Ang Krebs cycle, na kilala rin bilang citric acid cycle, ay gumaganap ng mahalagang papel sa cellular respiration. Ito ay isang serye ng mga reaksiyong kemikal na nangyayari sa mitochondria, na bumubuo ng enerhiya sa anyo ng ATP at nagbibigay ng mga precursor para sa iba't ibang biosynthetic na mga landas. Ang pag-unawa sa mga pangunahing hakbang ng Krebs cycle ay mahalaga para sa pag-unawa sa mga metabolic na proseso ng mga buhay na organismo.
1. Panimula sa Krebs Cycle
Ang Krebs cycle ay nagsisimula sa pagpasok ng acetyl-CoA, isang derivative ng pyruvate mula sa glycolysis, sa cycle. Nagtatakda ito ng isang serye ng magkakaugnay na biochemical na reaksyon na humahantong sa paglabas ng enerhiya.
2. Hakbang 1: Pagbubuo ng Citrate
Sa unang hakbang ng Krebs cycle, ang acetyl-CoA ay pinagsama sa oxaloacetate upang bumuo ng citrate. Ang reaksyong ito ay na-catalyzed ng enzyme citrate synthase. Ang citrate ay isang kritikal na intermediate sa cycle at nagsisilbing precursor para sa mga susunod na reaksyon.
3. Hakbang 2: Isocitrate Formation
Ang citrate ay pagkatapos ay na-convert sa isocitrate ng aconitase sa ikalawang hakbang. Ang conversion na ito ay nagsasangkot ng muling pagsasaayos ng citrate molecule, na nagreresulta sa pagbuo ng isocitrate, na mahalaga para sa pagpapatuloy ng Krebs cycle.
4. Hakbang 3: Produksyon ng α-Ketoglutarate
Sa ikatlong hakbang, ang isocitrate ay sumasailalim sa oxidative decarboxylation, na humahantong sa pagbuo ng α-ketoglutarate. Ang reaksyong ito, na na-catalyze ng isocitrate dehydrogenase, ay gumagawa din ng NADH, isang mahalagang cofactor sa cellular respiration.
5. Hakbang 4: Succinyl-CoA Formation
Ang α-Ketoglutarate ay higit na na-oxidize upang makagawa ng succinyl-CoA sa ika-apat na hakbang ng Krebs cycle. Ang reaksyong ito, na na-catalyze ng α-ketoglutarate dehydrogenase, ay bumubuo rin ng isa pang molekula ng NADH at naglalabas ng carbon dioxide bilang isang byproduct.
6. Hakbang 5: Succinate Formation
Ang Succinyl-CoA ay kasunod na na-convert sa succinate sa isang reaksyon na na-catalyze ng succinyl-CoA synthetase. Ang hakbang na ito ay nagsasangkot ng paglipat ng isang pangkat ng pospeyt mula sa CoA patungo sa GDP, na bumubuo ng GTP, na maaaring madaling ma-convert sa ATP.
7. Hakbang 6: Produksyon ng Fumarate
Succinate ay pagkatapos ay oxidized upang bumuo ng fumarate sa tulong ng enzyme succinate dehydrogenase. Ang reaksyong ito ay nagreresulta sa pagbawas ng FAD sa FADH₂, isa pang mahalagang electron carrier na nag-aambag sa produksyon ng ATP sa mga huling yugto ng cellular respiration.
8. Hakbang 7: Malate Formation
Sa panahon ng penultimate na hakbang, ang fumarate ay hydrated upang makagawa ng malate. Ang reaksyong ito, na na-catalyze ng fumarase, ay nagdaragdag ng hydroxyl group sa fumarate molecule upang bumuo ng malate, isang kritikal na pasimula sa huling hakbang ng Krebs cycle.
9. Hakbang 8: Pagbabagong-buhay ng Oxaloacetate
Ang huling hakbang ng Krebs cycle ay nagsasangkot ng oksihenasyon ng malate upang muling buuin ang oxaloacetate, ang tambalang kinakailangan para sa pagpapatuloy ng cycle. Ang reaksyong ito, na na-catalyze ng malate dehydrogenase, ay gumagawa din ng isa pang molekula ng NADH, na kumukumpleto sa cycle.
Ang kahalagahan ng siklo ng Krebs ay nakasalalay sa papel nito bilang isang sentral na hub sa cellular metabolism. Hindi lamang ito bumubuo ng energetic na pera ng cell sa anyo ng ATP ngunit nagbibigay din ng mga intermediate para sa iba't ibang biosynthetic pathways. Sa pamamagitan ng pag-unawa sa masalimuot na hakbang ng Krebs cycle, nagkakaroon tayo ng insight sa pangunahing biochemistry na nagpapatibay sa cellular respiration at produksyon ng enerhiya sa mga buhay na organismo.