Krebs Döngüsü (Sitrik Asit)

Canlı hücrelerin besinleri yükseltgeyerek enerji elde etmesini sağlayan ve bütün yaşam biçimlerinde önemli bir yer tutan kimyasal süreçlerin son aşamasına krebs döngüsü denilmektedir. Farklı biyoloji kaynaklarında krebs döngüsüne trikarboksilik asit döngüsü, sitrik asit döngüsü veya krebs çemberi denilmektedir. Krebs döngüsü başlamadan önce bir takım hazırlık evresinden geçer.

Krebs Döngüsü Hazırlık Evresi
Ökaryotik hücrelerde glikoliz olayı sonrası meydana gelen pirüvik asit ve NADH + H oksijenin ortama girmesiyle ribozoma geçer.

Mitokondri içerisinde bulunan pürivik asitin enerjisi enzimlerin yardımıyla asetil koenzim A (asetil-CoA) olarak adlandırılan 2C (karbonlu) moleküle dönüştürülür. Bu olaylar sırasında pirüvik asitin molekülünden karbondioksit (CO2) ayrılırken, 2 elektron ve bir proton NAD’a aktarılarak NAD +H oluşturulur. Böylece 2 pürivik asitin asetil koenzim A (asetil-CoA) dönüşmesi esnasında 2 karbondioksit (CO2) ve 2 NADH + H oluşur.

KREBS DÖNGÜSÜ

• Hazırlık evresinde 2 pürivik asit 2 asetil koenzim A (asetil-CoA) ‘ya dönüşür.
• Asetil CoA’dan CoA ayrılır ve asetik asitik asitin 4 karbonlu okzaloasetik asit ile birleşerek 2 molekül 6 karbonlu sitrik asiti oluşturur.
• Bulunan 2 sitrik asitin he bir tanesinden 2 molekül karbondioksit (CO2) ayrılır. 2 NADH oluşur. sonucunda ise 5 karbonlu (5C) 2 bileşik meydana gelir.
• Meydana gelen 5 karbonlu (5C) bileşikten birer tane karbondioksit ayrılırak 2 NADH daha oluşur. Bunun sonucunda 2 adet 4 karbonlu bileşik meydana gelir.
• Dört karbonlu(4C) bileşik tekrardan okzaloasetik asiti oluşturarak bir krebsi tamamlar. tüm olaylarında esnasında substrat düzeyinde fosforilasyon ile 2 ATP üretilir. Buna ek olarak 2 FADH2 ve 2 NADH daha oluşur.
• Sonuç olarak krebs döngüsünde 1 glikoz kullanılarak 6 NADH ve 2 FADH2, substrat düzeyinde fosforilasyon ile 2 ATP, 4 CO2 üretimi gerçekleşirken 6 molekül H2O harcanır.

Krebs Döngüsü (DETAYLI)

Krebs döngüsü, keşfedicisi Hans Krebs’un adını almıştır. Ayrıca sitrik asit döngüsü veya trikarboksilik asit döngüsü olarak bilinir. Hücresel solunum için gerekli olan bir dizi kimyasal reaksiyondur; Hücreler için bir koenzim enerji taşıyıcısı olan ATP (adenosin trifosfat) üreten redoks, dehidrasyon, hidrasyon ve dekarboksilasyon reaksiyonlarını içerir. Karbondioksit formundaki atık ürün de, orijinal reaksiyonu yeniden oluşturmak için kullanılan diğer reaktif gruplarının yanı sıra üretilir.

Glikoliz, Piruvat Oksidasyonu ve Krebs Döngüsü

Glikoliz, bir altı-karbon glikoz molekülünü iki üç-karbonlu pirüvat molekülü içine bölme işlemi Krebs döngüsüne bağlanır. Her bir glikoz molekülü için, tekrarlanan, iki kez, iki piruvik asit molekülü oluşturulduğunda, reaksiyonlar meydana gelir. Glikoliz, hücrenin sitoplazmasında meydana gelen bir anaerobik reaksiyondur. Hücresel solunumdaki reaksiyonların geri kalanı aerobiktir, bu nedenle oksijen gerektirir ve hücrenin mitokondrilerinde görülür. Üç-karbon piruvik asit molekülleri, piruvat oksidasyonu vasıtasıyla asetil CoA olarak adlandırılan Coenzim A’ya bağlanan iki-karbon molekülüne dönüştürülür. Krebs döngüsüne giren ürün, asetil CoA’dır.

