واکنش های چرخه اسید سیتریک مجموعه ای از واکنش های شیمیایی است که توسط همه موجودات هوازی برای تولید انرژی از طریق اکسیداسیون استات حاصل از کربوهیدرات ها، چربی ها و پروتئین ها به دی اکسید کربن استفاده می شود.
استیل CoA و اسید اگزالاستیک متراکم می شوند و اسید سیتریک را تشکیل می دهند. گروه استیل CH3COO از CoA به اسید اگزالواستیک در کربن کتون منتقل می شود و سپس به الکل تبدیل می شود. اثر خالص این است که به یک قطعه 2 کربن با یک قطعه 4 کربن متصل می شود و اسید سیتریکی تولید می کند که 6 کربن است. این فقط سنتز اسید سیتریک است.این واکنش توسط اسید سیتریک سنتتاز کاتالیز می شود.
برای ایزومریزاسیون موقعیت گروه -OH روی اسید سیتریک، دو مرحله 2لازم است. این مرحله اول کمبود آب از الکل برای ساختن یک آلکن است. اسید سیس aconitic باقی مانده در آمادگی برای مرحله بعدی ملزم به aconitase آنزیم.این واکنش توسط آکونیتاز کاتالیز می شود.
این واکنش یک واکنش هیدراتاسیون یک آلکن برای ایجاد یک الکل است. این آبرسانی از قاعده مارکوونیکف پیروی نمی کند. اثر خالص واکنش های 2 و 3 انتقال گروه -OH از C-3 به C-2 بوده که اسید ایزوسیتریک است .این واکنش توسط آکونیتاز کاتالیز می شود.
این اولین واکنش اکسیداسیون است که در آن الکل به کتون تبدیل می شود. دو هیدروژن و دو الکترون به NAD + به NADH + H + منتقل می شوند. این نقطه ورود به زنجیره انتقال الکترون است.محصول این واکنش، اسید اگزالوسوچینیک، برای مرحله بعدی به ایزوسیترات دهیدروژناز متصل است.این واکنش توسط ایزوسیترات دهیدروژناز کاتالیز می شود.
این اولین مرحله ای است که یک گروه کربن به عنوان دی اکسید کربن در یک واکنش دکربوکسیلاسیون از بین می رود. ترکیب باقیمانده اکنون 5 کربن دارد و اسید آلفا-کتوگلوتاریک نامیده می شود .این واکنش توسط ایزوسیترات دهیدروژناز نیز کاتالیز می شود.
این دکربوکسیلاسیون اکسیداتیو پیچیده، توسط سه آنزیم تقریباً به همان شکل تشکیل استیل CoA از اسید پیرویک هدایت می شود. این در واقع تنها مرحله غیر قابل برگشت در کل چرخه است و از عملکرد چرخه در جهت معکوس جلوگیری می کند.این دومین واکنش اکسیداسیون است که در آن الکل به کتون تبدیل می شود. دو هیدروژن و 2 الکترون به NAD + به NADH + H + منتقل می شوند. این نقطه دیگری برای ورود به زنجیره انتقال الکترون است.این مرحله دوم است که یک گروه کربن به عنوان دی اکسید کربن در یک واکنش دکربوکسیلاسیون از بین می رود. اساساً، اگرچه کربن دقیقاً یکسان نیست، اما در پایان این مرحله دو کربن حاصل از استیل CoA به دی اکسید کربن تبدیل شده اند.4 گروه باقیمانده کربن از طریق پیوند انرژی زیاد استر تیول به CoA متصل می شوند. توجه داشته باشید که محصول نهایی، سوکسینیلCoA ، دارای 4 کربن در گروه سوکسینات در انتهای مولکول CoA است.این واکنش توسط کمپلکس آلفا کتوگلوتارات دهیدروژناز کاتالیز می شود.
هیدرولیز پیوند تیوئستر (گرمازا) با تشکیل ATP همراه است. در واقع تری فسفات گوانوزین ابتدا تشکیل می شود، اما برای ساخت ATP بیشتر با ADP همراه می شود. (این تنها ATP “مرئی” است که در کل چرخه تشکیل شده است.سوکسینیک اسید، یک اسید 4 کربنی، محصول این واکنش است. این شروع بازگشت به ابتدای چرخه است.این واکنش توسط سوکسینیل CoA کاتالیز می شود.
این واکنش اکسیداسیون کمی غیرمعمول منجر به حذف هیدروژن ها از کربن های آلکیل اشباع شده برای ایجاد یک آلکن، اسید فوماریک می شود. گیرنده هیدروژن به جای + NAD معمول تر، کوآنزیم FAD است. این امر زمانی مهم خواهد بود که ATP از زنجیره انتقال الکترون جدول بندی شود، زیرا این کوآنزیم در آنزیم پیچیده است. فقط 2 ATP از این واکنش در زنجیره انتقال الکترون حاصل می شود.این واکنش توسط سوکسینات دهیدروژناز کاتالیز می شود.
این یک واکنش هیدراتاسیون ساده یک آلکن برای تشکیل الکل است. گروه خود را در جایی قرار دهید که گروه -OH را قرار دهید، زیرا این گروه در هر صورت باید در مجاورت یک گروه اسید کربوکسیلیک باشد و اسید مالیک تشکیل دهد .این واکنش توسط فوماراز کاتالیز می شود.
این واکنش نهایی در چرخه اسید سیتریک است. واکنش اکسیداسیون الکل به کتون برای تولید اسید اگزالو استیک است. کوآنزیم NAD + باعث انتقال دو هیدروژن و 2 الکترون به NADH + H + می شود. این یک نقطه ورود نهایی به زنجیره انتقال الکترون است.این واکنش توسط مالات دهیدروژناز کاتالیز می شود.
با شروع استیل CoA با 2 کربن، چرخه اسید سیتریک این 2 کربن را به عنوان دو مولکول دی اکسید کربن دور می کند و شما برای اطلاعات بیشتر میتوانید همه چیز درباره ی اسید سیتریک را در سایت ما مطالعه کنید.