چرخه کربس

چرخه کربس واکنشـهای گلیکولیز و چرخه کربس (چرخه اسید سیتریک)| توضیحات ... | چرخه کربس - daneshnameh.roshd.ir | رشد > فعاليت‌هاي علمي > المپياد زيست > زنگ تفريح - چرخه کربس | ورود - چرخه کربس - چرخه کربس - roshd.ir | چرخه کربس - biology1.rozblog.com |

چرخه کربس

واکنشـهای گلیکولیز و چرخه کربس (چرخه اسید سیتریک)| توضیحات ...

مطالب مرتبط: 

عوامل مؤثر درون اکسیداسیون چربی ها

چربی ها و لیپیدها

لیپیدها (چربی)

معرفي رشته بيوشيمي

مقدمـه

اکسایش تنفسی کـه منجر بـه تجزیـه و اکسیداسیون مولکول آلی (گلوکز) و تبدیل آن بـه مولکولهای کوچکتر و سرانجام تولید آب ، دی‌اکسید کربن و انرژی بـه شکلATP است، چرخه کربس درون طی سه مرحله انجام مـی‌گیرد. چرخه کربس درون مرحله اول کـه گلیکولیز خوانده مـی‌شود، گلوکز 6 کربنی بـه دو مولکول سه کربنی تجزیـه شده و مقدار کمـی انرژی بوجود مـی‌آید. چرخه کربس درون مرحله دوم مولکولهای سه کربنی حاصل بـه نوبه خود درون طی یک سری واکنشـهای زیست شیمـیایی دورانی موسوم به چرخه کربس یـا اسید سیتریک بـه تدریج کربن خود را بـه صورت دی‌اکسید کربن از دست داده و هیدروژن آزاد مـی‌کنند.

بالاخره درون مرحله سوم یـا مرحله نـهایی تنفس الکترون بـه توسط یک سری مواد ناقل الکترون کـه بر حسب پتانسیل رودزنجیره‌وار بـه دنبال هم قرار دارند، گرفته شده و سرانجام بـه اکسیژن منتقل مـی‌شوند و آب را تولید مـی‌کنند. درون ضمن احیـا و اکسید شدن مواد ناقل بـه دنبال هم انتقال الکترونـها ، مقداری انرژی الکترونـها رها مـی‌شود کـه برای فعال تلمبه‌های یونی (پروتونی) غشای درونی مـیتوکندری و درون نـهات تولید ATP بـه مصرف مـی‌رسد. 

چرخه کربس واکنشـهای گلیکولیز و   چرخه کربس (چرخه اسید سیتریک)| توضیحات ... mimplus.irمراحل واکنشـهای گلیکولیز

واکنشـهای گلیکولیز بـه صورت خطی پیش مـی‌روند. بطوری کـه ترکیب اولیـه بعد از طی چند واکنش آنزیمـی ترکیبی را مـی‌سازد کـه از لحاظ ماهیت با ترکیب اول کاملا تفاوت دارد. از این رو گفته مـی‌شود کـه گلیکولیز بـه صورت راه است. راه گلیکولیز بـه نام دو دانشمندی کـه در مشخص این راه بسیـار کوشیده‌اند به راه امبدن- مـیرهوف نیز معروف است. راه گلیکولیز اگر از گلوکز آغاز شود شامل 10 مرحله واکنش آنزیمـی است.

فسفریلاسیون گلوکز

ورود D- گلوکز ، درون راه گلیکولیز مستلزم فسفریل‌دار شدن آن بـه گلوکز 6- فسفات هست که بوسیله آنزیم هگزوکیناز کاتالیز مـی‌شود. این آنزیم ، آنزیم اختصاصی هست که گلوکز را درون کربن ششم فسفریل‌دار مـی کند. بدین منظور ، مولکول ATP آبکافت شده و مقداری انرژی برابر 7.3- کیلوکالری بر مول آزاد مـی‌سازد. از این مقدار انرژی3.3- کیلو کالری آن بـه مصرف تشکیل پیوند فسفو گلوکز مـی‌رسد و بقیـه ذخیره مـی‌شود درون نتیجه مقدار انرژی آزاد شده 4- کیلو کالری بر مول است. 

مرحله دوم

تبدیل گلوکز 6- فسفات بـه فروکتوز 6- فسفات است. این واکنش یک واکنش ایزومری شدن هست که بوسیله آنزیم گلوکز فسفات ایزومراز کاتالیز مـی‌شود. 

مرحله سوم

فسفریل‌دار شدن مجدد فروکتوز 6- فسفات بوسیله آنزیم 6- فسفوفروکتوکیناز است. درون این حالت ، آنزیم گروه فسفات حاصل از آبکافت ATP را بـه مولکول فروکتوز 6- فسفات انتقال مـی‌دهد و در نتیجه فروکتوز 6،1- دی فسفات حاصل مـی‌شود. 

مرحله چهارم

مرحله‌ای هست که طی آن گلیسرآلدهید 3- فسفات ساخته مـی‌شود. مولکول فروکتوز 6،1 دی فسفات بوسیله آنزیم آلدولاز به دو ترکیب سه کربن دی‌هیدروکسی استون فسفات و گلیسرآلدهید 3- فسفات تخریب مـی‌شود. دی‌هیدروکسی استون فسفات بـه نوبه خود مـی‌تواند تحت تاثیر آنزیم تریوز فسفات ایزومر بـه گلیسرآلدهید 3- فسفات تبدیل گردد. 

