19.5:

19.5: دورة حامض الستريك: الإخراج

The Citric Acid Cycle: Output

JoVE Core
Cell Biology

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

JoVE Core Cell Biology

The Citric Acid Cycle: Output

Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.

19.4: The Citric Acid Cycle: Overview

19.6: Electron Transport Chain: Complex I and II

7,902 Views

•

01:28 min

•

May 22, 2025

Overview

وتسمى دورة حامض الستريك مسار برمائية كما أنها تعمل على حد سواء الابتنائية وتقويضية. توازن التفاعلات الدورية تدفق الركائز لتوفير تركيز مثالي ل NADH و ATP للخلية.

تنظيم دورة حامض الستريك

يتم تنظيم دورة حامض الستريك بعدة طرق ، بما في ذلك تثبيط التغذية الراجعة ، وتنظيم أنشطة الإنزيم ، والمسارات الابتنائية أو الجاميزة المرتبطة بها.

يتم إنتاج الركيزة الأساسية لدورة TCA – أسيتيل CoA – عن طريق عمل مركب نازعة هيدروجين البيروفات (PDH). عند إنتاجه بكميات زائدة ، يمكن أن يثبط أسيتيل CoA مركب PDH. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يؤدي التركيز العالي للمنتجات و NADH و ATP أيضا إلى تثبيط نشاط PDH المعقد بقوة ، وبالتالي تثبيط دورة حامض الستريك.

وبالمثل ، قد تخضع إنزيمات سيترات سينسيز ، ونازعة هيدروجين الايزوسترات ، ونازعة هيدروجين ɑ-ketoglutarate للتنظيم الخيفي عبر المنتجات والمركبات الوسيطة ، مثل NADH و ATP و succinyl CoA ، التي تم إنشاؤها خلال دورة TCA.

إعادة تدوير المواد الوسيطة لدورة TCA

في حالة الإنتاج الزائد ، يتم توجيه وسيطات دورة TCA إلى مسارات أخرى عبر عملية تسمى التصلب ، حيث تعمل كسلائف للتخليق الحيوي. تسمى هذه المواد الوسيطة الموردة بالجزيئات الجامدة. ومع ذلك ، في ظل ظروف التوافر المحدود ، يمكن لدورة TCA قبول المستقلبات الوسيطة من المسارات الأخرى للحفاظ على تشغيل الدورة. تسمى هذه الآلية ب anaplerosis ، وتسمى المركبات الموردة جزيئات anaplerotic.

Transcript

الهدف الرئيسي من دورة حامض الستريك هو توليد الطاقة من الإلكترونات التي يتم حصادها من جزيئات السكر مثل الجلوكوز.

عند دخول دورة حامض الستريك ، يمر أسيتيل CoA بسلسلة من التفاعلات التي تفقد مجموعة الأسيتيل كثاني أكسيد الكربون.

خلال خطوات الأكسدة للدورة ، يتم نقل الإلكترونات إلى NAD ⁺ ، مما يؤدي إلى توليد NADH.

يتم

تحويل GTP الناتج عن تحويل succinyl-CoA إلى السكسينات بسهولة إلى ATP.

في التفاعل التالي ، يتم استخدام الإلكترونات من أكسدة السكسينات لتقليل FAD إلى FADH₂.

وبالتالي ، فإن كل منعطف من دورة TCA يولد جزيئين من ثاني أكسيد الكربون₂ ، وثلاثة NADH ، وواحد FADH₂ ، وواحد ATP.

يجب أن تدور الدورة مرتين لأن أكسدة كل جزيء جلوكوز تولد اثنين من البيروفات.

لذلك ، لكل جزيء جلوكوز مؤكسد ، تولد دورة حمض الستريك أربعة ثاني أكسيد الكربون₂ ، وستة NADH ، واثنين من FADH₂ ، وجزيئين من ATP.

يتم استخدام الإنزيمات المساعدة – NADH و FADH₂ – الناتجة عن دورة TCA أثناء الفسفرة المؤكسدة لإنتاج المزيد من ATP.

Key Terms and definitions

Citric Acid Cycle - Crucial metabolic pathway that breaks down acetyl coA to produce ATP & NADH.
Amphibolic Pathway - A biological pathway serving both catabolic and anabolic processes.
Pyruvate Dehydrogenase (PDH) Complex - Enzyme complex converting pyruvate into acetyl CoA.
Anaplerosis - Process by which intermediates (anaplerotic molecules) are replenished in the Citric Acid Cycle.
Cataplerosis - Process where excess TCA cycle intermediates (cataplerotic molecules) are diverted for other biosynthetic pathways.

Learning Objectives

Define Citric Acid Cycle – Explain the roles and functions it plays in energy production (e.g., Citric Acid Cycle).
Contrast Anaplerosis Vs. Cataplerosis – Explain key differences and roles in the Citric Acid Cycle (e.g., Anaplerosis).
Explore PDH Complex – Discuss how it contributes to the Citric Acid Cycle (e.g., Pyruvate Dehydrogenase Complex).
Explain the Amphibolic nature of the TCA cycle - A short description of how it supports both breakdown and synthesis processes.
Apply in Context – Discuss the relevance of this cycle in overall cellular metabolism.

Questions that this video will help you answer

What is the Citric Acid Cycle and how does it contribute to ATP production?
How is Pyruvate Dehydrogenase (PDH) Complex regulated in the Citric Acid Cycle?
What are Anaplerosis and Cataplerosis in relation to the Citric Acid Cycle?

This video is also useful for

Biology Students – Understand the Citric Acid Cycle and its importance in metabolism.
Educators – Provides a clear framework for teaching biological metabolic pathways like the Citric Acid Cycle.
Researchers – Crucial for studies on cell metabolism and energy production mechanisms.
Biochemistry Enthusiasts – Offer insights into significant biological processes and pathways.

Tags

دورة حامض الستريك المسار البرمائي NADH ATP التنظيم تثبيط التغذية الراجعة أنشطة الإنزيم أسيتيل CoA نازعة هيدروجين البيروفات سينسيز السترات نازعة هيدروجين الايزوسترات نازعة هيدروجين α-كيتوجلوتارات تصلب الهوائية تصلب المرض الجزيئات الحفازة جزيئات الشطبة