Chuyên đề Chu kỳ Acid Citric

CHU KỲ Acid CitricGiáo viên hướng dẫn: TS. Võ Văn ToànHọc viên thực hiện: Ngô Kim KhuêLớp: Sinh học thực nghiệm K12NỘI DUNG1. Khái niệm2. Các bước cơ bản của chu trình3. Sản phẩm của chu trình4. Các phương trình phản ứng của chu trình5. Sự tự điều chỉnh6. Các con đường trao đổi chất để đi vào chu trình TCA1. Khái niệm Là một chuỗi những enzym-catalysed phản ứng hoá học, có tầm quan trọng trong hoạt động sống của tất cả tế bào đã sử dụng oxy trong hô hấp tế bào. Ở các tế bào nhân chuẩn, các chu trình acid citric xảy ra trong chất nền của dạng hạt trong tế bàoỞ sinh vật hiếu khí, chu trình axit citric là một phần của con đường trao đổi chất trong quá trình chuyển hoá hóa học của cacbonhydrate, chất béo và prôtêin trong cacbon dioxide và nước, để tạo ra một dạng năng lượng sử dụng được.2. Các bước cơ bản của chu trìnhChu trình acid citric bắt đầu với Acetyl CoA chuyển thành 2C - Acetyl, kết hợp hợp chất nhận 4 cacbon (oxaloacetate) để tạo thành một hợp chất sáu cacbon (citrate).HC 6C sau đó đi qua một loạt các biến đổi hóa học, mất hai nhóm cacboxyl như CO2. Như vậy hợp chất chỉ còn 4C và được biến đổi để trở lại chất 4C ban đầu và chu trình lại tiếp tục.3.Sản phẩm của chu trình Sản phẩm đầu tiên của chu kỳ này là: 1 GTP (hoặc ATP), 3 NADH, 1 QH2, 2 CO2 . Mà hai phân tử Acetyl-CoA được sản xuất từ 1 phân tử đường, hai chu kỳ được chuẩn bị cho mỗi phân tử glucose. Vì vậy ở phần cuối của hai chu kỳ, các sản phẩm là: 2 GTP, 6 NADH, 2 QH2, và 4 CO2. Copyright © 2005 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings4. Các phương trình phản ứng của chu trìnhTổng của tất cả các phản ứng trong chu trình acid citric là:Acetyl-CoA + 3 NAD+ + Q + GDP + Pi + 2 H2O → CoA-SH + 3 NADH + 3 H+ + QH2 + GTP + 2 CO2.Kết hợp các phản ứng xảy ra trong phản ứng oxy hóa pyruvate với những phản ứng diễn ra trong suốt chu trình acid citric. Pyruvate ion + 4 NAD+ + Q + GDP + Pi + 2 H2O → 4 NADH + 3 H+ + QH2 + GTP + 3 CO2 Kết hợp phản ứng ở trên với những phản ứng xảy ra trong quá trình đường phân. Glucose + 10 NAD+ + 2 H + 2 ADP + 2 GDP + 4 Pi + 2 H2O → 10 NADH + 10 H+ + 2 QH2 + 2 ATP + 2 GTP + 6 CO2 5. Sự điều chỉnh	- Các điều chỉnh của chu trình TCA được xác định bởi phần lớn chất bề mặt có sẵn và sản phẩm ức chế.	- NADH, một sản phẩm của tất cả các dehydrogenas trong chu trình TCA ngoại trừ Succinate dehydrogenase,ức chế pyruvate dehydrogenase, isocitrate dehydrogenase, α-ketoglutarate dehydrogenase, citrate synthase.Acetyl-CoA ức chế pyruvate dehydrogenase.Succinyl-CoA ức chế succinyl-CoA synthetase và citrate synthase.Canxi được sử dụng như một chất điều chỉnh. Nó kích hoạt pyruvate dehydrogenase, isocitrate dehydrogenase và α-ketoglutarate dehydrogenase. Điều này làm tăng khả năng phản ứng trong một số bước trong chu kỳ, và do đó làm tăng thông qua con đường này. Citrate được sử dụng để ức chế phản hồi, vì nó ức chế phosphofructokinase - một loại enzyme tham gia vào glycolysis mà xúc tác hình thành fructose 1,6-bisphosphate, một tiền chất của pyruvate. Gần đây đã chứng minh một liên kết quan trọng giữa các hợp chất trung gian của chu kỳ axit citric và yếu tố hypoxia inducible (HIF). HIF là một nhân tố phiên mã trong đó mục tiêu sự hình thành mạch, tu sửa mạch, sử dụng đường, vận chuyển sắt và apoptosis. 6.CON ĐƯỜNG TRAO ĐỔI CHẤT ĐỂ ĐI VÀOCHU KỲ TCA	- Chu trình acid citric là bước thứ ba trong dị hóa carbohydrate.	- Quá trình đường phân phá vỡ đường ( 6C) thành pyruvate (3C) .	- Trong sinh vật nhân chuẩn, Pyruvate di chuyển vào trong ty thể. Nó được chuyển thành acetyl-CoA bởi decarboxylation và vào chu trình acid citric.Trong dị hóa protein, protein được chia nhỏ bởi enzim proteases thành các axit amin cấu thành của nó. Cấu trúc của các-bon amino axit có thể trở thành một nguồn năng lượng đang được chuyển đổi thành acetyl-CoA và vào trong chu trình acid citric. Trong dị hóa chất béo, triglycerides được thủy phân để phá vỡ thành axít béo và glycerol.Trong nhiều mô, đặc biệt là các mô tim, các axit béo được chia nhỏ thông qua một quá trình được gọi là beta oxy hóa mà kết quả trong acetyl-CoA, có thể được sử dụng trong chu trình acid citric. - Chu trình acid citric luôn luôn xảy ra sau quá trình oxy hóa phosphoryl. - Quá trình này tạo năng lượng NADH và QH2, Ôxi hóa chúng để tạo thành NAD+ và Q tương ứng, để có thể tiếp tục chu kỳ. Trong khi chu kỳ axit citric, oxy không sử dụng trực tiếp, oxy hóa phosphoryl. - Chu trình acid citric phụ thuộc vào oxy hoá phosphoryl để cung cấp NAD+ và Q.Tổng số năng lượng thu khi phá vỡ hoàn toàn một phân tử glucose bằng quá trình đường phân, chu trình axit citric và oxy hóa phosphoryl có khoảng 30 ATP phân tử