همه چیز درباره چرخه کربس (چرخه اسید سیتریک)

چرخه کربس در اصطلاحی دیگر چرخه اسید سیتریک نام دارد که در تعریفی به مجموعه واکنش های ۲ مولکول دی اسکید کربن، ۱ مولکول ATP، فرم های کاهش یافته از مولکول هایNADH ، FADH تولید شده، می گویند.

آشنایی با چرخه کربس

به مانند تبدیل های پیروات به استیل کو آنزیم A که چرخه اسید کربس در ماتریکس میتوکندری انجام می شود، می گویند. به طور تقریبی تمامی آنزیم های چرخه اسید سیتریک به طور محلول در ماتریکس می باشند که در این بین آنزیم و سوکسینات دهیدروژناز به شکل استثنا در درون غشا های داخلی میتوکندری وجود دارد.

گفتنی است که بر خلاف گلیکولیز، چرخه اسید سیتریک نیز از یک لوپ و یا حلقه بسته متشکل شده است که محصول در مراحل پایانی تولید می شود و در مراحل ابتدایی چرخه استفاده قرار می گیرد. به طور کلی ۸ مرحله از چرخه کربس به صورت مجموعه ای از واکنش های ردوکس، دهیدروژناز، هیدراتاسیون و دکربوکسیلاسیون می باشد که ۲ مولکول دی اکسید کربن و ۱ مولکول ATP و فرم های کاهش یافته را از مولکول های گفته شده، تولید می کند.

گفتنی است که چرخه کربس به صورت کلی در شکل مسیر هوازی های شناخته شده می باشد، چرا که با تولید ۲ مولکول در چرخه NADH و FADH2 می بایست الکترون ها به مسیر انتقال خود را برسانند که همین امر در استفاده از اکسیژن بسیار کار آمد می باشد.

همچنین اگر این انتقال به خوبی صورت نگیرد، مراحل اکسیداسیون نیز از چرخه اسید سیتریک وظیفه خود را به درستی انجام نمی دهند. باید توجه داشته باشید که واکنش های چرخه، به تعداد بسیار کمی ATP آن هم به صورت مستقیم تولید می شوند که همین امر در عدم استفاده مستقیم از اکسیژن تاثیر گذار است.

• معرفی آنزیم های چرخه کربس

آنزیم های این چرخه به شرح زیر می باشد.

1. آنزیم پیروات دهیدروژناز
2. آنزیم دی هیدرولیپوییل ترانس استیلاز
3. آنزیم دی هیدرولیپوییل دهیدروژناز
4. آنزیم سیترات سینتاز
5. آنزیم اکونیتاز
6. آنزیم ایزوسیترات دهیدروژناز
7. کمپلکس آنزیمی آلفا کتوگوتارات دهیدروژناز
8. آنزیم سوکسینیل کو آنزیم سینتتاز
9. آنزیم سوکسینات دهیدروژناز
10. آنزیم فوماراز
11. آنزیم مالات دهیدروژناز

• لیست محصولات این چرخه به چه صورت است؟

گفتنی است که از هر بار چرخه کربس، محصولاتی که در ادامه نام برده ایم تولید می شود.

1. یک مولکول گوانوزین تری فسفات GTP
2. ۳ مولکول NADH
3. ۱ مولکول FADH2
4. ۲ مولکول دی اکسید کربن
5. باز تولید اگزالواستات

آشنایی با واکنش های چرخه اسید سیتریک

1. ترکیب استیل کوا و اگزالواستات به کمک آنزیم سیترات سنتاز
2. تبدیل سیترات به ایزوسیترات و یا جابه جایی گروه های هیدروکسیل توسط آکونیتاز که در ابتدا به تولید و تهیه ترکیب واسط آکونیتات می پردازد و پس از آن ایزوسیترات تولید می گردد.
3. دهیدروژناسیون ایزوسیترات به اگزالوسوکسینات که ناپایدار می باشد و در اثر دکربوکسیلاسیون به -a کتوگلوتارات در توسط آنزیم ایزوسیترات دهیدروژناز تبدیل می گردد.
4. دکربوکسیلاسیون اکسیداتیو -a کتوگلوتارات که به سوکسینیل کوا در توسط -a کتوگلوتارت دهیدروژناز که واکنشی مشابه تبدیل پیروات به استیل کوا است.
5. تبدیل سوکسینیلکوا به سوکسینات توسط سوکسینات تیوکیناز یا سوکسینیل کوا سنتاز می باشد.
6. اکسیداسیون سوکسینات به فومارات که توسط سوکسینات دهیدروژناز صورت می گیرد.
7. اکسیداسیون مالات به اگزالواستات که توسط مالات دهیدوژناز می باشد.

در آخر گفتنی می باشد که تا واکنش چهارم فاز همراه با دکربوکسیلاسیون می باشد و از واکنش پنجم به بعد نیز، فاز بدون دکربوکسیلاسیون است؛ که این موارد تنها بخش کوچکی از دانستنی های علمی می باشد.

منبع : آرگا