مرحله پنجم

به مرحله اکسایش گلیسرآلدهید 3- فسفات معروف است. درون این مرحله ، گلیسرآلدهید 3- فسفات تحت تاثیرآنزیم گلیسرآلدهید 3- فسفات دهیدروژناز بـه 3،1- دی‌فسفوگلیسریک اسید تبدیل مـی‌گردد. این واکنش نیـازمند کو آنزیم نیکوتین آمـید آدنین دی نوکلئوتید و فسفات کانی است. واکنش درون دو مرحله انجام مـی‌گیرد کـه یکی انرژی‌زاد و دیگری انرژی خواه است. ابتدا گلیسرآلدهید 3-فسفات تحت تاثیر NAD+ اکسید شده و 1- فسفوگلیسریک اسید مـی‌دهد کـه واکنش انرژی‌زا است. سپس این ترکیب بوسیله فسفات کانی فسفریل‌دار شده و 3،1 _ دی‌فسفوگلیسریک اسید را مـی‌سازد کـه انرژی‌گیر است. 

مرحله ششم

این مرحله یکی از مـهمترین مراحل راه گلیکولیز است. زیرا نخستین مرحله‌ای هست که طی آن یک مولکول پر انرژی از نوع ATP سنتز مـی‌شود. به منظور تشکیل مولکول ATP ، حداقل انرژی برابر 7.3- کیلوکالری بر مول لازم است. از برداشت گروه فسفات متصل بـه کربن شماره 1 ترکیب 7.3- کیلوکالری بر مول بـه مصرف تشکیل ATP و 4.5- کیلوکالری بر مول باقی مـی‌ماند. 

مرحله هفتم

واکنش ساده‌ای هست که بوسیله آنزیم فسفوگلیسرو موتاز کاتالیز مـی‌شود. درون این حالت ، فسفات متصل بـه کربن شماره 3 ترکیب 3- فسفوگلیسرات بـه کربن شماره 2 منتقل شده 2- فسفوگلیسرات مـی‌دهد. 

چرخه کربس واکنشـهای گلیکولیز و   چرخه کربس (چرخه اسید سیتریک)| توضیحات ... mimplus.irمرحله هشتم

این واکنش یک واکنش آبگیری از 2- فسفوگلیسرات هست که توسط آنزیم آنولازکاتالیز مـی‌شود. طی این واکنش ، 2- فسفوگلیسرات بـه فسفوانول پیرووات کـه ترکیبی پر انرژی هست تبدیل مـی‌گردد. 

مرحله نـهم

این واکنش نیز یکی دیگر از واکنشـهای مـهم راه گلیکولیز هست که طی آن دومـین مولکول پر انرژی ATP سنتز مـی‌شود. آنزیم پیرووات کیناز واکنش را کاتالیز مـی‌کند. فسفات متصل بـه کربن شماره 2 فسفوانول پیرووات بـه مولکول ADP منتقل و ATP تشکل مـی‌شود. فسفوانول پیرووات ترکیب پر انرژی هست و این انرژی درون پیوند فسفات متصل بـه کربن شماره 2 نـهفته است. درون اثر برداشت این فسفات ، مقداری انرژی برابر 14.8- کیلوکالری بر مول تولید مـی‌شود کـه 7.3- کیلو کالری آن صرف ساخته شدن ATP شده و بقیـه ذخیره مـی‌گردد. 

مرحله آخر

آخرین مرحله راه گلیکولیز واکنشی هست که طی آن پیرووات احیـا شده و لاکتاتتولید مـی‌شود. آنزیم لاکتات دهیدروژناز و کوآنزیم NADH واکنش را کاتالیز مـی‌کند. 

نتیجه

راه گلیکولیز مکانیسم بیوشیمـیایی هست که از آن طریق انرژی شیمـیایی گلوکز دوباره درون سایر فرایندهای بیوشیمـیایی مورد استفاده قرار مـی‌گیرد. از جمع بندی ترکیبات مصرف شده و مواد تولید شده معلوم مـی‌شود کـه تا مرحله تولید گلیسرآلدهید 3- فسفات دو مولکول ATP مصرف مـی‌شود. از سوی دیگر درون تبدیل دو مولکول گلیسرآلدهید 3- فسفات بـه پیرووات نیز چهار مولکول ATP تولید مـی‌گردد. با کم تعداد ATP مصرف شده از تعداد تولید شده، مـیزان کل انرژی حاصل از راه گلیکولیز دو مولکول ATP خواهد بود.

در صورتی که گلیکوژن به عنوان منبع انرژی بکار رود مرحله اول گلیکولیز حذف مـی‌شود. بدین معنی کـه ابتدا گلیکوژن تحت اثر آنزیم فسفریلاز a به گلوکز 1- فسفات تبدیل مـی‌گردد و در مرحله بعد گلوکز 1- بوسیله آنزیم فسفوگلوکوموتاز ، بـه گلوکز 6- فسفات مبدل مـی‌شود. درون این حالت گلوکز 6- فسفات راه گلیکولیز را طی مـی‌کند. بدین ترتیب تعداد ATP تولید شده برابر سه مولکول خواهد بود. تخریب گلوکز بـه این مرحله پایـان نمـی‌یـابد. بلکه مراحل آن بوسیله پیرووات درون مـیتوکندری ادامـه پیدا مـی‌کند و طی آن بقیـه انرژی نـهفته درون مولکول آزاد مـی‌شود. 

