Chu trình krebs diễn ra ở đâu

Chắc chắn bạn đã phải học môn sinh học một trong những giai đoạn trao đổi chất của hô hấp tế bào hiếu khí diễn ra trong cơ thể chúng ta. Của nó về chu trình Krebs. Nó còn được gọi với cái tên là chu trình axit xitric và nó là một giai đoạn trao đổi chất xảy ra trong chất nền ty thể của tế bào động vật.

Trong bài viết này, chúng tôi sẽ cho bạn biết các đặc điểm là gì và chúng tôi sẽ giải thích từng bước chu trình Krebs và tầm quan trọng của nó.

Hô hấp tế bào

Trước khi bắt đầu giải thích chu trình Krebs là gì, chúng ta phải nhớ rằng quá trình hô hấp tế bào bao gồm ba giai đoạn. Hãy xem từng giai đoạn nào:

  • Glycolysis- Đây là quá trình glucose được chia nhỏ thành các phần nhỏ hơn. Trong quá trình này, pyruvate hoặc axit pyruvic được hình thành sẽ dẫn đến Acetyl-CoA.
  • chu trình Krebs: Trong chu trình Krebs, Acetyl-CoA bị oxy hóa thành CO2.
  • Chuỗi hô hấp: ở đây phần lớn năng lượng được tạo ra bởi sự chuyển electron từ hydro. Năng lượng này phát sinh từ sự loại bỏ các chất tham gia trong tất cả các bước trước đó.

Chu trình Krebs là gì

Chúng ta biết rằng đó là một chu trình phức tạp và nó có một số chức năng giúp chuyển hóa tế bào. Nếu không có chu trình này, các tế bào không thể có hoặc hoàn thành các chức năng quan trọng. Mục tiêu cuối cùng của chu trình Krebs là thúc đẩy sự phân hủy các sản phẩm cuối cùng của quá trình chuyển hóa cacbohydrat, lipit và một số axit amin. Tất cả những chất này khi vào cơ thể qua thức ăn sẽ được chuyển hóa thành Acetyl-CoA với sự giải phóng CO2 và H2O và tổng hợp ATP.

Đây là nơi tạo ra năng lượng mà các tế bào phải sử dụng để thực hiện các chức năng của chúng. Trong số các giai đoạn khác nhau của chu trình axit xitric, chúng tôi tìm thấy các chất trung gian khác nhau được sử dụng làm tiền chất trong quá trình sinh tổng hợp axit amin và các phân tử sinh học khác. Thông qua chu trình Krebs chúng ta thu được năng lượng từ các phân tử của thực phẩm hữu cơ và được chuyển đến các phân tử còn lại để xuất ra năng lượng sử dụng cho các hoạt động của tế bào. Với năng lượng này, chúng ta có thể thực hiện các chức năng quan trọng và các hoạt động thể chất hàng ngày của chúng ta.

Trong chu trình Krebs có một số phản ứng hóa học chủ yếu là oxy hóa. Tất cả các phản ứng này cần oxy để diễn ra. Mỗi phản ứng hóa học đều có sự tham gia của một số enzym có trong ti thể. Các enzym này có nhiệm vụ xúc tác các phản ứng. Khi chúng ta nói về xúc tác một phản ứng, chúng ta đang đề cập đến việc tăng tốc độ của nó. Có vô số chất xúc tác giúp phản ứng hóa học diễn ra nhanh hơn bình thường.

Các bước của chu trình Krebs

Như chúng ta đã đề cập trước đây, trong chu trình này có nhiều phản ứng hóa học khác nhau đòi hỏi oxy để diễn ra. Phản ứng đầu tiên của tất cả là sự khử cacboxyl oxy hóa của pyruvate. Trong phản ứng này, glucose thu được từ quá trình phân hủy hydrat hói được chuyển thành hai phân tử axit pyruvic hoặc pyruvate. Glucose được phân giải thông qua Glycolysis và trở thành một nguồn Acetyl-CoA quan trọng. Quá trình khử cacboxyl oxy hóa của pyruvate bắt đầu với chu trình axit xitric. Phản ứng hóa học này tương ứng với việc loại bỏ carbon dioxide và pyruvate được tạo ra trong nhóm acetyl liên kết với coenzyme A. Trong phản ứng hóa học này, NADH được tạo ra như một phân tử mang năng lượng.

