11 Biochemia cykl kwasu cytrynowego

Cykl kwasu cytrynowego

Cykl kwasu cytrynowego (cykl Krebsa) jest głównym ośrodkiem
metabolicznym komórki. Wprowadza do metabolizmu tlenowego
wszystkie cząsteczki, które mogą zostać przekształcone
w grupy acetylowe albo w kwasy dikarboksylowe. Cykl ten nie
tylko dostarcza komórce cząsteczek będących zapasową formą
paliwa komórkowego, ale stanowi źródło elementów budulcowych
wielu cząsteczek, takich jak aminokwasy, zasady nukleotydowe,
cholesterol i porfiryna.

Cykl kwasu cytrynowego obejmuje szereg reakcji utleniania
i redukcji, w wyniku których grupa acetylowa zostaje utleniona
do dwóch cząsteczek dwutlenku węgla.

Cykl kwasu cytrynowego jest końcowym, wspólnym szlakiem
utleniania substratów energetycznych: aminokwasów,
kwasów tłuszczowych i węglowodanów.

Większość tego paliwa wchodzi do cyklu w postaci

acetylokoenzymu A

aminokwasy

kwasy

tłuszczowe

glukoza

pirogronian

szczawiooctan

kwas cytrynowy

Etap 1:
wytworzenia
acetylo-CoA

Etap 2:
utlenienie
acetylo-CoA

Etap 3:
przeniesienie
elektronów
i fosforylacja
oksydacyjna

dehydrogenaza
pirogronianowa

glikoliza

Katabolizm białek, kwasów tłuszczowych
i węglowodanów w trzech etapach
oddychania komórkowego

Ogólny schemat cyklu kwasu cytrynowego

Cykl kwasu cytrynowego utleniając jednostki dwuwęglowe
wytwarza 2 cząsteczki CO

, 1 cząsteczkę GTP i wysokoenergetyczne

elektrony w postaci NADH i FADH

(zredukowany NADH)

Cykl kwasu cytrynowego nie wytwarza dużej ilości ATP, natomiast
usuwa elektrony z acetylo-CoA i wykorzystuje je do tworzenia
NADH i FADH

Te elektrony są następnie uwalniane w czasie utleniania NADH
i FADH

w procesie

fosforylacji oksydacyjnej

i przepływają przez szereg białek błonowych
(

łańcuch transportu elektronów

), dzięki czemu w poprzek

błony tworzy się gradient protonowy.

Przepływ protonów przez ATP-azę typu F generuje ATP,
który jest głównym źródłem energii użytecznej.

cykl kwasu

cytrynowego

fosforylacja oksydacyjna

łańcuch
transportu
elektronów

syntaza
ATP

gradient
protonowy
(ok. 36 H

)

Cykl kwasu cytrynowego jest pierwszym etapem oddychania komórkowego

W cyklu kwasu cytrynowego wysokoenergetyczne elektrony są odbierane z paliwa
komórkowego. Te elektrony redukują O

, dzięki czemu powstaje gradient protonowy,

który jest wykorzystywany do syntezy ATP w procesie

fosforylacji oksydacyjnej.

Połączenie glikolizy z cyklem kwasu cytrynowego

pirogronian

acetylo-CoA

cykl

kwasu

cytrynowego

acetylo-CoA

glukoza

pirogronian

Kompleks

dehydrogenazy

pirogronianowej

lipidy

Tworzenie acetylo -CoA z pirogronianu jest kluczową reakcją

nieodwracalną

SCHEMAT MITOCHONDRIUM

Matriks

dekarboksylacja oksydacyjna
pirogronianu i kolejne reakcje cyklu
kwasu cytrynowego zachodzą w
matriks mitochondrialnej

wewnętrzna błona mitochondrialna

zewnętrzna błona mitochondrialna

przestrzeń międzybłonowa

tu gromadzą się jony H

pompowane z matrix

Pirogronian powstaje w wyniku glikolizy w cytoplazmie komórki.

