KREBSOV CIKLUS Krebsov ciklus ciklus limunske kiseline ciklus

KREBSOV CIKLUS

• Krebsov ciklus (ciklus limunske kiseline, ciklus trikarboksilnih kiselina) je metabolički proces u aerobnim uslovima pri kome se dobija energija iz glukoze. • Ciklus je dobio ime po naučniku Hansu Adolfu Krebsu koji ga je otkrio 1937, a Nobelovu nagradu za medicinu je dobio 1953. godine. • U ovom procesu se intermedijerno grade neke trikarboksilne kiseline, te otuda i taj naziv.

• Prva faza razgradnje šećera je proces glikolize. • Krajnji produkt glikolize je pirogrožđana kiselina. • Kod aeroba pirogrožđana kiselina se razgrađuje u procesu koji se naziva KREBSOV CIKLUS.

HEKSOZE 2 MOLEKULA PIROGROŽĐANE KISELINE AEROBI KREBSOV CIKLUS ANAEROBI ALKOHOLNO VRENJE MLEČNOKISELINSKO VRENJE

• Limunski ciklus se odvija u mitohondrijama ćelija i može se podeliti u 2 faze: 1. • Pripremna faza – pirogrožđana kiselina sa koenzimom A (Co. A) daje acetil-Co. A uz izdvajanje CO 2. • Krebsov ciklus – Acetil-Co. A sa oksalosirćetnom daje limunsku kiselinu.

ACETIL-Co. A (2 C) Co. A LIMUNSKA KIS. (6 C) OKSALOSIRĆETNA KISELINA (4 C) CO 2 NADH JABUČNA KIS. (4 C) ALFAKETOGLUTARNA KIS. (5 C) FADH 2 NADH ĆILIBARNA KIS. (4 C) CO 2

Kiseline Krebsovog ciklusa i anjonski oblik • 1. Oksalosirćetna kiselina (4 C) – oksaloacetat

• 2. Limunska kiselina (6 C) – citrat

• 3. Alfaketoglutarna kiselina (5 C) – alfaketoglutarat

• 4. Ćilibarna kiselina (4 C) – sukcinat

• 5. Jabučna kiselina (4 C) – malat

Faze Krebsovog ciklusa: • 1. U prvoj fazi dolazi do kondenzacije acetil. Co. A sa oksaloacetatom (anjon oksalosirćetne kiseline), pri čemu nastaje citrat (anjon limunske kiseline).

• 2. Citrat se zatim prevodi u cis-akonitat. • 3. Cis-akonitat specifičnom hidratacijom daje izocitrat (anjon izolimunske kiseline).

• 4. Oksidacijom hidroksilne grupe na C-2 i dekarboksilacijom karboksilne grupe na C-3 atomu iz izocitrata nastaje alfaketoglutarat. • Ovu reakciju katalizuje izocitratdehidrogenaza sa NAD+, kao koenzimom, koji se redukuje u NADH.

• 5. Oksidativnom dekarboksilacijom alfaketoglutarata (uz nastajanje još jednog molekula NADH) gradi se sukcinil-Co. A, energijom bogato jedinjenje, čija se energija koristi za građenje GTP iz GDP i Pn (6. )

• 7. Nastali sukcinat (anjon ćilibarne kiseline) se zatim oksiduje (dehidrogenuje) dejstvom sukcinatdehidrogenaze, koja kao koenzim sadrži FAD, do fumarata (anjon fumarne kis. ).

• 8. Fumarat se hidratiše do L-malata. • 9. Najzad, dejstvom malatdehidrogenaze (sadrži NAD+ kao koenzim), malat se oksiduje do oksaloacetata, čime je kružni tok reakcija završen.

Rezultati Krebsovog ciklusa • 2 ugljenikova atoma (iz acetil-Co. A) su ušla u ciklus i 2 su napustila u obliku CO 2. • 4 oksidoredukcione reakcije, pri kojima se sa supstrata na koenzime prenose 4 para vodonikovih atoma sa njihovim elektronima (3 para na NAD+ i jedan na FAD). • Oksalosirć. kis. se regeneriše. • Org. Kiseline mogu biti početna jedinjenja za amino-kiseline.

Zbirna jednačina Krebsovog ciklusa Acetil-Co. A + 3 NAD+ + FAD + GDP + Pi + 3 H 2 O → Co. A-SH + 3 NADH + H+ + FADH 2 + GTP + 2 CO 2 + 3 H+

• U toku odvijanja limunskog ciklusa vrši se kompletna razgradnja acetil jedinice na 2 molekula CO 2, stvaraju se 3 redukovana NAD koenzima (NADH+H+) i 1 redukovani FAD koenzim (FADH 2). • Produkuje se takođe 1 molekul GTP-a.

• Oksidacijom redukovanih koenzima stvara se na svaki redukovani koenzim po jedan molekul vode. (Ukupno u jednom ciklusu nastaje 4 molekula vode uz stvaranje ATP-a) • NADH+ H+ + 1/2 O 2 NAD+ + H 2 O + energija za stvaranje 3 mol ATP-a • FADH 2 + 1/2 O 2 FAD+ + H 2 O + energija za stvaranje 2 mol ATP-a

• Iz GTP-a nastaje 1 molekul ATP-a: GDP + Pi (neorganski fosfat) GTP + ADP GDP + 1 mol ATP Dakle, u toku jednog Krebsovog ciklusa nastaje 12 molekula ATP-a. Da bi se razgradio jedan molekul glukoze potrebna su 2 Krebsova ciklusa.

Značaj • Značaj ovog ciklusa ogleda se u stvaranju energije. • Limunski ciklus predstavlja i središte metabolizma jer se reakcije katabolizma ugljenih hidrata, masti i belančevina sustižu u Krebsovom ciklusu.