Với sự hình thành của phân tử Acetyl-CoA, chu trình Krebs bắt đầu trong ma trận của ti thể. Mục tiêu là tích hợp một chuỗi oxy hóa tế bào để oxy hóa các nguyên tử cacbon và chuyển đổi chúng thành carbon dioxide. Đối với tất cả các phản ứng hóa học này, bạn cần sự hiện diện của oxy. Vì vậy, quá trình hô hấp tế bào khá quan trọng.

Chu trình Krebs bắt đầu với enzyme citrate synthetase xúc tác phản ứng hóa học chuyển nhóm Acetyl thành axit oxaloacetic tạo thành axit xitric và giải phóng coenzyme A. Tên của chu trình liên quan đến sự hình thành axit cam quýt và tất cả các phản ứng hóa học diễn ra ở đây.

Các phản ứng oxy hóa và khử cacbon tiếp tục xảy ra theo các bước sau. Những phản ứng này tạo ra axit ketoglutaric. Trong quá trình này, carbon dioxide được giải phóng và NADH và H được hình thành. Axit ketoglutaric này trải qua một phản ứng khử carboxyl oxy hóa được xúc tác với một phức hợp enzyme trong đó Acetyl CoA và NAD là một phần. Tất cả những phản ứng này sẽ dẫn đến axit succinic, NADH và một phân tử GTP sau đó nó sẽ chuyển năng lượng của nó cho một phân tử ADP sản xuất ATP.

Sau những bước cuối cùng, chúng ta sẽ thấy rằng axit succinic sẽ oxy hóa axit fumaric còn được gọi là fumarate. Coenzyme của nó là ADF. Tại đây FADH2 sẽ được hình thành, là một phân tử mang năng lượng khác. Cuối cùng, axit fumaric khó chịu có thể tạo thành axit malic còn được gọi là malate. Cuối cùng trong chu trình Krebs, axit malic sẽ bị oxy hóa để tạo thành axit oxaloacetic, chúng đã bắt đầu lại chu trình. Một lần nữa tất cả các phản ứng sẽ diễn ra cùng một lúc và nó bắt đầu lại.

Ý nghĩa

Có hàng triệu lập luận để biết rằng chu trình Krebs có tầm quan trọng sống còn đối với sự hình thành khối lượng cơ và hoạt động bình thường của cơ thể. Để chu trình này hoạt động chính xác, có 5 chất dinh dưỡng cơ bản mà cơ thể chúng ta cần để hoạt động: thiamine, riboflavin, niacin, sắt và glutamine. Đây là những axit amin được sử dụng để hình thành mô cơ mới. Vì vậy, cần phải biết chu kỳ này hoạt động như thế nào để nhấn mạnh chế độ dinh dưỡng tốt để tăng hiệu suất và khối lượng cơ bắp.

Nó cũng hữu ích để biết chu trình Krebs để tránh nhiều bệnh tật do thiếu hụt năng lượng hoặc chất dinh dưỡng trong cơ thể chúng ta. Như bạn có thể thấy, tất cả các phản ứng hóa học này xảy ra đồng thời trong cơ thể để đảm bảo hoạt động bình thường.

Tôi hy vọng rằng với những thông tin này, bạn có thể hiểu thêm về chu trình Krebs và tầm quan trọng của nó.

Chu trình axit xitric diễn ra trong chất nền của ti thể trong tế bào. Nó còn được gọi là chu trình Krebs, hoặc chu trình TCA. Quá trình này là một phần thiết yếu của quá trình hô hấp hiếu khí.