Aby wejść do cyklu kwasu cytrynowego,
pirogronian musi być przeniesiony do matriks mitochondrium.

Dokonuje tego białko przenoszące kwasy monokarboksylowe
(MCT, monocarboxylic acid transporter), scharakteryzowane
po raz pierwszy w roku 2003.

REAKCJA KATALIZOWANA PRZEZ KOMPLEKS DEHYDROGENAZY

PIROGRONIANOWEJ

tlenowa dekarboksylacja pirogronianu

pirogronian

acetylokoenzym A

(acetylo-CoA)

kompleks

dehydrogenazy pirogronianowej

(E1+E2+E3)

pirogronian

acetylo-CoA

1. Dekarboksylacja 2. Utlenianie 3. Przeniesienie do CoA

Przekształcenie pirogronianu w acetylo-CoA zachodzi w 3 etapach

dehydrogenaza
pirogronianowa

acetylotransferaza

dihydrolipoanionowa

dehydrogenaza

dihydrolipoanionowa

Pirogronian
traci CO

i powstaje
hydroksyetylo-TPP

hydroksyetylo-TPP

(TPP: pirofosforan
tiaminy)

Grupa hydroksyetylowa
zostaje przeniesiona
na kwas liponowy
i utleniona
do acetylolipoamidu

Przeniesienie
grupy acetylowej
na CoA

Reoksydacja
dihydrolipoamidu

kwas liponowy

Reakcje zachodzące w czasie przekształcenia pirogronianu w acetylo-CoA

pirogronian

pirofosfataza

tiaminowa

Kompleks dehydrogenazy pirogronianowej składa się z 3 enzymów

Trzy enzymy wchodzące w skład

kompleksu dehydrogenazy pirogronianowej

dehydrogenaza

pirogronianowa

transacetylaza

dihydroliponianowa

dehydrogenaza

dihydroliponianowa

TPP: pirosforan tiaminy (witamina B

)

Tlenowa dekarbosylacja pirogronianu

pirogronian

acetylo-CoA

utleniona

lipolizyna

utleniona

lipolizyna

zredukowana

lipolizyna

E1 dehydrogenaza

pirogronianowa

E2 acetylotransferaza

dihydroliponioanowa

E3 dehydrogenaza

dihyroliponianowa

Reszta

ββββ

-merkaptoetyloaminy

Reszta kwasu

pantotenowego

Acetylo-CoA

KOMPLEKS DEHYDROGENAZY PIROGRONIANOWEJ:

kompleks 3 enzymów ściśle współpracujących z sobą

Enzym

składnik o aktywności

dehydrogenazy

pirogronianowej

acetylotransferaza

dihydroliponioanowa

dehydrogenaza

dihyroliponianowa

Symbol

Liczba

łańcuchów

Grupa

prostetyczna

TPP (B1)

lipoamid

FAD

Katalizowana

reakcja

oksydacyjna

dekarboksylacja

pirogronianu

przeniesienie grupy

acetylowej na CoA

regeneracja

utlenionej formy

lipoamidu

Mikrografia elektronowa kompleksu dehydrogenazy pirogronianowej

Model kompleksu dehydrogenazy pirogronianowej

E1: składnik

dehydrogenazy

pirogronianowej

E2: acetylotransferaza

dihydroliponianowa

E3: dehydrogenaza
dihydroliponianowa

Struktura rdzenia tworzonego
przez acetylotransferazę dihydrolipoanionową (E

)

trimer
złożony
z 3 podjednostek E

lipoamid

domena

lipoamidowa

domena
oddziałująca
z komponentem E

domena
acetylotransferazowa

Aktywność kompleksu dehydrogenazy pirogronianowej

jest regulowana przez

odwracalną fosforylację

szczawiooctan + acetylo-CoA

→

cytrynylo-CoA

→

cytrynian + CoA

1 etap cyklu kwasu cytrynowego:

syntaza cytrynianiowa

tworzy cytrynian ze szczwiooctanu i acetylo-CoA

Syntaza

cytrynianowa

kwas szczawiowy

1 etap cyklu kwasu cytrynowego:

syntaza cytrynianiowa

tworzy cytrynian ze szczwiooctanu i acetylo-CoA

Syntaza cytrynianowa zmienia konformację podczas wiązania

szczawiooctanu

2. Izomeracja cytrynianu do izocytrynianu przez akonitazę

(

akonitaza)

