Digidexo.com

Regulatoriske Enzymer av sitronsyresyklusen

Den sitronsyresyklusen er først og fremst kjent som den siste fasen av karbohydratmetabolismen, men er også den endelige bane i fettsyre katabolisme og mange aminosyrer. Det er en oksydativ metabolsk vei konvertere karbonatomer til CO2 og driver ATP syntese. Den sitronsyresyklusen finner sted i cytosol fra prokaryoter og i mitokondriene av eukaryoter. I prokaryoter og eukaryoter, tar syklus sted i åtte trinn. Syklusen starter alltid med karbonatomer i form av acetylgrupper. I tilfelle av karbohydratmetabolismen, trer pyruvat sitronsyresyklusen ved å utnytte pyruvat dehydrogenase til å overføre koenzym A til en acetylgruppe som resulterer i acetyl-CoA. Netto ligningen for sitronsyresyklusen er: acetyl-CoA + BNP + Pi + 3NAD + + Q -> 2CO2 + CoA + GTP + 3NADH + QH2.

Citrate Synthase og Aconitase

Den første reaksjonen i sitronsyresyklusen består av acetyl-CoA kondensere med oksaloacetat via citrat syntase for å produsere citrat. Denne spesielle trinnet er exergonic og er en av de få enzymer som er i stand til å syntetisere en karbon-karbon-binding uten et metallion kofaktor.

Den andre reaksjon i sitronsyresyklusen er en reversibel isomeriseringsreaksjon. Citrate katalyseres å isocitrate via en mellomliggende molekyl kalt aconitate og enzymet aconitase.

Isocitrate dehydrogenase og Alpha-ketoglutarat dehydrogenase

Den tredje reaksjonen involverer isocitrate under oksydativ dekarboksylering via isocitrate dehydrogenase danner alfaketoglutarat. Denne reaksjonen også reduserer NAD + til NADH og lanserer en CO2.

Det fjerde trinnet i sitronsyresyklusen er en oksydativ dekarboksylering reaksjon frigir en annen CO2-molekyl, og reduserer en annen NAD + til NADH. I denne reaksjon, danner alfaketoglutarat succinyl-CoA via alfaketoglutarat dehydrogenase.

Succinyl-CoA syntetase og suksinat dehydrogenase

Det femte trinn i sitronsyresyklusen anvender succinyl-CoA-syntetase å spalte succinyl-CoA til suksinat. I løpet av denne reaksjon en fosfatgruppe erstatter CoA på succinyl-CoA til å produsere en succinyl-fosfat. Succinyl-fosfat deretter donerer fosfatgruppen til en His rest som produserer produktet succinat. Den fosfatgruppe overføres fra sin residuet til en BNP-molekylet til også å frigjøre en GTP molekyl.

De tre siste reaksjon vil omdanne succinat til utgangs substrat oksaloacetat.

Den sjette reaksjonen er en reversibel dehydrogeneringsreaksjonen som konverterer succinat å fumarate via suksinat-dehydrogenase. Denne reaksjonen også coverts og FAD til FADH2.

Fumarase og malatdehydrogenase

Den syvende reaksjon benytter fumarase å katalysere en reversibel hydrering av fumarat til malat. Denne reaksjonen benytter også et vannmolekyl.

Det siste trinnet i sitronsyresyklusen regenererer en oxaloacetate via malat dehydrogenase fra malat. Denne endelige reaksjonen returnerer sykle til sin opprinnelige tilstand og frigjør en annen NADH fra NAD +.

Insight

Forståelse de unike egenskapene til sitronsyresyklusen vil bidra til å klar formål og prosessen av syklusen. Sitronsyresyklusen har tre irreversible skritt som fungerer som reguleringspunkter. De tre reaksjoner er irreversible reaksjon én, tre og fire. Disse tre trinnene å regulere frekvensen av syklusen.

Den sitronsyresyklusen har også mellomprodukter som er forløpere til andre molekyler og metabolske funksjoner som er grunnen til sitronsyresyklusen ikke kan utelukkende kategoriseres som katabolske eller anabolske. Citrat brukes for fettsyrer og kolesterol-syntese; alfaketoglutarat brukes for aminosyre og nukleotid-syntese; succinyl-CoA brukes til heme-syntese; malat brukes til pyruvat syntese; oksaloacetat brukes for glukosesyntese.

En annen viktig komponent er hvordan seks NADH og to QH2 molekyler reoxidized. De seks NADH molekyler fører til 18 ATP-molekyler, og de to QH2 molekyler fører til fire ATP-molekyler. Dette regnskapssystemet er basert av en glukosemolekyl, noe som fører til to sitronsyre sykluser.