Лимон қышқылы айналымның сатылары. Пируваттың өзгеруі

Лимон қышқылы айналымның сатылары. Пируваттың өзгеруі

Лимон қышқылына айналымына  даярлық. Лимон  қышқылының айналымына даярлық пируват  молекуласының өзгеруінен басталады.Атап айтқанда, пируват көміртектің  ( С) бір атомын СО түрінде жоғалтатыны.

                                                                           Пируват                                          Ацетилкофермент ∙А                                  (Ацети К₀  А

  Н

  Н⁺

Осы  кезде  кофермент   А пируватының қалған  екі көміртек ацетил тобын қосып алады да, лимон қышқылы айналымның алғашқы сатысына өтеді.

    НАД⁺ пируват пен кофермент А-дан 2Н-ты қосып алып, НАД*Н+ Н⁺ -ке айналады Реакция нәтижесінде түзілген ацетил К₀А лимон қышқылының сатысына өтеді де, лимон қышқылы айналымына даярлық аяқталады. Даярлық аяқталғаннан соң лимон қышқылының айналым реакциясы басталады. Ол реакция сағат  тілінің бағытымен жүреді. Реакцияға бастапқы зат ретінде ацетил  К  А қатысады. Ол өзіндегі екі көміртекті ацетил тобын төрт  көміртекті қосылыс  - қымыздық сірке  қышқылына беріп, алты көміртекті қосылыс – лимон қышқылына айналды. Бұл реакция – ферменттердің жәрдемімен үздіксіз жүріп отыратын күрделі процесс. Лимон қышқылы екі көміртек атомын  СО₂ түрінде бөліп шығарады да, қалған төрт көміртек атомынан жаңа қымыздық сірке молекуласы түзіліп отырады.

   Лимон қышқылының айналымын 1930 жылдары ағылшын биохимигі Г.Кребс  ашты. Сондықтан бұл процесс Г.Кребстің  атымен аталды. Осы еңбегі үшін  Г.Кребс 1953 жылы Нобель сыйлығының  лауреаты атағын алды.

1. Біз тыныс алу мүшелеріміз арқылы СО₂ өнімдерін бөліп шығарамыз. Ол өнімдер пируват молекуласы реакцияға түскен кезде пайда болды.
2. Сутек атомдары  лимон қышқылдарының айналымының  әрбір сатысында ыдырайды да, олар электрондардың акцепторларына беріледі. Осы уақытта  НАД⁺ және ФАД түзіледі. Бұлар қайтадан сутек атомдарын қосып алып, НАД∙Н+Н⁺ және ФАД∙Н₂ - ге айналады.
3. Лимон қышқылының әр айналымында АТФ-тың бір молекуласы синтезделеді.
4. Лимон қышқылының айналымы мынадай жалпы теңдеумен қорытылады:                                           а) қымыздық сірке қышқылы    Ацетил К  А   АДФ + Ф   3НАД∙Н⁺    ФА;                                                    ә) реакция нәтижесінде мынадай заттар түзіледі: қымыздық сірке қышқылы +2СО₂ +К А+АТФ+3НАД∙Н+3Н⁺+ФАД∙Н₂.

Н⁺ қоймасын толтыру. Электрондар тасымалдау тізбегі. Реакцияның бастапқы заты ретінде глюкоза ферменттердің жәрдемімен толық ыдырайды (глюкозаның отекті ыдырауын еске түсіріңдер ). Осы бөлінген энергия АТФ синтезіне қатысқанымен, оның негізгі бөлігі электрондармен толықтырылған тасымалдаушы молекулалар НАД∙Н+Н⁺ және ФАД∙Н₂ түрінде жинақталады. Бұл молекулалр гликоз бен лимон қышқылы айналымының өнімдері екенін ескерген жөн. Тасымалдаушы молекулалар сутектің атомдарын электрондар тасымалдау тізбегіне береді де,  қайтадан сутектің жаңа атомдарын тасымалдауға дайын тұрады. Бұл процесс үздіксіз жүріп жатады.

   Сутек атомдары митохондрияның ішкі мембранасына өтіп, ферменттердің әсерінен тотығып,электрондарын жоғалтады:

Н – е   Н⁺

  Бұл тотығудың нәтижесінде пайда болған сутектің электрондары мен катиондарын     Н⁺ - ті тасымалдайтын молекулалар қосып алып, мембрананың ішкі жағына өткізеді. Олар сол жерде оттекпен қосылады ( митохондрияға молекула күйіндегі оттек сытрқы ортадан үздіксіз келіп тұрады):

О₂ - 4 е   2О ⁻

    Митохондрияның сыртқы мембранасына  Н⁺, ал ішкі жағына теріс зарядты бөлшектер, яғни аниондар жинақталады. Мембрананың сыртқы және ішкі жағында қарамаөқарсы зарядталған бөлшектердің саны арта түседі. Олардың санының артуына байланысты арасындағы потенциал айырмашылығы да артады.

      Қарама-қарсы  зарядтардың потенциал  айырмашылығы артқанда, энергияға  толы бөлшектер бір-бірімен қосылуға  әрекет жасайтынын физика курсынан  білесіңдер. Мембрананың кейбір жерлерінде АТФ-ті синтіздейтін фермент молекулалары орналасқан. Ол ферменттің молекуласында Н⁺ катиондары өте алатын каналдар болады. Мембрананың сыртындағы катиондардың Н⁺ потенциал айырмашылығы шамадан тыс көбейіп кетеді. Осы уақытта электр өрісінінің күшімен оң зарядталған бөлшектер Н⁺АДФ ферменттерінің каналдары арқылы мембрананың ішкі жағына өтеді де, оттекпен әрекеттеседі, нәтижесінде су молекуласы түзіледі:

4Н⁺ + О₂   2Н₂О

  Электрон тасымалдаушы тізбек мамбрананың  ішкі қабатында, ал Н⁺ қойма (акцептор) ішкі және сытрқы мембраналар арасында болады. Н⁺ иондарының  қоймаға толуына байланысты энергия жинақталып, АТФ синтезіне жұмсалады. Мембрананың түтікшелері арқылы сырттан іш жағына Н⁺ иондары өтеді. Олардың энергиясы АДФ пен Ф –тың қосылуына жұмсалады. Бұл реакцияның нәтижесіндеАТФ молекуласы синтезделеді. Осы жолмен АТФ синтезделген сайын Н⁺ қоймасында жиналған энергия азая береді.   НАД∙Н₂-ден электрон тасымалдау тізбегі арқылы келген электрондардың есебінен қойма үнемі Н⁺ ионымен толықтырылып, жұмсалған энергия өз қалпына келіп отырады.  

Алматы  облысы

Еңбекшіқазақ  ауданы

Д.А.Қонаев атындағы орта мектеп 

Тақырыбы: Лимон қышқылы айналымның сатылары. Пируваттың өзгеруі  
 
 

Орындаған:  Шорманова Айғаным

Тексерген: Сейдаметова  Н. 
 
 
 
 

2011-2012ж