In welchem ​​​​Stadium findet der Zyklus der Tricarbonsäuren statt? Tricarbonsäurezyklus (Krebs-Zyklus). Auffüllung des Pools an TCA-Metaboliten aus Aminosäuren

4. Tricarbonsäurezyklus

Die zweite Komponente des gesamten Katabolismuswegs ist der CTC. Dieser Zyklus wurde 1937 von Krebs und Johnson entdeckt. Kennedy und Lehninger wiesen 1948 nach, dass die TCA-Enzyme in der mitochondrialen Matrix lokalisiert sind.

4.1. Chemie des Tricarbonsäurezyklus. Freie Essigsäure kann durch Dehydrierung nicht oxidiert werden. Daher ist es in seiner aktiven Form (Acetyl-CoA) zuvor mit Oxalacetat (PAA, Oxalessigsäure) assoziiert, was zur Bildung von Citrat führt.

1. Acetyl-CoA verbindet sich mit Oxalacetat in einer Aldolkondensationsreaktion, die durch katalysiert wird Citrat-Synthase. Es entsteht Citril-CoA. Citryl-CoA wird unter Beteiligung von Wasser zu Citrat und HS-CoA hydrolysiert.

2. Aconitate-Hydratase (A Conitase) katalysiert die Umwandlung von Citrat in Isocitrat über einen cis-Aconitsäure-Schritt. Dem Wirkmechanismus nach ist Aconitase sowohl eine Hydratase als auch eine Isomerase.

3. Isocitrat-Dehydrogenase katalysiert die Dehydrierung von Isocitronensäure zu Oxalosuccinat (Oxalosuccinsäure), das anschließend zu 2-Oxoglutarat (α-Ketoglutarat) decarboxyliert wird. Das Coenzym ist NAD+ (in Mitochondrien) und NADP+ (in Zytosol und Mitochondrien).

4. 2-Oxoglutarat-Dehydrogenase-Komplex (α-Ketoglutarat-Dehydrogenase-Komplex) katalysiert die oxidative Decarboxylierung von 2-Oxoglutarat zu Succinyl-CoA. multienzymatisch 2-Oxoglutarat-Dehydrogenase Der Komplex ähnelt dem Pyruvat-Dehydrogenase-Komplex und der Prozess verläuft ähnlich wie die oxidative Decarboxylierung von Pyruvat.

5. Succinylthiokinase katalysiert den Abbau von Succinyl-CoA in Bernsteinsäure und Coenzym A. Die Energie für den Abbau von Succinyl-CoA reichert sich in Form von Guanosintriphosphat (GTP) an. In einer gekoppelten Rephosphorylierungsreaktion wird ADP zu ATP phosphoryliert und die freigesetzten GDP-Moleküle können erneut phosphoryliert werden ( Substratphosphorylierung). In Pflanzen ist das Enzym spezifisch für ADP und ATP.

6. Succinat-Dehydrogenase katalysiert die Umwandlung von Succinat zu Fumarsäure. Das Enzym ist stereospezifisch, es ist ein integrales Protein, da es in die Innenmembran der Mitochondrien eingebettet ist und FAD und Eisen-Schwefel-Proteine ​​als prosthetische Gruppen enthält. FADH 2 wird nicht vom Enzym getrennt und zwei Elektronen werden weiter auf Coenzym Q der Elektronentransportkette der inneren Mitochondrienmembran übertragen.

7.Fumarathydratase (Fumarase) katalysiert die Umwandlung von Fumarsäure in Apfelsäure (Malat) unter Beteiligung von Wasser. Das Enzym ist stereospezifisch und bildet nur L-Malat.

8.Malatdehydrogenase katalysiert die Oxidation von Apfelsäure zu Oxalacetat. Coenzym Malatdehydrogenase – NAD +. Darüber hinaus kondensiert Oxalacetat erneut mit Acetyl-CoA und der Zyklus wiederholt sich.

4.2. Biologische Bedeutung und Regulierung des Tricarbonsäurezyklus. Der Tricarbonsäurezyklus ist ein Bestandteil des gesamten Katabolismuswegs, bei dem die Brennstoffmoleküle Kohlenhydrate, Fettsäuren und Aminosäuren oxidiert werden. Die meisten Kraftstoffmoleküle gelangen in Form von Acetyl-CoA in die TCA (Abb. 1). Alle TCA-Reaktionen verlaufen koordiniert in die gleiche Richtung. Der Gesamtwert von D G 0 ¢ = -40 kJ/mol.

Unter Ärzten gibt es seit langem das Schlagwort „Fette verbrennen in der Flamme von Kohlenhydraten“. Darunter ist die Oxidation von Acetyl-CoA zu verstehen, dessen Hauptquelle die β-Oxidation von Fettsäuren nach Kondensation mit Oxalacetat ist, das hauptsächlich aus Kohlenhydraten entsteht (bei der Carboxylierung von Pyruvat). Bei Störungen des Kohlenhydratstoffwechsels oder Hunger entsteht ein Oxalacetatmangel, der zu einer verminderten Oxidation von Acetyl-CoA im TCA führt.

Abb.1. Die Rolle von TCA bei der Zellatmung. Stufe 1 (CTC) Extraktion von 8 Elektronen aus dem Acetyl-CoA-Molekül; Stufe 2 (Elektronentransportkette) Reduktion von zwei Sauerstoffmolekülen und Bildung eines Protonengradienten (~36 H +); Stufe 3 (ATP-Synthase) nutzt die Energie des Protonengradienten zur Bildung von ATP (~9 ATP) (Berg J.M., Tymoczko J.L., Stryer L. Biochemistry. N-Y: W.H. Freeman and Company, 2002 ).

Die wichtigste metabolische Rolle von TCA lässt sich durch zwei Prozesse darstellen: 1) eine Reihe von Redoxreaktionen, bei denen die Acetylgruppe zu zwei CO2-Molekülen oxidiert wird; 2) vierfache Dehydrierung, die zur Bildung von 3 NADH + H + -Molekülen und 1 FADH 2-Molekül führt. Sauerstoff wird für die indirekte Funktion des CTC als Elektronenakzeptor am Ende von Elektronentransportketten und für die Regeneration von NAD+ und FAD benötigt.

Die Synthese und Hydrolyse von ATP ist für die Regulierung von TCA von größter Bedeutung.

1. Isocitratdehydrogenase wird durch ADP allosterisch aktiviert, indem die Affinität des Enzyms zum Substrat erhöht wird. NADH hemmt dieses Enzym, indem es NAD+ ersetzt. ATP hemmt auch die Isocitratdehydrogenase. Es ist wichtig, dass die Umwandlung von Metaboliten in TCA in mehreren Stufen NAD + und FAD erfordert, deren Menge nur unter Bedingungen niedriger Energieladung ausreicht.

