Регулювання циклу лимонної кислоти; Новини-Медичні

Застереження: Ця сторінка є автоматичним перекладом цієї сторінки спочатку англійською мовою. Зверніть увагу, оскільки переклади створюються машинно, не всі переклади будуть ідеальними. Цей веб-сайт та його веб-сторінки призначені для читання англійською мовою. Будь-який переклад цього веб-сайту та його веб-сторінок може бути неточним і неточним, повністю або частково. Цей переклад подано на практиці.

кислоти

Цикл лимонної кислоти також відомий як цикл Кребса або цикл трикарбонової кислоти. Це серія реакцій у замкнутому циклі, які мають важливе значення для клітинного дихання. Цикл лимонної кислоти продукує високоенергетичну молекулу АТФ (аденозинтрифосфат) та похідні, які також утворюють АТФ у ще одному процесі, який називається окислювальним фосфорилюванням.

Кредит: Borbely Edit/Shutterstock.com

Регулювання циклу лимонної кислоти має важливе значення, оскільки неконтрольовані реакції призведуть до великої кількості витраченої метаболічної енергії. Здатність регулювати цикл підтримує клітину в стабільному стані, і це функціонування підтримується за допомогою трьох механізмів:

  1. Наявність субстратів.
  2. Інгібування утворених продуктів.
  3. Інгібування ферментів за допомогою алостеричного контролю зворотного зв'язку.

Регулювання ацетил CoA

Цикл лимонної кислоти починається з реакції, яка поєднує двовуглецевий ацетил КоА з чотиривуглецевою оксалооцтовою кислотою, утворюючи шестивуглецеву молекулу цитрату. Ацетил-КоА регулюється регульованими кількостями пірувату, який перетворюється на ацетил-КоА в реакції сполуки піруватдегідрогенази.

Потік метаболіту алостерично пригнічується, де фермент регулюється шляхом зв’язування ефекторної молекули з неактивним сайтом. Складна реакція піруватдегідрогенази алостерично пригнічується, коли є високі співвідношення АТФ до АДФ, надх до НАД + та ацетил-КоА до КоА. Алостерична активація відбувається при зменшенні обсягів звітності.

Регуляція ферментів у циклі лимонної кислоти

Три циклічні реакції каталізуються відповідно ферментами:

  1. Цитратсинтаза.
  2. Ізоцитратдегідрогеназа.
  3. α-кетоглутаратдегідрогеназа

Цитратсинтаза відповідає за швидкість реакції на першій стадії циклу, коли ацетил-КоА поєднується з оксалооцтовою кислотою з утворенням цитрату. Це запобігає високим концентраціям АТФ, ацетил-КоА та nadh, що вже вказує на високий рівень енергозабезпечення. Молекула, що утворюється в реакції, цитрат, також може виступати як інгібітор реакції.

Оскільки цитрат-синтаза інгібується кінцевим продуктом циклу лимонної кислоти, таким як АТФ, АДФ (аденозин ^ дифосфат) функціонує як алостеричний активатор ферменту, тоді як АТФ утворюється з АДФ. Тому швидкість циклу знижується, коли клітина має високий рівень АТФ.

Фермент ізоцитратдегідрогеназа є важливим каталізатором на третьому етапі реакції. Він регулює швидкість, з якою цитрат-ізомер ізоцитрат руйнує вуглець, утворюючи п'ятивуглецеву молекулу α-кетоглутарат. Кофермент nadh є продуктом реакції і на високих рівнях діє як інгібітор, безпосередньо витісняючи + молекули НАД, з яких він утворений.

Фермент α-кетоглутаратдегідрогеназа є ще одним важливим каталізатором на четвертій стадії циклу, коли α-кетоглутарат також руйнує вуглець і поєднується з коферментом А, утворюючи сукциніл КоА. Обидва продукти реакції, сукциніл КоА і nadh, працюють як інгібітори у високих концентраціях.

Кальцій як регулятор циклу лимонної кислоти

Кальцій також є важливим регулятором циклу лимонної кислоти; підвищена концентрація АДФ та іонів кальцію (Ca 2+) є наслідком зміни клітинної активності. Отже, ознака, що стимулює скорочення м’язів, також активує продукцію АТФ, який підтримує його, під час циклу лимонної кислоти. Іони кальцію регулюють цикл лимонної кислоти, активуючи піруватдегідрогеназу, перший компонент комплексної реакції піруватдегідрогенази, що утворює ацетил-КоА. Іони кальцію також активують ферменти, ізоцитратдегідрогеназу та α-кетоглутаратдегідрогеназу, які каталізують операції третього та четвертого циклу відповідно. Активація цих ферментів за допомогою іонів кальцію збільшує швидкість незалежних реакцій у циклі і, отже, збільшує виробництво продукту протягом усього циклу.

Джерела:

  1. Берг Дж. М., Тимочко Й. Л., Стрієр Л. Біохімія. 5-е видання. Нью-Йорк: W H Freeman; 2002. Розділ 17, Цикл лимонної кислоти. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK21163/
  2. Берг Дж. М., Тимочко Й. Л., Стрієр Л. Біохімія. 5-е видання. Нью-Йорк: W H Freeman; 2002. Частина 17.2, вступ у цикл лимонної кислоти та метаболізм нею регулюються. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22347/
  3. Wan, B. et al. 1989. Регулювання циклу лимонної кислоти кальцієм, Journal of Biochemistry, 264, Pp. 13430-13439. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/2503501
  4. Traaseth, N. et al. 2004. Роль сигналізації кальцію в активації мітохондріальної синтази оксиду азоту та циклу Acta лимонної кислоти, Biochimica and Biophysica (BBA) - Bioenergetics, 1658, pp. 64-71. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0005272804001343

Подальше читання

Шеллі Фаррар Стоукс

Шеллі має ступінь магістра з еволюції людини в Ліверпульському університеті і зараз працює над доктором наук, досліджуючи порівняльну анатомію скелетів приматів та людини. Вона захоплюється науковим спілкуванням, приділяючи особливу увагу повідомленню про останні наукові новини та відкриття широкій аудиторії. Поза науковими та науковими роботами, Шеллі любить читати, відкривати нові колективи у своєму рідному місті та ходити на довгі прогулянки з собаками.

Цитати

Будь ласка, використовуйте один із наступних форматів, щоб цитувати цю статтю у своєму есе, роботі чи доповіді:

Стоукс, Шеллі Фаррар. (2019, 20 червня). Регулювання циклу лимонної кислоти. Новини-Медичні. Отримано 06 лютого 2021 року з https://www.news-medical.net/life-sciences/Citric-Acid-Cycle-Regulation.aspx.

Стоукс, Шеллі Фаррар. "Регулювання циклу лимонної кислоти". Новини-Медичні. 06 лютого 2021 року. .

Стоукс, Шеллі Фаррар. "Регулювання циклу лимонної кислоти". Новини-Медичні. https://www.news-medical.net/life-sciences/Citric-Acid-Cycle-Regulation.aspx. (доступ 06 лютого 2021).

Стоукс, Шеллі Фаррар. 2019. Регулювання циклу лимонної кислоти. News-Medical, переглянуто 06 лютого 2021 року, https://www.news-medical.net/life-sciences/Citric-Acid-Cycle-Regulation.aspx.

News-Medical.Net надає цю медичну інформаційну послугу відповідно до цих умов. Зверніть увагу, що медична інформація, розміщена на цьому веб-сайті, призначена для підтримки, а не для заміщення стосунків між пацієнтом та лікарем/лікарем та медичної консультації, яку вони можуть надати.

News-Medical.net - Сайт AZoNetwork