Кребсийн цикл

Биохими үүрэг:

          

1. Интеграцийн үүрэг: Уураг, нүүрс ус, өөх тосны метаболизмын катаболизмын сүүлчийн замыг зангидаж өгдөг метаболизмын коллектор юм.

            2. Хоёрдмол үүрэг: Кребсийн мөчлөг нь катаболизмын төдийгүй бас анаболизмын үүрэгтэй. Кребсийн циклийн завсрын бүтээгдэхүүнүүд нь бусад нэгдлүүд нийлэгжихэд зайлшгүй хэрэгтэй.

            3. Энергийн: Кребсийн циклийн явцад 1 молекул АТФ субстратын түвшинд үүсдэг.

            4. Устөрөгчийн донорын үүрэг: Амьсгалын гинжин хэлхээт урвалд устөрөгчийн генератор болдог. Кребсийн циклийн явцад  хос атом устөрөгч үүсдэг бөгөөд 3 нь НАД-тай, 1 хос нь ФАД-тай нэгдсэн байдлаар оршино.

            Эд эсийн амьсгалын гинжин хэлхээнд устөрөгчийн генераторын үүрэг гүйцэтгэгч хамгийн гол ферментэт урвалын тогтолцоо нь Кребсийн цикл юм. Кребсийн мөчлөг эхлэхэд юуны өмнө оксалоацетат үүсч ацетил КоА-тай харилцан үйлчилдэг.

       

     Биед оксалоацетат

                         а. Аспартат амингүйжихэд

                        б. Пируватаас карбоксилжих гэсэн 2 замаар үүснэ.

            1.Оксалоацетат ацетил-КоА-тай харилцан үйлчлэлцэж цитратсинтаза ферментээр цитрат үүснэ. Ацетилийн метил бүлэг нь оксалоацетатын кето-бүлгийн устөрөгчийн атомтай харилцан үйлчилж завсрын нэгдэл цитрил КоА-г үүсгээд энэ нь гидролизоор цитрат болно.

            2. Кребс циклийн 2 дахь фермент нь аконитатгидратаза нь цитрат, цис-аконитат ба изоцитрат гэсэн гурван карбонт хүчлийн хувирлын эргэх урвалд үйлчилнэ. Аконитатгидратаза фермент цис-аконитатын давхар холбооны транс байрлалд усны гидроксил ба протоныг нэгдүүлнэ. Энэ ферментийн онцлог нь 2 валенттай төмрийн ионыг субстраттай нэгдүүлж металл-субстратын бүрдлийг үүсгэдэг.

            3. Цитрат задлагч фермент нь митохондрийн дотор байхгүй, харин изоцитратыг хувиргагч фермент болох изоцитратдегидрогеназа нь эсийн митохондрийн матрикст орших бөгөөд кофермент нь НАД юм. Оксалосукцинат нь завсрын нэгдэл болж ферментийн гадаргуу дээр үүсээд улмаар нэгэн зэрэг карбоксилгүйжих урвалд орж а-кетоглутарын хүчлийг үүсгэдэг. Изоцитратдегидрогеназа ферментийн урвал нь 2 валенттай Mn²⁺ буюу Mg²⁺-н оролцоог заавал шаардана. Бас өөр НАДФ коферменттэй изоцитратдегидрогеназа байх ба энэ нь нийлэгжих урвалд оролцдог.

            4. 2-оксоглутарат нь пируватдегидрогеназын бүрдэлтэй адил кето-хүчлийг исэлдүүлж 2-оксоглутаратдегидрогеназын бүрдэл ферментээр хувирч сукцинил КоА-г үүсгэнэ.

            5. Сукцинил КоА нь их энергитэй нэгдэл тул мөчлөгийн дараагийн шатандаа энергээр баялаг холбоо нь макроэрг фосфат холбоонд шилжин зөөгдөнө. Энэ үйл явцыг субстратын төвшингийн фосфоржилт гэнэ. Үүний үр дүнд энерги АТФ-ийн макроэрг холбоонд хадгалагдана. Фермент нь сукцинаттиокиназа юм.

            Энэ шатанд фосфорил /-PO₃H₂/ бүрийн акцептор нь ГДФ, иймд энерги нь эхлээд ГТФ-н фосфат холбоонд хуримтлагдах ба дараа нь эсийн митохондрийн дотор мембрантай холбоо бүхий нуклеозиддифосфаткиназа ферментийн тусламжтайгаар фосфорил нь ГТФ-с АДФ-д зөөгдөж АТФ үүсгэнэ.

            6. Сукцинат нь сукцинатдегидрогеназа ферментээр электрон ба протоноо алдаж фумарат болно. Электрон протоныг нэгдүүлэгч акцептор нь ФАД ба геминий бус төмөр, хүхэрт төмрийн пептид хэмээх уураг байх бөгөөд энэ нь СДГ ферментийн дэд нэгжүүдтэй бат бэх холбоотой байдаг. СДГ фермент нь сукцинатаас транс байрлалд орших Н-ийн атомыг салгах тул дикарбон хүчил фумаратын малеат транс-фумарат үүсдэг нь тогтоогдсон.

            7. Энэ үе шатанд фумаратгидратаза ферментээр фумарат-д усны молекулын протон ба гидроксил стерео-өвөрмөц байдлаар нэгдэж малат үүсгэнэ. Энэ урвалын фермент нь субстратад стереохимийн өвөрмөц чанартай юм.

            8. Кребсийн мөчлөгт гинжин урвалын төгсгөлийн шатанд малатдегидрогеназа ферментээр малат исэлдэж оксалоацетат эргэж үүснэ. Малатдегидрогеназа НАД хамааралт энзим юм. Мөн сукцинил КоА-аас сукцинат үүсэх урвалд оролцдог органик бус фосфат орно.