مقدمـه

قندها در داخل بدن طی واکنشـهایی به انرژی و مواد دیگر تبدیل مـی‌شوند. چرخه کربس یکی از مراحل تخریب قندها هست که طی آن پیرووات حاصل از گلیکولیزبه انرژی تبدیل مـی‌شود. پیرووات طی یک سری واکنشـهای منظم اکسید شده بـه استیل تبدیل مـی‌شود. استیل حاصل با کوآنزیم A ترکیب شده استیل کوآنزیم A را مـی‌سازد کـه در ماتریمـیتوکندری به ترکیبات ساده‌تر مبدل مـی‌گردد.

کربس درون سال 1910 مشخص کرد کـه مکانیسم تبدیل پیرووات بـه ترکیبات ساده‌تر طی یک سری واکنشـهای چرخه‌ای صورت مـی‌گیرد این چرخه بـه نام چرخه کربس معروف است. کربس این چرخه را چرخه تری‌کربوکسیلیک اسید (TCA) نامـید. 

چرخه کربس واکنشـهای گلیکولیز و   چرخه کربس (چرخه اسید سیتریک)| توضیحات ... mimplus.irایجاد استیل کوآنزیم A

پیرووات طی یک سری واکنشـهایی بـه استیل کوآنزیم A تبدیل مـی‌شود. این واکنشـها مستلزم یک مجموعه پیرووات دهیدروژناز و یک سری کوآنزیمـهای اختصاصی مانند تیـامـین پیروفسفات ، اسیدلیپوئیک FAD و NADH است. استیل کوآنزیم A بوجود آمده با داشتن آرایش فضایی مناسب موجب شروع واکنشـهای چرخه کربس مـی‌شود و با متراکم شدن و اتصال به اسید اگزالواستیک و از دست COA ، اسید سیتریک را مـی‌سازد. ماتریمـیتوکندری واجد کلیـهآنزیمـها و کوآنزیمـها و سایر عوامل لازم به منظور انجام چرخش TCA است. 

مراحل چرخه کربس

در طی چرخه کربس چهار مرحله اکسایش انجام مـی‌گیرد کـه منجر بـه خروج دو مولکول CO2 از باقیمانده پیکر قند ، یعنی استیل کوآنزیم A و آزاد شدن مثبت اتم هیدروژن و بالاخره تشکیل مجدد اسید اگزالواستیک مـی‌گردد و این چرخه هشت مرحله دارد کـه عبارتند از: 

مرحله اول

واکنشی هست که بوسیله آنزیم سیترات سنتتاز کاتالیز مـی‌شود. درون این مرحله ، استیل کوآنزیم A با اگزالواستات کـه ترکیبی چهار کربنی هست ترکیب مـی‌شود و تشکیل سیترات با شش اتم کربن مـی‌دهد. 

مرحله دوم

سیترات حاصل تحت اثر آنزیم آتاز به ایزوسیترات تبدیل مـی‌شود. به منظور ایجاد فرآورده واکنش حتما از یک واکنش واسطه بگذرد بدین معنی کـه ابتدا سیترات با از دست یک مولکول آب بـه سیس آتات تبدیل مـی‌شود و پس این ترکیب با پذیرش یک مولکول آب ، ایزوسیترات مـی‌سازد. 

مرحله سوم

ایزوسیترات حاصل تحت اثر آنزیم ایزوسیترات دهیدروژناز ، دو هیدروژن متصل بـه C-5 را از دست مـی‌دهد و به شکل کتو درمـی‌آید. همچنین گروه کربوکسیل (C-3) را نیز بـه صورت CO2 آزاد ساخته و آلفاکتوگلوتارات تولید مـی‌کند. این واکنش درون واقع نخستین واکنش از چرخه هست که طی آن CO2 ساخته مـی‌شود. 

مرحله چهارم

کمپلآنزیمـی آلفاکتوگلوتارات دهیدروژناز ، یک مولکول CO2 از آلفاکتوگلوتارات برمـی‌دارد و با اتصال کوآنزیم A بـه آن سوکسینیل کوآنزیم A مـی سازد. درون این واکنش ، NAD بـه عنوان کوآنزیم شرکت مـی‌کند. این مرحله دومـین مرحله از ساخته شدن CO2 طی چرخه کربس است. 

مرحله پنجم

مرحله بعد تبدیل سوکسینیل کوآنزیم A بـه سوکسینات هست که بوسیله آنزیم سوکسینیل کوآنزیم A سنتتاز کاتالیز مـی‌شود. اهمـیت این واکنش درون ایجاد ترکیب پر انرژی درون شکل GTP است. پیوند تیواستر موجود درون سوکسینیل کوآنزیم A بر اثر آبکافت با آزادسازی کوآنزیم A مقداری انرژی آزاد مـی‌کند کـه برای سنتز GTP مورد استفاده قرار مـی‌گیرد. GTP سریعا فسفات خود را بـه ADP مـی‌دهد و ATP مـی‌سازد. 

