To tylko jedna z 4 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
Cykl kwasu cytrynowego:
Powstały na skutek dekarboksylacji pirogronianu acetylo-CoA jest substratem dla kolejnego etapu oddychania: cyklu Krebsa - szeregu reakcji biochemicznych zachodzących w matriks mitochondrialnej. W reakcjach tych ze związków organicznych wytwarzany jest CO2 oraz związki wysokoenergetyczne w postaci NADH, FADH2 oraz GTP lub ATP.
W pierwszej reakcji reszta acylowa z acetylo-CoA przyłączana jest do cząsteczki szczawiooctanu przez enzym syntazę cytrynianową . W wyniku tej reakcji powstaje cząsteczka cytrynianu oraz odtwarzany jest koenzym A. Cytrynian przekształcany jest do izocytrynianu przez akonitazę. Reakcja ta jest odwracalna, a jej produktem pośrednim jest cis-akonitan - związany z cząsteczka enzymu. Izocytrynian zawierający sześć atomów węgla ulega kolejno utlenieniu i dekarboksylacji przeprowadzanej przez dehydrogenazę izocytrynianową . W wyniku tej reakcji powstaje cząsteczka α-ketoglutaranu, określanego także 2-oksoglutaranem, cząsteczka CO2 oraz NAD+ jest redukowany do NADH. Pięciowęglowy α-ketoglutaran (2-oksoglutaran) ulega kolejnej dekarboksylacji przeprowadzanej przez kompleks enzymatyczny dehydrogenazy α-ketoglutaranowej . W tej reakcji również powstaje CO2 i ulega redukcji kolejna cząsteczka NAD+, a czterowęglowy produkt zostaje przeniesiony na koenzym A, tworząc bursztynylo-CoA. Powstały bursztynylo-CoA rozkładany jest na bursztynian i cząsteczkę koenzymu A, w wyniku reakcji hydrolizy. Reakcję tę katalizuje syntetaza bursztynylo-CoA, a energia wyzwalana podczas reakcji pozwala ufosforylować cząsteczkę GDP do GTP w mitochondriach cześci zwierząt lub ADP do ATP w mitochondriach pozostałych organizmów . Podobnie jak w glikolizie, GTP lub ATP powstaje na drodze fosforylacji substratowej. W kolejnej (odwracalnej) reakcji bursztynian ulega dehydrogenacji przeprowadzanej przez dehydrogenazę bursztynianową - jedyny enzym cyklu, który nie jest białkiem rozpuszczalnym, lecz osadzonym w wewnętrznej błonie mitochondrialnej, zawierającym grupę prostetyczną w postaci FAD. Podczas przekształcania bursztynianu do fumaranu dinukleotyd flawinoadeninowy ulega redukcji, przechodząc w FADH2. Fumaran ulega przekształceniu do jabłczanu poprzez przyłączenie cząsteczki H2O katalizowane przez fumarazę . Z jabłczanu odtwarzany jest pierwszy związek cyklu - szczawiooctan. Reakcję katalizuje dehydrogenaza jabłczanowa . Powstaje w niej ostatnia, trzecia, cząsteczka NADH wytwarzana w jednym obrocie cyklu. Dwie ostanie reakcje są odwracalne, a powstały szczawiooctan może przyłączyć kolejną resztę acylową.
Szczególne cechy cyklu kwasu cytrynowego w roślinach:
fosforylacja substratowa dostarczająca ATP w reakcji syntetazy bursztynylo- CoA
oksydacyjna dekarboksylacja jabłczanu, reakcja ta zachodzi pod wpływem specyficznego enzymu dehydrogenazy jabłczanowej dekarboksylującej zależnej od NAD
(…)
… i FADH2 biorą udział w mitochondrialnym łańcuchu oddechowym - przemianie, która zamienia energię tych zredukowanych związków na energię wiązań ATP. Niezbędnym uczestnikiem łańcucha oddechowego jest tlen. Jedna cząsteczka NADH pozwala wyprodukować 3 cząsteczki ATP, a jedna cząsteczka FADH2 - 2 cząsteczki ATP. Nietrudno więc obliczyć, że jeden pełny obrót cyklu Krebsa pozwala wytworzyć 12 cząsteczek ATP - uniwersalnego nośnika energii dla komórki (3 x 3 + 1 x 2 + 1 = 12).
Łańcuch oddechowy:
NADH wytworzony podczas glikolizy oraz NADH i FADH2 powstające w cyklu kwasu cytrynowego zostają w warunkach tlenowych ostatecznie utlenione przez O2 .Proces ten jest związany z dużą zmianą energii swobodnej, której część zostaje zużyta do produkcji ATP z ADP i Pi w procesie fosforylacji oksydacyjnej zredukowane nukleotydy…
…. Oprócz wielopodjednostkowych kompleksów, w łańcuchu funkcjonują dwa niskocząsteczkowe przenośniki elektronów: ubichinon (UQ), który może przemieszczać się w błonie, oraz cytochrom c, poruszający się w fazie wodnej, przestrzeni międzybłonowej (ubichinon jest 1,4-benzochinonem z poliprenylowym łańcuchem bocznym zawierającym 9-10 jednostek izoprenoidowych, który może odwracalnie przechodzić z formy…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)