Цикл лимонной кислоты является частью метаболического процесса, называемого аэробным дыханием. Аэробное дыхание происходит в клетках всех живых организмов, от растений до людей. В аэробном дыхании молекулы пирувата, полученные из глюкозы, производят энергию для клетки в цикле лимонной кислоты. В течение периода, который пируват проводит в цикле лимонной кислоты, его молекулы углерода удаляются как отходы.
Видео дня
Аэробное дыхание
Аэробное дыхание также известно как аэробный метаболизм, окислительный обмен или клеточное дыхание. Это метаболический процесс, когда химические связи разрушаются для создания энергии в виде аденозинтрифосфата или АТФ. Процесс называется аэробным, поскольку он возникает только тогда, когда кислород легко доступен для использования клеткой. Углеводная глюкоза и кислород вырабатывают энергию для живой клетки.
Гликолиз
Первым процессом клеточного дыхания является гликолиз, который происходит в цитоплазме клетки растения или животного. АТФ разрушает одну молекулу глюкозы на две молекулы трехуглеродного пирувата или CH3COCOO-. Гликолиз высвобождает четыре молекулы АТФ, выделяя часть энергии, хранящейся в химических связях глюкозы. Оставшаяся энергия глюкозы находится в двух молекулах пирувата, образующихся в реакции гликолиза. В присутствии кислорода молекулы пирувата подвергаются активному транспорту в митохондрии, где они вступают в цикл лимонной кислоты.
Цикл лимонной кислоты
В митохондриальной матрице комплекс пируватдегидрогеназы удаляет один углерод и две молекулы кислорода из карбоксильной группы пирувата. Это приводит к образованию одной молекулы двуокиси углерода или CO2. Остается двухуглеродный фрагмент пирувата, называемый ацетильной группой (C2H3O). Пируватдегидрогеназный комплекс катализирует присоединение этой ацетильной группы к коэнзиму А, образуя ацетил-СоА. Для каждой молекулы глюкозы две молекулы ацетил-СоА входят в цикл лимонной кислоты. Цикл лимонной кислоты также известен как цикл Кребса или цикл трикарбоновой кислоты. Ацетил-СоА очень реакционноспособен и переносит ацетильную группу на оксалоацетат, производя цитрат - первый промежуточный продукт в цикле лимонной кислоты.
Углеводы пирувата
Два атома углерода в ацетил-СоА реагируют с четырьмя атомами углерода в оксалацетате с образованием цитрата, молекулы с шестью углеродами. В последующих реакциях в цикле лимонной кислоты получается АТФ, и два оригинальных атома пирувата теряются в виде двух молекул отходов CO2. В конце цикла остается только четырехуглеродистый оксалоацетат. Во время аэробного дыхания три атома углерода из молекул пирувата выдыхаются из организма в виде отработанного диоксида углерода.
