19.4: Цикл лимонной кислоты: обзор

The Citric Acid Cycle: Overview
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: Overview
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.

16,988 Views

01:37 min
April 30, 2023

Overview

У аэробных организмов цикл лимонной кислоты является второй стадией клеточного дыхания, в которой молекулы, полученные в результате расщепления углеводов, белков и жиров, окисляются до углекислого газа и энергии. Этот процесс также известен как цикл трикарбоновой кислоты (ТСА), так как первый продукт цикла, лимонная кислота, содержит в своей структуре три карбоксильные группы. Кроме того, этот цикл также называют циклом Кребса, в честь его первооткрывателя сэра Ганса Кребса.

Цикл лимонной кислоты начинается, когда сложные молекулы, такие как глюкоза, расщепляются на более простые молекулы, такие как ацетильные группы. Затем ацетильные группы соединяются с четырехуглеродной молекулой, называемой оксалоацетатом, образуя шестиуглеродное соединение, лимонную кислоту. В ходе цикла лимонная кислота перестраивается и два ее атома углерода удаляются, что сопровождается выделением двух молекул углекислого газа и четырех электронов. В конце цикла вырабатывается молекула оксалоацетата, которая затем соединяется с другой ацетильной группой, чтобы начать следующий круг цикла.

Большинство промежуточных продуктов, от которых зависит цикл, являются компонентами других биохимических путей, которые производят метаболиты, такие как порфирины, жирные кислоты и аминокислоты. Если какой-либо из этих промежуточных продуктов отклоняется, целостность цикла нарушается, и цикл останавливается.

Transcript

Цикл лимонной кислоты, также известный как цикл трикарбоновой кислоты или цикл Кребса, является второй фазой клеточного дыхания, которая окисляет биомолекулы для производства энергии.

Он встречается в митохондриальном матриксе у эукариот и в цитозоле у прокариот.

Пируват, конечный продукт гликолиза, соединяется с коэнзимом А, образуя ацетилкоэнзим А или ацетил-КоА.

Затем фермент цитратсинтаза инициирует цикл, конденсируя ацетил-КоА и оксалоацетат с образованием первого продукта — лимонной кислоты.

На втором этапе аконитаза перестраивает лимонную кислоту в ее легко окисляемый изомер – изоцитрат.

Третий этап включает в себя окисление изоцитрата до α-кетоглутарата изоцитратдегидрогеназой.

Далее α-кетоглутаратдегидрогеназа декарбоксилатирует и окисляет α-кетоглутарат в присутствии коэнзима А с образованием сукцинил-КоА.

На пятом этапе сукцинил-КоА-синтетаза превращает сукцинил-КоА в сукцинат, высвобождая коэнзим А.

Далее сукцинат окисляется до фумарата сукцинатдегидрогеназой.

Фумараза гидратирует двойную связь фумарата на седьмой стадии с образованием малата.

Наконец, фермент малатдегидрогеназа окисляет малат, регенерируя оксалоацетат для следующего раунда цикла.

Key Terms and definitions​

Learning Objectives

Questions that this video will help you answer

This video is also useful for