2. Die Aktivität des 2-Oxoglutarat-Dehydrogenase-Komplexes (α-Ketoglutarat-Dehydrogenase) wird ähnlich wie die Regulierung des Pyruvat-Dehydrogenase-Komplexes reguliert . Dieser Komplex wird durch Succinyl-CoA und NADH (Endprodukte von Transformationen, die durch den 2-Oxoglutarat-Dehydrogenase-Komplex katalysiert werden) gehemmt. Darüber hinaus wird der 2-Oxogluttarat-Dehydrogenase-Komplex durch die hohe Energieladung der Zelle gehemmt. Die Transformationsrate im TCA nimmt also ab, wenn die Zelle ausreichend mit ATP versorgt wird (Abb. 11.2). Bei einer Reihe von Bakterien wird die Citrat-Synthase allosterisch durch ATP gehemmt, indem die KM für Acetyl-CoA erhöht wird.

Das Schema der Regulierung des allgemeinen Katabolismuswegs ist in Abbildung 2 dargestellt.

Reis. 2. Regulierung des allgemeinen Katabolismuswegs. Die Hauptmoleküle, die die Funktion der TCA regulieren, sind ATP und NADH. Die Hauptregulationspunkte sind die Isocitrat-Dehydrogenase und der 2-Oxoglutarat-Dehydrogenase-Komplex.

4.3. Energetische Rolle des allgemeinen Katabolismuswegs

Auf dem allgemeinen Weg des Katabolismus werden aus 1 Molekül Brenztraubensäure in folgenden Reaktionen 3 Moleküle CO 2 gebildet: bei der oxidativen Decarboxylierung von Brenztraubensäure, bei der Decarboxylierung von Isozitronensäure und bei der Decarboxylierung von 2-Oxoglutarsäure. Insgesamt werden bei der Oxidation von 1 Molekül Brenztraubensäure fünf Paare von Wasserstoffatomen entfernt, von denen ein Paar aus Succinat stammt und unter Bildung von FADH 2 in FAD übergeht, und vier Paare – für 4 Moleküle NAD + mit die Bildung von 4 Molekülen NADH + H + bei der oxidativen Decarboxylierung von Brenztraubensäure, 2-Oxoglutarsäuren, Dehydrierung von Isocitrat und Malat. Letztendlich werden Wasserstoffatome unter Bildung von 5 H 2 O-Molekülen auf Sauerstoff übertragen und die freigesetzte Energie wird in oxidativen Phosphorylierungsreaktionen in Form von ATP-Molekülen akkumuliert.

Gesamtsumme:

1. Oxidative Decarboxylierung von Pyruvat ~ 2,5 ATP.

2. Im TCA und den zugehörigen Atmungsketten ~ 9 ATP.

3. Bei der Reaktion der Substratphosphorylierung von CTK ~ 1 ATP.

Bei TCA und verwandten Reaktionen der oxidativen Phosphorylierung werden bei der Oxidation der Acetylgruppe eines Acetyl-CoA-Moleküls etwa 10 ATP gebildet

Insgesamt werden im allgemeinen Katabolismus durch die Umwandlung von 1 Molekül Brenztraubensäure etwa 12,5 ATP-Moleküle freigesetzt.

Ich habe darüber gesprochen, was es im Allgemeinen ist, warum der Krebszyklus benötigt wird und welchen Platz er im Stoffwechsel einnimmt. Kommen wir nun zu den tatsächlichen Reaktionen dieses Zyklus.

Ich mache gleich eine Reservierung – für mich persönlich war das Auswendiglernen von Reaktionen eine völlig sinnlose Übung, bis ich die oben genannten Fragen geklärt habe. Aber wenn Sie die Theorie bereits verstanden haben, empfehle ich Ihnen, mit der Praxis fortzufahren.

Es gibt viele Möglichkeiten, den Krebs-Zyklus zu schreiben. Die häufigsten Optionen sind wie folgt:

Aber die Art und Weise, Reaktionen aus dem guten alten Lehrbuch der Biochemie der Autoren von Berezov T.T. zu schreiben, erschien mir am bequemsten. und Korovkina B.V.

Erste Reaktion

Acetyl-CoA und Oxalacetat, die uns bereits bekannt sind, verbinden sich und werden zu Citrat, also zu Zitronensäure.

Zweite Reaktion

Jetzt nehmen wir Zitronensäure und verwandeln sie in Isozitronensäure. Ein anderer Name für diesen Stoff ist Isocitrat.

Tatsächlich ist diese Reaktion durch eine Zwischenstufe etwas komplizierter – die Bildung von cis-Aconitsäure. Aber ich habe mich für eine Vereinfachung entschieden, damit Sie sich besser erinnern können. Bei Bedarf können Sie hier den fehlenden Schritt ergänzen, wenn Sie sich an alles andere erinnern.

Tatsächlich wurden die beiden Funktionsgruppen einfach vertauscht.

Dritte Reaktion

Also haben wir Isozitronensäure bekommen. Jetzt muss es decarboxyliert (das heißt, COOH abgetrennt) und dehydriert (das heißt, H abgetrennt) werden. Die resultierende Substanz ist a-Ketoglutarat.

Bemerkenswert an dieser Reaktion ist, dass hier der NADH 2 -Komplex entsteht. Das bedeutet, dass der NAD-Transporter Wasserstoff aufnimmt, um die Atmungskette zu starten.

Die Version der Reaktionen des Krebs-Zyklus im Lehrbuch von Berezov und Korovkin gefällt mir gerade deshalb, weil die an den Reaktionen beteiligten Atome und funktionellen Gruppen sofort deutlich sichtbar sind.

vierte Reaktion

Nochmals, wie die Uhr funktioniert: NikotinAmideAdeninDinukleotid, das heißt ÜBER. Dieser herrliche Träger erscheint hier, wie im letzten Schritt, um den Wasserstoff einzufangen und in die Atmungskette zu transportieren.

Übrigens, die resultierende Substanz - Succinyl-CoA, sollte dich nicht erschrecken. Succinat ist ein anderer Name für Bernsteinsäure, der Ihnen seit den Tagen der bioorganischen Chemie bekannt ist. Succinyl-Coa ist eine Verbindung aus Bernsteinsäure und Coenzym A. Wir können sagen, dass es sich um einen Ester der Bernsteinsäure handelt.

Fünfte Reaktion

Im letzten Schritt haben wir gesagt, dass Succinyl-CoA ein Ester der Bernsteinsäure ist. Und jetzt holen wir uns Bernsteinsäure, also Succinat, aus Succinyl-CoA. Ein äußerst wichtiger Punkt: In dieser Reaktion liegt Substratphosphorylierung.

