AMFIBOLICZNY CHARAKTER CYKLU KREBSA
Charakter amfiboliczny cyklu Krebsa wynika z tego, że spełnia on, zarówno funkcję kataboliczną – stanowi wspólna drogę końcową w metabolizmie pośrednim, jak i anaboliczną (cykl Krebsa jest punktem wyjściowym do syntezy wielu ważnych biologicznie związków).
Funkcja kataboliczna cyklu Krebsa:
Po wchłonięcie z przewodu pokarmowego produkty trawienia, czyli: glicerol, kwasy tłuszczowe, monosacharydy i aminokwasy dostają się do komórki, gdzie ulegają przemianą wewnątrzkomórkowym – pośrednim:
î kwasy tłuszczowe ulegają β-oksydacji, której produktem końcowym jest odpowiednia ilość cząsteczek acetylo-CoA (zależna od długości łańcucha kwasu tłuszczowego)
î glukoza ulega glikolizie, której produktem jest pirogronian, który po przedostaniu się do mitochondrium może ulec dekarboksylacji oksydacyjnej do acetylo-CoA i wejść do cyklu Krebsa, bądź przy udziale karboksylazy pirogronianowej ulec przekształceniu w szczawiooctan i w ten sposób wejść w cykl kwasów trikarboksylowych.
î glicerol ulega przekształceniom do fosfodihydroksyacetonu, który jest metabolitem pośrednim glikolizy – następuje włączenie w przemianę cukrową.
î szkielet węglowy aminokwasów ulega reakcjom katabolicznym, które kończą się na produktach pośrednich cyklu Krebsa; na pirogronianie, który po karboksylacji do szczawiooctanu wchodzi do cyklu; bądź na acetylo-CoA.
o hydroksyprolina, seryna, cysteina, treonina, glicyna, alanina 4 pirogronian
o asparaginian 4 szczawiooctan
o tyrozyna, fenyloalanina 4 fumaran
o izoleucyna, metionina, walina 4 sukcynylo-CoA
o histydyna, prolina, glutamina, arginina poprzez glutaminian są katabolizowane do α-ketoglutaranu.
Trzecim etapem metabolizmu związków organicznych jest właśnie cykl Krebsa, do którego wchodzi powstały acetylo-CoA, bądź inne związki będące intermediatami w cyklu. Końcowym produktem cyklu Krebsa jest CO2 i woda, a także dochodzi do wytworzenia równoważników redukcyjnych, które przechodząc przez łańcuch oddechowy są źródłem energii.
Funkcja anaboliczna cyklu Krebsa:
Pośrednie produkty cyklu Krebsa wykorzystywane są do syntez.
î Cykl kwasu cytrynowego bierze udział w syntezie glukozy – glukoneogenezie. Głównym enzymem umożliwiającym przejście z cyklu do głównego szlaku glukoneogenezy jest karboksykinaza fosfoenolopirogronianowa, katalizująca rekację:
szczawiooctan + GTP " fosfoenolopirogronian + CO2 + GDP
î Cykl służy również jako źródło szkieletów węglowych do syntezy aminokwasów endogennych. przy udziale odpowiednich transaminaz:
- ze szczawiooctanu powstaje asparaginian
- z α-ketoglutaranu powstaje glutaminian
- z pirogronianu powstaje alanina
î Cykl Krebsa uczestniczy w biosyntezie kwasów tłuszczowych – acetylo-CoA utworzony z pirogronianu w wyniku działania kompleksu dehydrogenazy pirogronianowej stanowi podstawowy element do syntezy kwasów tłuszczowych (błona mitochondrialna jest nieprzepuszczalna dla acetylo-CoA, jego transport jest możliwy przez utworzenie z niego cytrynianu w cyklu Krebsa, który jest transportowany z mitochondrium i w cytozolu przy udziale liazy cytrynianowej następuje utworzenie acetylo-CoA przez odłączenie szczawiooctanu).
î Cykl Krebsa uczestniczy w syntezie cholesterolu, a także sterydów
î Sukcynylo-CoA, będący metabolitem pośrednim cyklu Krebsa bierze udział w syntezie hemu. Kondensuje z glicyna tworząc kwas δ-aminolewulinowy (reakcję katalizuje syntaza ALA)
î α-ketogluran po przekształceniu w glutaminian bierze udział w syntezie puryn
î Szczawiooctan po przekształceniu w asparaginian bierze udział w syntezie puryn i pirymidyn
ludi.lg