مرحله ششم

در مرحله بعد سوکسینات حاصل تحت تاثیر کوآنزیم FAD دو پروتون از دست مـی‌دهد و به فومارات تبدیل مـی‌شود. آنزیم سوکسینات دهیدروژناز واکنش را کاتالیز مـی‌کند. 

چرخه کربس واکنشـهای گلیکولیز و   چرخه کربس (چرخه اسید سیتریک)| توضیحات ... mimplus.irمرحله هفتم

با اضافه شدن مولکول آب بـه محل پیوند دو گانـه کـه بوسیله آنزیم فوماراز کاتالیز مـی‌شود L- مالات ایجاد مـی‌گردد. 

مرحله هشتم

در مرحله آخر آنزیم حالات دهیدروژناز دو هیدروژن از حالات برمـی‌دارد و آن را بـه اگزالواستات تبدیل مـی‌کند و بدین سان چرخه TCA کامل مـی‌گردد. 

جمع بندی واکنشـهای چرخه TCA

از اکسایش یک مولکول پیرووات و تبدیل آن بـه استیل کوآنزیم A و پس وارد شدنش درون چرخه TCA ، سه مولکول CO2 ، یک مولکول GTP و یـا ATPو پنج مولکول کوآنزیم احیـا شده (4 مولکول NADH و یک مولکول FADH2) بوجود مـی‌آیند. بدین ترتیب ، طی چرخه TCA تنـها یک مولکول ترکیب پرانرژی ساخته مـی‌شود. لذا این چرخه بـه تنـهایی مقدار بسیـار کمـی انرژی شیمـیایی آزاد مـی‌سازد. 

توضیح فیلم:

 بعد از ورود ماده غذایی پیروات تبدیل بـه گلوکز مـی شود. سپس درون طی چرخه کربس تغییر ماهیت و ساختار داده و به قندهای دیگر تبدیل مـی شود. درون ادامـه به منظور تولید انرژی بیشتر الکترون ها به FAD و NAD+  منتقل مـی شوند.

♦♦♦ درون صورت داشتن هرگونـه سوال درون مورد این موضوع به منظور ما نظر بگذارید (در پایین همـین صفحه). درون اسرع وقت بـه تمامـی سوالات شما توسط کارشناس مربوطه پاسخ داده خواهد شد. با تشکر ♦♦♦

مطالب مشابه:

تئوری و مبانی کامل ژل الکتروفورز +تصویری | بیوتکنولوژی

طراحی آزمایش چیست؟ | آموزش کلیـات بـه همراه توضیحات کامل هر مرحله

ده نکته ای کـه در مورد آلبرت انیشتین نمـیدانستید-ted talk

زیست شناسی سلولی (Cell biology)

کتاب راهنمایی نگهداری تجهیزات آزمایشگاهی

: چرخه کربس




[چرخه کربس]

نویسنده و منبع | تاریخ انتشار: Thu, 19 Jul 2018 21:18:00 +0000



چرخه کربس

چرخه کربس - daneshnameh.roshd.ir

قندها درون داخل بدن طی واکنشـهایی بـه انرژی و مواد دیگر تبدیل مـی‌شوند. چرخه کربس چرخه کربس یکی از مراحل تخریب قندها هست که طی آن پیرووات حاصل از گلیکولیز بـه انرژی تبدیل مـی‌شود. چرخه کربس پیرووات طی یک سری واکنشـهای منظم اکسید شده بـه استیل تبدیل مـی‌شود. استیل حاصل با کوآنزیم A ترکیب شده استیل کوآنزیم A را مـی‌سازد کـه در ماتریمـیتوکندری بـه ترکیبات ساده‌تر مبدل مـی‌گردد.

کربس درون سال 1910 مشخص کرد کـه مکانیسم تبدیل پیرووات بـه ترکیبات ساده‌تر طی یک سری واکنشـهای چرخه‌ای صورت مـی‌گیرد این چرخه بـه نام چرخه کربس معروف است. کربس این چرخه را چرخه تری‌کربوکسیلیک اسید (TCA) نامـید.

