CITRÁTOVÝ CYKLUS (KREBSŮV CYKLUS, CYKLUS KYSELINY CITRONOVÉ)

PRINCIP cyklický pochod, který je schopen úplně zoxidovat acetyl-CoA (vzniklý z glykolýzy a z Lynenovy spirály) je tedy spojovacím cyklem metabolismu sacharidů a lipidů proces lokalizovaný v mitochondriích, jehož meziprodukty jsou alifatické di- a trikyseliny

METABOLISMUS ACETYLU CoA

MITOCHONDRIE

MITOCHONDRIE

KYSELINY KREBSOVA CYKLU jantarová – sukcinát fumarová – fumarát jablečná – malát oxaloctová – oxalacetát citronová – citrát isocitronová – isocitrát alfa-ketoglutarová – alfa-ketoglutarát

POPIS CYKLU po 2. světové válce – německý biochemik Hans KREBS – popsal vztahy mezi jednotlivými kyselinami cyklu v cyklu se tvoří vhodné DONORY ELETRONŮ elektrony jsou odevzdávány na 4 místech tohoto cyklu DÝCHACÍMU ŘETĚZCI

POPIS CYKLU strartující látkou Citrátového cyklu : acetyl-CoA odbouráním základních živin na acetyl-CoA se uvolní asi ¼ energie, ¾ energie zůstává uchována v acetylu-CoA tato energie se uvolní jeho oxidací v Citrátovém cyklu

POPIS CYKLU acetyl-CoA je v tomto cyklu zoxidován na 2 CO2, jeho vodíkové atomy jsou „spáleny“ v DŘ, který je na Citrátový cyklus napojen ve 4 místech cyklu - vodíkové atomy jsou přeneseny na elementární kyslík – vzniká H2O

ROVNICE CELKOVÉ REAKCE CH3CO-SCoA + 3 H2O 2 CO2 + 8[H] + CoASH atomární vodík

REAKCE ACETYLU CoA V CYKLU Acetyl-CoA reaguje s oxalcetátem - oxalacetát převezme od acetyl-CoA acetyl a za přijetí molekuly vody vzniká CITRÁT - katalyzováno: citrátsyntetázou (ligáza)

REAKCE ACETYLU CoA V CYKLU 2. Citrát je izomerován na ISOCITRÁT - katalyzováno: akonitáthydratázou Izomerace : 2 reakce dehydratace citrátu – vzniká cis-akonitát hydratace cis-akonitátu – vzniká isocitrát

REAKCE ACETYLU CoA V CYKLU 3. Isocitrát – OXALCUKCINÁT dehydrogenace DŘ (donor elektronů)

REAKCE ACETYLU CoA V CYKLU 4. Oxalcukcinát (velmi nestabilní sloučenina) – dekarboxylace PRVNÍ DEKARBOXYLACE ALFA-KETOGLUTARÁT

REAKCE ACETYLU CoA V CYKLU 5. Alfa-ketoglutarát (obsahuje makroergickou vazbu – slouží proto k syntéze ATP) - zde ale nejprve vytváří analog ATP – GTP za současného vzniku SUKCINÁTU NADH vzniklý oxidací je odveden do DŘ za odštěpení molekuly CO2 – DRUHÁ DEKARBOXYLACE

REAKCE ACETYLU CoA V CYKLU 6. Sukcinát se přměňuje na FUMARÁT - katalyzováno: sukcinátdehydrogenáza - tento enzym obsahuje FAD – při oxidaci sukcinátu se redukuje na FAD na FADH2, který odchází do DŘ – tam se reoxiduje na FAD předáním atomu H+.

REAKCE ACETYLU CoA V CYKLU 7. Fumarát za přijetí molekuly H2O a rozštěpením dvojné vazby je přeměněn na MALÁT. 8. Malát je oxidován na OXALACETÁT - katalyzováno: malátdehydrogenázou - vzniklý NADH předává elektrony do DŘ