Chu trình axit xitric

Sau đó Chu trình axit xitric là một chu trình của các phản ứng sinh hóa được sử dụng để phân hủy các chất hữu cơ. Quá trình này bao gồm quá trình trao đổi chất tổng thể và chiếm khoảng một nửa sản lượng năng lượng. Nếu chu kỳ axit xitric bị rối loạn, bệnh ty thể có thể xuất hiện.

Chu trình axit xitric là gì?

Chu trình axit citric là một con đường phân hủy trao đổi chất và như vậy đóng một vai trò quan trọng trong quá trình trao đổi chất của tế bào. Anh ấy cũng sẽ Chu trình axit citric được gọi và tương ứng với một chu trình của các phản ứng sinh hóa. Trung tâm của chu trình axit xitric là quá trình oxy hóa, trong đó các chất bị phá vỡ bằng cách giải phóng các electron.

Bằng cách này, các chất hữu cơ bị phá vỡ trong chu trình axit xitric để có thể cung cấp các sản phẩm trung gian cho quá trình sinh tổng hợp. Ở những sinh vật mà tế bào có nhân, chu trình axit xitric diễn ra trong chất nền ty thể của tế bào. Trong tất cả các sinh vật sống khác, nó nằm trong tế bào chất.

Nếu chu trình axit xitric diễn ra theo thứ tự ngược lại, nó được gọi là chu trình axit xitric khử. Ví dụ, một chu trình axit xitric khử như vậy xảy ra trong quá trình đồng hóa cacbon trong cơ thể của các vi khuẩn khác nhau.

Chu trình axit xitric có tên là xitrat, được gọi là anion của axit xitric. Hans A. Krebs là người đầu tiên mô tả chu trình axit xitric, do đó chu trình này còn được gọi là chu trình Krebs.

Chức năng & nhiệm vụ

Chu trình axit xitric cung cấp cho cơ thể người các sản phẩm trung gian để xây dựng các thành phần hữu cơ. Ngoài ra, nó cung cấp cho con người năng lượng trực tiếp và gián tiếp dưới dạng sinh hóa. Các con đường phân hủy của quá trình chuyển hóa protein, chất béo và carbohydrate gặp nhau trong chu trình axit xitric dưới dạng axit axetic hoạt hóa.

Khi đường, chất béo và axit amin bị phá vỡ, acetyl-CoA được hình thành như một sản phẩm trung gian. Axetyl-CoA này bị phân hủy thành CO2 và H2O trong chu trình axit xitric. Bước đầu tiên là sự ngưng tụ. Phân tử C-2 từ axetyl-CoA được ngưng tụ cùng với phân tử C-4 thành xitrat, tức là thành phân tử C-6. C-6 citrate này hiện đã được chia nhỏ. Quá trình phân hủy diễn ra với sự giải phóng CO2 kép và tạo ra hợp chất C-4 succinat. Tiếp theo là quá trình oxy hóa hai giai đoạn. Hợp chất C-4 trở thành oxaloacetate và một chu trình mới có thể bắt đầu.

Sau mỗi chu kỳ có dư lượng axetyl, tức là thêm một phân tử C-2. Hai phân tử CO2 rời khỏi chu kỳ. Một phân tử C-4 được tiêu thụ cùng với sự hình thành một phân tử C-6. Chỉ khi quá trình lưu thông hoàn tất, nó mới có thể được khôi phục trở lại. Sau khi hoàn thành chu trình, axetat bị ôxy hóa thành nước và carbon dioxide. Các bước riêng lẻ của các phản ứng diễn ra thông qua quá trình hydrat hóa, khử nước, khử nước và khử cacbon.

Theo quan điểm của tất cả các nhánh của chu trình axit xitric, người ta có thể nói về một mạng lưới của chu trình với toàn bộ quá trình trao đổi chất. Do đó, chu kỳ cũng phục vụ để chuẩn bị các con đường trao đổi chất đồng hóa. Chỉ có bốn chất khử nước của alpha-ketoglutarate, isocitrate, malate và succinate mới cung cấp năng lượng. Việc cung cấp năng lượng này là do quá trình oxy hóa HCO2 trải qua như một phần của chuỗi hô hấp. Năng lượng này cần thiết trong chuỗi hô hấp như một phần của quá trình phosphoryl hóa oxy hóa để tạo ra ATP từ adenosine diphosphate.

Do đó, quá trình oxy hóa trong chu trình axit xitric được liên kết chặt chẽ với việc bảo toàn năng lượng trong chuỗi hô hấp. Do đó, khoảng một nửa số phản ứng để sản xuất năng lượng diễn ra trong quá trình trao đổi chất thông qua chu trình axit xitric.

Bệnh tật & ốm đau

Dị tật và tổn thương ty thể còn được gọi là bệnh lý ti thể. Với những dị dạng như vậy, chu trình axit xitric không thể diễn ra ở mức độ bình thường. Năng lượng không còn có sẵn với số lượng đủ dưới dạng ATP. Bệnh nhân do đó cảm thấy yếu, mệt mỏi và kiệt sức.

Các bệnh lý của ty thể có thể được di truyền hoặc mắc phải do ảnh hưởng của môi trường. Thường có mối liên hệ giữa hai hình thức. Ví dụ, dạng di truyền thường không có triệu chứng cho đến khi ảnh hưởng của môi trường bắt đầu bùng phát.

Việc cung cấp năng lượng không đủ cho các tế bào ngày nay được coi là nguyên nhân có thể gây ra các bệnh thoái hóa thần kinh khác nhau. Ung thư và các bệnh tim mạch hiện nay cũng liên quan đến sự chuyển hóa tế bào bị rối loạn theo nghĩa bệnh lý của ty thể.

Tùy thuộc vào quá trình nào bị rối loạn trong ty thể, chúng ta nói về các bệnh lý khác nhau của ty thể. Ví dụ, nếu sự phân hủy pyruvate bị rối loạn, quá trình đốt cháy glucose không thể diễn ra đầy đủ và sản phẩm cuối cùng của quá trình đốt cháy glucose, tức là quá trình đường phân, không thể di chuyển vào chu trình axit xitric. Thông thường hiện tượng này xảy ra trước một đột biến trong di truyền bán nguyên tử liên kết X.

Tuy nhiên, cũng có thể có bệnh lý ty thể với các tác động khác đến chu trình axit xitric. Acetyl-CoA được tiếp tục xử lý trong chu trình đường phân. Đây là bước áp chót trong quá trình đốt cháy carbohydrate, diễn ra trước chuỗi hô hấp. Nếu quá trình này bị rối loạn, thiếu ketoglutarate dehydrogenase, ví dụ, thiếu hụt enzym, có thể gây ra. Thiếu fumarase cũng có thể là một nguyên nhân.

Các bệnh lý của ty thể được biểu hiện bằng tình trạng quá tải axit lactic, do đó là do sự tích tụ pyruvate trước chu trình axit xitric. Các triệu chứng thường là các phàn nàn về cơ và thần kinh. Các bệnh lý ti thể khác nhau về số lượng ti thể bị đột biến, nhưng thường tiến triển nhanh chóng. Hiện tại không có phương pháp điều trị nhân quả nào có sẵn như các biện pháp điều trị, chỉ điều trị triệu chứng.