چرخه کربس چرخه کربس - daneshnameh.roshd.ir mimplus.ir پیرووات طی یک سری واکنشـهایی بـه استیل کوآنزیم A تبدیل مـی‌شود. این واکنشـها مستلزم یک مجموعه پیرووات دهیدروژناز و یک سری کوآنزیمـهای اختصاصی مانند تیـامـین پیروفسفات ، چرخه کربس اسیدلیپوئیک FAD و NADH است. استیل کوآنزیم A بوجود آمده با داشتن آرایش فضایی مناسب موجب شروع واکنشـهای چرخه کربس مـی‌شود و با متراکم شدن و اتصال بـه اسید اگزالواستیک و از دست COA ، اسید سیتریک را مـی‌سازد. ماتریمـیتوکندری واجد کلیـه آنزیمـها و کوآنزیمـها و سایر عوامل لازم به منظور انجام چرخش TCA است.در طی چرخه کربس چهار مرحله اکسایش انجام مـی‌گیرد کـه منجر بـه خروج دو مولکول CO2 از باقیمانده پیکر قند ، یعنی استیل کوآنزیم A و آزاد شدن مثبت اتم هیدروژن و بالاخره تشکیل مجدد اسید اگزالواستیک مـی‌گردد و این چرخه هشت مرحله دارد کـه عبارتند از:مرحله اول واکنشی هست که بوسیله آنزیم سیترات سنتتاز کاتالیز مـی‌شود. درون این مرحله ، استیل کوآنزیم A با اگزالواستات کـه ترکیبی چهار کربنی هست ترکیب مـی‌شود و تشکیل سیترات با شش اتم کربن مـی‌دهد.مرحله دوم سیترات حاصل تحت اثر آنزیم آتاز بـه ایزوسیترات تبدیل مـی‌شود. به منظور ایجاد فرآورده واکنش حتما از یک واکنش واسطه بگذرد بدین معنی کـه ابتدا سیترات با از دست یک مولکول آب بـه سیس آتات تبدیل مـی‌شود و پس این ترکیب با پذیرش یک مولکول آب ، ایزوسیترات مـی‌سازد.مرحله سوم ایزوسیترات حاصل تحت اثر آنزیم ایزوسیترات دهیدروژناز ، دو هیدروژن متصل بـه C-5 را از دست مـی‌دهد و به شکل کتو درمـی‌آید. همچنین گروه کربوکسیل (C-3) را نیز بـه صورت CO2 آزاد ساخته و آلفاکتوگلوتارات تولید مـی‌کند. این واکنش درون واقع نخستین واکنش از چرخه هست که طی آن CO2 ساخته مـی‌شود.مرحله چهارم کمپلآنزیمـی آلفاکتوگلوتارات دهیدروژناز ، یک مولکول CO2 از آلفاکتوگلوتارات برمـی‌دارد و با اتصال کوآنزیم A بـه آن سوکسینیل کوآنزیم A مـی سازد. درون این واکنش ، NAD بـه عنوان کوآنزیم شرکت مـی‌کند. این مرحله دومـین مرحله از ساخته شدن CO2 طی چرخه کربس است.مرحله پنجم مرحله بعد تبدیل سوکسینیل کوآنزیم A بـه سوکسینات هست که بوسیله آنزیم سوکسینیل کوآنزیم A سنتتاز کاتالیز مـی‌شود. اهمـیت این واکنش درون ایجاد ترکیب پر انرژی درون شکل GTP است. پیوند تیواستر موجود درون سوکسینیل کوآنزیم A بر اثر آبکافت با آزادسازی کوآنزیم A مقداری انرژی آزاد مـی‌کند کـه برای سنتز GTP مورد استفاده قرار مـی‌گیرد. GTP سریعا فسفات خود را بـه ADP مـی‌دهد و ATP مـی‌سازد.مرحله ششم در مرحله بعد سوکسینات حاصل تحت تاثیر کوآنزیم FAD دو پروتون از دست مـی‌دهد و به فومارات تبدیل مـی‌شود. آنزیم سوکسینات دهیدروژناز واکنش را کاتالیز مـی‌کند.چرخه کربس چرخه کربس - daneshnameh.roshd.ir mimplus.ir مرحله هفتم با اضافه شدن مولکول آب بـه محل پیوند دو گانـه کـه بوسیله آنزیم فوماراز کاتالیز مـی‌شود L- مالات ایجاد مـی‌گردد.مرحله هشتم در مرحله آخر آنزیم حالات دهیدروژناز دو هیدروژن از حالات برمـی‌دارد و آن را بـه اگزالواستات تبدیل مـی‌کند و بدین سان چرخه TCA کامل مـی‌گردد.از اکسایش یک مولکول پیرووات و تبدیل آن بـه استیل کوآنزیم A و پس وارد شدنش درون چرخه TCA ، سه مولکول CO2 ، یک مولکول GTP و یـا ATPو پنج مولکول کوآنزیم احیـا شده (4 مولکول NADH و یک مولکول FADH2) بوجود مـی‌آیند. بدین ترتیب ، طی چرخه TCA تنـها یک مولکول ترکیب پرانرژی ساخته مـی‌شود. لذا این چرخه بـه تنـهایی مقدار بسیـار کمـی انرژی شیمـیایی آزاد مـی‌سازد.: چرخه کربس




[چرخه کربس]

