วัฎจักรเครบส์ (Krebs cycle)

วัฏจักรเครบส์ เริ่มต้นด้วย อะซิติลโคเอนไซม์ เอ ซึ่งมีคาร์บอน 2 C รวมตัวกับ กรดออกซาโรอะซิติก ซึ่งมีคาร์บอน 4 C ได้เป็นกรดซิตริก ซึ่งมีคาร์บอน 6 C และปล่อย โคเอนไซม์ เอ ออกมาอิสระส่วนกรดซิตริก จะมีการเปลี่ยนแปลงไปหลายขั้นตอน โดยมีการลดจำนวนคาร์บอน จาก

เครป11    ตามลำดับ ได้กรดออกซาโรอะซิติก กลับคืนมาเป็น วัฏจักร ในระหว่างการเปลี่ยนแปลงจะได้

Hและ พลังงาน ATP

วัฏจักรเครบส์ เริ่มต้นด้วย :

1. Acetyl CoA (2C) เข้ารวมตัวกับ กรด Oxaloacetic (4C) ได้กรด ซิตริก (Citric acid 6C)กรดซิตริกมีการสูญเสียน้ำ กลายเป็น Cis – aconitic acid(6C) แล้วเปลี่ยนเป็น Isocitriv acid (6C)

2. Isocitric acid จะมีการสูญเสียน 2Hได้สาร a – ketoglutaric acid (5C) และกาซ COHจะมีสาร NADมารับกลายเป็น NADH + H+

3. a – ketoglutaric acid (5C) จะถูกออกซิไดส์ได้ Succinyl CoA(4C) และกาซ CO2

4. Succinyl CoA(4C) เป็นสารพลังงานสูงจะแตกตัวเป็น กรด Succinic (4C) และมีการปล่อยพลังงาน GTP ออกมาแล้วเปลี่ยนเป็น ATP

5. กรด Succinic (4C) จะมีการสูญเสีย 2Hได้กรด Fumaric (4C) ส่วน2Hจะมี FADมารับกลายเป็น FADH2

6. กรด Fumaric จะถูกไฮโดรไลด์เป็นกรด Malic (4C) มีการสูญเสีย 2Hให้ NAD+กลายเป็นกรดออกซาโรอะซิติก (Oxaloacetic) กลับคืนมาพร้อมที่จะเริ่มต้นของวัฏจักรเครบส์ต่อไป

แผนภาพเครป

เครป

สรุป ผลการสลายน้ำตาลกลูโคส 1 โมเลกุล เมื่อเข้าสู่ วัฏจักรเครบส์ ( 2 Acetyl Co A) ได้

1. พลังงาน ATP 2 โมเลกุล

2. ก๊าซ COจำนวน 4 โมเลกุล

3. ไฮโดรเจนอะตอม 16 อะตอม โดย

สมการเครปปปวัฎจักรเครบส์ (Krebs cycle)

ขอขอบคุณข้อมูลทั้งหมดจาก : 

 

มีการสลายสารแอซิติลโคเอนไซม์ เอ ให้ได้เป็นแก๊สคาร์บอนไดออกไซค์

และเก็บพลังงานไว้ในรูปของ NADH FADH และ ATP

เกิดขึ้นบริเวณเมทริกซ์ซึ่งเป็นของเหลวในไมโทรคอนเดรีย

มีขั้นตอนโดยละเอียดดังนี้

ขั้นตอนที่1 คาร์บอน 2 อะตอมของแอซีติ โคเอ เข้ามาในวัฏจักรโดยเกิดการรวมของหมู่แอซีติล

กับออกชาโลแอซีเตตโดยใช้เอนไซม์ชิเตรด ชินเทส เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาได้ผลผลิตเป็น ซิเตรด และ CoA

ขั้นตอนที่2 ขั้นแรกเป็นปฏิกิริยาเอาน้ำออกจากซิเตรด 1 โมเลกุล ได้เป็น ซิสอะโคนิเตดก่อน

จากนั้นซิสอะโคนิเตดจึงรวมตัวกับน้ำ 1 โมเลกุล เกิดเป็นไอโซซิเตรด

ขั้นตอนที่3 ไอโซซิเตรดจะถูกออกซิไดซ์เป็นแอลฟา-คีโตกลูตาเรต และให้ CO2

โดยใช้เอนไซม์ไอโซซิเตรต ดีไฮโดรจีเนสเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาและมี NAD+ มารับกลายเป็น NADH

ขั้นตอนที่4 แอลฟา-คีโตกลูตาเรตถูกออกซิไดซ์ ปล่อยหมู่ CO2 ออกมาและโคเอนไซม์ เอ

เข้าไปแทนตำแหน่ง CO2 ได้เป็นซักซีนิล โคเอ โดยมีเอนไซม์แอลฟา-คีโตกลูตาเรด ดีไฮโดรจีเนส

เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา ขึ้นตอนนี้มี NAD+ มารับกลายเป็น NADH

ขั้นตอนที่ 5 หมู่ CoA ของซักซีนิล โคเอจะถูกแทนที่โดยหมู่ฟอสเฟต และเปลี่ยนเป็นซักซิเนต

โดยมีเอนไซม์ ซักซีนิล โคเอ ซินทีเทส มาเร่งปฏิกิริยา

ขั้นตอนที่6 เอนไซม์ ซักซีเนต ดีไฮโดรจีเนส จะทำปฏิกิริยากับ ซักซิเนตเปลี่ยนไปเป็น ฟูมาเรต

ใจปฏิกิริยานี้จะสูญเสียไฮโดรเจนแก่ FAD เกิดเป็น FADH2

ขั้นตอนที่7 มีการเติมน้ำ 1 โมเลกุลแก่ฟูมาเรตเปลี่ยนเป็นมาเลต

โดยมีเอนไซม์ฟูมาเรสเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

ขั้นตอนที่8 มาเลตจะถูกออกซิไดซ์ให้เป็น ออกซาโลแอซีเตต ซึ่งเป็นสารตั้งต้นที่จะไปรวมกับ

แอซีติล โคเอตัวใหม่ เพื่อเข้ารอบใหม่ของวัฏจักรเครบส์ต่อไป และมีการออกซิเดชั่น

และมีการออกซิเดชั่น NAD+ จะถูกรีดิวซ์ให้เป็น NADH

ปฏิกิริยานี้จะมีเอนไซม์มาเลต ดีไฮโดรจีเนสมาช่วยเร่งปฏิกิริยา

ภาพแสดงปฏิกิริยาวัฏจักรเครบส์จากเอนไซม์ต่างๆ