Enzimi regolatori del ciclo dell'acido citrico

Il ciclo dell'acido citrico è conosciuta soprattutto come la fase finale del metabolismo dei carboidrati , ma è anche la via finale del catabolismo degli acidi grassi e molti aminoacidi . Si tratta di una via metabolica ossidativa conversione atomi di carbonio a CO2 e spinge sintesi di ATP . Il ciclo dell'acido citrico avviene nel citosol di procarioti e nei mitocondri di eucarioti . In procarioti ed eucarioti , il ciclo si svolge in otto fasi . Il ciclo inizia sempre con atomi di carbonio sotto forma di gruppi acetile . Nel caso del metabolismo dei carboidrati , piruvato entra nel ciclo dell'acido citrico utilizzando piruvato deidrogenasi trasferire coenzima A per un gruppo acetile conseguente acetil - CoA . L'equazione netto del ciclo dell'acido citrico è : acetil - CoA + PIL + Pi + 3NAD + + Q -> 2CO2 + CoA + GTP + 3NADH + QH2 . Citrato sintasi e Aconitasi

La prima reazione del ciclo dell'acido citrico è costituito da acetil- CoA condensazione con ossalacetato via citrato sintasi per la produzione di citrato . Questo particolare passo è exergonic ed è uno dei pochi enzimi in grado di sintetizzare un legame carbonio - carbonio senza cofattore ione metallico .

La seconda reazione nel ciclo dell'acido citrico è una reazione di isomerizzazione reversibile. Citrato è catalizzata a isocitrate tramite una molecola intermedia denominato aconitate e aconitasi enzima .
Isocitrato deidrogenasi e alfa -chetoglutarato deidrogenasi

La terza reazione coinvolge isocitrate subire decarbossilazione ossidativa via isocitrate deidrogenasi formazione di alfa- chetoglutarato . Questa reazione riduce anche NAD + in NADH e rilascia un CO2 .

La quarta fase del ciclo dell'acido citrico è un'altra reazione di decarbossilazione ossidativa , rilascia un'altra molecola CO2 , e riduce un'altra NAD + in NADH . In questa reazione , alfa- chetoglutarato forma Succinyl - CoA via alfa - chetoglutarato deidrogenasi .
Succinyl - CoA sintetasi e succinato deidrogenasi

La quinta fase del ciclo dell'acido citrico utilizza succinil - CoA sintetasi a fendere succinil -CoA in succinato . Durante questa reazione un gruppo fosfato sostituisce CoA in succinil - CoA per produrre un succinil - fosfato . Succinil - fosfato poi dona il gruppo fosfato di un suo residuo che produce il succinato prodotto. Il gruppo fosfato viene trasferito dalla sua residuo alla molecola PIL per rilasciare anche una molecola di GTP .

Gli ultimi tre reazioni convertirà succinato al substrato di partenza ossalacetato .

Il sesto reazione è un reazione di deidrogenazione reversibile, che converte succinato a fumarato via succinato deidrogenasi . Questa reazione ripari anche e FAD in FADH2 .
Fumarasi e malato deidrogenasi

Il settimo reazione utilizza fumarasi di catalizzare una idratazione reversibile del fumarato in malato . Questa reazione utilizza anche una molecola d'acqua .

La fase finale del ciclo dell'acido citrico rigenera un ossaloacetato via malato deidrogenasi da malato . Questa reazione finale restituisce il ciclo al suo stato originale e rilascia un altro NADH dal NAD + .
Insight

Comprendere le caratteristiche uniche del ciclo dell'acido citrico aiuterà a chiarire lo scopo e processo del ciclo . Il ciclo dell'acido citrico ha tre gradini irreversibili che servono come punti di regolazione . Le tre reazioni irreversibili sono la reazione uno, tre e quattro . Questi tre passaggi aiutare a regolare la frequenza del ciclo .

Il ciclo dell'acido citrico ha anche intermedi che sono precursori di altre molecole metaboliche e funzioni motivo per cui il ciclo dell'acido citrico non può essere unicamente classificato come catabolico o anabolizzanti . Citrato è utilizzato per la sintesi degli acidi grassi e colesterolo; alfa - chetoglutarato è utilizzato per aminoacidi e sintesi dei nucleotidi; succinil - CoA viene utilizzato per la sintesi dell'eme; malato viene utilizzato per la sintesi piruvato; ossalacetato viene utilizzato per la sintesi del glucosio .

Un altro componente importante è come sei NADH e due QH2 molecole sono riossidato . I sei molecole di NADH portano a 18 molecole di ATP e due molecole QH2 portano a quattro molecole di ATP . Questo sistema di contabilità è basato fuori una molecola di glucosio , che provoca due cicli di acido citrico .