نویسنده و منبع | تاریخ انتشار: Thu, 19 Jul 2018 19:30:00 +0000



چرخه کربس

رشد > فعاليت‌هاي علمي > المپياد زيست > زنگ تفريح - چرخه کربس

به‌طور کلی گلوکز و سایر قندها، چرخه کربس اسیدهای چرب و اغلب اسیدهای آمـینـه  درون نـهایت با ورود به چرخه کربس (چرخه سیتریک اسید یـا چرخه تری کربوکسیلیک اسید)  و فسفریلاسیون اکسیداتیو منجر بـه تولید انرژی لازم به منظور انجام فرآیندهای مختلف مـی‌شوند. چرخه کربس از مـهمترین فرآیندهای موجود درون درون سلول‌ها کـه به‌خصوص درون سلول‌های جانوری بـه عنوان منبع اصلی تولید انرژی مطرح است،معروف بـه چرخه کربس  هست که اولین بار توسط  هانس کربس شناسایی شد. چرخه کربس گلوکز موجود درون سلول بـه عنوان یکی از اشکال معروف انرژی، درون ابتدا درون سیتوزول وارد واکنش‌هایی موسوم بـه گلیکولیز شده و در نـهایت تبدیل بـه پیرووات مـی‌شود.پیرووات تولید شده طی گلیکولیز، توسط کمپلپیچیده آنزیمـی  پیرووات دهیدروژناز و بر اثر واکنش دکربوکسیلاسیون اکسیداتیو تبدیل بـه ترکیبی موسوم بـه استیل کوآنزیم A مـی‌شود كه ترکیبی کلیدی درون ورود قندها،اسیدهای چرب و اسیدهای آمـینـه بـه چرخه کربس است.

استیل کوآنریم A با ورود بـه درون فضای ماتریمـیتوکندری، چرخه کربس را آغاز مـی‌نماید. بـه طور کلی مـی‌توان چرخه کربس را بـه 8 مرحله تقسیم‌بندی نمود.

1- درون این مرحله استیل کوآنزیم A و اگزالواستات (ترکیب 4 کربنی) بـه وسیله آنزیم سیترات سنتاز و طی یک واکنش برگشت ناپذیر با هم ترکیب شده و منجر بـه تولید ترکیب 6 کربنی سیترات مـی‌شود.

2- درون این مرحله سیترات تولید شده درون مرحله اول توسط آنزیم آتاز و طی یک واکنش برگشت پذیر دچار واکنش‌های  دهیدراسیون و هیدراسیون شده و تولید ایزوسیترات مـی‌نماید

3- درون این مرحله، ایزوسیترات اولین کربن وارد شده از طریق استیل کوآنزیم A را بـه صورت دی اکسید کربن آزاد مـی‌کند. این واکنش برگشت ناپذیر توسط آنزیم  ایزوسیترات دهیدروژناز کاتالیز شده و علاوه بر دی‌اکسید کربن، ترکیبی 5 کربنـه با نام آلفاکتوگلوتارات تولید مـی‌شود.

4- درون این مرحله، بار دیگر آلفاکتوگلوتارات طی واکنشی برگشت‌ناپذیر مولکول دوم دی اکسیدکربن را بـه کمک آنزیم آلفاکتوگلوتارات دهیدروژناز آزاد کرده و منجر بـه تولید ترکیبی 4 کربنـه موسوم بـه سوکسینیل کوآنزیم A مـی‌شود.

5- درون این مرحله، سوکسینیل کوآنزیم A توسط آنزیم سوکسینیل کوآنزیم A سنتتاز تبدیل بـه سوکسینات مـی‌شود. تنـها مرحله ای کـه طی چرخه کربس، بـه طور مستقیم منجر بـه تولید ATP یـا GTP مـی‌شود این مرحله است.

6- درون این مرحله، سوکسینات تولید شده به‌كمک آنزیم سوکسینات دهیدروژناز، اکسید شده و تبدیل بـه فومارات مـی‌شود.

7- درون اين مرحله، فومارات توسط آنزیم فوماراز و طی واکنشی از نوع هیداراسیون تبدیل بـه مالات مـی‌شود.

8- درون مرحله آخر،مالات با استفاده از آنزیم مالات دهیدروژناز و طی واکنش اکسیداسیون تبدیل بـه اگزالواستات مـی‌شود.

گرچه تنـها درون یک مرحله از این چرخه،به طور مستقیم یک مولکول ATP یـا GTP  تولید مـی‌شود، مقدار قابل توجهی از مولکول‌هایی  مثل NADH یـا FADH تولید مـی‌شود که با انتقال الکترون و پروتون بـه مسیر انتقال الکترون‌ها درون فسفریلاسیون اکسیداتیو، منجر بـه تولید مـیزان قابل توجهی انرژی درون سلول مـی‌شوند، بـه طوری کـه به ازای مصرف کامل یک مولکول گلوکز (به عبارتی دو مولکول پیرووات) کـه وارد چرخه کربس و فسفریلاسیون اکسیداتیو مـی‎شود، 32 مولکول ATP  تولید مـی‌شود.

: چرخه کربس




[چرخه کربس]

نویسنده و منبع | تاریخ انتشار: Thu, 19 Jul 2018 06:16:00 +0000



چرخه کربس

ورود - چرخه کربس - چرخه کربس - roshd.ir

به‌طور کلی گلوکز و سایر قندها، چرخه کربس اسیدهای چرب و اغلب اسیدهای آمـینـه  درون نـهایت با ورود به چرخه کربس (چرخه سیتریک اسید یـا چرخه تری کربوکسیلیک اسید)  و فسفریلاسیون اکسیداتیو منجر بـه تولید انرژی لازم به منظور انجام فرآیندهای مختلف مـی‌شوند. چرخه کربس از مـهمترین فرآیندهای موجود درون درون سلول‌ها کـه به‌خصوص درون سلول‌های جانوری بـه عنوان منبع اصلی تولید انرژی مطرح است،معروف بـه چرخه کربس  هست که اولین بار توسط  هانس کربس شناسایی شد. چرخه کربس گلوکز موجود درون سلول بـه عنوان یکی از اشکال معروف انرژی، درون ابتدا درون سیتوزول وارد واکنش‌هایی موسوم بـه گلیکولیز شده و در نـهایت تبدیل بـه پیرووات مـی‌شود.پیرووات تولید شده طی گلیکولیز، توسط کمپلپیچیده آنزیمـی  پیرووات دهیدروژناز و بر اثر واکنش دکربوکسیلاسیون اکسیداتیو تبدیل بـه ترکیبی موسوم بـه استیل کوآنزیم A مـی‌شود كه ترکیبی کلیدی درون ورود قندها،اسیدهای چرب و اسیدهای آمـینـه بـه چرخه کربس است.

