А. Анаболические функции цитратного цикла.

   Б. Катаболическую функции цитратного цикла.

А. Анаболическая. Функция заключается в том, что субстраты цикла Кребса используются в синтезе других веществ.

 Цикл лимонной кислоты - один из амфиболических путей метаболизма. В нём осуществляются не только окислительные превращения энергетических субстратов до конечных продуктов СО2 и Н2О, но и происходит образование субстратов для других метаболических путей.

- Некоторые промежуточные продукты цикла лимонной кислоты: α-кетоглутарат, сукцинат, оксалоацетат могут использоваться для синтеза заменимых аминокислот; сукцинил-КоА, АТФ- для синтеза гема; α-кетоглутарат, оксалоацетат и др.- для синтеза глюкозы.

 

-Убыль промежуточных продуктов цикла восполняется в реакциях, катализируемых специфическими ферментами. В нормальных условиях реакции, отвлекающие промежуточные продукты из цикла и восполняющие их убыль, находятся в состоянии динамического равновесия, так что концентрация этих продуктов в митохондриях остаётся постоянной.

Реакции, обеспечивающие пополнение фонда промежуточных продуктов ЦТК, называются анаплеротическими (пополняющими). Важнейшая из них - реакция синтеза оксалоацетата из пирувата. Эту реакцию катализирует митохондриальный фермент - пируваткарбоксилаза.

Если для цикла лимонной кислоты не хватает оксалоацетата или какого-нибудь другого промежуточного продукта, то карбоксилирование пирувата ускоряется. В этой реакции в качестве источника энергии используется АТФ.

Реакция протекает в 2 стадии. На первой стадии происходит активация СО2 путём присоединения к одному из атомов азота в молекуле биотина. Эта реакция сопряжена с гидролизом АТФ. На второй стадии активированная карбоксильная группа переносится на пируват. Пируваткарбоксилаза - регуляторный фермент. Если концентрация ацетил-КоА увеличивается, то он действует как аллостерический активатор пируваткарбоксилазы, ускоряя образование оксалоацетата. Таким образом, избыток ацетил-КоА способствует активации цитратного цикла.

Метаболиты цитратного цикла используются не только как субстраты синтеза углеродного скелета ряда соединений, но и являются донорами водорода для образования восстановленных коферментов, участвующих в реакциях синтеза жирных кислот, стероидов и других веществ. Два метаболита нитратного цикла могут дегидрироваться при участии НАДФ-зависимых дегидрогеназ: малата и изоцитрата. Например, малат может поступать из митохондрий в цитозоль клетки.

Так же анаболитические функции ЦТК обусловлены:

- Образованием доноров водорода (НАДН₂, ФАДН₂) для цепи переноса электронов, что приводит к образованию 12 АТФ.

- Синтезом цитрата из ацетил-КоА и оксалоацетата.

В ЦТК образуются следующие метаболиты, что характеризуют анаболитическую функцию:

-предшественник гема – сукцинил-SКоА,

-кетокислоты, способные превращаться в аминокислоты – α-кетоглутарат для глутаминовой кислоты, оксалоацетат для аспарагиновой,

-лимонная кислота, используемая для синтеза жирных кислот,

-оксалоацетат, используемый для синтеза глюкозы.

Б. Катаболическая функция. В этом цикле происходит распад ацетильного остатка, образующегося при распаде пирувата (а последний в свою очередь образуется при распаде глюкозы или из аланина), жирных кислот, кетогенных аминокислот. Субстраты цикла Кребса – α-кетоглутаровую и щавелевоуксусную кислоты превращаются соответственно глутаминовая и аспарагиновая кислоты и т.д. ЦТК – это последняя стадия катаболизма питательных веществ. В ЦТК окисляется общий метаболит ацетил-КоА, который образуется на 2-ой стадии катаболизма белков, углеводов и липидов. Цитратный цикл поставляет в цитоплазму ацетил-КоА, необходимый для синтеза жирных кислот и изопреноидов. Окисление ацетил-КоА в ЦТК приводит к образованию 2СО₂, 3НАДН₂, 1ФАДН₂, 1ГТФ.

ЦТК это:

1) конечный путь окисления большинства органических веществ

2) основной источник запасания энергии в клетке в форме АТФ

 

67