Phosphorylierung im Allgemeinen (sie kann oxidativ und substratgebunden sein) ist die Hinzufügung einer PO 3 -Phosphorgruppe zu BIP oder ATP, um eine vollständige Phosphorylierung zu erhalten GTP bzw. ATP. Das Substrat unterscheidet sich dadurch, dass dieselbe Phosphorgruppe von jeder Substanz, die sie enthält, abgespalten ist. Vereinfacht ausgedrückt wird es von SUBSTRATE auf HDF oder ADP übertragen. Man spricht deshalb von „Substratphosphorylierung“.

Noch einmal: Zum Zeitpunkt des Beginns der Substratphosphorylierung haben wir ein Diphosphatmolekül – Guanosindiphosphat oder Adenosindiphosphat. Die Phosphorylierung besteht darin, dass ein Molekül mit zwei Phosphorsäureresten – GDP oder ADP – zu einem Molekül mit drei Phosphorsäureresten „komplettiert“ wird, um Guanosintriphosphat oder Adenosintriphosphat zu erhalten. Dieser Prozess findet bei der Umwandlung von Succinyl-CoA in Succinat (d. h. in Bernsteinsäure) statt.

Auf dem Diagramm sehen Sie die Buchstaben F (n). Es bedeutet „anorganisches Phosphat“. Anorganisches Phosphat geht vom Substrat in GDP über, so dass die Reaktionsprodukte gutes, hochwertiges GTP enthalten. Schauen wir uns nun die Reaktion selbst an:

sechste Reaktion

nächste Verwandlung. Dieses Mal wird die Bernsteinsäure, die wir im vorherigen Schritt erhalten haben, zu Fumarat Beachten Sie die neue Doppelbindung.

Das Diagramm zeigt deutlich, wie die Reaktion abläuft MODE: Dieser unermüdliche Protonen- und Elektronenträger nimmt Wasserstoff auf und schleppt ihn direkt in die Atmungskette.

Siebte Reaktion

Wir sind bereits am Ziel. Das vorletzte Stadium des Krebszyklus ist die Umwandlung von Fumarat in L-Malat. L-Malat ist ein anderer Name L-Äpfelsäure, bekannt aus dem Kurs der bioorganischen Chemie.

Wenn Sie sich die Reaktion selbst ansehen, werden Sie feststellen, dass sie erstens in beide Richtungen verläuft und zweitens ihr Wesen in der Hydratation besteht. Das heißt, Fumarat bindet einfach ein Wassermolekül an sich selbst, wodurch L-Äpfelsäure entsteht.

Achte Reaktion

Die letzte Reaktion des Krebszyklus ist die Oxidation von L-Äpfelsäure zu Oxalacetat, also zu Oxalessigsäure. Wie Sie wissen, sind „Oxalacetat“ und „Oxalessigsäure“ Synonyme. Sie erinnern sich wahrscheinlich daran, dass Oxalessigsäure ein Bestandteil der ersten Reaktion des Krebszyklus ist.

Hier bemerken wir die Besonderheit der Reaktion: Bildung von NADH 2, das Elektronen zur Atmungskette transportiert. Vergessen Sie auch nicht die Reaktionen 3,4 und 6, bei denen auch Elektronen- und Protonenträger für die Atmungskette gebildet werden.

Wie Sie sehen können, habe ich die Reaktionen, bei denen NADH und FADH2 gebildet werden, speziell rot hervorgehoben. Dies sind sehr wichtige Stoffe für die Atmungskette. In Grün habe ich die Reaktion hervorgehoben, bei der die Substratphosphorylierung stattfindet und GTP erhalten wird.

Wie kann man sich das alles merken?

Eigentlich ist es gar nicht so schwierig. Nachdem Sie meine beiden Artikel sowie Ihr Lehrbuch und Ihre Vorlesungen vollständig gelesen haben, müssen Sie nur noch das Schreiben dieser Reaktionen üben. Ich empfehle, sich den Krebs-Zyklus in Blöcken zu je 4 Reaktionen zu merken. Schreiben Sie diese 4 Reaktionen mehrmals auf und wählen Sie für jede eine Assoziation aus, die zu Ihrem Gedächtnis passt.

Ich konnte mich zum Beispiel sofort sehr gut an die zweite Reaktion erinnern, bei der aus Zitronensäure Isocitronensäure entsteht (ich glaube, sie ist jedem aus der Kindheit bekannt).

Sie können auch mnemonische Memos verwenden wie: Eine ganze Ananas und ein Stück Soufflé ist heute eigentlich mein Mittagessen, was der Reihe entspricht - Citrat, cis-Aconitat, Isocitrat, Alpha-Ketoglutarat, Succinyl-CoA, Succinat, Fumarat, Malat, Oxalacetat. Es gibt noch viel mehr davon.

Aber ehrlich gesagt mochte ich solche Gedichte fast nie. Meiner Meinung nach ist es einfacher, sich den Reaktionsablauf selbst zu merken. Es hat mir sehr geholfen, den Krebs-Zyklus in zwei Teile zu unterteilen, in denen ich jeweils trainierte, mehrmals pro Stunde zu schreiben. Dies geschah in der Regel paarweise wie in der Psychologie oder der Bioethik. Das ist sehr praktisch – ohne von der Vorlesung abgelenkt zu werden, können Sie buchstäblich eine Minute damit verbringen, die Reaktionen so aufzuschreiben, wie Sie sie sich merken, und dann mit der richtigen Option zu überprüfen.

Übrigens verlangen Lehrkräfte an manchen Universitäten für Prüfungen und Prüfungen in Biochemie keine Kenntnisse über die Reaktionen selbst. Sie müssen nur wissen, was der Krebs-Zyklus ist, wo er auftritt, welche Merkmale und Bedeutung er hat und natürlich die Kette der Transformationen selbst. Ohne Formeln kann nur eine Kette benannt werden, indem nur die Namen von Stoffen verwendet werden. Dieser Ansatz macht meiner Meinung nach keinen Sinn.

Ich hoffe, mein Leitfaden zum Tricarbonsäurezyklus hat Ihnen geholfen. Und ich möchte Sie daran erinnern, dass diese beiden Artikel kein vollständiger Ersatz für Ihre Vorlesungen und Lehrbücher sind. Ich habe sie nur geschrieben, damit Sie ungefähr verstehen, was der Krebszyklus ist. Wenn Sie plötzlich einen Fehler in meinem Leitfaden entdecken, schreiben Sie bitte in den Kommentaren darüber. Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

Der Tricarbonsäurezyklus wurde 1937 von G. Krebs entdeckt. In diesem Zusammenhang erhielt er den Namen „Krebs-Zyklus“. Dieser Prozess ist der zentrale Stoffwechselweg. Es kommt in den Zellen von Organismen in verschiedenen Stadien der evolutionären Entwicklung vor (Mikroorganismen, Pflanzen, Tiere).