Chu trình axit xitric là một chu trình trao đổi chất được xúc tác bởi enzim, đóng vai trò quan trọng trong quá trình hô hấp hiếu khí của tế bào. Toàn bộ quá trình hô hấp hiếu khí tế bào bắt đầu bằng quá trình đường phân và kết thúc bằng chu trình axit xitric. Tổng cộng, các quá trình này tạo ra nhiều ATP hơn so với các con đường hô hấp kỵ khí tạo ra. Sau đó, tế bào có thể sử dụng ATP như một nguồn năng lượng để thực hiện tất cả các quá trình cần thiết của nó.

AMBIENT-ADSENSE/lession_isads=0

Cũ nhất Mới nhât Thích nhiều

  • Chu trình Crep diễn ra ở chất nền của Ti thể.

    Thông tin thêm cho bạn:

    • Sau khi được tạo thành từ quá trình đường phân, 2 phân tử axit piruvic sẽ được chuyển vào chất nền của ti thể. Ở đó, chúng được biến đổi thành những phân tử nhỏ hơn gọ là axêtyl-CoA. Chính phân tử axêtyl-CoA này sẽ đi vào chu trình Crep. Ngoài ra, quá trình biến đổi 2 phân tử axit piruvic còn tạo ra 2 phân tử NADH và giải phóng 2 phân tử CO2.
    • Kết thúc chu trình Crep, các phân tử axêtyl-CoA sẽ bị phân giải hoàn toàn tới CO2. Ngoài CO2, chu trình Crep còn tạo ra được các phân tử NADH, FADH2 (flavin ađênin đinuclêôtit) và ATP.

Nếu bạn hỏi, bạn chỉ thu về một câu trả lời.
Nhưng khi bạn suy nghĩ trả lời, bạn sẽ thu về gấp bội!

Chu trình krebs diễn ra ở đâu

Lưu ý: Các trường hợp cố tình spam câu trả lời hoặc bị báo xấu trên 5 lần sẽ bị khóa tài khoản

Gửi câu trả lời Hủy

Đối với con người chúng ta nói riêng và sinh vật nói chung thì chu trình Krebs gắn liền với sự sống. Chúng có vai trò đặc biệt quan trọng trong quá trình sinh trưởng và phát triển của sinh vật. Sir Hans Adolf Krebs, một nhà hóa sinh người Anh, có công trong việc khám phá chu kỳ. Ngài Krebs đã phác thảo các bước của chu trình vào năm 1937. Vì lý do này, nó có thể được gọi là chu trình Krebs.

Chu trình krebs diễn ra ở đâu

Những khái niệm cơ bản trong chu trình Kreps

  • Chu trình acid citric: Một loạt các phản ứng hóa học được sử dụng bởi tất cả các sinh vật hiếu khí để tạo ra năng lượng thông qua quá trình oxy hóa acetate có nguồn gốc từ carbohydrate, chất béo và protein thành carbon dioxide.
  • Chu trình Krebs: Một loạt các phản ứng enzyme xảy ra trong tất cả các sinh vật hiếu khí. Nó liên quan đến quá trình chuyển hóa oxy hóa của các đơn vị acetyl và đóng vai trò là nguồn năng lượng chính của tế bào.
  • Ty thể: Trong sinh học tế bào, một ty thể (hoặc nhiều ty thể) là một cơ quan bao bọc màng, thường được mô tả là các “nhà máy năng lượng tế bào” vì chúng tạo ra hầu hết ATP
  • Glycolysis: Sự chuyển hóa glucose đường đơn giản để tạo ra acid pyruvic và ATP như một nguồn năng lượng.

