19.5: Cykl kwasu cytrynowego: wyjście

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.

7,792 Views

01:28 min
May 22, 2025

Overview

Cykl kwasu cytrynowego jest określany jako szlak amfiboliczny, ponieważ działa zarówno anabolicznie, jak i katabolicznie. Reakcje cykliczne równoważą przepływ substratów, aby zapewnić optymalne stężenie NADH i ATP w komórce.

Regulacja cyklu kwasu cytrynowego

Cykl kwasu cytrynowego jest regulowany na kilka sposobów, w tym hamowanie sprzężenia zwrotnego, regulacja aktywności enzymów i związane z tym szlaki anaplerotyczne lub kataplerotyczne.

Podstawowy substrat cyklu TCA – acetylo-CoA – jest wytwarzany przez działanie kompleksu dehydrogenazy pirogronianowej (PDH). Wytwarzany w nadmiarze acetylo-CoA może hamować kompleks PDH. Ponadto wysokie stężenie produktów, NADH i ATP, może również silnie hamować aktywność kompleksu PDH, a następnie hamować cykl kwasu cytrynowego.

Podobnie enzymy syntaza cytrynianowa, dehydrogenaza izocytrynianowa i dehydrogenaza ɑ-ketoglutaranu mogą podlegać regulacji allosterycznej za pośrednictwem produktów i związków pośrednich, takich jak NADH, ATP i sukcynylo-CoA, wytwarzanych podczas cyklu TCA.

Recykling półproduktów cyklu TCA

W przypadku nadmiernej produkcji produkty pośrednie cyklu TCA są kierowane do innych szlaków w procesie zwanym kataplerozą, gdzie działają jako prekursory biosyntezy. Te dostarczane produkty pośrednie nazywane są cząsteczkami kataplerotycznymi. Jednak w warunkach ograniczonej dostępności cykl TCA może przyjmować metabolity pośrednie z innych szlaków, aby utrzymać cykl. Mechanizm ten określa się mianem anaplerozy, a dostarczane związki nazywane są cząsteczkami anaplerotycznymi.

Transcript

Głównym celem cyklu kwasu cytrynowego jest wytwarzanie energii z elektronów zebranych z cząsteczek cukru, takich jak glukoza.

Po wejściu w cykl kwasu cytrynowego acetylo-CoA przechodzi szereg reakcji, tracąc swoją grupę acetylową w postaci dwutlenku węgla.

Podczas etapów utleniania cyklu elektrony są przenoszone do NAD+, generując NADH.

GTP wytwarzany w wyniku konwersji sukcynylo-CoA do sukcynianu jest łatwo przekształcany w ATP.

W następnej reakcji elektrony z utleniania bursztynianu są wykorzystywane do redukcji FAD do FADH2.

W ten sposób każdy obrót cyklu TCA generuje dwie cząsteczki CO2, trzy NADH, jedną FADH2 i jedną ATP.

Cykl musi przebiegać dwa razy, ponieważ utlenianie każdej cząsteczki glukozy generuje dwa pirogroniany.

Dlatego na każdą utlenioną cząsteczkę glukozy cykl kwasu cytrynowego generuje cztery cząsteczki CO2, sześć NADH, dwie FADH2 i dwie cząsteczki ATP.

Koenzymy – NADH i FADH2 – generowane w cyklu TCA są wykorzystywane podczas fosforylacji oksydacyjnej do produkcji większej ilości ATP.

Key Terms and definitions​

Learning Objectives

Questions that this video will help you answer

This video is also useful for