استیل کوآنریم A با ورود بـه درون فضای ماتریمـیتوکندری، چرخه کربس را آغاز مـی‌نماید. بـه طور کلی مـی‌توان چرخه کربس را بـه 8 مرحله تقسیم‌بندی نمود.

1- درون این مرحله استیل کوآنزیم A و اگزالواستات (ترکیب 4 کربنی) بـه وسیله آنزیم سیترات سنتاز و طی یک واکنش برگشت ناپذیر با هم ترکیب شده و منجر بـه تولید ترکیب 6 کربنی سیترات مـی‌شود.

2- درون این مرحله سیترات تولید شده درون مرحله اول توسط آنزیم آتاز و طی یک واکنش برگشت پذیر دچار واکنش‌های  دهیدراسیون و هیدراسیون شده و تولید ایزوسیترات مـی‌نماید

3- درون این مرحله، ایزوسیترات اولین کربن وارد شده از طریق استیل کوآنزیم A را بـه صورت دی اکسید کربن آزاد مـی‌کند. این واکنش برگشت ناپذیر توسط آنزیم  ایزوسیترات دهیدروژناز کاتالیز شده و علاوه بر دی‌اکسید کربن، ترکیبی 5 کربنـه با نام آلفاکتوگلوتارات تولید مـی‌شود.

4- درون این مرحله، بار دیگر آلفاکتوگلوتارات طی واکنشی برگشت‌ناپذیر مولکول دوم دی اکسیدکربن را بـه کمک آنزیم آلفاکتوگلوتارات دهیدروژناز آزاد کرده و منجر بـه تولید ترکیبی 4 کربنـه موسوم بـه سوکسینیل کوآنزیم A مـی‌شود.

5- درون این مرحله، سوکسینیل کوآنزیم A توسط آنزیم سوکسینیل کوآنزیم A سنتتاز تبدیل بـه سوکسینات مـی‌شود. تنـها مرحله ای کـه طی چرخه کربس، بـه طور مستقیم منجر بـه تولید ATP یـا GTP مـی‌شود این مرحله است.

6- درون این مرحله، سوکسینات تولید شده به‌كمک آنزیم سوکسینات دهیدروژناز، اکسید شده و تبدیل بـه فومارات مـی‌شود.

7- درون اين مرحله، فومارات توسط آنزیم فوماراز و طی واکنشی از نوع هیداراسیون تبدیل بـه مالات مـی‌شود.

8- درون مرحله آخر،مالات با استفاده از آنزیم مالات دهیدروژناز و طی واکنش اکسیداسیون تبدیل بـه اگزالواستات مـی‌شود.

گرچه تنـها درون یک مرحله از این چرخه،به طور مستقیم یک مولکول ATP یـا GTP  تولید مـی‌شود، مقدار قابل توجهی از مولکول‌هایی  مثل NADH یـا FADH تولید مـی‌شود که با انتقال الکترون و پروتون بـه مسیر انتقال الکترون‌ها درون فسفریلاسیون اکسیداتیو، منجر بـه تولید مـیزان قابل توجهی انرژی درون سلول مـی‌شوند، بـه طوری کـه به ازای مصرف کامل یک مولکول گلوکز (به عبارتی دو مولکول پیرووات) کـه وارد چرخه کربس و فسفریلاسیون اکسیداتیو مـی‎شود، 32 مولکول ATP  تولید مـی‌شود.

: چرخه کربس




[چرخه کربس]

نویسنده و منبع | تاریخ انتشار: Mon, 09 Jul 2018 08:29:00 +0000



چرخه کربس

چرخه کربس - biology1.rozblog.com

چرخه کربس چرخه کربس - biology1.rozblog.com mimplus.ir

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

چرخه کربس:

قندها درون داخل بدن طی واکنشـهایی بـه انرژی و مواد دیگر تبدیل مـی‌شوند. چرخه کربس چرخه کربس یکی از مراحل تخریب قندها هست که طی آن پیرووات حاصل از گلیکولیز بـه انرژی تبدیل مـی‌شود. چرخه کربس پیرووات طی یک سری واکنشـهای منظم اکسید شده بـه استیل تبدیل مـی‌شود. استیل حاصل با کوآنزیم A ترکیب شده استیل کوآنزیم A را مـی‌سازد کـه در ماتریمـیتوکندری بـه ترکیبات ساده‌تر مبدل مـی‌گردد.کربس درون سال ۱۹۱۰ مشخص کرد کـه مکانیسم تبدیل پیرووات بـه ترکیبات ساده تر طی یک سری واکنشـهای چرخه ای صورت مـی گیرد. کربس این چرخه را چرخه تری کربوکسیلیک اسید (TCA) یـا چرخه اسید سیتریک نامـید.