Produktem pośrednim jest cis-akonitan

cytrynian

cis-akonitan

izocytrynian

2. Izomeracja cytrynianu do izocytrynianu katalizowna przez

akonitazę

Akonitaza

jest białkiem żelazo-siarkowym:

centrum aktywne zawiera 4 atomy żelaza, niewbudowane w
grupę hemową, które tworzą kompleks z 4 atomami siarki
nieorganicznej i 3 atomami siarki cyteiny.

Dehydrogenaza izocytrynianowa

katalizuje utlenianie i

dekarboksylację izocytrynianu do

αα

-ketoglutaranu

izocytrynian

szczawiobursztynian

αα

-ketoglutaran

Dehydrogenaza

izocytrynianowa

Produktem pośrednim jest szczawiobursztynian (niestabilny

ββββ

-ketokwas).

W reakcji powstaje dwutlenek węgla.

kwas glutarowy

3. Utlenianie i dekarboksylacja
izocytrynianu do

αα

-ketoglutaranu

Produktem pośrednim jest szczawiobursztynian (niestabilny

ββββ

-ketokwas).

W reakcji powstaje dwutlenek węgla.

αα

-ketoglutaran

bursztynylo-CoA

4. Oksydacyjna dekarboksylacja

αα

-ketoglutaranu prowadzi do

powstania bursztynylokoenzymu A

Dehydrogenaza

αα

-ketoglutaranowa

W reakcji powstaje dwutlenek węgla i NADH.

kwas bursztynowy, krótszy o 1 C od kwasu
glutarowego

Dehydrogenaza

αα

-ketogluranowa

katalizuje oksydacyjną

dekarboksylację

αα

-ketoglutaranu, w wyniku czego powstaje

bursztynylokoenzym A

bursztynylo-CoA

bursztynian

5. Kosztem bursztynylo-CoA powstaje wysokoenergetyczne

wiązanie fosforanowe (fosforylacja substratowa)

Syntetaza

bursztynylo-CoA

Rozerwanie wiązania tioestrowego w bursztynylo-CoA jest sprzężone
z fosforylacją GDP. Grupa fosforanowa GTP może być łatwo
przeniesiona ma ADP, tworząc ATP, w reakcji katalizowanej
przez kinazę nukleozydodifosforanową.

Syntetaza bursztynylo-CoA

przekształca bursztynylo-CoA w

bursztynian z wytworzeniem wysokoenergetycznego wiązania

fosforanowego (fosforylacja substratowa).

Mechanizm reakcji katalizowanej przez syntetazę bursztynylo-CoA:
reszta histydynowa enzymu przyłącza grupę fosforanową, dzięki
czemu powstaje bursztynian. Fosforan zostaje przeniesiony na GDP
z wytworzeniem GTP.

bursztynylo-CoA

bursztynian

fumaran

jabłczan

szczawiooctan

6, 7, 8. Szczawiooctan jest regenerowany przez utlenianie

bursztynianu

6. Dehydrogenaza

bursztynianowa

7. Fumaraza

8. Dehydrogenaza

jabłczanowa

Utlenianie bursztynianiu do fumaranu jest katalizowane przez

dehydrogenazę bursztynianową

. Akceptorem wodoru jest FAD,

ponieważ zmiana energii swobodnej tej reakcji jest niewystarczająca
do zredukowania NAD

. W procesach utleniania, w których z substratu

usuwane są 2 atomy wodoru, prawie zawsze akceptorem jest FAD.

