trikarboksirūgščių ciklas

trikarboksirūgščių ciklas

trikarboksirūgšči cklas, Krèbso cklas, citrnų rūgštiẽs cklas, baltymų, riebalų ir angliavandenių galutinio oksidavimo organizme cikliškai pasikartojančios cheminės reakcijos. Vyksta eukariotų ląstelių mitochondrijose, prokariotų – citoplazmoje. Trikarboksirūgščių ciklo metu skaidoma ir oksiduojama acetilkofermento A (acetil‑KoA) acetilo grupė, išsiskiria anglies dioksidas (CO₂): CH₃CO~S‑KoA + 3NAD⁺ + FAD + GDP + P_n + 2H₂O → 2CO₂ + HSKoA + 3NADH + 3H⁺ + FADH₂ + GTP. Trikarboksirūgščių ciklas prasideda acetil‑KoA reaguojant su oksalacetatu. Šią reakciją katalizuoja citratsintazė. Susidaro citratas ir kofermentas A (sunaudojama viena molekulė vandens). Nuosekliai vykstant 7 fermentais katalizuojamoms reakcijoms citratas vėl paverčiamas oksalacetatu. Ciklo metu gaunami redukuoti kofermentai – nikotinamidadenindinukleotidas (NADH) ir flavinadenindinukleotidas (FADH₂). Oksiduojant šiuos junginius elektronai perduodami elektronų pernašos grandinei. Dekarboksilinant 2‑oksorūgštis susidaro CO₂. Trikarboksirūgščių ciklo metu susidaręs guanozintrifosfatas (GTP), veikiant fermentui nukleozidų difosfatų kinazei, atiduoda galinę fosforilo grupę ADP molekulei ir susidaro ATP. Ciklo tarpiniai junginiai (oksalacetatas, 2‑oksoglutaratas, sukcinil‑KoA, fumaratas) yra kitų junginių (pirimidino ir purino nukleotidų, porfirinų, aminorūgščių) sintezės pirminiai junginiai. Trikarboksirūgščių ciklas yra susijęs su gliukoneogeneze – iš oksalacetato susidarius fosfoenolpiruvatui ląstelėse sintetinami angliavandeniai. Trikarboksirūgščių ciklo reakcijos gali būti įtrauktos į kitus medžiagų apykaitos būdus (pvz., γ‑aminobutirato būdas, glioksilato ciklas). Ląstelėse vykstant kai kurioms reakcijoms atkuriamas sunaudoto oksalacetato kiekis, pvz., oksalacetatas gaunamas karboksilinant piruvatą.

Trikarboksirūgščių ciklo veikla yra reguliuojama. Reakcijų greitis priklauso nuo ADP/ATP ir NAD⁺/NADH + H⁺ koncentracijų santykio. Alosterinis fermentas izocitrato dehidrogenazė yra aktyvinamas ADP, o ATP ir NADH slopina jo veiklą. Ciklas t. p. reguliuojamas acetil‑Ko A, vykstant oksalacetato ir citrato sintezei. Kadangi trikarboksirūgščių ciklas yra susijęs su elektronų pernašos grandine, todėl jo veikla priklauso nuo deguonies koncentracijos ląstelėje. Dėl deguonies trūkumo trikarboksirūgščių ciklas sustoja ir ląstelėse kaupiasi redukuotas NADH ir FADH₂. Trikarboksirūgščių ciklą 1935–37 atrado A. Szent‑Györgyi (Vengrija), F. Knoopas, C. Martijus (abu Vokietija) ir H. A. Krebsas (Didžioji Britanija).

2014