KREBS Cycle Flashcards

Flashcards related to the Krebs Cycle lecture.

KREBS Döngüsü

Asetil KoA'nın döngüsel oksidasyonu. Yağlar, karbonhidratlar ve proteinlerdeki elektronlar oksidasyona uğratılarak alınır. Mitokondri de oluşur. Trikarboksilik asit döngüsü (TCA döngüsü), Sitrik asit döngüsü olarak ta bilinir.

TCA Döngüsünün Fonksiyonları

Amfiboliktir: Enerji üretilir (Katabolik), Biosentez için öncül oluşturur (Anabolik). Amino asitler ve laktattan glukoz sentezi. Açlık ve beslenme süresince karbohidratlardan yağ sentezi. Nonesansiyel amino asidlerin kaynağıdır (Aspartat, Glutamat). Suksinil CoA porfirinler yani hem sentezi için gereklidir. Asetil CoA dan başka C girişini sağlar (Anaplerotik reaksiyonlar)

Pirüvatın Akıbeti

Hücrenin özelliklerine ve O2 durumuna göre çeşitli yolaklara dahil olur. Piruvattan laktat, asetil CoA, oksaloasetat, alanin sentezlenebilir.

Asetil KoA Kaynakları

TCA döngüsü için yakıt kaynağı olan asetat grubu, hücrelerin başlıca enerji üreten metabolik yollarından elde edilir. Başlıca kaynaklar uzun zincirli yağ asitlerinin beta oksidasyonu, glikoliz, keton cisimlerinin oksidasyonu, etanol oksidasyonu ve amino asitlerin oksidatif yıkımıdır.

Asetil KoA Yapısı

Yapısına katılan moleküller -mercaptoetilamin, pantotenik asit (vitamin B5) ve adenozin 3’- 5’-difosfattır. İndirgenmiş tiyol hali (KoA- SH) açil grupları ile yüksek enerjili tiyoester bağı yapar. Açil gruplarının transferinde rol oynar.

ASETİL CoA

Karbohidrat, yağ ve proteinlerin ortak metabolik ürünüdür ve TCA döngüsünü başlatan bir metabolittir.

Pirüvat dehidrogenaz kompleksi

5 kofaktöre gereksinim duyar: Koenzim A (CoA-SH), Nikotinamid adenin dinukleotid (NAD+), Flavin adenin dinükleotid (FAD), Tiamin pirofosfat (TPP) ve Lipoat. 3 enzim içerir: Pirüvat dehidrogenaz (E1), Dihidrolipoil translokaz (E2) ve Dihidrolipoil dehidrogenaz (E3).

PDH Düzenlenmesi

PDH-P inaktif iken PDH aktifdir. Krebs döngüsüne piruvat girişini kontrol eder. PDH inhibitörleri: ATP, NADH ve Asetil KoA konsantrasyonları. PDH stimülatörleri: Piruvat, Ca2+, ATP, NAD ve Asetil KoA konsantrasyonları. PDH hız kısıtlayıcı enzimdir.

TCA Döngüsünün Rolü

Dekarboksilasyon (besin substratlarının son karbonlarının atılması), ATP üretimi ve NADH ve FADH üretimi. 8 basamaktan oluşan bir siklustur.

OKZALOASETAT

TCA döngüsünün başlaması için Asetil CoA tek başına yeterli değildir, ayrıca Okzaloasetat da gereklidir. TCA döngüsünün önemli bir bileşenidir ve Aneplerotik reaksiyonlarla sürekli üretilir. Primer üretim reaksiyonu PRÜVAT KARBOKSİLAZ’ın katelizlediği reaksiyondur.

PİRÜVAT KARBOKSİLAZ’ın özellikleri

CO2 kullanır, koenzim olarak B vitamin olan biotini kullanır, ATP gereksinir ve 4 eşdeğer subüniteli tetramer enzimdir. Asetil CoA olmaksızın etkili olamaz.

TCA Döngüsü

Sitrat, cis-akonitat, izositrat, α-ketoglutarat, süksinil KoA, süksinat, fumarat, malat, oksaloasetat.

Sitrat sentaz

Oldukça ekzergonik reaksiyon. Asetil grubunun oksaloasetata kondansasyonu. İlk hız kısıtlayıcı basamak.

İzositrat dehidrogenaz

İkinci hız kısıtlayıcı basamaktır. Oksidatif dekarboksilasyon reaksiyonu. Aktivitesi için Mn2+ ya da Mg2+ gibi divalan metal iyonu gerekli. NADH ve CO2 açığa çıkar.

Alfa Ketoglutarat dehidrogenaz

Siklusun 3. ve son hız kısıtlayıcı basamağı. Reaksiyon geri dönüşümsüzdür. PDH gibi komplekse sahip. İkinci CO2 ve NADH oluşumu olan reaksiyon.

Süksinil KoA sentaz

Substrat düzeyinde fosforilasyon. GTP sentezi

Süksinat dehidrogenaz

İç mitokondri zarı bağlı enzim kompleksi. FADH2 çıkar. Üç Demir-sülfür merkezi bulunur. Flavoprotein olarak ETZ’ye katılır. Malonat ve okzaloasetat ile inhibe, ATP, Pi ve süksinat ile aktive olur.

Fumaraz

Tetramer. Substratın trans şekli için stereospesifik.

Malat dehidrogenaz

TCA’nın son reaksiyonu. Siklusun son NADH ı üretilir

İzositrat dehidrogenazın düzenlenmesi

Hız kısıtlayıcı enzimdir ve ADP ile uyarılmaktadır. Yüksek redoks potansiyeli İDH ve TKA döngüsünü inhibe ederken, düşük redoks potansiyeli İDH ve TKA döngüsünü stimüle eder.

TCA nın hız kısıtlayıcı basamakları

Sitrat sentaz, İzositrat dehidrogenaz ve Alfa-ketoglutarat dehidrogenaz.

Enerji bilançosu

Glikoliz= net 2 ATP (anaerobik ortam). Glikoliz +TCA = net 32 ATP (aerobik ortam).

GLİSEROL FOSFAT MEKİĞİ

Stoplazmik NADH ların GLİSEROL FOSFAT MEKİĞİ ile mitokondriye taşınırsa net ATP kazancı 1,5 ATP olur.

MALAT-ASPARTAT MEKİĞİ

Stoplazmik NADH ların MALAT-ASPARTAT MEKİĞİ kullanılırsa net ATP üretimi 2,5 ATP olur.

LAKTİK ASİDEMİ

TCA Döngüsünün klinik öneminde, Anaerobik metabolizmanın aşırılığında görülür.Beyin ve Kas büyük ölçüde etkilenir. Pirüvat metabolizmasında ve TCA döngüsünde yetersizlik. Pirüvat dehidrogenaz kompleksi (PDH) subünit defekti. Laktat,Pirüvat ve alfa-ketoasitlerde artış (asidoz)