Dehydrogenaza bursztynianowa

jest białkiem żelazowo-siarkowym,

i różni się od innych enzymów cyklu kwasu cytrynowego tym, że jest

integralną częścią wewnętrznej błony mitochondrialnej

i stanowi pomost między cyklem kwasu cytrynowego i syntezą ATP.
Końcowym akceptorem elektronów z FADH

jest tlen cząsteczkowy.

Dehydrogenaza bursztynianiowa

utlenia bursztynian

do fumaranu. Powstaje FADH

Dehydrogenaza bursztynianowa

jest białkiem żelazowo-siarkowym,

i różni się od innych enzymów cyklu kwasu cytrynowego tym, że jest

integralną częścią wewnętrznej błony mitochondrialnej

i stanowi pomost między cyklem kwasu cytrynowego i syntezą ATP.
Końcowym akceptorem elektornów z FADH

jest tlen cząsteczkowy.

Fumaraza

katalizuje uwodnienie fumaranu do jabłczanu.

Reakcja jest stereospecyficzna: tylko izomer trans fumaranu
zostaje uwodniony do L-jabłczanu.

fumaran (izomer trans) maleinian (izomer cis)

L-jabłczan D-jabłczan

Dehydrogenaza jabłczanowa

utlenia jabłczan do szczawiooctanu

Szczawiooctan jest gotowy do przyłączenia reszty acetylowej
w ramach 1 etapu cyklu kwasu cytrynowego.

Cykl kwasu cytrynowego

cytrynian

izocytrynian

αα

-ketoglutaran

bursztynylo-CoA

bursztynian

fumaran

jabłczan

szczawiooctan

acetylo-CoA

1. syntaza

cytrynianowa

2. Akonitaza

3. Dehydrogenaza

izocytrynianowa

4. Dehydrogenaza

αα

-ketoglutaranowa

5. Syntetaza

bursztynylo-CoA

6. Dehydrogenaza

bursztynianowa

7. Fumaraza

8. Dehydrogenaza

jabłczanowa

Produkty cyklu kwasu cytrynowego: 3 NADH, 1 FADH

, 1 GTP, 2 CO

Powstają 3 cząsteczki

zredukowanej

formy

NAD (NADH)
i jedna cząsteczka
FADH

NADH i FADH

są głównymi przenośnikami elektronów w

procesie utleniania „paliwa molekularnego”

Struktura utlenionej formy dinukleotydu
nikotynamidoadeninowego (NAD

) i

fosforanu dinukleotydu
nikotynamidoadeninowego (NADP

NAD

= H

NADP

= PO

NAD jest głównym akceptorem elektronów
w reakcjach utleniania substratów oddechowych.
Może istnieć w formie utlenionej (z usuniętym
elektronem) (NAD

albo zredukowanej (NADH).

Pierścień nikotynamidowy (niacyna,witamina PP)

NAD

(dinukleotyd nikotynamidoadeninowy)

i NADP (fosforan dinukleotydu nikotynamidoadeninowego)
są koenzymami, które przenoszą elektrony w reakcjach
oksydoredukcyjnych: NAD

+ H

+ 2e

→

NADH (

forma zredukowana

)

NAD

jest częściej używany

w reakcjach katabolicznych.
NADP jest częściej używany
w reakcjach anabolicznych.

Kwas nikotynowy

(inaczej:

niacyna, witamina B

albo PP

)

jest witaminą, jej brak
powoduje pelagrę (objawy:
zmiany skórne, biegunka
i demencja). Dawniej powszechna
choroba w regionach gdzie je się
dużo kukurydzy.
Obecny w owocach i warzywach.

Wiązanie elektronów przez NAD

W tej reakcji odwodorowania jeden atom wodoru z cząsteczki
substratu jest przenoszony bezpośrednio do NAD

, natomiast

inny pojawia się w roztworze jako proton.

Oba elektrony z substratu przenoszone są bezpośrednio do
pierścienia nikotynamidowego.

