Kitar Krebs
Kitar Krebs, juga dikenali sebagai kitar asid trikarboksilik, kitar asid sitrik, atau jarang-jarang sekali sebagai kitaran Szent-Györgyi-Krebs[1][2] — merupakan tindak balas kimia-dimangkin oleh siri enzim yang paling penting bagi kesemua sel hidup yang menggunakan oksigen sebagai sebahagaian pernafasan selular. Dalam eukaryote, kitar asid citrik berlaku dalam matrix mitochondrion. Komponen dan tindak balas kitaran asid citrik ditetapkan dari kerja seminal oleh Albert Szent-Györgyi dan Hans Krebs.
Bagi organisma aerobik, kitaran asid citrik merupakan sebahagian laluan metabolik dalam penukaran kimia bagi karbohidrat, lemak dan protein kepada karbon dioksida dan air bagi menghasilkan tenaga dalam bentuk boleh guna. Tindak balas berkait lain dalam laluan termasuk bagi glycolysis dan pengoksidaan pyruvate sebelum kitaran asid citrik, dan pengoksidaan phosphorylation selepasnya. Tambahan lagi, ia memberikan awalan bagi banyak sebatian termasuk sesetengah asid amino dan dengan itu berfungsi walaupun dalam sel yang melaksanakan penapaian.
Tindak balas yang terlibat dalam Kitar Krebs:
- Pembentukan sitrat
- Pengisomeran sitrat
- Pengoksidaan dan pendekarboksilan isositrat
- Pendekarboksilan oksidaan α-ketoglutarat
- Pembelahan suksinil CoA
- Pengoksidaan suksinat
- Penghidratan fumarat
- Pengoksidaan L-Malat
Langkah [sunting]
Dua ataom akrbon dioksida kepada CO2, tenaga dari tindak balas ini dipindahkan kepada proses metabolik lain melalui GTP (or ATP), dan sebagai elektron dalam NADH dan QH2. NADH terhasil dalam kitaran TCA mungkin kemudian akan menderma elektronnya pada oxidative phosphorylation bagi memancu sintesis ATP; FADH2 is covalently attached to succinate dehydrogenase, fungsi enzim dalam kedua-dua kitaran TCA dan mitochondrial electron transport chain dalam pengoksidaan phosphorylation. FADH2 dengan itu membantu penghantaran elektron kepada coenzyme Q, yang merupakan penerima elektron terakhir kepada tindakbalas which is the final electron acceptor of the reaction catalyzed by the Succinate:ubiquinone oxidoreductase complex, also acting as an intermediate in the electron transport chain.[3]
Kitaran asid citrik dibekalkan karbon baru secara berterusan dalam bentuk acetyl-CoA, memasuki pada langkah 1 di bawah.[4]
| Substrate | Hasilan | Enzim | Jenis tindak balas | Ulasan | |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Oxaloacetate + Acetyl CoA + H2O |
Asid citrik + CoA-SH |
Sintesis citrate | Pemelowapan Aldol | Tahap kadar had, extends the 4C oxaloacetate to a 6C molecule |
| 2 | Citrate | cis-Aconitate + H2O |
Aconitase | Dehydration | reversible isomerisation |
| 3 | cis-Aconitate + H2O |
Isocitrate | Hydration | ||
| 4 | Isocitrate + NAD+ |
Oxalosuccinate + NADH + H + |
Isocitrate dehydrogenase | Oxidation | generates NADH (equivalent of 2.5 ATP) |
| 5 | Oxalosuccinate | α-Ketoglutarate + CO2 |
Decarboxylation | irreversible stage, generates a 5C molecule |
|
| 6 | α-Ketoglutarate + NAD+ + CoA-SH |
Succinyl-CoA + NADH + H+ + CO2 |
α-Ketoglutarate dehydrogenase | Oxidative decarboxylation |
generates NADH (equivalent of 2.5 ATP), regenerates the 4C chain (CoA excluded) |
| 7 | Succinyl-CoA + GDP + Pi |
Succinate + CoA-SH + GTP |
Succinyl-CoA synthetase | substrate level phosphorylation | or ADP->ATP,[3] generates 1 ATP or equivalent |
| 8 | Succinate + ubiquinone (Q) |
Fumarate + ubiquinol (QH2) |
Succinate dehydrogenase | Oxidation | uses FAD as a prosthetic group (FAD->FADH2 in the first step of the reaction) in the enzyme,[3] generates the equivalent of 1.5 ATP |
| 9 | Fumarate + H2O |
L-Malate | Fumarase | H2O addition (hydration) |
|
| 10 | L-Malate+ NAD+ |
Oxaloacetate + NADH + H+ |
Malate dehydrogenase | Oxidation | generates NADH (equivalent of 2.5 ATP) |
Nota [sunting]
- ↑ Heymans Institute of Pharmacology. Archives Internationales de Pharmacodynamie Et de Therapie. H. Engelcke.
- ↑ Hans-Werner Altmann, Franz Büchner (1962). Handbuch der allgemeinen Pathologie. Springer.
- ↑ 3.0 3.1 3.2 Berg, JM; JL Tymoczko, L Stryer (2002). Biochemistry - 5th Edition. WH Freeman and Company. m/s. 465–484, 498–501. ISBN 0-7167-4684-0.
- ↑ Ralat petik: Tag
<ref>tidak sah; teks bagi rujukanBiochemistryofplantstidak disediakan
Pautan luar [sunting]
- Citric acid cycle Animation(flash required)
- An animation of the citric acid cycle at Smith College
- Notes on citric acid cycle at rahulgladwin.com
- Citric acid cycle variants at MetaCyc
- Pathways connected to the citric acid cycle at Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes
- A more detailed tutorial animation at johnkyrk.com
- A citric-acid cycle self quiz flash applet at University of Pittsburgh
- The chemical logic behind the citric acid cycle
