قندها درون داخل بدن طی واکنشـهایی بـه انرژی و مواد دیگر تبدیل مـی‌شوند. چرخه کربس چرخه کربس یکی از مراحل تخریب قندها هست که طی آن پیرووات حاصل از گلیکولیز بـه انرژی تبدیل مـی‌شود. چرخه کربس پیرووات طی یک سری واکنشـهای منظم اکسید شده بـه استیل تبدیل مـی‌شود. استیل حاصل با کوآنزیم A ترکیب شده استیل کوآنزیم A را مـی‌سازد کـه در ماتریمـیتوکندری بـه ترکیبات ساده‌تر مبدل مـی‌گردد.
کربس درون سال 1910 مشخص کرد کـه مکانیسم تبدیل پیرووات بـه ترکیبات ساده‌تر طی یک سری واکنشـهای چرخه‌ای صورت مـی‌گیرد این چرخه بـه نام چرخه کربس معروف است. کربس این چرخه را چرخه تری‌کربوکسیلیک اسید (TCA) نامـید.
پیرووات طی یک سری واکنشـهایی بـه استیل کوآنزیم A تبدیل مـی‌شود. این واکنشـها مستلزم یک مجموعه پیرووات دهیدروژناز و یک سری کوآنزیمـهای اختصاصی مانند تیـامـین پیروفسفات ، چرخه کربس اسیدلیپوئیک FAD و NADH است. استیل کوآنزیم A بوجود آمده با داشتن آرایش فضایی مناسب موجب شروع واکنشـهای چرخه کربس مـی‌شود و با متراکم شدن و اتصال بـه اسید اگزالواستیک و از دست COA ، اسید سیتریک را مـی‌سازد. ماتریمـیتوکندری واجد کلیـه آنزیمـها و کوآنزیمـها و سایر عوامل لازم به منظور انجام چرخش TCA است.
در طی چرخه کربس چهار مرحله اکسایش انجام مـی‌گیرد کـه منجر بـه خروج دو مولکول CO2 از باقیمانده پیکر قند ، یعنی استیل کوآنزیم A و آزاد شدن مثبت اتم هیدروژن و بالاخره تشکیل مجدد اسید اگزالواستیک مـی‌گردد و این چرخه هشت مرحله دارد کـه عبارتند از:
مرحله اول
واکنشی هست که بوسیله آنزیم سیترات سنتتاز کاتالیز مـی‌شود. درون این مرحله ، استیل کوآنزیم A با اگزالواستات کـه ترکیبی چهار کربنی هست ترکیب مـی‌شود و تشکیل سیترات با شش اتم کربن مـی‌دهد.مرحله دوم
سیترات حاصل تحت اثر آنزیم آتاز بـه ایزوسیترات تبدیل مـی‌شود. به منظور ایجاد فرآورده واکنش حتما از یک واکنش واسطه بگذرد بدین معنی کـه ابتدا سیترات با از دست یک مولکول آب بـه سیس آتات تبدیل مـی‌شود و پس این ترکیب با پذیرش یک مولکول آب ، ایزوسیترات مـی‌سازد.مرحله سوم
ایزوسیترات حاصل تحت اثر آنزیم ایزوسیترات دهیدروژناز ، دو هیدروژن متصل بـه C-5 را از دست مـی‌دهد و به شکل کتو درمـی‌آید. همچنین گروه کربوکسیل (C-3) را نیز بـه صورت CO2 آزاد ساخته و آلفاکتوگلوتارات تولید مـی‌کند. این واکنش درون واقع نخستین واکنش از چرخه هست که طی آن CO2 ساخته مـی‌شود.مرحله چهارم
کمپلآنزیمـی آلفاکتوگلوتارات دهیدروژناز ، یک مولکول CO2 از آلفاکتوگلوتارات برمـی‌دارد و با اتصال کوآنزیم A بـه آن سوکسینیل کوآنزیم A مـی سازد. درون این واکنش ، NAD بـه عنوان کوآنزیم شرکت مـی‌کند. این مرحله دومـین مرحله از ساخته شدن CO2 طی چرخه کربس است.مرحله پنجم
مرحله بعد تبدیل سوکسینیل کوآنزیم A بـه سوکسینات هست که بوسیله آنزیم سوکسینیل کوآنزیم A سنتتاز کاتالیز مـی‌شود. اهمـیت این واکنش درون ایجاد ترکیب پر انرژی درون شکل GTP است. پیوند تیواستر موجود درون سوکسینیل کوآنزیم A بر اثر آبکافت با آزادسازی کوآنزیم A مقداری انرژی آزاد مـی‌کند کـه برای سنتز GTP مورد استفاده قرار مـی‌گیرد. GTP سریعا فسفات خود را بـه ADP مـی‌دهد و ATP مـی‌سازد.مرحله ششم
در مرحله بعد سوکسینات حاصل تحت تاثیر کوآنزیم FAD دو پروتون از دست مـی‌دهد و به فومارات تبدیل مـی‌شود. آنزیم سوکسینات دهیدروژناز واکنش را کاتالیز مـی‌کند.مرحله هفتم
با اضافه شدن مولکول آب بـه محل پیوند دو گانـه کـه بوسیله آنزیم فوماراز کاتالیز مـی‌شود L- مالات ایجاد مـی‌گردد.مرحله هشتم
در مرحله آخر آنزیم حالات دهیدروژناز دو هیدروژن از حالات برمـی‌دارد و آن را بـه اگزالواستات تبدیل مـی‌کند و بدین سان چرخه TCA کامل مـی‌گردد.از اکسایش یک مولکول پیرووات و تبدیل آن بـه استیل کوآنزیم A و پس وارد شدنش درون چرخه TCA ، سه مولکول CO2 ، یک مولکول GTP و یـا ATPو پنج مولکول کوآنزیم احیـا شده (4 مولکول NADH و یک مولکول FADH2) بوجود مـی‌آیند. بدین ترتیب ، طی چرخه TCA تنـها یک مولکول ترکیب پرانرژی ساخته مـی‌شود. لذا این چرخه بـه تنـهایی مقدار بسیـار کمـی انرژی شیمـیایی آزاد مـی‌سازد.
: چرخه کربس
[چرخه کربس - daneshnameh.roshd.ir چرخه کربس]
نویسنده و منبع | تاریخ انتشار: Thu, 19 Jul 2018 19:30:00 +0000