FAD (dinukleotyd flawinoadeninowy) również jest przenośnikiem
elektronów: FAD + 2H

+ 2e

→

FADH

Ryboflawina (witamina B

)

jest witaminą,
jej brak powoduje
upośledzenie wzrostu.
Obecna w mleku i jajach.

Dinukleotyd flawinoadeninowy,
akceptor elektronów w reakcjach
typu:

Przyjmuje 2 elektrony, ale w przeciwieństwie
do NAD

, wiąże proton tak samo jak jon

hydroniowy

mononukleotyd
flawinowy
(ryboflawina, B

)

AMP

Przenośnikiem grup acetylowych w cyklu kwasu cytrynowego
(i nie tylko) jest koenzym A (CoA).

W jego skład wchodzi

kwas pantotenowy
(witamina B

Niedobór witaminy B

występuje bardzo rzadko.
Obecny wszędzie.

Zakłócenie metabolizmu pirogronianu jest przyczyną choroby beri-beri

tiamina

(witamina B

)

pirofosforan tiaminy (TPP)

Beri-beri (owce) jest chorobą spowodowaną brakiem

witaminy B

(tiaminy)

w pożywieniu.

Objawy: uszkodzenia obwodowego układu nerwowego,
objawiające się drżeniem rąk i nóg, osłabieniem mięśni i chorobowymi
zmianami na skórze. Ponadto powiększenie serca i objawy niewydolności
krążenia.

U chorych stwierdza się podwyższenie stężenia pirogronianu
i

αα

-ketoglutaranu. Układ nerwowy jest zdany na glukozę jako jedyne

źródło energii (inne tkanki mogą wykorzystywać tłuszcz).

Pirofosforan tiaminy (TPP) jest grupa prostetyczną 3 enzymów:

dehydrogenazy pirogronianowej, dehydrogenazy

αα

-ketoglutaranowej

i transketolazy.

Wspólna cecha tych reakcji enzymatycznych:
przenoszenie aktywowanych jednostek aldehydowych.

Związki rtęci i arsenu działają hamująco na te enzymy,
powodując objawy zbliżone do beri-beri.

U nałogowych alkoholików często występują objawy niedoboru
witaminy B

z powodu niewłaściwej diety.

Witamina B

jest obecna w pełnym ziarnie zbóż.

W diecie wysowęglowodanowej konieczne jest przyjmowanie
podwyższonych ilości witaminy B

Stechiometria cyklu kwasu cytrynowego

acetylo-CoA + 3 NAD

+ FAD + GDP + P

+ 2H

→

2 CO

+ 3 NADH + FADH

+ GTP + 2H

+ CoA

NADH i FADH

utworzone w cyklu kwasu cytrynowego

są utleniane w łańcuchu oddechowym. Przeniesienie elektronów
z tych przenośników na O

powoduje tworzenie się gradientu

protonowego w poprzek wewnętrznej błony mitochondrialnej.
Powstała w ten sposób siła protonomotoryczna dostarcza energii
do tworzenia ATP: z 1 jednostki octanowej powstaje 10 cząsteczek ATP.
W warunkach beztlenowych w wyniku glikolizy tworzą się
cząsteczki ATP z 1 cząsteczki glukozy.

Glikoliza może zachodzić w warunkach beztlenowych.
Cykl kwasu cytrynowego przebiega

wyłącznie w warunkach tlenowych

(NAD

i FAD mogą być zregenerowane w mitochondriach

tylko przez transport elektronów do tlenu cząsteczkowego).

Cykl kwasu cytrynowego i oksydacyjna dekarboksylacja

pirogronianu jest kontrolowana przez stężenia ATP i NADH

pirogronian

acetylo-CoA

cytrynian

izocytrynian

αα

-ketoglutaran

bursztynylo-CoA

bursztynian

fumaran

jabłczan

szczawiooctan

Cykl kwasu cytrynowego jest źródłem prekursorów potzrebnych do

biosyntez

pirogronian

acetylo-CoA

cytrynian

kwasy

tłuszczowe

puryny

inne

aminokwasy

glutaminian

αα

ketoglutaran

byrsztynylo-CoA

porfiryny, hem, chlorofil

asparaginian

szczawiooctan

inne aminokwasy,
puryny, pirymidyny

Cząsteczki NADH i FADH

, utworzone podczas glikolizy,

utleniania kwasów tłuszczowych oraz w cyklu kwasu cytrynowego
są bogate w energię, ponieważ zawierają pary elektronów
o wysokim potencjale przenoszenia.

