به‌طور کلی گلوکز و سایر قندها، چرخه کربس اسیدهای چرب و اغلب اسیدهای آمـینـه درون نـهایت با ورود به چرخه کربس (چرخه سیتریک اسید یـا چرخه تری کربوکسیلیک اسید) و فسفریلاسیون اکسیداتیو منجر بـه تولید انرژی لازم به منظور انجام فرآیندهای مختلف مـی‌شوند. چرخه کربس از مـهمترین فرآیندهای موجود درون درون سلول‌ها کـه به‌خصوص درون سلول‌های جانوری بـه عنوان منبع اصلی تولید انرژی مطرح است،معروف بـه چرخه کربس هست که اولین بار توسط هانس کربس شناسایی شد. چرخه کربس گلوکز موجود درون سلول بـه عنوان یکی از اشکال معروف انرژی، درون ابتدا درون سیتوزول وارد واکنش‌هایی موسوم بـه گلیکولیز شده و در نـهایت تبدیل بـه پیرووات مـی‌شود.پیرووات تولید شده طی گلیکولیز، توسط کمپلپیچیده آنزیمـی پیرووات دهیدروژناز و بر اثر واکنش دکربوکسیلاسیون اکسیداتیو تبدیل بـه ترکیبی موسوم بـه استیل کوآنزیم A مـی‌شود كه ترکیبی کلیدی درون ورود قندها،اسیدهای چرب و اسیدهای آمـینـه بـه چرخه کربس است.
استیل کوآنریم A با ورود بـه درون فضای ماتریمـیتوکندری، چرخه کربس را آغاز مـی‌نماید. بـه طور کلی مـی‌توان چرخه کربس را بـه 8 مرحله تقسیم‌بندی نمود.
1- درون این مرحله استیل کوآنزیم A و اگزالواستات (ترکیب 4 کربنی) بـه وسیله آنزیم سیترات سنتاز و طی یک واکنش برگشت ناپذیر با هم ترکیب شده و منجر بـه تولید ترکیب 6 کربنی سیترات مـی‌شود.
2- درون این مرحله سیترات تولید شده درون مرحله اول توسط آنزیم آتاز و طی یک واکنش برگشت پذیر دچار واکنش‌های دهیدراسیون و هیدراسیون شده و تولید ایزوسیترات مـی‌نماید
3- درون این مرحله، ایزوسیترات اولین کربن وارد شده از طریق استیل کوآنزیم A را بـه صورت دی اکسید کربن آزاد مـی‌کند. این واکنش برگشت ناپذیر توسط آنزیم ایزوسیترات دهیدروژناز کاتالیز شده و علاوه بر دی‌اکسید کربن، ترکیبی 5 کربنـه با نام آلفاکتوگلوتارات تولید مـی‌شود.
4- درون این مرحله، بار دیگر آلفاکتوگلوتارات طی واکنشی برگشت‌ناپذیر مولکول دوم دی اکسیدکربن را بـه کمک آنزیم آلفاکتوگلوتارات دهیدروژناز آزاد کرده و منجر بـه تولید ترکیبی 4 کربنـه موسوم بـه سوکسینیل کوآنزیم A مـی‌شود.
5- درون این مرحله، سوکسینیل کوآنزیم A توسط آنزیم سوکسینیل کوآنزیم A سنتتاز تبدیل بـه سوکسینات مـی‌شود. تنـها مرحله ای کـه طی چرخه کربس، بـه طور مستقیم منجر بـه تولید ATP یـا GTP مـی‌شود این مرحله است.
6- درون این مرحله، سوکسینات تولید شده به‌كمک آنزیم سوکسینات دهیدروژناز، اکسید شده و تبدیل بـه فومارات مـی‌شود.
7- درون اين مرحله، فومارات توسط آنزیم فوماراز و طی واکنشی از نوع هیداراسیون تبدیل بـه مالات مـی‌شود.
8- درون مرحله آخر،مالات با استفاده از آنزیم مالات دهیدروژناز و طی واکنش اکسیداسیون تبدیل بـه اگزالواستات مـی‌شود.
گرچه تنـها درون یک مرحله از این چرخه،به طور مستقیم یک مولکول ATP یـا GTP تولید مـی‌شود، مقدار قابل توجهی از مولکول‌هایی مثل NADH یـا FADH تولید مـی‌شود که با انتقال الکترون و پروتون بـه مسیر انتقال الکترون‌ها درون فسفریلاسیون اکسیداتیو، منجر بـه تولید مـیزان قابل توجهی انرژی درون سلول مـی‌شوند، بـه طوری کـه به ازای مصرف کامل یک مولکول گلوکز (به عبارتی دو مولکول پیرووات) کـه وارد چرخه کربس و فسفریلاسیون اکسیداتیو مـی‌شود، 32 مولکول ATP تولید مـی‌شود.
[ورود - چرخه کربس - چرخه کربس - roshd.ir چرخه کربس]
نویسنده و منبع | تاریخ انتشار: Mon, 09 Jul 2018 08:29:00 +0000