Prinsipper For Biokjemi / Krebs syklus eller Sitronsyresyklus

Citratsynthaseedit

enzymet citratsyntase (E. C. 2.3.3.1 ) finnes i nesten alle levende celler og står som et tempo-making enzym i det første trinnet I Sitronsyresyklusen (Eller Krebs Syklusen). Citratsyntase er lokalisert i eukaryote celler i mitokondriell matrise, men er kodet av nukleært DNA i stedet for mitokondrielt. Den syntetiseres ved bruk av cytoplasmatiske ribosomer, og transporteres deretter inn i mitokondriellmatrisen. Citratsyntase brukes ofte som en kvantitativ enzymmarkør for tilstedeværelsen av intakte mitokondrier.Citratsyntase katalyserer kondensasjonsreaksjonen av to-karbonacetatresten fra acetylkoenzym A og et molekyl av fire-karbonoksaloacetat for å danne seks-karboncitrat.Oksaloacetat vil bli regenerert etter ferdigstillelse Av En runde Av Krebs Syklusen.

• Oksaleddiksyre

• Sitronsyre

acetyl-CoA + oksaloacetat + H2O → citrat + CoA-sh

Oksaloacetat er det første substratet som binder seg til enzymet. Dette induserer enzymet til å endre sin konformasjon, og skaper et bindingssted for acetyl-CoA. Først når denne citroyl-CoA har dannet, vil en annen konformasjonsendring forårsake tioesterhydrolyse Og frigjøre koenzym A. Dette sikrer at energien som frigjøres fra thioesterbindingsspaltningen, vil drive kondensasjonen.

Katalytisk mekanisme for nedbrytning av isocitrat i oksalosuccinat, deretter inn i et sluttprodukt av alfa-ketuglutarat. Oksalosuccinat-intermediatet er hypotetisk; det har aldri blitt observert i dekarboksyleringsversjonen av enzymet.

Akonitaseedit

Akonitase (akonitathydratase; EC 4.2.1.3) er et enzym som katalyserer stereospesifikk isomerisering av citrat til isocitrat via cis-akonitat i trikarboksylsyresyklusen, en ikke-redoksaktiv prosess.

Isocitrat dehydrogenase (EC 1.1.1.42) og (EC 1.1.1.41), også KJENT SOM IDH, er et enzym som deltar i sitronsyresyklusen. Det katalyserer det tredje trinnet i syklusen: oksidativ dekarboksylering av isocitrat, som produserer alfa-ketoglutarat (α-ketoglutarat) OG CO2 ved konvertering AV NAD+ til NADH. Dette er en to-trinns prosess, som involverer oksidasjon av isocitrat (en sekundær alkohol) til oksalosuccinat (et keton), etterfulgt av dekarboksylering av karboksylgruppen beta til ketonet, som danner alfa-ketoglutarat. En annen isoform av enzymet katalyserer den samme reaksjonen, men denne reaksjonen er ikke relatert til sitronsyresyklusen, utføres i cytosol så vel som mitokondrion og peroksisom og bruker NADP+ som en kofaktor i stedet FOR NAD+.

i sitronsyresyklusen gjennomgår isocitrat, produsert fra isomerisering av citrat, både oksidasjon og dekarboksylering. Ved hjelp av enzymet Isocitrat Dehydrogenase (IDH) holdes isocitrat innenfor sitt aktive sted ved å omgi arginin, tyrosin, asparagin, serin, treonin og asparaginsyreaminosyrer. Den første boksen viser den totale isocitrat dehydrogenase-reaksjonen. Reaktantene som er nødvendige for at denne enzymmekanismen skal virke er isocitrat, NAD+ / NADP+ Og Mn2 + Eller Mg2+. Produktene av reaksjonen er alfa-ketoglutarat, karbondioksid OG NADH + H+ / NADPH + H+. Vannmolekyler brukes til å deprotonere oksygen (O3) av isocitrat.Den andre boksen Er Trinn 1, som er oksidasjonen av alfa-C (C#2).Oksidasjon er det første trinnet som isocitrat går gjennom. I denne prosessen blir alkoholgruppen av alfa-karbon (C#2) deprotonert og elektronene strømmer til alfa-C som danner en ketongruppe og fjerner et hydrid av C#2 ved HJELP AV NAD+ / NADP + som en elektron som aksepterer kofaktor. Oksidasjonen av alfa-C muliggjør en posisjon der elektroner (i neste trinn) kommer ned fra karboksylgruppen og skyver elektronene (gjør det dobbeltbundne oksygenet) tilbake på oksygenet eller griper en nærliggende proton av en Nærliggende Lysinaminosyre.Den tredje boksen Er Trinn 2, som er dekarboksylering av oksalosuccinat. I dette trinnet blir karboksylgruppens oksygen deprotonert av en nærliggende Tyrosinaminosyre, og disse elektronene strømmer ned til karbon 2. Karbondioksid forlater beta karbon av isocitrat som en forlater gruppe med elektroner som strømmer til keton oksygen av alfa-C plassere en negativ ladning på oksygen av alfa-C og danner en alfa-beta umettet dobbeltbinding mellom karbon 2 og 3. Det ensomme paret på alfa-c oksygen plukker opp et proton fra en Nærliggende Lysinaminosyre.Den fjerde boksen Er Trinn 3, som er metningen av alfa-beta umettet dobbeltbinding mellom karbon 2 og 3. I dette trinnet av reaksjonen deprotonerer Lysin oksygenet av alfa-karbonet, og det ensomme paret elektroner på oksygenet av alfa-karbonet kommer ned og reformerer ketonbindingen og skyver det ensomme paret (danner dobbeltbindingen mellom alfa-og beta-karbonet) av, plukker opp et proton fra Den nærliggende Tyrosinaminosyren. Denne reaksjonen resulterer i dannelsen av alfa-ketoglutarat, NADH + H + / NADPH + H + OG CO2.