Das Ausgangssubstrat des Tricarbonsäurezyklus ist Acetyl-Coenzym A. Dieser Metabolit ist die aktive Form der Essigsäure. Essigsäure ist ein häufiges Zwischenprodukt beim Abbau fast aller organischen Substanzen, die in den Zellen lebender Organismen enthalten sind. Dies liegt daran, dass organische Moleküle Kohlenstoffverbindungen sind, die auf natürliche Weise in Essigsäurefragmente mit zwei Kohlenstoffatomen zerfallen können.

Freie Essigsäure weist eine relativ schwache Reaktivität auf. Seine Umwandlungen finden unter ziemlich harten Bedingungen statt, die in einer lebenden Zelle unrealistisch sind. Daher wird Essigsäure in Zellen durch die Kombination mit Coenzym A aktiviert. Dadurch entsteht eine metabolisch aktive Form der Essigsäure, Acetyl-Coenzym A.

Coenzym A ist eine Verbindung mit niedrigem Molekulargewicht, die aus Phosphoadenosin, Pantothensäureresten (Vitamin B3) und Thioethanolamin besteht. Der Essigsäurerest wird an die Sulfhydrylgruppe von Thioethanolamin addiert. In diesem Fall entsteht ein Thioester – Acetyl-Coenzym A, das das Ausgangssubstrat des Krebszyklus ist.

Acetyl-Coenzym A

Das Schema der Umwandlung von Zwischenprodukten im Krebszyklus ist in Abb. dargestellt. 67. Der Prozess beginnt mit der Kondensation von Acetyl-Coenzym A mit Oxalacetat (Oxalessigsäure, PAA), was zur Bildung von Zitronensäure (Citrat) führt. Die Reaktion wird durch das Enzym Citratsynthase katalysiert.

Abbildung 67 – Schema der Umwandlung von Zwischenprodukten im Zyklus

Tricarbonsäuren

Darüber hinaus wird Zitronensäure unter Einwirkung des Enzyms Aconitase in Isozitronensäure umgewandelt. Isozitronensäure unterliegt Oxidations- und Decarboxylierungsprozessen. Bei dieser durch das Enzym NAD-abhängige Isocitratdehydrogenase katalysierten Reaktion entstehen als Produkte durch NAD reduziertes Kohlendioxid und α-Ketoglutarsäure, die dann am Prozess der oxidativen Decarboxylierung beteiligt ist (Abb. 68).

Abbildung 68 – Die Bildung von a-Ketoglutarsäure im Krebszyklus

Der Prozess der oxidativen Decarboxylierung von α-Ketoglutarat wird durch Enzyme des α-Ketoglutarat-Dehydrogenase-Multienzymkomplexes katalysiert. Dieser Komplex besteht aus drei verschiedenen Enzymen. Für seine Funktion sind Coenzyme erforderlich. Zu den Coenzymen des a-Keto-Glutarat-Dehydrogenase-Komplexes gehören die folgenden wasserlöslichen Vitamine:

Vitamin B 1 (Thiamin) – Thiaminpyrophosphat;

Vitamin B 2 (Riboflavin) – FAD;

Vitamin B 3 (Pantothensäure) – Coenzym A;

Vitamin B 5 (Nicotinamid) – ÜBER;

vitaminähnliche Substanz - Liponsäure.

Schematisch lässt sich der Prozess der oxidativen Decarboxylierung von a-Ketoglutarsäure durch die folgende Gleichgewichtsreaktionsgleichung darstellen:

Das Produkt dieses Prozesses ist der Thioester des Bernsteinsäurerests (Succinat) mit Coenzym A – Succinyl-Coenzym A. Die Thioetherbindung von Bernsteinsäure-Coenzym A ist makroerg.

Die nächste Reaktion des Krebszyklus ist der Prozess der Substratphosphorylierung. Darin erfolgt die Hydrolyse der Thioetherbindung von Succinyl-Coenzym A unter Einwirkung des Enzyms Succinyl-CoA-Synthetase unter Bildung von Bernsteinsäure (Succinat) und freiem Coenzym A. Dieser Vorgang geht mit der Freisetzung von Energie einher wird sofort zur Phosphorylierung von GDP verwendet, was zur Bildung des makroergen Moleküls GTP-Phosphat führt. Substratphosphorylierung im Krebszyklus:

wobei F n Orthophosphorsäure ist.

Das bei der oxidativen Phosphorylierung gebildete GTP kann als Energiequelle in verschiedenen energieabhängigen Reaktionen (im Prozess der Proteinbiosynthese, Aktivierung von Fettsäuren usw.) genutzt werden. Darüber hinaus kann GTP zur Bildung von ATP in der Nukleosiddiphosphatkinase-Reaktion verwendet werden.

Das Produkt der Succinyl-CoA-Synthetase-Reaktion, Succinat, wird unter Beteiligung des Enzyms Succinat-Dehydrogenase weiter oxidiert. Bei diesem Enzym handelt es sich um eine Flavindehydrogenase, die als Coenzym (prosthetische Gruppe) ein FAD-Molekül enthält. Durch die Reaktion wird Bernsteinsäure zu Fumarsäure oxidiert. Gleichzeitig wird FAD wiederhergestellt.

wobei E FAD ist, eine prosthetische Gruppe, die mit der Polypeptidkette des Enzyms verbunden ist.

Die bei der Succinat-Dehydrogenase-Reaktion gebildete Fumarsäure bindet unter Einwirkung des Fumarase-Enzyms (Abb. 69) ein Wassermolekül und wandelt sich in Apfelsäure um, die dann in der Malat-Dehydrogenase-Reaktion zu Oxalessigsäure (Oxalacetat) oxidiert wird. Letzteres kann wiederum in der Citrat-Synthase-Reaktion zur Synthese von Zitronensäure genutzt werden (Abb. 67). Aus diesem Grund sind die Transformationen im Krebs-Zyklus zyklisch.

Abbildung 69 – Stoffwechsel von Apfelsäure im Krebs-Zyklus

Die Gleichgewichtsgleichung des Krebs-Zyklus kann wie folgt dargestellt werden:

Daraus ist ersichtlich, dass im Zyklus das Acetylradikal des Rückstands von Acetyl-Coenzym A vollständig zu zwei Molekülen CO 2 oxidiert wird. Dieser Prozess geht mit der Bildung von drei Molekülen reduziertem NAD, einem Molekül reduziertem FAD und einem Molekül hochenergetischem Phosphat – GTP – einher.

