Изменение скорости реакций ЦТК и причины накопления кетоновых тел при некоторых состояниях

Регуляция цикла трикарбоновых кислот

Реакции цикла трикарбоновых кислот

Основная роль ЦТК заключается в

Цикл трикарбоновых кислот

Окисление ацетата дает много энергии

Регуляция активности пируватдегидрогеназы

Таким образом, работа пируватдегидрогеназы подавляется при избыткев митохондрии (в клетке) АТФиНАДН, что позволяет снизить окисление пирувата и, следовательно, глюкозы в случае когда энергии достаточно.

ЕслиАТФ мало или имеется влияние инсулина, то образуется ацетил-SКоА. Последний в зависимости от условий будет направляться либо в цикл трикарбоновых кислот с образованием энергии АТФ, либо на синтезхолестерина и жирных кислот.

Образующийся в ПВК-дегидрогеназной реакции ацетил-SКоА далее вступает в цикл трикарбоновых кислот(ЦТК, цикл лимонной кислоты, цикл Кребса). Кроме пирувата, в цикл вовлекаются кетокислоты, поступающие из катаболизма аминокислотили каких-либо иных веществ.

Цикл протекает в матриксе митохондрий и представляет собой восемь последовательных реакций: связывание ацетила и оксалоацетата(щавелевоуксусной кислоты) с образованием лимонной кислоты, изомеризация лимонной кислоты и последующие реакции окисления с сопутствующим выделением СО₂. После восьми реакций цикла вновь образуется оксалоацета.

· генерации атомов водорода для работы дыхательной цепи, а именно трехмолекул НАДНи одноймолекулы ФАДН₂.

Кроме этого, в ЦТК образуется

· одна молекула АТФ,

· сукцинил-SКоА, участвующий в синтезе гема,

· кетокислоты, являющиеся аналогами аминокислот – α-кетоглутарат для глутаминовой кислоты, оксалоацетат для аспарагиновой.

 

Главным и основным регулятором ЦТК является оксалоацетат, а точнее его доступность. Наличие оксалоацетата вовлекает в ЦТК ацетил-SКоА и запускает процесс.

Обычно в клетке имеется балансмежду образованием ацетил-SКоА (из глюкозы, жирных кислот или аминокислот) и количеством оксалоацетата. Источникомоксалоацетата является глюкоза(синтез из пирувата в анаплеротической реакции), поступление из фруктовых кислот самого цикла (яблочной, лимонной), образование из аспарагиновой кислоты в результате трансаминирования.

Примером существенной роли оксалоацетата служит активация синтеза кетоновых тел и кетоацидоз плазмы крови при недостаточном количестве оксалоацетата в печени. Такое состояние наблюдается при инсулинзависимом сахарном диабете, при голодании, алкогольном отравлении или длительной физической нагрузке.

 

 

Также некоторые ферменты ЦТК являются чувствительными к аллостерической регуляции метаболитами:

	Ингибиторы	Активаторы
Цитратсинтаза	АТФ, цитрат, НАДН, ацил-S-КоА
Изоцитрат-дегидрогеназа	АТФ, НАДН	АМФ, АДФ
α-Кетоглутарат-дегидрогеназа	Сукцинил-S-КоА, НАДН	цАМФ

 

Для чего образуются восстановленные НАД и ФАД?

Молекулы НАДН и ФАДН₂, образуемые в реакциях окисления углеводов, жирных кислот, спиртов и аминокислот, далее поступают в митохондрии, где ферментами дыхательной цепи осуществляется процессокислительного фосфорилирования.