Tóm lượt khái quát chu trình Krebs

  • Phân tử 4 carbon oxaloacetate, bắt đầu chu trình được tái tạo sau tám bước của chu trình acid citric.
  • Tám bước của chu trình acid citric là một loạt các phản ứng oxi hóa khử, khử nước, hydrat hóa và khử carboxyl.
  • Mỗi lượt của chu trình tạo thành một GTP hoặc ATP cũng như ba phân tử NADH và một phân tử FADH2, sẽ được sử dụng trong các bước tiếp theo của quá trình hô hấp tế bào để tạo ATP cho tế bào.

Chu trình acid citric (chu trình Krebs)

Giống như việc chuyển đổi pyruvate thành acetyl CoA, chu trình acid citric diễn ra trong chất nền của ty thể. Hầu như tất cả các enzyme của chu trình acid citric đều hòa tan, ngoại trừ duy nhất enzyme succinate dehydrogenase, không hòa tan mà chỉ đi qua màng trong của ty thể.

Không giống như glycolysis, chu trình acid citric là một vòng khép kín: phần cuối của con đường tái tạo hợp chất được sử dụng trong bước đầu tiên. Tám bước của chu trình là một loạt các phản ứng oxi hóa khử, khử nước, hydrat hóa và khử carboxyl tạo ra hai phân tử carbon dioxide, một GTP / ATP và sản phẩm các dạng NADH và FADH2.

Đây được coi là một con đường hiếu khí vì NADH và FADH2 được tạo ra phải chuyển các electron của chúng sang con đường tiếp theo trong hệ thống, sẽ sử dụng oxy. Nếu việc chuyển đồng tiền năng lượng này không xảy ra, các bước oxy hóa của chu trình acid citric cũng không xảy ra. Lưu ý rằng chu trình acid citric tạo ra rất ít ATP trực tiếp và không tiêu thụ oxy trực tiếp.

Trong chu trình acid citric, nhóm acetyl từ acetyl CoA được gắn vào một phân tử oxaloacetate bốn carbon để tạo thành một phân tử citrate 6 carbon. Thông qua một loạt các bước, citrate bị oxy hóa, giải phóng hai phân tử carbon dioxide cho mỗi nhóm acetyl được đưa vào chu trình.

Trong quá trình này, 3 phân tử NAD+ bị khử thành NADH, một phân tử FAD bị khử thành FADH2 và 1 ATP/GTP (tùy thuộc vào loại tế bào) được tạo ra (bằng cách phosphoryl hóa ở mức cơ chất). Bởi vì sản phẩm cuối cùng của chu trình acid citric cũng là chất phản ứng đầu tiên, nên chu trình chạy liên tục với sự có mặt của các chất phản ứng đủ.

Chu trình krebs diễn ra ở đâu
Sơ đồ minh họa 1 chu trình Krebs chi tiết nhất

Các bước trong chu trình Krebs

Bước 1: Bước đầu tiên là bước ngưng tụ, kết hợp nhóm acetyl 2 carbon (từ acetyl CoA) với phân tử oxaloacetate 4 carbon để tạo thành 1 phân tử citrate 6 carbon. CoA liên kết với một nhóm sulfhydryl (-SH) và khuếch tán đi để cuối cùng kết hợp với một nhóm acetyl khác. Bước này là không thể đảo ngược bởi vì nó rất cao. Tốc độ của phản ứng này được kiểm soát bởi phản hồi tiêu cực và lượng ATP có sẵn. Nếu nồng độ ATP tăng, tốc độ của phản ứng này giảm. Nếu ATP thiếu, tỷ lệ tăng.

Bước 2: Citrate mất một phân tử nước và thu được một phân tử khác khi citrate được chuyển thành đồng phân của nó, isocitrate.

Bước 3 và 4: Ở bước ba, isocitrate bị oxy hóa, tạo ra 1 phân tử 5 carbon, α-ketoglutarate, cùng với một phân tử CO2 và 2 electron, làm giảm NAD + thành NADH. Bước này cũng được quy định bởi phản hồi tiêu cực từ ATP và NADH và bởi tác động tích cực của ADP.