α-ketoglutarat dehydrogenaserediger

oksoglutarat dehydrogenasekomplekset (OGDC) eller α-ketoglutarat dehydrogenasekomplekset er et enzymkompleks, mest kjent for sin rolle i sitronsyresyklusen.Reaksjonen som katalyseres av dette enzymet i sitronsyresyklusen er:

α-ketoglutarat + NAD+ + CoA → Succinyl CoA + CO2 + NADH

denne reaksjonen fortsetter i tre trinn: dekarboksylering av α-ketoglutarat, reduksjon AV NAD + TIL NADH, og påfølgende overføring til CoA, som danner sluttproduktet succinyl CoA.Δ ‘ for denne reaksjonen er -7.2 kcal mol-1. Energien som trengs for denne oksidasjonen er bevart i dannelsen av en tioesterbinding av succinyl CoA.

Succinylkoenzym a syntetaseedit

Succinylkoenzym a syntetase (succinattiokinase) katalyserer dannelsen av succinat og koenzym-a, en 4-karbonmetabolitt, fra succinyl-CoA.Succinyl-CoA syntetase katalyserer et reversibelt trinn i sitronsyresyklusen, som involverer substratnivå fosforylering AV BNP.

Succinat dehydrogenase Eller succinat-koenzym Q reduktase (Sqr) Eller Kompleks II er et enzymkompleks, bundet til den indre mitokondriemembranen av pattedyrs mitokondrier og mange bakterieceller. Det er det eneste enzymet som deltar i både sitronsyresyklusen og elektrontransportkjeden.

i trinn 8 i sitronsyresyklusen katalyserer SQR oksydasjonen av succinat til fumarat med reduksjonen av ubiquinon til ubiquinol. Dette skjer i den indre mitokondriamembranen ved å koble de to reaksjonene sammen.

FumaraseEdit

Fumarase (eller fumarathydratase) er et enzym som katalyserer reversibel hydrering/dehydrering Av Fumarat til S-malat. Fumarase kommer i to former: mitokondriell og cytosolisk. Det mitokondrielle isoenzymet er involvert I Krebs Syklusen (også kjent som Sitronsyresyklusen), og det cytosoliske isoenzymet er involvert i metabolismen av aminosyrer og fumarat. Subcellulær lokalisering er etablert ved nærvær av en signalsekvens på aminoterminalen i mitokondriell form, mens subcellulær lokalisering i cytosolisk form er etablert ved fravær av signalsekvensen funnet i mitokondriell variasjon.Dette enzymet deltar i to andre metabolske veier: reduktiv karboksyleringssyklus (CO2-fiksering)og også i nyrecellekarsinom.

Malatdehydrogenaserediger

Malatdehydrogenase (EC 1.1.1.37) (MDH) er et enzym i sitronsyresyklusen som katalyserer omdannelsen av malat til oksaloacetat (VED BRUK AV NAD+) og omvendt (dette er en reversibel reaksjon). Malat dehydrogenase må ikke forveksles med eplesyre, som katalyserer omdannelsen av malat til pyruvat, som produserer NADPH.Malat dehydrogenase er også involvert i glukoneogenese, syntese av glukose fra mindre molekyler. Pyruvat i mitokondriene virker på av pyruvatkarboksylase for å danne oksaloacetat, et sitronsyresyklus mellomprodukt. For å få oksaloacetatet ut av mitokondriene, reduserer malat dehydrogenase det til malat, og det krysser deretter den indre mitokondriamembranen. En gang i cytosol oksyderes malatet tilbake til oksaloacetat ved cytosolisk malatdehydrogenase. Til slutt omdanner fosfoenolpyruvatkarboksykinase (PEPCK) oksaloacetat til fosfoenolpyruvat.