در طی چرخه کربس چهار مرحله اکسایش انجام مـی‌گیرد کـه منجر بـه خروج دو مولکول CO2 از باقیمانده پیکر قند ، چرخه کربس یعنی استیل کوآنزیم A و آزاد شدن مثبت اتم هیدروژن و بالاخره تشکیل مجدد اسید اگزالواستیک مـی‌گردد و این چرخه هشت مرحله دارد کـه عبارتند از:

۱- تولید سیترات:

چرخه اسیدسیتریک با ترکیب واحد چهارکربنی اگزالو استات و و احد دو کربنی گروه استیل از استیلCoA شروع مـی شود. اگزالواستات با استیل CoA و آب واکنش مـیدهد که تا سیترات و CoA تولید شود.

۲- تولید ایزوسیترات از طریق سیس-اتات:

گروه هیدروکسیل نوع سوم مکان مناسبی درون مولکول سترات، به منظور دکربوکسیله شدن اکسایشی مرحله بعد، ندارد. بنابراین سیترات بـه ایزوسیترات ایزومره مـیشود که تا این واحد شش کربنی بتواند متحمل دکربوکسیله شدن اکسایشی درون مرحله بعد گردد. ایزومریزاسیون سیترات با یک مرحله آبگیری و به دنبال آن یک مرحله آبدهی انجام مـیشود. نتیجه آن جابجایی یک اتم هیدروژن و یک گروه هیدروکسیل است. آنزیمـی کـه هر دو مرحله را کاتالیز مـیکند، آتاز[۱] نامـیده مـیشود زیرا سیس-آتات مولکولی حدواسط است.

۳- اکسیداسیون ایزوسیترات به α- کتوگلوتارات وCO2 :

اکنون ما بـه اولین واکنش از چهار واکنش اکسایش-احیـا درون چرخه اسیدسیتریک مـیرسیم. دکربوکسیله شدن اکسایشی ایزوسیترات بوسیله ایزوسیترات دهیدروژناز[۲] کاتالیز مـیشود.

Isocitrate + NAD+                    α-ketoglutarate + Co2 +NADH

ماده حدواسط درون این واکنش اگزالوسوکسینات هست که یک بتاکتواسید ناپایدار مـی باشد. درون صورت اتصال بـه آنزیم CO2  خود را از دست مـیدهد که تا α- کتوگلوتارات تشکیل شود.

۴- اکسیداسیون α- کتوگلوتارات به سوکسینیل CoA و :CO2

تبدیل ایزوسیترات بـه α- کتوگلوتارات با یک واکنش دکربوکسیله شدن اکسایشی دیگر دنبال مـیشود و سوکسینیل CoA از α- کتوگلوتارات بوجود مـی آید.

۵- تبدیل سوکسینیل CoA به سوکسینات:

تبدیل سوکسینیل کوآنزیم A بـه سوکسینات بوسیله آنزیم سوکسیینیل کوآنزیمA کاتالیز مـیشود. اهمـیت این واکنش درون ایجاد ترکیب پرانرژی درون شکل GTP است. پیوند تیواستر موجود درون سوکسینیل کوآنزیمA بر اثر آبکافت با آزادسازی کوآنزیمA مقدار انرژی آزاد مـیکند کـه برای سنتز GTP مورد استفاده قرار مـیگیرد.GTP سریعا فسفات خود را بـه ADP مـیدهد و ATP مـیسازد.

۶- اکسیداسیون سوکسینات بـه فومارات:

در این مرحله سوکسینات حاصل تحت تاثیر کوآنزیم FAD دو پروتون از دست مـیدهد و به فومارات تبدیل مـیشود آنزیم سوکسینات دهیدروژناز واکنش را کاتالیز مـیکند.

۷- هیدراتاسیون فومارات بـه مالات:

هیدراتاسیون قابل برگشت فومارات بـه L-مالات توسط فوماراز (فومارات هیدراتاز) کاتالیز مـیگردد. فوماراز (fumarase) اضافه شدن فضا-ویژه ی یک اتم هیدروژن و یک گروه هیدروکسیل را بـه صورت ترانس کاتالیز مـیکند. گروه هیدروکسیل تنـها بـه یک پیوند دوگانـه فومارات اضافه مـیشود و بنابراین فقط ایزومر نوع L مالات تشکیل مـیشود.

۸- اکسیداسیون مالات بـه اگزالواستات:

در آخرین واکنش چرخه اسیدسیتریک مالات دهیدروژناز وابسته بـه NAD، اکسیداسیون Lمالات بـه اگزالواستات را کاتالیز مـینماید و پذیرنده هیدروژن نیز NAD+ است.

طبقه بندی: چرخه کربس چرخه کربس،برچسب ها:چرخه کربس.کربس.فتوسنتز.،

امتیـاز : :: نتیجه : 4 امتیـاز توسط 4 نفر مجموع امتیـاز : 8 تعداد بازدید مطلب : 566




[چرخه کربس]

نویسنده و منبع | تاریخ انتشار: Mon, 09 Jul 2018 12:11:00 +0000