Citronsyrecyklus forordning

Citronsyrecyklus er også kendt som Krebs cyklus eller tricarboxylic syre cyklus. Det er en række af reaktioner i et lukket kredsløb, der er grundlæggende for cellulær respiration. Citronsyrecyklus producerer højenergi molekylet ATP (adenosin trifosfat) og biprodukter, også danne ATP i en yderligere proces, der kaldes oxidativ fosforylering.

image.jpg

Regulering af citronsyrecyklus er vigtigt som reaktioner, der er markeret vil føre til store mængder af spildt metaboliske energi. Evnen til at regulere cyklussen holder cellen i en stabil stat, og denne funktion er vedligeholdt af tre mekanismer:

1. tilgængeligheden af substrater.

2. hæmning af produkterne dannet.

3. hæmning af enzymer gennem allosteriske feedback.

Regulering af acetyl CoA

Citronsyrecyklus begynder med den reaktion, der kombinerer to-carbon acetyl CoA med en fire-carbon oxaloacetic syre til at producere seks-kulstof molekyle citrat. Acetyl-CoA er reguleret af de kontrollerede mængder af pyruvat, der omdannes til acetyl-CoA i pyruvat dehydrogenase kompleks reaktion.

Metabolit flow hæmmes allosterically, hvor et enzym er reguleret ved bindende en effektor molekyle til et ikke-aktive site. Pyruvat dehydrogenase kompleks reaktion er allosterically hæmmet når der er høj nøgletal af ATP til ADP, NADH til NAD + og acetyl-CoA til ægthedsbevis. Allosteriske aktivering opstår, når forholdet diskenheder falde.

Regulering af enzymer i citronsyrecyklus

Tre reaktioner af cyklus er katalyseret henholdsvis af enzymer:

1. citrat syntase.

2. isocitrat dehydrogenase.

3.α-ketoglutarat dehydrogenase

Citrat syntase er ansvarlig for hastigheden af reaktion i første trin af den cyklus, når acetyl-CoA er kombineret med oxaloacetic syre til at danne citrat. Det er hæmmet af høje koncentrationer af ATP, acetyl-CoA og NADH, hvilket tyder på en allerede høje niveau af energiforsyning. Molekylet produceret i reaktionen, citrat, kan også fungere som en hæmmer af reaktionen.

Fordi citrat syntase er hæmmet af det endelige produkt af citronsyrecyklus som ATP, fungerer ADP (adenosin ud) som en allosteriske aktivator af enzymet som ATP er dannet fra ADP. Derfor, satsen for cyklussen er nedsat når cellen har en høj grad af ATP.

Enzymet isocitrat dehydrogenase er en vigtig katalysator i det tredje trin i reaktionen. Det regulerer den hastighed, hvormed citrat isomer isocitrat mister en carbon for at danne de fem-kulstof molekyle α-ketoglutarat. Coenzym NADH er et produkt af reaktionen, og på et højt niveau, fungerer som en hæmmer af direkte fortrænger NAD + molekyler det dannes fra.

Enzymet α-ketoglutarat dehydrogenase er en anden vigtig katalysator i det fjerde trin af den cyklus, hvor α-ketoglutarat også mister en carbon og kombinerer med coenzym A til at danne succinyl CoA. De to produkter reaktion, succinyl CoA og NADH, både arbejde som hæmmere på store koncentrationer.

Calcium som en regulator af citronsyrecyklus

Calcium er også en vigtig regulator af citronsyrecyklus; en stigning i koncentrationen af både ADP og calcium ioner (Ca2 +) er en konsekvens af ændringer i cellulære aktivitet. Derfor er det signal, som stimulerer muskelsammentrækning også aktivering produktion af ATP, der opretholder det, gennem citronsyrecyklussen. Calciumioner regulere citronsyrecyklus ved aktivering af pyruvat dehydrogenase, den første del af pyruvat dehydrogenase kompleks reaktion, der danner acetyl-CoA. Calciumioner også aktivere enzymer, isocitrat dehydrogenase og α-ketoglutarat dehydrogenase, som katalysere de tredje og fjerde trin i cyklussen henholdsvis. Aktivering af disse enzymer, via calciumioner, øger antallet af separate reaktioner inden cyklussen og derfor øger produkt produktionen for hele cyklussen.