دورة حمض الستريك هي جزء من عملية التمثيل الغذائي التي تسمى التنفس الهوائي. يحدث التنفس الهوائي في خلايا جميع الكائنات الحية ، من النباتات إلى البشر. في التنفس الهوائي ، تقوم جزيئات البيروفات ، المشتقة من الجلوكوز ، بإنتاج طاقة للخلية في دورة حمض الستريك. خلال الفترة التي تنفق فيها البيروفات في دورة حمض الستريك ، يتم طرد جزيئات الكربون الخاصة بها كنفايات.
التنفس الهوائي
يعرف التنفس الهوائي أيضا باسم الأيض الهوائي ، الأيض التأكسدي أو التنفس الخلوي. وهي عملية التمثيل الغذائي حيث يتم كسر الروابط الكيميائية لخلق الطاقة في شكل ثلاثي الفوسفات الأدينوزين ، أو اعبي التنس المحترفين. تُسمى العملية الهوائية ، لأنها تحدث فقط عندما يكون الأكسجين متاحًا بسهولة لاستخدام الخلية. ينتج الجلوكوز والأكسجين الكربوهيدرات طاقة للخلية الحية.
تحلل
العملية الأولى في التنفس الخلوي هي التحلل الجلدي ، الذي يحدث في سيتوبلازم الخلية النباتية أو الحيوانية. ATP ينهار جزيء الجلوكوز واحد إلى جزيئين من البيروفات ثلاثية الكربون ، أو CH3COCOO؟ يطلق الجليكوليسيس أربعة جزيئات من ATP عن طريق إطلاق بعض الطاقة المخزنة في الروابط الكيميائية للجلوكوز. الطاقة المتبقية من الجلوكوز هي في جزيئين من البيروفات المنتجة في تفاعل التحلل الجلدي. في وجود الأكسجين ، تخضع جزيئات البيروفات لنقل فعال في الميتوكوندريا حيث ستدخل دورة حمض الستريك.
دورة حمض الستريك
في مصفوفة الميتوكوندريا ، يزيل مركب البيروفات ديهيدروجينيز كربونًا واحدًا وجزيئين أكسجين من مجموعة الكربوكسيل في البيروفيل. هذا ينتج جزيء واحد من ثاني أكسيد الكربون ، أو ثاني أكسيد الكربون. يبقى جزء ثنائي الكربون من البيروفات يسمى مجموعة الأسيتيل (C2H3O). يحفز مركب البيروفات ديهيدروجينيز التعلق بمجموعة الأسيتيل هذه على الإنزيم المساعد A ، لتشكيل acetyl-CoA. لكل جزيء جلوكوز ، يدخل جزيئين من الأسيتيل- CoA دورة حمض الستريك. تعرف دورة حمض الستريك أيضًا بدورة كريبس أو دورة حمض ترايكاربوكسيلي. الأسيتيل - CoA متفاعل للغاية ، وينقل مجموعة الأسيتيل إلى أوكسالاسياتيت لإنتاج سيترات - أول وسيط في دورة حمض الستريك.
Pyruvate كربونات
يتفاعل الكربونان الموجودان في الأسيتيل - COA مع أربعة ذرات كربونية في oxaloacetate لإنتاج سيترات ، جزيء من ستة كربون. في التفاعلات اللاحقة في دورة حمض الستريك ، يتم إنتاج ATP ويتم فقد اثنين من كربونات البيروفات الأصلية كجزيئين من نفايات CO2. في نهاية الدورة ، يبقى فقط oxaloacetate أربعة الكربون. أثناء التنفس الهوائي ، تنفث ذرات الكربون الثلاثة من جزيئات البيروفات من الكائن الحي باعتبارها ثاني أكسيد الكربون.