Der Krebszyklus findet in der mitochondrialen Matrix statt. Dies liegt daran, dass sich hier die meisten seiner Enzyme befinden. Und nur ein einziges Enzym – die Succinatdehydrogenase – ist in die innere Mitochondrienmembran eingebaut. Einzelne Enzyme des Tricarbonsäurezyklus werden zu einem funktionellen polyenzymatischen Komplex (Metabolon) zusammengefasst, der mit der inneren Oberfläche der inneren Mitochondrienmembran verbunden ist. Durch die Assoziation von Enzymen zu einem Metabolon wird die Effizienz der Funktionsweise dieses Stoffwechselweges deutlich gesteigert und es ergeben sich zusätzliche Möglichkeiten zu seiner Feinregulierung.

Die Merkmale der Regulierung des Tricarbonsäurezyklus werden weitgehend von seiner Bedeutung bestimmt. Dieser Prozess führt die folgenden Funktionen aus:

1) Energie. Der Krebszyklus ist die stärkste Quelle von Substraten (reduzierte Coenzyme – NAD und FAD) für die Gewebeatmung. Darüber hinaus speichert es Energie in Form von hochenergetischem Phosphat – GTP;

2) Plastik. Die Zwischenprodukte des Krebszyklus sind Vorläufer für die Synthese verschiedener Klassen organischer Substanzen – Aminosäuren, Monosaccharide, Fettsäuren usw.

Somit erfüllt der Krebs-Zyklus eine Doppelfunktion: Einerseits ist er ein gemeinsamer Stoffwechselweg, der eine zentrale Rolle bei der Energieversorgung der Zelle spielt, und andererseits versorgt er biosynthetische Prozesse mit Substraten. Solche Stoffwechselvorgänge nennt man amphibolisch. Der Krebs-Zyklus ist ein typischer amphibolischer Zyklus.

Die Regulierung von Stoffwechselprozessen in der Zelle hängt eng mit der Existenz von „Schlüssel“-Enzymen zusammen. Der Schlüssel dazu sind die Enzyme des Prozesses, die seine Geschwindigkeit bestimmen. In der Regel ist eines der „Schlüssel“-Enzyme des Prozesses das Enzym, das seine anfängliche Reaktion katalysiert.

Die „Schlüssel“-Enzyme zeichnen sich durch folgende Merkmale aus. Diese Enzyme

Katalysieren Sie irreversible Reaktionen

haben im Vergleich zu anderen an dem Prozess beteiligten Enzymen die geringste Aktivität;

Sie sind allosterische Enzyme.

Die Schlüsselenzyme des Krebszyklus sind Citrat-Synthase und Isocitrat-Dehydrogenase. Wie Schlüsselenzyme anderer Stoffwechselwege wird ihre Aktivität durch das Prinzip der negativen Rückkopplung reguliert: Sie nimmt mit zunehmender Konzentration von Zwischenprodukten des Krebszyklus in den Mitochondrien ab. So wirken Zitronensäure und Succinyl-Coenzym A als Inhibitoren der Citrat-Synthase, und reduziertes NAD wirkt als Isocitrat-Dehydrogenase-Inhibitoren.

ADP ist ein Aktivator der Isocitratdehydrogenase. Unter Bedingungen eines steigenden Zellbedarfs an ATP als Energiequelle, wenn der Gehalt an Zerfallsprodukten (ADP) darin zunimmt, entstehen Voraussetzungen für eine Erhöhung der Redoxumwandlungsrate im Krebs-Zyklus und damit eine Erhöhung der Energieversorgung .

Tricarbonsäurezyklus

CIRCOXINSÄUREZYKLUS – der Zitronensäurezyklus oder Krebszyklus – ein Weg oxidativer Umwandlungen von Di- und Tricarbonsäuren, die als Zwischenprodukte beim Abbau und der Synthese von Proteinen, Fetten und Kohlenhydraten entstehen, ist in den Organismen von weit verbreitet Tiere, Pflanzen und Mikroben. Entdeckt von H. Krebs und W. Johnson (1937). Dieser Zyklus ist die Grundlage des Stoffwechsels und erfüllt zwei wichtige Funktionen: die Energieversorgung des Körpers und die Integration aller wichtigen Stoffwechselströme, sowohl katabolischer (biologischer Abbau) als auch anaboler (Biosynthese).

Der Krebs-Zyklus besteht aus 8 Phasen (Zwischenprodukte sind im Diagramm in zwei Phasen hervorgehoben), in denen Folgendes geschieht:

1) vollständige Oxidation des Acetylrests zu zwei CO2-Molekülen,

2) Es werden drei Moleküle reduziertes Nicotinamidadenindinukleotid (NADH) und ein reduziertes Flavinadenindinukleotid (FADH2) gebildet, die die Hauptenergiequelle im Zyklus darstellen

3) Durch die sogenannte Substratoxidation entsteht ein Molekül Guanosintriphosphat (GTP).

Im Allgemeinen ist der Weg energetisch günstig (DG0 "= -14,8 kcal.)

Der in den Mitochondrien lokalisierte Krebszyklus beginnt mit Zitronensäure (Citrat) und endet mit der Bildung von Oxalessigsäure (Oxalacetat – OA). Zu den Substraten des Zyklus gehören Tricarbonsäuren – Zitronensäure, Cis-Aconitsäure, Isocitronensäure, Oxalbernsteinsäure (Oxalosuccinat) und Dicarbonsäuren – 2-Ketoglutarsäure (KG), Bernsteinsäure, Fumarsäure, Äpfelsäure (Malat) und Oxalessigsäure. Zu den Substraten des Krebszyklus gehört auch Essigsäure, die in ihrer aktiven Form (d. h. in Form von Acetyl-Coenzym A, Acetyl-SCoA) an der Kondensation mit Oxalessigsäure beteiligt ist, was zur Bildung von Zitronensäure führt. Es ist der Acetylrest, der in die Struktur der Zitronensäure eindringt, oxidiert wird und einer Oxidation unterliegt; Kohlenstoffatome werden zu CO2 oxidiert, Wasserstoffatome werden teilweise von den Coenzymen der Dehydrogenasen aufgenommen, teilweise gelangen sie in protonierter Form in Lösung, also in die Umwelt.

