Les enzymes régulatrices du cycle d'acide citrique
Le cycle de l'acide citrique est principalement connu comme la dernière étape du métabolisme de l' hydrate de carbone, mais est également la voie finale dans le catabolisme des acides gras et de nombreux acides aminés . Il s'agit d'une voie métabolique oxydative conversion atomes de carbone en CO2 et entraîne la synthèse d'ATP . Le cycle de l'acide citrique a lieu dans le cytosol des procaryotes et dans les mitochondries des eucaryotes. Chez les procaryotes et les eucaryotes , le cycle se déroule en huit étapes . Le cycle commence toujours avec des atomes de carbone dans la forme de groupes acétyle . Dans le cas du métabolisme des glucides , le pyruvate entre dans le cycle de l'acide citrique en utilisant la pyruvate déshydrogénase pour transférer coenzyme A à un groupe acétyle résultant en acétyl- CoA . L'équation-bilan du cycle de l'acide citrique est : acétyl -CoA + PIB + Pi + 3NAD + + Q -> 2CO2 + CoA + GTP + + 3NADH QH2 . Citrate Synthase et Aconitase
La première réaction du cycle de l'acide citrique est constitué de l'acétyl- CoA condensation avec oxaloacétate par la citrate synthase pour produire citrate . Cette étape est particulièrement exergonic et est l'un des rares enzymes capables de synthétiser une liaison carbone-carbone , sans un cofacteur d'ion métallique .
La seconde réaction dans le cycle de l'acide citrique est une réaction d'isomérisation réversible . Citrate est catalysée à isocitrate par une molécule intermédiaire nommée aconitate et l' aconitase enzymatique .
Isocitrate déshydrogénase et Alpha - cétoglutarate déshydrogénase
La troisième réaction implique isocitrate subir décarboxylation oxydative via isocitrate déshydrogénase formant alpha -cétoglutarate . Cette réaction permet également de réduire NAD + en NADH et libère un CO2 .
La quatrième étape dans le cycle de l'acide citrique est une autre réaction de décarboxylation oxydative , libère une autre molécule de CO2 , et de réduire un autre NAD + en NADH . Dans cette réaction , l'alpha- cétoglutarate forme Succinyl -CoA par l'alpha- cétoglutarate déshydrogénase .
Succinyl -CoA synthétase et succinate déshydrogénase
La cinquième étape de la cycle de l'acide citrique utilise succinyl- CoA synthétase de cliver succinyl- CoA en succinate . Au cours de cette réaction, un groupe phosphate remplace le succinyl CoA -CoA pour produire une succinyl- phosphate . Succinyl- phosphate don puis le groupe phosphate à un résidu His , qui produit le succinate de produit. Le groupement phosphate est transféré du résidu His à une molécule du PIB de libérer également une molécule de GTP .
Les trois dernières réactions se convertir succinate au substrat oxaloacétate départ.
Le sixième réaction est un réaction de déshydrogénation réversible qui convertit le succinate en fumarate par l'intermédiaire de la succinate déshydrogénase . Cette réaction coverts aussi et FAD en FADH2 .
Fumarase et Malate déshydrogénase
Le septième réaction utilise fumarase pour catalyser une hydratation réversible du fumarate en malate . Cette réaction utilise aussi une molécule d'eau .
L'étape finale du cycle de l'acide citrique régénère un oxaloacétate par la malate déshydrogénase de malate . Cette réaction finale revient le cycle de son état et libère une autre de NADH de NAD + originale .
Aperçu
Comprendre les caractéristiques uniques du cycle de l'acide citrique aidera à clarifier le but et processus du cycle. Le cycle de l'acide citrique a trois étapes irréversibles qui servent de points de régulation . Les trois réactions irréversibles réaction un, trois et quatre . Ces trois étapes aider à réguler la fréquence du cycle .
Le cycle de l'acide citrique a également des intermédiaires qui sont des précurseurs à d'autres molécules et les fonctions métaboliques qui explique pourquoi le cycle de l'acide citrique ne peut pas être uniquement classé comme catabolique ou anabolique . Citrate est utilisé pour des acides gras et la synthèse du cholestérol; l'alpha- cétoglutarate est utilisé pour des acides aminés et la synthèse des nucléotides; succinyl- CoA est utilisé pour la synthèse de l'hème; malate est utilisé pour la synthèse de pyruvate; oxaloacétate est utilisé pour la synthèse de glucose .
Un autre élément important est la façon dont les six NADH et deux QH2 molécules sont réoxydés . Les six molécules de NADH conduisent à 18 molécules d'ATP et les deux QH2 molécules conduisent à quatre molécules d'ATP . Ce système comptable est basé sur une molécule de glucose , ce qui provoque deux cycles d'acide citrique .
