دورة كريبس
دورة حمض الستريك المعروفة بدورة كريبس Krebs Cycle أوحلقة حمض الليمون تعهد أيضاً بدورة الأحماض ثلاثية الكربوكسيل TCA هي سلسلة من التفاعلات الكيميائية محفزة بالانزيمات لها دور مركزي هام في جميع الخلايا الحية التي تستخدم الأكسجين في التنفس الخلوي. وتمثل دورة حمض السيتريك في الكائنات الحيوائية جزء من المسلك الاستقلابي المكتنف في التحويل الكيميائي للكاربوهيدرات والدهون والبروتين الى ثاني أكسيد الكربون والماء ليولد الطاقة الممكن للجسم استخدامها, وتلك الدورة هي المسلك الثالث من أربعة مسالك مكتنفة في تقويض الكربوهيدرات وتصنيع الأدينوزين ثلاثي الفوسفات , والمسالك الثلاثة الأخريات هن: تحلل السكر وتأكسد البيروفات والسلسلة التنفسية , ولهذه الدورة أهمية شديدة حتى في الخلايا التي تقوم بعملية التخمر حيث أنها تعطي طلائع لعدة مركبات مثل الأحماض الأمينية.
التعريف
دورة كريبس وتعهد أيضاً بدورة كريز سلسلة تفاعلات كيميائيّة تحدث في جميع الخلايا التي بحاجة إلى الأكسجين لتحيا. ويطلق عليها أيضا دورة حمض السيتريك أودورة حمض ثلاثي الكربوكسيليك. حصل هانز أدولف كريز، الكيميائي الحيوي الألماني المولد، عام 1953م على جائزة نوبل للفسيولوجيا (فهم وظائف الأعضاء) أوالطب لاكتشافه منهج المعالجة. والدورة جزء مهم في الأيض، حيث تقوم الخلايا فيها بتغيير الغذاء إلى طاقة.
وتغير التفاعلات الكيميائية في الدورة أستيل الأنزيم التميمي أ، وهوأحد أشكال حمض الخليك، إلى ثاني أكسيد الكربون وماء. ويتكون أستيل الإنزيم التميمي أ في الجسم من تحلل الدهون والبروتينات والكربوهيدرات.
وتبدأ دورة كريبس باتحاد أستيل الإنزيم التميمي أ مع حمض الأوكسالوأستيك، وهومنتج نهائي للدورة نفسها، ويتشكل عن توافق هذه الحموض حمض السيتريك. ويَنْتُج عن إعادة تنظيم جزيئات حمض السيتريك حمض الأيسوستريك الذي يمر عبر سلسلة من المراحل ليشكل خلالها ستة حموض وسيطة، وهي ألفا ـ كيتوجلوتاريك، والسكسينيك، سكسنيل الإنزيم التميمي أ، والفيوماريك، والماليك وأخيرًا الأوكسالوأستيك، ومن ثَمَّ يُصبح حمض الأوكسالوأستيك جاهزاً للاتحاد مع أستيل الإنزيم التميمي أ لبدء دورة أخرى
استعراض عام
يتم أكسدة جزيئان من الكربون الى ثاني أكسيد الكربون وتخزن الطاقة الناتجة من هذا التفاعل على شكل GTP (جوانوزين ثلاثي الفسفات) وNADH (نيكوتين أميد ثنائي النيوكليوتيد مختزل من NAD) وFADH2 (فلافين أدينين ثنائي النيوكليوتيد), ويتم التخزين عن طريق NAD , FADH2 وهما تميما الانزيمات Coenzymes مستخدما في الفسفتة التأكسدية.