Als Ausgangsverbindung für die Bildung von Acetyl-CoA wird meist Brenztraubensäure (Pyruvat) angegeben, die bei der Glykolyse entsteht und eine der zentralen Stellen in den sich kreuzenden Stoffwechselwegen einnimmt. Unter dem Einfluss eines Enzyms mit komplexer Struktur – der Pyruvatdehydrogenase (EC1.2.4.1 – PDGas) – wird Pyruvat zu CO2 oxidiert (erste Decarboxylierung), Acetyl-CoA und NAD werden reduziert (siehe Diagramm). Allerdings ist die Pyruvatoxidation bei weitem nicht die einzige Möglichkeit zur Bildung von Acetyl-CoA, das auch ein charakteristisches Produkt der Fettsäureoxidation (das Enzym Thiolase oder Fettsäuresynthetase) und anderer Abbaureaktionen von Kohlenhydraten und Aminosäuren ist. Alle an den Reaktionen des Krebszyklus beteiligten Enzyme sind in Mitochondrien lokalisiert und die meisten von ihnen sind löslich, und Succinatdehydrogenase (EC1.3.99.1) ist stark mit Membranstrukturen verbunden.

Die Bildung von Zitronensäure, mit deren Synthese der Zyklus selbst beginnt, mit Hilfe der Citrat-Synthase (EC4.1.3.7 – das kondensierende Enzym im Schema), ist eine endergonische Reaktion (mit Energieaufnahme) und deren Umsetzung ist durch die Nutzung der energiereichen Bindung des Acetylrestes mit KoA [CH3CO~SKoA] möglich. Dies ist die Hauptregulierungsstufe des gesamten Zyklus. Darauf folgt die Isomerisierung von Zitronensäure zu Isozitronensäure über die Zwischenstufe der Bildung von cis-Aconitsäure (das Enzym Aconitase KF4.2.1.3 weist absolute Stereospezifität auf – Empfindlichkeit gegenüber der Position von Wasserstoff). Das Produkt der weiteren Umwandlung von Isocitronensäure unter dem Einfluss der entsprechenden Dehydrogenase (Isocitratdehydrogenase EC1.1.1.41) ist offenbar Oxalbernsteinsäure, deren Decarboxylierung (das zweite CO2-Molekül) zu CH führt. Auch diese Phase ist stark reguliert. Aufgrund einer Reihe von Merkmalen (hohes Molekulargewicht, komplexe Mehrkomponentenstruktur, schrittweise Reaktionen, teilweise gleiche Coenzyme usw.) ähnelt CH-Dehydrogenase (EC1.2.4.2) PDGas. Die Reaktionsprodukte sind CO2 (dritte Decarboxylierung), H+ und Succinyl-CoA. In diesem Stadium wird die Succinyl-CoA-Synthetase, auch Succinatthiokinase (EC6.2.1.4) genannt, aktiviert und katalysiert die reversible Reaktion der Bildung von freiem Succinat: Succinyl-CoA + Phneorg + GDP = Succinat + KoA + GTP. Bei dieser Reaktion findet die sogenannte Substratphosphorylierung statt, d.h. die Bildung von energiereichem Guanosintriphosphat (GTP) durch Guanosindiphosphat (GDP) und Mineralphosphat (Pneorg) unter Nutzung der Energie von Succinyl-CoA. Nach der Bildung von Succinat tritt Succinatdehydrogenase (EC1.3.99.1) in Aktion, ein Flavoprotein, das zu Fumarsäure führt. FAD ist mit dem Proteinteil des Enzyms verbunden und die metabolisch aktive Form von Riboflavin (Vitamin B2). Dieses Enzym zeichnet sich außerdem durch eine absolute Stereospezifität der Wasserstoffeliminierung aus. Fumarase (EC4.2.1.2) sorgt für das Gleichgewicht zwischen Fumarsäure und Apfelsäure (ebenfalls stereospezifisch), und Apfelsäuredehydrogenase (Malatdehydrogenase EC1.1.1.37, die das NAD+-Coenzym benötigt, ist ebenfalls stereospezifisch) sorgt für die Vervollständigung des Krebszyklus, also zur Bildung von Oxalessigsäure. Danach wiederholt sich die Kondensationsreaktion von Oxalessigsäure mit Acetyl-CoA, was zur Bildung von Zitronensäure führt, und der Kreislauf wird wieder aufgenommen.

Succinat-Dehydrogenase ist Teil eines komplexeren Succinat-Dehydrogenase-Komplexes (Komplex II) der Atmungskette und liefert reduzierende Äquivalente (NAD-H2), die während der Reaktion gebildet werden, an die Atmungskette.

Am Beispiel von PDGase kann man das Prinzip der Kaskadenregulation der Stoffwechselaktivität durch Phosphorylierung-Dephosphorylierung des entsprechenden Enzyms durch spezielle PDGase-Kinase und Phosphatase kennenlernen. Beide sind mit PDGase verbunden.

Tricarbonsäurezyklus

Es wird angenommen, dass die Katalyse einzelner enzymatischer Reaktionen im Rahmen eines supramolekularen „Superkomplexes“, dem sogenannten „Metabolon“, erfolgt. Die Vorteile einer solchen Organisation von Enzymen bestehen darin, dass keine Diffusion von Cofaktoren (Coenzyme und Metallionen) und Substraten stattfindet, was zu einem effizienteren Kreislauf beiträgt.

Die Energieeffizienz der betrachteten Prozesse ist gering, jedoch sind 3 Mol NADH und 1 Mol FADH2, die bei der Oxidation von Pyruvat und nachfolgenden Reaktionen des Krebs-Zyklus entstehen, wichtige Produkte oxidativer Umwandlungen. Ihre weitere Oxidation erfolgt durch Enzyme der Atmungskette auch in Mitochondrien und ist mit Phosphorylierung, d. h. die Bildung von ATP aufgrund der Veresterung (Bildung von Organophosphor-Estern) von Mineralphosphat. Die Glykolyse, die enzymatische Wirkung von PDGase und der Krebszyklus – insgesamt 19 Reaktionen – bestimmen die vollständige Oxidation eines Glukosemoleküls zu 6 CO2-Molekülen unter Bildung von 38 ATP-Molekülen – diesem Austausch „Energiewährung“ der Zelle. Der Prozess der Oxidation von NADH und FADH2 durch Enzyme der Atmungskette ist energetisch sehr effizient, erfolgt unter Verwendung von Luftsauerstoff, führt zur Bildung von Wasser und dient als Hauptquelle der Zellenergieressourcen (mehr als 90 %). Allerdings sind Enzyme des Krebszyklus nicht an seiner direkten Umsetzung beteiligt. Jede menschliche Zelle verfügt über 100 bis 1000 Mitochondrien, die Energie für das Leben liefern.