Energia swobodna uwalniana w znacznej ilości podczas przenoszenia
tych elektronów na tlen cząsteczkowy zostaje wykorzystana
do syntezy ATP.

Fosforylacja oksydacyjna

: proces syntezy ATP zachodzący w wyniku

przeniesienia elektronów z NADH lub FADH

na O

przez

szereg przenośników elektronów.

Przepływ elektronów z NADH lub FADH

na O

przez kompleksy białkowe

umiejscowione w wewnętrznej błonie mitochondriów powoduje
wypompowywanie protonów z matrix mitochondrialnej.

Synteza ATP zachodzi na skutek powrotnego przepływu protonów
przez kompleks enzymatyczny(syntaza ATP) do matrix mitochondrialnej.

Katabolizm kwasów tłuszczowych

Triacyloglicerole są magazynami skondensowanej
energii dlatego, że sa zredukowane
i występują w postaci nieuwodnionej.

Utlenienie 1 g kwasu tłuszczowego wyzwala ok.
38 kJ, a utlenienie takiej samej masy
cukrowców albo białek daje ok. 17 kJ.

Ponadto, triacyloglicerole mają charakter
niepolarny, dzięki czemu są magazynowane
praktycznie w postaci
bezwodnej.

Przeciętnie człowiek o masie 70 kg ma zapas
energii:
-

triacylglicerole: 418 000 kJ (ok. 11 kg)

białka: 104 000 kJ

glikogen: 2500 kJ

glukoza: 167 kJ

Gdyby energia ta była przechowywana w formie
glikogenu, człowiek ważyłby o 55 kg więcej.

Hydroliza tłuszczowców: pierwszy etap w ich wykorzystaniu

jako źródła energii

Lipaza triacyloglicerolowa, enzym regulowany hormonalnie.

Adrenalina, noradrenalina, glukagon, hormon adrenokortykotropowy stymulują
cyklazę adenylową w komórkach tłuszczowych.

Regulacja lipolizy

Niski poziom glukozy we krwi powoduje
wydzielanie adrenaliny i glukagonu.

Hormony te wiążą się z receptorami
na powierzchni komórek tłuszczowych
(adipocytów), stymulując cyklazę adenylową.

cAMP uwaktywnia kinazę, która fosforyluje
lipazę.

Ufosforylowana lipaza hydrolizuje
triacyloglicerole.

Uwolnione kwasy tłuszczowe są przenoszone
do krwi, gdzie wiążą się niekowalencyjnie z
albuminą.

Albumina przenosi kwasy tłuszczowe
do komórek.

Kwasy tłuszczowe wchodzą
do cyklu kwasu cytrynowego
w wyniku

ββββ

-oksydacji

3 etapy:
1.

ββββ

-oksydacja: usunięcie dwuwęglowych

jednostek w postaci acetylo-CoA.

2. Grupy acetylowe zostają utlenione

do CO

w cyklu kwasu cytrynowego.

3. Elektrony uwolnione w czasie utleniania

w etapie 1 i 2 przechodzą na tlen
przez łańcuch oddechowy
w mitochondrium.

