ট্রাইকারবক্সিলিক অ্যাসিড চক্র (ক্রেবস চক্র)

গ্লাইকোলাইসিস গ্লুকোজকে পাইরুভেটে রূপান্তর করে এবং একটি গ্লুকোজ অণু থেকে দুটি ATP অণু তৈরি করে - এটি এই অণুর সম্ভাব্য শক্তির একটি ছোট ভগ্নাংশ।

বায়বীয় অবস্থার অধীনে, পাইরুভেট গ্লাইকোলাইসিস থেকে এসিটাইল-কোএতে রূপান্তরিত হয় এবং ট্রাইকারবক্সিলিক অ্যাসিড চক্রে (সাইট্রিক অ্যাসিড চক্র) CO 2 তে জারিত হয়। এই ক্ষেত্রে, এই চক্রের বিক্রিয়ায় নিঃসৃত ইলেকট্রন NADH এবং FADH 2 থেকে 0 2 - চূড়ান্ত গ্রহণকারী পাস করে। বৈদ্যুতিন পরিবহন মাইটোকন্ড্রিয়াল ঝিল্লির একটি প্রোটন গ্রেডিয়েন্ট তৈরির সাথে যুক্ত, যার শক্তি অক্সিডেটিভ ফসফোরিলেশনের ফলে এটিপি সংশ্লেষণের জন্য ব্যবহৃত হয়। আসুন এই প্রতিক্রিয়াগুলি একবার দেখে নেওয়া যাক।

বায়বীয় অবস্থার অধীনে, পাইরুভিক অ্যাসিড (পর্যায় 1) অক্সিডেটিভ ডিকারবক্সিলেশনের মধ্য দিয়ে যায়, যা ল্যাকটিক অ্যাসিডে রূপান্তরের চেয়ে বেশি কার্যকর, এসিটাইল-কোএ (পর্যায় 2) গঠনের সাথে, যা গ্লুকোজ ভাঙ্গনের শেষ পণ্যগুলিতে অক্সিডাইজ করা যেতে পারে - CO 2 এবং H 2 0 (3য় পর্যায়)। G. Krebs (1900-1981), একজন জার্মান জৈব রসায়নবিদ, পৃথক জৈব অ্যাসিডের অক্সিডেশন অধ্যয়ন করে, তাদের প্রতিক্রিয়াগুলিকে একটি একক চক্রে একত্রিত করেছিলেন। অতএব, ট্রাইকারবক্সিলিক অ্যাসিড চক্রকে প্রায়ই তার সম্মানে ক্রেবস চক্র বলা হয়।

অ্যাসিটাইল-কোএ-তে পাইরুভিক অ্যাসিডের অক্সিডেশন মাইটোকন্ড্রিয়ায় তিনটি এনজাইম (পাইরুভেট ডিহাইড্রোজেনেস, লাইপোমাইড ডিহাইড্রোজেনেস, লাইপোইলাসেটাইলট্রান্সফেরেজ) এবং পাঁচটি কোএনজাইম (এনএডি, এফএডি, থায়ামিন পাইরোফসফেট, কোয়েনজাইম) এর অংশগ্রহণে ঘটে। এই চারটি কোএনজাইমে বি ভিটামিন থাকে (বি x, বি 2, বি 3, বি 5), যা কার্বোহাইড্রেটের স্বাভাবিক অক্সিডেশনের জন্য এই ভিটামিনগুলির প্রয়োজনীয়তা নির্দেশ করে। এই জটিল এনজাইম সিস্টেমের প্রভাবে, অক্সিডেটিভ ডিকারবক্সিলেশন বিক্রিয়ায় পাইরুভেট অ্যাসিটিক অ্যাসিড - অ্যাসিটাইল কোএনজাইম এ-এর সক্রিয় রূপে রূপান্তরিত হয়:

শারীরবৃত্তীয় অবস্থার অধীনে, পাইরুভেট ডিহাইড্রোজেনেস একটি একচেটিয়াভাবে অপরিবর্তনীয় এনজাইম, যা ফ্যাটি অ্যাসিডকে কার্বোহাইড্রেটে রূপান্তর করার অসম্ভবতা ব্যাখ্যা করে।