Bước ba và bốn là cả hai quá trình oxy hóa và khử carboxyl, giải phóng các electron làm giảm NAD+ thành NADH và giải phóng các nhóm carboxyl tạo thành phân tử CO2.α-Ketoglutarate là sản phẩm của bước ba và nhóm succinyl là sản phẩm của bước bốn. CoA liên kết nhóm succinyl để tạo thành succinyl CoA. Enzym xúc tác bước bốn được điều hòa bởi sự ức chế phản hồi của ATP, succinyl CoA và NADH.

Bước 5: Một nhóm phosphat được thay thế cho coenzyme A và liên kết năng lượng cao được hình thành. Năng lượng này được sử dụng trong quá trình phosphoryl hóa mức cơ chất (trong quá trình chuyển đổi nhóm succinyl thành succatine) để tạo thành guanine triphosphate (GTP) hoặc ATP. Có hai dạng enzyme, được gọi là isoenzyme, cho bước này, tùy thuộc vào loại mô động vật mà chúng được tìm thấy.

Một dạng được tìm thấy trong các mô sử dụng một lượng lớn ATP, chẳng hạn như tim và cơ xương. Hình thức này tạo ra ATP.

Dạng thứ hai của enzyme được tìm thấy trong các mô có số lượng lớn quá trình đồng hóa, chẳng hạn như gan. Hình thức này tạo ra GTP. GTP tương đương với ATP; tuy nhiên, việc sử dụng nó bị hạn chế hơn. Đặc biệt, tổng hợp protein chủ yếu sử dụng GTP.

Bước 6: Bước sáu là một quá trình khử nước chuyển đổi succate thành fumarate. Hai nguyên tử hydro được chuyển sang FAD, tạo ra FADH 2. Năng lượng chứa trong các electron của các nguyên tử này không đủ để giảm NAD+ nhưng đủ để giảm FAD. Không giống như NADH, chất mang này vẫn gắn với enzyme và chuyển các electron sang chuỗi vận chuyển điện tử trực tiếp. Quá trình này được thực hiện bằng cách nội địa hóa enzyme xúc tác bước này bên trong màng trong của ty thể.

Bước 7: Nước được thêm vào fumarate trong bước bảy, và malate được sản xuất. Bước cuối cùng trong chu trình acid citric tái tạo oxaloacetate bằng cách oxy hóa malate. Một phân tử khác của NADH được sản xuất.

Sản phẩm của chu trình Krebs

Hai nguyên tử carbon đi vào chu trình acid citric từ mỗi nhóm acetyl, đại diện cho bốn trong số sáu nguyên tử carbon của một phân tử glucose. Hai phân tử carbon dioxide được giải phóng trên mỗi lượt của chu kỳ. Tuy nhiên, những thứ này không nhất thiết chứa các nguyên tử carbon được thêm vào gần đây nhất.

Hai nguyên tử carbon acetyl cuối cùng sẽ được giải phóng vào các lượt sau của chu kỳ; do đó, tất cả sáu nguyên tử carbon từ phân tử glucose ban đầu cuối cùng được kết hợp thành carbon dioxide.

Mỗi lượt của chu trình tạo thành ba phân tử NADH và một FADH 2 phân tử. Các chất mang này sẽ kết nối với phần hô hấp hiếu khí cuối cùng để tạo ra các phân tử ATP. Một GTP hoặc ATP cũng được thực hiện trong mỗi chu kỳ.

Một số hợp chất trung gian trong chu trình acid citric có thể được sử dụng trong việc tổng hợp các acid amin không thiết yếu; do đó, chu kỳ là lưỡng cư (cả dị hóa và đồng hóa).

Sự phân hủy của Pyruvate

Sau khi glycolysis, pyruvate được chuyển thành acetyl CoA để đi vào chu trình acid citric.

