Der Krebs-Zyklus wird auch als Tricarbonsäure-Zyklus bezeichnet und verwendet Acetyl-Coezim A als Ausgangsmetabolit, der durch die Einwirkung der Pyruvat-Dehydrogenase auf das durch die Glykolyse produzierte Pyruvat gewonnen wird.
ATP und Reduktionskraft werden aus dem Krebszyklus gewonnen; die Reduktionskraft wird an die Atmungskette gesendet, wo NADH und FADH2 jeweils zu NAD + und FAD oxidiert werden: Die Reduktionskraft wird entlang der Atmungskette auf Kopplungssysteme übertragen, aus denen weiteres ATP produziert wird.
Der Krebs-Zyklus ist ein Nervenzentrum nicht nur für den Glukosestoffwechsel, sondern auch für den Stoffwechsel von Fettsäuren und Aminosäuren, denn das Pyruvat, das in Acetyl-Coenzym A umgewandelt wird, stammt nicht nur aus dem Abbau von Glukose: B. auch aus der Transaminierung von Alanin (einer Aminosäure).
Etwa 80 % des am Krebszyklus beteiligten Acetyl-Coenzym A stammen aus dem Fettsäurestoffwechsel.
Acetyl-Coenzym A ist ein Thioester und hat daher einen hohen Energiegehalt, der von Citrat-Synthase um eine neue Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindung zu bilden; Citratsynthase ist das erste Enzym des Krebszyklus.
Der Methylkohlenstoff von Acetyl-Coenzym A setzt bereitwillig (durch Tautomerie) ein Proton frei (wird zu einem Carboanion) und greift den Carbonylkohlenstoff von Oxalacetat an: Es entsteht ein energiereicher Thioester (Citril-Coenzym A), aus dem durch Hydrolyse das Citrat gewonnen wird und Coenzym A wird neu gebildet Die Citratsynthase wird durch das Produkt negativ moduliert, dh durch das Citrat und das ATP: Wenn sich das Citrat ansammelt, bedeutet dies, dass diese Phase schneller ist als die anderen, daher muss sie verlangsamt werden (Citrat ist negativ Modulator).
ATP beeinflusst auch die Wirkung der Citrat-Synthase, da die Reduktionskraft aus dem Krebs-Zyklus gewonnen wird, die dann an die Atmungskette gesendet wird, aus der ATP produziert wird; Wenn sich ATP ansammelt, bedeutet dies, dass mehr produziert wird, als benötigt wird. Durch die Verlangsamung des Krebszyklus (der Zyklus verlangsamt sich, wenn eine seiner Stadien verlangsamt wird) wird auch die Produktion von ATP verlangsamt: Die negative Modulation von ATP ist eine Rückkopplungsmodulation (die Bildung eines der Endprodukte ist moduliert, indem die Geschwindigkeit eines Verfahrensschritts angepasst wird).
In der zweiten Stufe des Krebszyklus wird das Citrat durch die Wirkung des Enzyms in Isocitrat umgewandelt Aconitase; Der Name des Enzyms leitet sich von der Tatsache ab, dass das Citrat zunächst unter Bildung von cis-Aconitat entwässert wird und anschließend das Wasser wieder eindringt, indem es sich an einen anderen Kohlenstoff als den zuvor gebundenen anlagert. Das Isocitrat wird erhalten, ohne dass das Substrat das katalytische Zentrum verlässt; Aconitase ist ein stereospezifisches Enzym: Es erkennt die drei Carboxylzentren des Citrats und bewirkt, dass das Citrat an das Enzym gebunden bleibt, so dass der Austritt und Eintritt des " Wassers immer passiert über das cis-Aconitat-Zwischenprodukt.
In der dritten Stufe des Krebs-Zyklus gibt es die erste energetische Betrachtung, da ein Kohlenstoff verloren geht, der als Kohlendioxid ausgeschieden wird. Das Enzym, das diese Phase katalysiert, ist das Isocitrat-Dehydrogenase; das Substrat wird zunächst dehydriert: Das NAD + erhält Reduktionskraft und es entsteht Oxalosuccinat (ein Oxalderivat der Bernsteinsäure), das dann zu α-Ketoglutarat decarboxyliert wird.
Das Enzym Isocitrat-Dehydrogenase hat zwei Modulationsstellen: eine positive Modulation durch ADP und eine negative Modulation durch ATP. Die täglich konsumierte ATP-Menge ist sehr hoch: ATP liefert die durch seine Hydrolyse freigesetzte Energie, „ADP und alles“ Orthophosphat.
Die Gesamtkonzentration an Nukleosiden (Stickstoffbase plus Zucker) und Nukleotiden (Nukleotid plus Phosphat) in einem Organismus ist nahezu konstant: also c "ist viel ATP oder wenig ADP (oder umgekehrt viel ADP .). und wenig ATP) ist dasselbe; ADP ist ein Synonym für Energiebedarf und daher ein positiver Modulator, während ATP ein Symptom der Energieverfügbarkeit und daher ein negativer Modulator ist.
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