Regulatoriske Enzymer i sitronsyresyklusen

Den sitronsyresyklusener 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 konvertering av karbonatomer til CO2 og driver ATP syntese. Den sitronsyresyklusenfinner 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 , går pyruvat sitronsyresyklusen ved anvendelse av pyruvat -dehydrogenase til å overføre koenzym A til en acetylgruppe som resulterer i acetyl -CoA . Netto ligning av sitronsyresyklusen er : Acetyl- CoA + GDP + Pi + 3NAD + + Q -> 2CO2 + CoA + GTP + 3NADH + QH2 . Sitrat syntase og Aconitase

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

Andre reaksjon i sitronsyresyklusen er en reversibel isomeriseringsreaksjon . Citrate er katalysert å isocitrate via en mellomliggende molekyl som heter aconitate og enzymet aconitase .
Isocitrate dehydrogenase og Alpha - ketoglutarat dehydrogenase

Den tredje reaksjonen involverer isocitrate gjennomgår oksidativ dekarboksylering via isocitrate dehydrogenase forming alfaketoglutarat . Denne reaksjonen også reduserer NAD + til NADH , og frigjør en CO2.

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

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

De tre siste reaksjoner konverteres succinat til utgangs substrat oksaloacetat .

Den sjette reaksjon er en reversible dehydrogeneringsreaksjonen som omdanner succinat å fumarate via suksinat -dehydrogenase . Denne reaksjonen også coverts og FAD til FADH2 .
Fumarase og malatdehydrogenase

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 oksaloacetat via malat dehydrogenase fra malat . Denne endelige reaksjonen returnerer sykle til sin opprinnelige tilstand og utgivelser annen NADH fra NAD + .
Insight

Forstå de unike egenskapene til sitronsyresyklusenvil bidra til å avklare formålet og prosessen av syklusen. Den sitronsyresyklusenhar tre irreversible trinn som tjener som regulerings- punkter . De tre irreversible reaksjoner er reaksjonen en, tre og fire . Disse tre trinnene å regulere frekvensen av syklusen.

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 . Sitrat benyttes for fettsyrer og kolesterol -syntese ; a- ketoglutarat er brukt for aminosyre -og nukleotid- syntese ; succinyl -CoA brukes til heme -syntese ; malat brukes for pyruvat -syntese ; oksaloacetat brukes for glukosesyntese.

En annen viktig komponent er hvordan seks NADH og to QH2 molekyler gjenoksyderes . 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 glukose molekyl , noe som fører til to sitronsyresykluser.