W wyniku

ββββ

-oksydacji kwasu palmitynowego powstaje acetylo-CoA

Glicerol powstały w procesie lipolizy ulega fosforylacji i utlenieniu
i wchodzi do glikolizy.

glicerol

3-fosfoglicerol

fosforan dihydroksyacetonu

aldehyd 3-fosfoglicerynowy

Oksydacja jednonienasyconych kwasów tłuszczowych wymaga obecności
izomerazy enoilo-CoA

Oksydacja wielonienasyconych
kwasów tłuszczowych wymaga
ponadto reduktazy
dienoilo-CoA

Niedźwiedź przeprowadza

ββββ

-oksydację w czasie snu zimowego

Przed utlenieniem kwasy tłuszczowe wiążą się z koenzymem A

Syntetaza acylo-CoA (tiokinaza kwasów tłuszczowych)

Zaktywowane kwasy tłuszczowe wiążą się z karnityną

Acylotransferaza karnitynowa I

Karnityna przenosi zaktywowane kwasy tłuszczowe

do matriks mitochondrialnej

Acylotransferaza
karnitynowa I

Acylotransferaza
karnitynowa II

translokaza

Cząsteczki acylo-CoA o długich łańcuchach nie przenikają
łatwo przez wewnętrzną błonę mitochondrialną

⇓

potrzebny jest specjalny mechanizm transportu.

W wyniku utlenienia cząsteczki kwasu palmitynowego
do CO

i H

O powstaje 108 cząsteczek ATP.

Kwasy tłuszczowe o nieparzystej
liczbie atomów węgla wymagają
przemiany propionylo-CoA
w bursztynylo-CoA.

W reakcji tej niezbędna jest
witamina B

(kobalamina).

Bursztynylo-CoA
wchodzi do cyklu
kwasu cytrynowego.

Koenzym B

dostarcza

wolnych rodników do katalizy
wewnątrzcząsteczkowych
przesunięć wodoru

Witamina B

jest wytwarzana wyłącznie

przez mikroorganizmy: zwierzęta i rośliny są niezdolne
do jej syntezy.

W żołądku wydziela się glikoproteina zwana

czynnikiem wewnętrznym

(IF, intrinsic factor)

, która w świetle jelita wiąże kobalaminę.

W wiązaniu kobalaminy bierze też udział transkobalamina II.

Najbardziej wrażliwy na brak kobalaminy jest układ krwiotwórczy,
ponieważ krwinki mają krótki okres życia.
Skutkiem braku witaminy B

jest niewystarczająca synteza

puryn i tyminy.

Przyczyną niedokrwistości złośliwej
jest niedobór czynnika wewnętrznego (IF).

Kiedy acetylo-CoA nie może być
w całości przetworzony w CO

w cyklu kwasu cytrynowego,
powstają

„ciała ketonowe”

acetooctan, aceton i

ββββ

-hydroksymaślan

Wejście acetylo-CoA w ten cykl zależy
od dostępności szczawiooctanu,
ponieważ po przereagowaniu
z nim tworzy się cytrynian.

W okresie głodu lub w cukrzycy
szczawiooctan jest zużywany
do syntezy glukozy.
W takich warunkach acetylo-CoA
jest kierowany do tworzenia
acetylooctanu i

ββββ

-hydroksymaślanu.

W warunkach wymuszonej
glukoneogezy
(np. w cukrzycy
albo w czasie postu)
cykl kwasu cytrynowego
ulega spowolnieniu
z powodu zużywania
szczawiooctanu
do syntezy glukozy.

Ciała ketonowe mogą
być zużywane jako paliwo
przez serce, mięśnie,
nerki i mózg.

ββββ

-hydroksymaślan

albo acetyloaceton
mogą być paliwem
w tych komorkach,
które nie otrzymują
wystarczającej ilości
glukozy (np. w mózgu
w czasie postu).

ββββ

-hydroksymaślan

ulega rozkładowi
do acetylo-CoA.

12. Biochemia - cykl kwasu cytrynowego i

ββββ

-oksydacja kwasów

tłuszczowych

Tematy do zapamiętania

1. Cykl kwasu cytrynowego: schemat, znaczenie.
2. 3 etapy procesu oddychania komórkowego.
3. Rola cyklu kwasu cytrynowego w katabolizmie i biosyntezie.
4. Rola NAD i FADH

5. Rozkład kwasów tłuszczowych, ciała ketonowe.