тодорхойлдог вэ? Энэ үйл явц эсийн аль хэсэгт явагддаг вэ? Яагаад?

3. Кребсийн мөчлөгт ямар коэнзим, витамин оролцдог вэ? Тэд хэрхэн ажилладаг талаар тодорхой хариу үйлдэл үзүүлэхийг тайлбарла.

4. Кребсийн мөчлөгийн урвалын үр дүнд NADH2, FADH2 үүсдэг талаар ярина уу. Эдгээр нэгдлүүдийн ирээдүйн хувь заяа юу вэ?

5. Трикарбоксилын хүчлийн мөчлөгийн үйл ажиллагаа. Нимбэгийн хүчлийн мөчлөгт анаплерозын урвал ямар ач холбогдолтой болохыг тайлбарлана уу?

6. Трикарбоксилын хүчлийн мөчлөгийн энергийн гаралт. Нэг нимбэгийн хүчлийн молекулын эргэлтийн явцад хэдэн ATP молекул үүсдэг вэ? Идэвхтэй ацетил бүрэн исэлдэх явцад бүх ATP молекулууд исэлдэлтийн фосфоржилтоор нийлэгждэг үү? Циклийн хурдыг хэрхэн хянадаг вэ?

Туршилтын ажил.

Биохимийн тоон шинжилгээний аргуудын нэг бол фотокалориметр юм. Энэ арга нь субстратыг янз бүрийн химийн бодисуудтай харилцан үйлчилснээр олж авсан өнгөт уусмалын оптик нягтыг хэмжихэд суурилдаг. Субстратын концентраци нь уусмалын өнгөний зэрэгтэй пропорциональ байна.

Лабораторийн туршилтыг эхлүүлэхийн өмнө FEC төхөөрөмж болон түүн дээр ажиллах дүрэмтэй танилцаарай.

Туршилт 1. Шээс дэх пирувийн хүчлийн (PVA) концентрацийг тодорхойлох.

2. Пипеткийн багц.

3. Фото өнгө хэмжигч.

4. Кювет, 0.5 см.

Урвалжууд. 1. Нэрмэл ус.

3. Натрийн гидроксид, 10% -ийн уусмал.

4. 2,4-динитрофенилгидразин, уусмал.

Цусан дахь PVC нь 2,4-динитрофинилгидразинтэй өтгөрч гидразон үүсгэдэг бөгөөд энэ нь шүлтлэг орчинд хүрэн улаан уусмал үүсгэдэг. PVC-ийн агууламжийг өнгөний эрч хүчээр үнэлдэг.

1. Дараах хүснэгтийн дагуу гурван туршилтын хоолойд урвалж нэмнэ.

2. Туршилтын хоолойн агуулгыг тасалгааны температурт 15 минутын турш харанхуй газар байрлуулна.

Эсийн энергийн 10 хүртэлх хувь нь амин хүчлүүдээс бүрддэг

Туршилтын хоолой бүрт 1 мл 10%-ийн NaOH уусмал нэмж, таван минутын дараа туршилтын дээжийн 620 нм долгионы уртад оптик нягтыг хяналтын (O) болон тохируулгын дээжийг хяналтын (K) дээр хэмжинэ.

4. Бэлтгэсэн шалгалт тохируулгын хуваарийг ашиглан тооцоог хийнэ.