| المستوى | Substrate | الإنزيم | نوع التفاعل |
المتفاعلون Reactant/ Coenzymes |
نواتج التفاعل Product/ تميم الإنزيم Coenzymes |
التعليق | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Oxaloacetate | Citrate synthase | تكثيف | Acetyl CoA + H2O |
CoA-SH | |||
| 2 | Citrate | Aconitase | تجفاف | H2O | ||||
| 3 | cis-Aconitate | Aconitase | تميه Hydration | H2O | ||||
| 4 | Isocitrate | Isocitrate dehydrogenase | أكسدة | NAD+ | NADH + H+ |
|||
| 5 | Oxalosuccinate | Isocitrate dehydrogenase | نزع الكربوكسيل Decarboxylation | H+ | ||||
| 6 | α-Ketoglutarate | α-Ketoglutarate dehydrogenase | Oxidative decarboxylation |
NAD+ + CoA-SH |
NADH + H+ + |
|||
| 7 | Succinyl-CoA | Succinyl-CoA synthetase | substrate level phosphorylation | GDP + |
GTP + CoA-SH |
or ADP->ATP | ||
| 8 | Succinate | Succinate dehydrogenase | أكسدة | FAD | FADH2 | |||
| 9 | Fumarate | Fumarase | Addition (O) | H2O | ||||
| 10 | L-Malate | Malate dehydrogenase | أكسدة | NAD+ | NADH + H+ | |||
المنتجات
نتائج الدور الأول من الدورة هم: جُزَيئة GTP, ثلاثة جزيئات NADH, جزيئة FADH2 وجزيئتان CO2, ولأن جميع دورة تؤدي الى انتاج جزيئتان من أسيتيل التميم الانزيمي أ المعروف ب acetyl CoA من جميع جزيئة كلوكوز فان جميع جزيئة گلوكوز تتطلب دورتان كريبس فتكون النتيجة : جزيئتان GTP, ستة جزيئات NADH , جزيئتان FADH2 وأربعة جزيئات CO2.
| الوصف | المتفاعلون | المنتجات |
| اجماعي التفاعلات في دورة حمض السيتريك: | أسيتيل التميم الانزيمي أ + ثلاثة NAD+ + FAD + GDP + Pi + 2 H2O | → CoA-SH + ثلاثة NADH + ثلاثة H+ + FADH2 + GTP + 2 CO2 |
| تجميع التفاعلاتالتي تحدث خلال أكسدة البيروفات ودورة حمض السيتريك يعطي تفاعل أكسدة البيروفات قبل السلسلة التنفسية: | حمض بيروفيك + أربعة NAD+ + FAD + GDP + + 2 H2O | → أربعة NADH + أربعة H+ + FADH2 + GTP + ثلاثة CO2 |
| تجميع التفاعلات السابقة مع التفاعلات التي تحدث خلال تحلل السكر يعطي تفاعل أكسدة الكلوكوز قبل السلسلة التنفسية: | كلوكوز +عشرة NAD+ + 2 FAD + 2 ADP + 2 GDP + أربعة Pi + 2 H2O | →عشرة NADH +عشرة H+ + 2 FADH2 + 2 ATP + 2 GTP +ستة CO2 |
(the above reactions are equilibrated if Pi represents the H2PO4- ion, ADP and GDP the ADP2- and GDP2- ions respectively, ATP and GTP the ATP3- and GTP3- ions respectively).
Considering the future conversion of GTP to ATP and the maximum 32 ATP produced by theعشرة NADH and the 2 FADH2 (see the theoretical yields for cellular respiration), we see that each glucose molecule is able to produce a maximum of 36 ATP.
انظر أيضاً
- نزع كربوكسيل التأكسدي
- حمض السيتريك
- تحلل السكر Glycolysis
- نزع كربوكسيل البيروفات
- الفسفتة التأكسدية
- دورة كريبس (الاختزالية) العكسية
- هانز أدولف كريبس
المراجع
-
Neil A. Campbell (2005). Biology (7th ed. ed.). Benjamin Cummings. ISBN . Unknown parameter
|coauthors=ignored (|author=suggested) (help); Unknown parameter|month=ignored (help)CS1 maint: extra text (link) -
Solomon, E.P. (2005). Biology. Brooks Cole. ISBN . Unknown parameter
|month=ignored (help); Unknown parameter|coauthors=ignored (|author=suggested) (help); Unknown parameter|editions=ignored (help)
المصادر
الموسوعة المعهدية الكاملة
وصلات خارجية
- An animation of the citric acid cycle at Smith College
- A video of members of The Ohio State Marching Band enacting the Krebs cycle at YouTube
- Notes on citric acid cycle at rahulgladwin.com
- 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 at ufp.pt
|
دورة حمض الستريك السبيل الأيضي
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
