Цитрат циклінің биологиялық маңызы.

Цитрат циклінің (ЦЦ) негізгі маңызы бұл: 1.ЦЦ –АТФ-тің негізгі шығу көзі; 2.ЦЦ-бұл барлық кластағы қосылыстардың катаболизмінің терминалдық этапы, 3.ЦЦ-анаболизм процесінде маңызды роль атқарады. Мысалы, цитраттан май қышқылдары, -кетоглутараттан аминоқышқылдар, оксалоацетаттан аминоқышқылдар мен көмірсулар, сукцинил-КоА-дан гем синтезі және т.б.

Катаболизмнің жалпы жолдарының тыныс алу тізбегімен қосарлануы.

Катаболизмнің жалпы жолдарында 5 дегидрлену реакциясы өтеді: 1-пируват дегидрленуі және 4 ЦЦ-да. Бұл реакциялар нәтижесінде 10 протон де-гидрогеназалар коферменттерін тотықсызданды-рады (НАДН2-лер) да, олар тыныс алу тізбегінде тотығады. Тотыққан НАД-тар қайтадан кофер-менттік қызмет атқаруға пайдаланылады (катабо-лизмнің жалпы жолдарында. Коферменттердің регенерациясы – бұл дегидрлену реакциясының өтуі үшін міндетті жағдай болып табылады. Сондықтан, катаболизмнің жалпы жолдары және тынысалу тізбегі өзара үздіксіз байланысқан болады және жеке қызмет етуі мүмкін емес.

АТФ түзілуі көзқарасынан қарастырғанда, Кребс циклінің тотығу рғеакциялары нәтижесінде бөлінетін энергияның басым бөлігі НАДН мен ФАДН₂ тасымалдайтын электрондарда шоғырланған. Бұл қосылыстардағы «уақытша» ұсталынған электрондар митохондрияның ішкі мембранасында орналасқан тыныс алу тізбегіне тез арада ауысады.

Биологиялық тотығу.

Ағзадағы органикалық заттардың оттегімен су және СО₂-ге дейін тотығуы процесі ұлпалық тыныс алу деп аталады. Ұлпалық тыныс алуға кіреді: а)субстраттан сутекті бөліп алу (дегидрлену); б)электрондардың оттегіге көп этапты тасымалдану процесі. Ұлпалық тыныс алу және тотығып фосфорлану (АТФ синтезі) энергиялық қосарланған процесс.

Тотығу процесін келесі теңдеумен беруге болады: SH₂ + 1/2 O₂ S + H₂O.

Тотығушы әртүрлі органикалық заттар (S-субстраттар), катаболизмнің метаболиттері болып табылады, олардың дегидрленуі экзоэргиялық процесс. Тотығу реакциясында бөлінетін энергия толығымен жылу түрінде бөлінеді немесе жартылай АДФ-тың фосфорлануына жұмсалады.

Тотығып фосфорлану – бұл ұлпалық тыныс алу реакциясында бөлінген энергия есебінен АДФ пен Н₃РО₄ –тен АТФ-тің синтезделу реакциясы.

Хемиосмостық қосарлану процесі.

ХХ ғасырдың 60 жылдарының басында П.Митчелл бірнеше маңызды идеаларды постулат ретінде ұсынды.

1. Метаболиттің тотығуындағы энергия митохондрияда тотықсызданған эквиваленттер (Н, е^-) түрінде болады, олар тыныс алу тізбегіне бағытталады. Мұнда электрондар редокс-градиенттер бойынша электрон ауыстырушылар арқылы соңғы реакцияда молекулалық оттегімен әсерлесіп су түзеді.

2. Редокс-ауыстырушылар комплексі митохондрияның ішкі мембранасында жинақталған. Редокс-градиенттің әртүрлі деңгейлеріне электрон ауыстырылуынан бөлінетін энергия протондарды матрикстен сорып шығаруға жұмсалады және митохондрияның ішкі мембранасында электрохимиялық потенциал түзіледі.

3. Митохондриядағы АТФ-синтаза протондарды мембрана арқылы тасымалдайды. Электрохимиялық протон градиенті пайда болған кезде протондар мембранааралық кеңістіктен кері матрикске өтеді және осы сәтте АДФ-тан АТФ түзіледі.