शरीर क्रिया विज्ञान

क्रेब्स चक्र

क्रेब्स चक्र को ट्राइकारबॉक्सिलिक एसिड का चक्र भी कहा जाता है और एसिटाइल कॉइज़िम ए का उपयोग शुरुआती मेटाबोलाइट के रूप में करता है, जो ग्लाइकोलाइसिस द्वारा उत्पादित पाइरूवेट पर पाइरूवेट डिहाइड्रोजनेज की कार्रवाई से प्राप्त होता है।

क्रेब्स चक्र से, एटीपी और कम करने की शक्ति प्राप्त की जाती है; कम करने की शक्ति को श्वसन श्रृंखला में भेजा जाता है जहां NADH और FADH2 क्रमशः NAD + और FAD के लिए ऑक्सीकृत होते हैं: कम करने वाली शक्ति को श्वसन श्रृंखला के साथ, युग्मन प्रणालियों में स्थानांतरित किया जाता है जहां से आगे एटीपी का उत्पादन होता है।

क्रेब्स चक्र न केवल ग्लूकोज चयापचय के लिए बल्कि फैटी एसिड और अमीनो एसिड के चयापचय के लिए भी एक तंत्रिका संबंधी बिंदु है, वास्तव में पाइरूवेट जो एसिटाइल कोएंजाइम ए में परिवर्तित होता है, केवल ग्लूकोज के क्षरण से नहीं आता है: यह उदाहरण के लिए, प्राप्त होता है।, भी alanine (एक अमीनो एसिड) के संक्रमण से।

एसिटाइल कोएंजाइम का लगभग 80% क्रेब्स चक्र में भाग लेने वाले फैटी एसिड चयापचय से आता है।

एसिटाइल कोएंजाइम ए एक थाइओस्टर है इसलिए इसमें एक उच्च ऊर्जावान सामग्री है जो साइट्रेट सिंथेस द्वारा एक नए कार्बन-कार्बन बॉन्ड बनाने के लिए शोषण किया जाता है; साइट्रेट साइलेज क्रेब्स चक्र में पहला एंजाइम है।

एसिटाइल कोएंजाइम ए का मिथाइल कार्बन स्वेच्छा से (टोटोमेरिज्म के लिए) एक प्रोटॉन (कार्बो-आयन बन जाता है) देता है और कार्बोनिल कार्बन ऑक्सालेटेट पर हमला करता है: यह एक थाइसेस्टर बनाता है जिसमें उच्च सामग्री (सिट्रिल कोएंजाइम ए) होता है, जिससे हाइड्रोलिसिस द्वारा साइट्रेट प्राप्त होता है और कोएंजाइम ए में सुधार किया जाता है। साइट्रेट सिंथेज़ को उत्पाद द्वारा नकारात्मक रूप से संशोधित किया जाता है, जो साइट्रेट और एटीपी है: यदि साइट्रेट जमा होता है, तो यह चरण दूसरों की तुलना में तेज़ होता है, इसलिए इसे धीमा करना चाहिए (साइट्रेट है) नकारात्मक न्यूनाधिक)।

एटीपी साइट्रेट सिंथेस की कार्रवाई को भी प्रभावित करता है क्योंकि कम करने का चक्र क्रेब्स चक्र से प्राप्त होता है, जिसे तब श्वसन श्रृंखला में भेजा जाता है जहां से एटीपी का उत्पादन होता है; यदि आप एटीपी जमा करते हैं तो इसका मतलब है कि जरूरत से ज्यादा उत्पादन किया जाता है। क्रेब्स के चक्र को धीमा करके (यदि इसके चरणों में से एक को धीमा कर दिया जाता है तो चक्र धीमा हो जाता है), एटीपी का उत्पादन भी धीमा हो जाता है: एटीपी का नकारात्मक मॉडुलन फीड-बैक मॉड्यूलेशन है (अंतिम उत्पादों में से एक के गठन को गति से समायोजित करके संशोधित किया जाता है) प्रक्रिया में एक चरण)।

क्रेब्स चक्र के दूसरे चरण में, साइट्रेट को एकोनाइट एंजाइम की कार्रवाई द्वारा आइसोसिट्रेट में परिवर्तित किया जाता है; एंजाइम का नाम इस तथ्य से निकलता है कि साइट्रेट को पहले सीस-एकोनिटेड के गठन के साथ निर्जलित किया जाता है और, बाद में, पानी खुद को एक कार्बन से अलग करके फिर से प्रवेश करता है, जिस पर वह पहले से बाध्य था। आइसोसिट्रेट सब्सट्रेट के बिना उत्प्रेरक साइट को प्राप्त करने के लिए प्राप्त किया जाता है; एकोनिटेज एक स्टिरियोसेक्शियस एंजाइम है: यह साइट्रेट के तीन कार्बोक्जिलिक केंद्रों को पहचानता है और इसके कारण साइट्रेट एंजाइम से जुड़ा रहता है, ताकि आउटलेट और पानी इनलेट हमेशा सिस-एकोनेटेड मध्यवर्ती से गुजरें।

क्रेब्स चक्र के तीसरे चरण में पहला ऊर्जावान संवाददाता प्राप्त होता है क्योंकि कार्बन डाइऑक्साइड के रूप में समाप्त कार्बन का नुकसान होता है। इस चरण को उत्प्रेरित करने वाला एंजाइम आइसोसिट्रेट डिहाइड्रोजनेज है ; सब्सट्रेट से गुजरता है, सबसे पहले, एक निर्जलीकरण: एनएडी + शक्ति को कम करने और ऑक्सालोसुकिनेट बनाता है (यह succinic एसिड का ऑक्साल व्युत्पन्न है)। ऑक्सालोसुकेट तब α-ketoglutarate के साथ decarboxylation से गुजरता है।

एंजाइम आइसोसिट्रेट डिहाइड्रोजनेज में दो मॉड्यूलेशन साइटें होती हैं: एडीपी के कारण एक सकारात्मक मॉड्यूलेशन और एटीपी के कारण एक नकारात्मक मॉडुलन। दैनिक रूप से खपत एटीपी की मात्रा बहुत अधिक है: एटीपी अपने हाइड्रोलिसिस, एडीपी और आर्थोफॉस्फेट द्वारा जारी ऊर्जा की आपूर्ति करता है।

एक जीव में न्यूक्लियोसाइड्स (नाइट्रोजनस बेस प्लस चीनी) और न्यूक्लियोटाइड्स (न्यूक्लोसाइड प्लस फॉस्फेट) की कुल एकाग्रता लगभग स्थिर है: इसलिए, कहने के लिए कि बहुत एटीपी या थोड़ा एडीपी (या इसके विपरीत, बहुत एडीपी और थोड़ा एटीपी) है एक ही बात; एडीपी ऊर्जा की जरूरत का एक पर्याय है और इसलिए, एक सकारात्मक न्यूनाधिक है, जबकि, एटीपी ऊर्जा उपलब्धता का एक लक्षण है और इसलिए, एक नकारात्मक न्यूनाधिक है।

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