Die integrierende Funktion des Krebszyklus im Stoffwechsel beruht darauf, dass Kohlenhydrate, Fette und Aminosäuren aus Proteinen letztlich in Zwischenprodukte (Zwischenverbindungen) dieses Zyklus umgewandelt bzw. daraus synthetisiert werden können. Die Entfernung von Zwischenprodukten aus dem Zyklus während des Anabolismus muss mit der Fortsetzung der katabolen Aktivität des Zyklus für die ständige Bildung von ATP kombiniert werden, das für die Biosynthese notwendig ist. Daher muss die Schleife zwei Funktionen gleichzeitig ausführen. In diesem Fall kann die Konzentration der Zwischenprodukte (insbesondere OA) sinken, was zu einem gefährlichen Rückgang der Energieproduktion führen kann. Zur Vorbeugung werden „Sicherheitsventile“ eingesetzt, sogenannte anaplerotische Reaktionen (von griechisch „füllen“). Die wichtigste Reaktion ist die Synthese von OA aus Pyruvat, durchgeführt durch Pyruvatcarboxylase (EC6.4.1.1), die ebenfalls in Mitochondrien lokalisiert ist. Dadurch wird eine große Menge an OA angesammelt, was die Synthese von Citrat und anderen Zwischenprodukten gewährleistet, was eine normale Funktion des Krebszyklus ermöglicht und gleichzeitig die Ausscheidung von Zwischenprodukten in das Zytoplasma für die anschließende Biosynthese gewährleistet. Auf der Ebene des Krebszyklus kommt es somit zu einer effektiv koordinierten Integration der Prozesse des Anabolismus und Katabolismus unter dem Einfluss zahlreicher und subtiler Regulierungsmechanismen, darunter auch hormoneller.

Unter anaeroben Bedingungen funktioniert anstelle des Krebs-Zyklus sein oxidativer Zweig bis KG (Reaktionen 1, 2, 3) und der Reduktionszweig von OA zu Succinat (Reaktionen 8®7®6). Gleichzeitig wird nicht viel Energie gespeichert und der Kreislauf liefert nur Zwischenprodukte für die Zellsynthese.

Wenn der Körper von Ruhe zu Aktivität übergeht, besteht die Notwendigkeit, Energie und Stoffwechselprozesse zu mobilisieren. Dies wird bei Tieren insbesondere dadurch erreicht, dass die langsamsten Reaktionen (1–3) umgangen werden und Succinat bevorzugt oxidiert wird. In diesem Fall entsteht CG, das Ausgangssubstrat des verkürzten Krebszyklus, in der Reaktion der schnellen Transaminierung (Übertragung der Amingruppe).

Glutamat + OA = KG + Aspartat

Eine weitere Modifikation des Krebszyklus (der sogenannte 4-Aminobutyrat-Shunt) ist die Umwandlung von CG in Succinat durch Glutamat, 4-Aminobutyrat und Bernsteinsemialdehyd (3-Formylpropionsäure). Diese Veränderung ist im Gehirngewebe wichtig, wo etwa 10 % der Glukose über diesen Weg abgebaut werden.

Die enge Verbindung des Krebszyklus mit der Atmungskette, insbesondere in tierischen Mitochondrien, sowie die Hemmung der meisten Enzyme des Zyklus unter der Wirkung von ATP bestimmen eine Abnahme der Zyklusaktivität bei einem hohen Phosphorylpotential der Zelle, d.h. bei einem hohen Verhältnis von ATP/ADP-Konzentrationen. Bei den meisten Pflanzen, Bakterien und vielen Pilzen wird die enge Kopplung durch die Entwicklung nicht-konjugierter alternativer Oxidationswege überwunden, die es ermöglichen, sowohl die Atmungs- als auch die Zyklusaktivität auch bei hohem Phosphorylpotential auf einem hohen Niveau aufrechtzuerhalten.

Igor Rapanowitsch

Tricarbonsäurezyklus

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Literatur

Strayer L. Biochemie. Pro. aus dem Englischen. M., Mir, 1985

Bohinski R. Moderne Ansichten in der Biochemie. Übersetzt aus dem Englischen, M., Mir, 1987

Knorre D.G., Myzina S.D. Biologische Chemie. M., Höhere Schule, 2003

Kolman J., Rem K.-G. Visuelle Biochemie. M., Mir, 2004

Kurze historische Informationen

Unser Lieblingszyklus ist der CTC oder der Zyklus der Tricarbonsäuren – Leben auf der Erde und unter der Erde und in der Erde ... Stopp, aber im Allgemeinen ist dies der erstaunlichste Mechanismus – er ist universell, er erfolgt durch Oxidation und Zerfall Produkte aus Kohlenhydraten, Fetten und Proteinen in den Zellen lebender Organismen, wodurch wir Energie für die Aktivität unseres Körpers erhalten.

Dieser Prozess wurde von Hans Krebs selbst entdeckt, wofür er den Nobelpreis erhielt!

Er wurde am 25. August 1900 in der deutschen Stadt Hildesheim geboren. Er erhielt eine medizinische Ausbildung an der Universität Hamburg und setzte die biochemische Forschung unter der Leitung von Otto Warburg in Berlin fort.

1930 entdeckte er zusammen mit einem Studenten den Prozess der Neutralisierung von Ammoniak im Körper, der bei vielen Lebewesen, darunter auch beim Menschen, vorkam. Dieser Zyklus ist der Harnstoffzyklus, auch bekannt als Krebs-Zyklus Nr. 1.

Als Hitler an die Macht kam, wanderte Hans nach Großbritannien aus, wo er weiterhin Naturwissenschaften an den Universitäten Cambridge und Sheffield studiert. Indem er die Forschungen des ungarischen Biochemikers Albert Szent-Györgyi weiterentwickelt, erhält er einen Einblick und erstellt den berühmtesten Krebs-Zyklus Nr. 2, oder mit anderen Worten den „Szent-Györgyi-Krebs-Zyklus“ – 1937.

Die Forschungsergebnisse werden an die Zeitschrift „Nature“ geschickt, die jedoch die Veröffentlichung des Artikels verweigert. Dann fliegt der Text zur Zeitschrift „Enzymologia“ in Holland. Krebs erhält 1953 den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin.

Die Entdeckung war erstaunlich: 1935 fand Szent-Györgyi heraus, dass Bernsteinsäure, Oxalessigsäure, Fumarsäure und Äpfelsäure (alle vier Säuren sind natürliche chemische Bestandteile tierischer Zellen) den Oxidationsprozess im Brustmuskel einer Taube verstärken. Welches wurde geschreddert.

Darin laufen Stoffwechselprozesse mit höchster Geschwindigkeit ab.

F. Knoop und K. Martius fanden 1937 heraus, dass Zitronensäure über ein Zwischenprodukt, cis-Aconitsäure, in Isozitronensäure umgewandelt wird. Darüber hinaus könnte Isocitronensäure in a-Ketoglutarsäure und diese Säure in Bernsteinsäure umgewandelt werden.

