دورة كريبس - شرح كامل + رسوماتها

دورة كريبس هي الدورة التي تستخدمها الكائنات الهوائية لتوليد الطاقة.

ينتج المنتج في دورة kreb مركبًا على شكل حامض الستريك ، لذلك يشار إلى دورة kreb أيضًا باسم دورة حمض الستريك.

لنلق نظرة على الشرح التالي ،

التنفس الخلوي في دورة كريبس

كما يوحي الاسم ، فإن دورة كريبس مأخوذة من اسم مؤسسها ، السير هانز أدولف كريبس ، الذي بدأ أولاً دورة كريبس أو دورة حمض الستريك.

هو عالم كيمياء حيوية مختلط الجنسية الألمانية والإنجليزية ، وبفضل اكتشاف هذه الدورة المعقدة ، حصل السيد كريبس وفريتز ليبمان على جائزة نوبل في علم وظائف الأعضاء أو الطب في عام 1953.

تبدأ مرحلة التنفس الخلوي بعملية تحلل الجلوكوز ، وهي تكسير الجلوكوز إلى حمض البيروفيك والفسفرة المؤكسدة التي ستنتج Adenotriphosphate أو 2 ATP و 2 NADH.

بعد أن يتم إنتاج جزيئات حمض البيروفيك من عملية تحلل السكر ، ستتم معالجة حمض البيروفيك لدخول المراحل في دورة كريبس.

مراحل دورة كريبس

هناك مرحلتان من الكريبس من المهم معرفة ، أولاً ، مرحلة التحضير حيث يتم تحويل حمض البيروفيك إلى أسيتيل co-A من خلال عملية نزع الكربوكسيل المؤكسدة.

الثانية هي المرحلة في الدورة التي ستحدث في مصفوفة الميتوكوندريا.

1. نزع الكربوكسيل المؤكسد

آلية دورة كريبس

يدخل المركب الناتج عن عملية تحلل السكر على شكل حمض البيروفيك مرحلة نزع الكربوكسيل المؤكسد التي تقع في الميتوكوندريا في خلايا الجسم ثم تدخل في التفاعل التحضيري قبل الدخول في دورة كريبس.

سيتم تحويل حمض البيروفيك من عملية تحلل السكر إلى أسيتيل co-A من خلال عملية الأكسدة. تحدث عملية الأكسدة هذه بسبب إطلاق الإلكترونات ، مما يؤدي إلى انخفاض مكون ذرة الكربون. يشار إلى ذلك من خلال انخفاض في تكوين 3 ذرات كربون في حمض البيروفيك إلى ذرتين من الكربون ، وهذه النتيجة هي أسيتيل CoA. تسمى عملية تقليل مكون الكربون هذه نزع الكربوكسيل المؤكسد.

اقرأ أيضًا: ما هي الفقاريات؟ (شرح وتصنيف)

بالإضافة إلى إنتاج أسيتيل CoA ، فإن عملية الأكسدة في هذه الميتوكوندريا قادرة أيضًا على تحويل NAD + إلى NADH عن طريق التقاط الإلكترونات. النتائج النهائية لمرحلة التحضير هذه هي acetyl-CoA و CO 2 و 2 NADH.

سيتم استخدام أسيتيل CoA الذي هو نتاج هذه المرحلة لعملية دورة كريبس.

2. دورة كريبس

دورة كريبس

في دورة كريبس هناك ثماني مراحل تحدث تفاعلاتها بشكل مستمر من البداية إلى النهاية وتحدث بشكل متكرر ،

تحدث عملية الدورة الكاملة على النحو التالي ،

  1. تشكيل السيترات هو العملية الأولية التي تحدث في دورة كريبس. حيث توجد عملية تكثيف لـ acetyl-CoA مع oxaloacetate والتي ستشكل سترات مع إنزيم سيترات سينسيز.
  2. سيتحول السيترات المنتج من العملية السابقة إلى isocytrate بمساعدة إنزيم akonitase.
  3. إنزيمات نزع الهيدروجين المتساوية قادرة على تحويل isocytrate إلى α-ketoglutarate بمساعدة NADH. في عملية هذا التفاعل يحدث أيضًا إطلاق جزيء واحد من ثاني أكسيد الكربون.
  4. يخضع Alpha-ketoglutarate لعملية أكسدة لإنتاج مادة succinyl-CoA. أثناء هذه الأكسدة ، يقبل NAD + الإلكترونات (يقلل) ليصبح NADH + H +. الإنزيم الذي يحفز هذا التفاعل هو alpha-ketoglutarate dehydrogenase.
  5. يتم تحويل Succinyl-CoA إلى سكسينات. تُستخدم الطاقة المنبعثة في تحويل ثنائي فوسفات الغوانوزين (الناتج المحلي الإجمالي) والفسفرة (Pi) إلى ثلاثي فوسفات الجوانوزين (GTP). يمكن بعد ذلك استخدام GTP لإنشاء ATP.
  6. سوف يتأكسد السكسينات الناتج من العملية السابقة إلى فومارات. خلال هذه الأكسدة ، سيقبل FAD الإلكترونات (الاختزال) ويصبح FADH 2 . يحفز إنزيم نازعة الهيدروجين سكسينات إزالة اثنين من الهيدروجين من السكسينات.
  7. التالي هو عملية الترطيب ، هذه العملية تؤدي إلى إضافة ذرة هيدروجين إلى رابطة الكربون (C = C) بحيث تنتج منتجًا على شكل مالات.
  8. يتم بعد ذلك أكسدة المالات لإنتاج أوكسالأسيتات بمساعدة إنزيم مالات ديهيدروجينيز. سوف يلتقط Oxaloacetate الأسيتيل CoA بحيث يمكن أن تستمر دورة كريبس. النتيجة النهائية لهذه المرحلة هي أيضًا NADH.
اقرأ أيضًا: نصائح لجسم لائق وجميل من طراز لا فيكتوريا سيكريت

نتائج دورة كريبس

كمية الطاقة (ATP) المتولدة في دورة كريبس هي 12 ATP

3 NAD + = 9 ATP

1 FAD = 2 ATP

1 ATP = 1 ATP

بشكل عام ، يمكننا أن نستنتج أنه من جميع العمليات المذكورة أعلاه ، تهدف دورة كريبس إلى تحويل Acetyl-CoA و H 2 O إلى CO2 وإنتاج طاقة عالية في شكل ATP و NADH و FADH.

مرجع

  • دورة حمض السيتريك - أكاديمية خان