Chu trình krebs diễn ra ở đâu

  • Trong quá trình chuyển đổi pyruvate thành acetyl CoA, mỗi phân tử pyruvate sẽ mất một nguyên tử carbon khi giải phóng carbon dioxide.
  • Trong quá trình phân hủy pyruvate, các electron được chuyển sang NAD+ để tạo ra NADH, sẽ được sử dụng bởi tế bào để tạo ATP.
  • Trong bước cuối cùng của sự phân hủy pyruvate, một nhóm acetyl được chuyển đến Coenzyme A để tạo ra acetyl CoA.

Để pyruvate, sản phẩm của glycolysis, đi vào con đường tiếp theo, nó phải trải qua một số thay đổi để trở thành acetyl Coenzyme A (acetyl CoA). Acetyl CoA là một phân tử được chuyển đổi thành oxaloacetate, đi vào chu trình acid citric (chu trình Krebs). Việc chuyển đổi pyruvate thành acetyl CoA là một quá trình gồm ba bước.

Bước 1: Một nhóm carboxyl được loại bỏ khỏi pyruvate, giải phóng một phân tử carbon dioxide vào môi trường xung quanh. (Lưu ý: carbon dioxide là một carbon gắn với hai nguyên tử oxy và là một trong những sản phẩm cuối cùng của quá trình hô hấp tế bào). Kết quả của bước này là nhóm hydroxyethyl hai carbon liên kết với enzyme pyruvate dehydrogenase; carbon dioxide bị mất là chất đầu tiên trong số sáu nguyên tử carbon từ phân tử glucose ban đầu được loại bỏ.

Bước này tiến hành hai lần cho mỗi phân tử glucose được chuyển hóa (hãy nhớ: có hai phân tử pyruvate được sản xuất ở cuối glycolysis); do đó, hai trong số sáu nguyên tử carbon sẽ bị loại bỏ ở cuối cả hai bước này.

Bước 2: Nhóm hydroxyethyl bị oxy hóa thành nhóm acetyl và các electron được chọn bởi NAD+, tạo thành NADH (dạng khử của NAD+). Các electron năng lượng cao từ NADH sẽ được sử dụng sau đó bởi tế bào để tạo ATP cho năng lượng.

Bước 3: Nhóm acetyl gắn enzyme được chuyển sang CoA, tạo ra một phân tử acetyl CoA. Phân tử acetyl CoA này sau đó được chuyển đổi thêm để được sử dụng trong con đường chuyển hóa tiếp theo, chu trình acid citric.

Acetyl CoA và chu trình acid citric

Chu trình acid citric là một thành phần chính của con đường trao đổi chất mà tất cả các sinh vật hiếu khí tạo ra năng lượng.

  • Chu trình Krebs là một chuỗi các phản ứng hóa học được sử dụng bởi tất cả các sinh vật hiếu khí để tạo ra năng lượng thông qua quá trình oxy hóa acetate có nguồn gốc từ carbohydrate, chất béo và protein.
  • Về mặt lý thuyết có một số lựa chọn thay thế cho chu trình TCA, nhưng chu trình TCA dường như là hiệu quả nhất.
  • Chu trình acid citric tiêu thụ acetate (dưới dạng acetyl-CoA) và nước, làm giảm NAD+ thành NADH và tạo ra carbon dioxide.

Chu trình acid citric, được thể hiện trong các trường hợp được gọi là chu trình acid tricarboxylic (chu trình TCA) hoặc chu trình Krebs là một loạt các phản ứng hóa học được sử dụng bởi tất cả các sinh vật hiếu khí để tạo ra năng lượng thông qua quá trình oxy hóa acetate có nguồn gốc từ carbohydrate, chất béo, và protein protein thành carbon dioxide.

Chu trình cung cấp tiền chất bao gồm một số acid amin nhất định cũng như chất khử NADH được sử dụng trong nhiều phản ứng sinh hóa. Đóng vài trò quan trọng đối với nhiều con đường sinh hóa cho thấy rằng nó là một trong những thành phần sớm nhất được chuyển hóa của tế bào; nó có thể có nguồn gốc abiogenogen.

Theo courses.lumenlearning.com