Krebs bemerkte die Wirkung von Säuren auf die Aufnahme von O2 durch den Brustmuskel der Taube und zeigte deren aktivierende Wirkung auf die Oxidation von PVC und die Bildung von Acetyl-Coenzym A. Darüber hinaus wurden die Prozesse im Muskel durch Malonsäure gehemmt , das der Bernsteinsäure ähnelt und Enzyme, deren Substrat Bernsteinsäure ist, kompetitiv hemmen könnte.

Als Krebs dem Reaktionsmedium Malonsäure hinzufügte, begann die Anreicherung von a-Ketoglutarsäure, Zitronensäure und Bernsteinsäure. Somit ist klar, dass die gemeinsame Wirkung von a-Ketoglutarsäure und Zitronensäure zur Bildung von Bernsteinsäure führt.

Hans untersuchte mehr als 20 Substanzen, die jedoch keinen Einfluss auf die Oxidation hatten. Beim Vergleich der erhaltenen Daten erhielt Krebs einen Zyklus. Da der Forscher zu Beginn nicht genau sagen konnte, ob der Prozess mit Zitronen- oder Isozitronensäure beginnt, nannte er ihn den „Tricarbonsäure-Zyklus“.

Jetzt wissen wir, dass es sich bei der ersten Methode um Zitronensäure handelt. Die richtige Methode ist also der Citrat-Zyklus oder der Zitronensäure-Zyklus.

In Eukaryoten finden TCA-Reaktionen in Mitochondrien statt, während alle Enzyme für die Katalyse, außer 1, im freien Zustand in der mitochondrialen Matrix enthalten sind, mit Ausnahme der Succinatdehydrogenase, die auf der inneren Mitochondrienmembran lokalisiert ist und in diese eingebaut wird die Lipiddoppelschicht. Bei Prokaryoten finden die Reaktionen des Zyklus im Zytoplasma statt.

Lernen wir die Teilnehmer des Zyklus kennen:

2) PIE – Oxalacetat – Oxal-Essigsäure:
da es aus zwei Teilen besteht: Oxalsäure und Essigsäure.

3-4) Zitronen- und Isozitronensäure:

5) a-Ketoglutarsäure:

6) Succinyl-Coenzym A:

7) Bernsteinsäure:

8) Fumarsäure:

9) Apfelsäure:

Wie laufen Reaktionen ab? Im Allgemeinen sind wir alle an das Aussehen des Rings gewöhnt, der unten im Bild dargestellt ist. Nachfolgend ist alles in Etappen aufgeführt:

1. Kondensation von Acetyl-Coenzym A und Oxal-Essigsäure ➙ Zitronensäure.

Die Umwandlung von Acetyl-Coenzym A erfolgt durch Kondensation mit Oxalo-Essigsäure, was zur Bildung von Zitronensäure führt.

Die Reaktion erfordert keinen ATP-Verbrauch, da die Energie für diesen Prozess durch die Hydrolyse der Thioetherbindung mit Acetyl-Coenzym A bereitgestellt wird, das makroerg ist:

2. Zitronensäure geht über cis-Aconitsäure in Isozitronensäure über.

Zitronensäure wird zu Isozitronensäure isomerisiert. Das Umwandlungsenzym – Aconitase – dehydriert zunächst Zitronensäure zu cis-Aconitsäure und verbindet dann Wasser mit der Doppelbindung des Metaboliten, wodurch Isozitronensäure entsteht:

3. Isozitronensäure wird zu a-Ketoglutarsäure und CO2 dehydriert.

Isozitronensäure wird durch eine spezifische Dehydrogenase oxidiert, deren Coenzym NAD ist.

Gleichzeitig mit der Oxidation wird Isocitronensäure decarboxyliert. Durch Umwandlungen entsteht α-Ketoglutarsäure.

4. Alpha-Ketoglutarsäure wird dehydriert ➙ Succinyl-Coenzym A und CO2.

Der nächste Schritt ist die oxidative Decarboxylierung von α-Ketoglutarsäure.

Es wird durch den α-Ketoglutarat-Dehydrogenase-Komplex katalysiert, der in Mechanismus, Struktur und Wirkung dem Pyruvat-Dehydrogenase-Komplex ähnelt. Dadurch entsteht Succinyl-CoA.

5. Succinyl-Coenzym A ➙ Bernsteinsäure.

Succinyl-CoA wird zu freier Bernsteinsäure hydrolysiert, die freigesetzte Energie wird durch Bildung von Guanosintriphosphat gespeichert. Diese Phase ist die einzige im Zyklus, in der Energie direkt freigesetzt wird.

6. Bernsteinsäure ist dehydriert ➙ Fumarsäure.

Die Dehydrierung von Bernsteinsäure wird durch Succinatdehydrogenase beschleunigt, ihr Coenzym ist FAD.

7. Fumarsäure hydratisiert ➙ Apfelsäure.

Fumarsäure, die bei der Dehydrierung von Bernsteinsäure entsteht, wird hydratisiert und es entsteht Äpfelsäure.

8. Apfelsäure wird dehydriert ➙ Oxalsäure-Essigsäure – der Kreislauf ist geschlossen.

Der letzte Prozess ist die durch Malatdehydrogenase katalysierte Dehydrierung von Äpfelsäure;

Das Ergebnis dieser Stufe ist ein Metabolit, von dem aus der Zyklus der Tricarbonsäuren beginnt – Oxalsäure.

In einer Reaktion des nächsten Zyklus werden weitere ml Acetyl-Coenzym A zugeführt.

Wie kann man sich diesen Zyklus merken? Nur!

2) Noch ein langes Gedicht:

Hecht hat Acetat gefressen, es stellt sich heraus, dass es Citrat ist,
Durch Cisaconit entsteht Isocitrat.
Wenn es Wasserstoff ÜBERHÄLTLICH aufgibt, verliert es CO2,
Alpha-Ketoglutarat freut sich riesig darüber.
Die Oxidation kommt – NAD hat Wasserstoff gestohlen,
TDP, Coenzym A nehmen CO2 auf.
Und die Energie erschien kaum in Succinyl,
Sofort wurde ATP geboren und Succinat blieb übrig.
Also kam er zu FAD – er braucht Wasserstoff,
Fumarat trank Wasser und verwandelte sich in Malat.
Dann kam OVER zu Malat, erwarb Wasserstoff,
Der HECHT tauchte wieder auf und versteckte sich leise.

3) Das Originalgedicht ist kürzer:

Hechtacetyllimonil,
Aber Narcissus Horse hatte Angst
Er ist über ihm ISOLIMONO
ALPHA - KETOGLUTARAL.
MIT COENZYM SUCCINIERT,
AMBER FUMAROVO,
Äpfel für den Winter im Angebot,
Wieder in einen Hecht verwandelt.