Krebs Döngüsü Adımları (Maddeler Halinde)

Krebs döngüsü, sekiz adımda kapalı bir döngü kümesidir:

1. İki karbonlu asetil CoA, dört karbonlu bir oksalogasetik asit ile birleştirilir ve sitrik asit veya sitrat olarak adlandırılan altı karbonlu bir bileşik üretmek üzere hidrolize edilir.
2. Sitrat daha sonra, dehidrasyon ve daha sonra yapısını yeniden şekillendirmek için molekülü hidrasyon yolu ile sitratın altı karbonlu izomeriratına dönüştürülür.
3. İzositrat oksitlenir ve açığa çıkan bir karbon dioksit molekülü ile dekarboksilasyon meydana gelir. NAD + koenzim başka bir dinükleotid NADH oluşturmak üzere indirgenmiştir. Karbon molekülünün uzaklaştırılmasıyla, beş-karbon molekülü a-ketoglutarat üretilir.
4. A-ketoglutarat molekülü oksitlenir, NAD + NADH’yi oluşturmak üzere indirgenir ve başka bir karbon molekülü serbest bırakılır. Üretilen dört karbon molekülü, kararsız süksinil CoA bileşiğini oluşturan, Koenzim A ile birleştirir.
5. Bir fosfat grubu, Süksinil CoA’da Koenzim A’nın yerini alır ve daha sonra ATP’yi oluşturmak üzere ADP’ye (adenosin difosfat) aktarılır. Fosfat gruplarının aktarımı, bazı hücrelerde GTP (guanosine trifosfat) oluşturmak üzere GSYİH (guanosin difosfat) arasında gerçekleşir. Kalan dört karbon molekülü süksinat olarak adlandırılır.
6. Krebs döngüsünün kalan basamakları süksinattan oksaloasetik asidi yeniden oluşturur:
7. Süksinat, fumere adı verilen dört karbon molekülü oluşturmak için oksitlenir. Elektron taşıyıcısı FAD (flavin adenin dinükleotid), iki hidrojen atomunun aktarımı ile FADH2’ye indirgenmiştir.
   Fumerate, bir su molekülünün eklenmesiyle malat denilen dört karbonlu moleküle dönüştürülür.
8. Orijinal reaktan oksaloasetik asit, malatın oksidasyonu ile rejenere edilir. Koenzim NAD (nikotinamid adenin dinükleotid), bir hidrojen atomunun aktarımı ile NADH’ye indirgenir.

Krebs Döngüsünün Ürünleri ve Fonksiyonları

Bir döngü için iki karbon molekülü, üç NADH molekülü, bir FADH2 molekülü ve bir ATP veya GTP molekülü üretilir. Her bir glikoz molekülü iki döngü için yeterli iki molekül asetil CoA üretir. Bu ürünler, glükoz başına verimi üretmek için iki ile çarpılabilir. Her bir döngü için doğrudan bir ATP (veya GTP) üretilmesine rağmen, NADH ve FADH2 ürünleri, oksidatif fosforilasyon olarak adlandırılan bir başka hücresel solunum sürecinde ATP (veya GTP) üretebilir.

Krebs döngüsünün ana işlevi, enerji üretmek, ATP veya GTP olarak depolanmak ve taşınmaktır. Çevrim ayrıca, üretilen ara maddelerin, amino asitler, nükleotid bazlar ve kolesterol gibi diğer molekülleri yapmak için gerekli olduğu diğer biyosentetik reaksiyonlar için de merkezdedir. Krebs döngüsü, oksijen kullanan tüm hücrelerde bulunur. Oksidatif fosforilasyon süreciyle birleştiğinde Krebs döngüsü, aerobik hücreler tarafından kullanılan enerjinin çoğunluğunu, insanlar için sağlanan enerjinin yüzde 95’inden daha fazla olan enerji ile üretmektedir.

Krebs Çemberi (Sitrik Asit Döngüsü) – PDF