অ্যাসিটিল-কোএ অণুতে একটি ম্যাক্রোরজিক বন্ডের উপস্থিতি এই যৌগের উচ্চ প্রতিক্রিয়া নির্দেশ করে। বিশেষ করে, অ্যাসিটাইল-কোএ শক্তি উৎপন্ন করতে মাইটোকন্ড্রিয়াতে কাজ করতে পারে; লিভারে, অতিরিক্ত অ্যাসিটাইল-কোএ কেটোন দেহের সংশ্লেষণের জন্য ব্যবহৃত হয়; সাইটোসোলে, এটি স্টেরাইড এবং ফ্যাটি অ্যাসিডের মতো জটিল অণুগুলির সংশ্লেষণে জড়িত। .

পাইরুভিক অ্যাসিডের অক্সিডেটিভ ডিকারবক্সিলেশনের বিক্রিয়ায় প্রাপ্ত Acetyl-CoA ট্রাইকারবক্সিলিক অ্যাসিড চক্রে (ক্রেবস চক্র) প্রবেশ করে। ক্রেবস চক্র - কার্বোহাইড্রেট, চর্বি, অ্যামিনো অ্যাসিডের অক্সিডেশনের জন্য চূড়ান্ত ক্যাটাবলিক পথ, মূলত একটি "মেটাবলিক বয়লার"। ক্রেবস চক্রের প্রতিক্রিয়া, যা একচেটিয়াভাবে মাইটোকন্ড্রিয়াতে ঘটে, তাকে সাইট্রিক অ্যাসিড চক্র বা ট্রাইকারবক্সিলিক অ্যাসিড চক্র (TCA) বলা হয়।

ট্রাইকারবক্সিলিক অ্যাসিড চক্রের অন্যতম গুরুত্বপূর্ণ কাজ হল হ্রাসকৃত কোএনজাইম তৈরি করা (NADH + H + এর 3টি অণু এবং FADH 2-এর 1 অণু) হাইড্রোজেন পরমাণু বা তাদের ইলেকট্রনকে চূড়ান্ত গ্রহণকারী, আণবিক অক্সিজেনে স্থানান্তর করা। এই পরিবহন মুক্ত শক্তির একটি বড় হ্রাস দ্বারা অনুষঙ্গী হয়, যার একটি অংশ ATP আকারে সঞ্চয়ের জন্য অক্সিডেটিভ ফসফোরিলেশন প্রক্রিয়াতে ব্যবহৃত হয়। এটা বোঝা যায় যে ট্রাইকারবক্সিলিক অ্যাসিড চক্র বায়বীয়, অক্সিজেনের উপর নির্ভরশীল।

1. ট্রাইকারবক্সিলিক অ্যাসিড চক্রের প্রাথমিক প্রতিক্রিয়া হল সাইট্রিক অ্যাসিড গঠনের জন্য মাইটোকন্ড্রিয়াল ম্যাট্রিক্স সিট্রেট সিন্থেস এনজাইমের অংশগ্রহণে অ্যাসিটাইল-কোএ এবং অক্সালোএসেটিক অ্যাসিডের ঘনীভবন।

2. অ্যাকোনিটেজ এনজাইমের প্রভাবে, যা সাইট্রেট থেকে জলের অণু অপসারণকে অনুঘটক করে, পরবর্তীটি রূপান্তরিত হয়

cis-aconitic অ্যাসিড থেকে জল সিস-অ্যাকোনিটিক অ্যাসিডের সাথে মিলিত হয়, আইসোসিট্রিক অ্যাসিডে পরিণত হয়।

3. তারপর এনজাইম আইসোসিট্রেট ডিহাইড্রোজেনেস সাইট্রিক অ্যাসিড চক্রের প্রথম ডিহাইড্রোজেনেজ বিক্রিয়াকে অনুঘটক করে, যখন অক্সিডেটিভ ডিকারবক্সিলেশন বিক্রিয়ায় আইসোসিট্রিক অ্যাসিড α-ketoglutaric অ্যাসিডে রূপান্তরিত হয়:

এই বিক্রিয়ায় CO 2 এর প্রথম অণু এবং NADH 4- H+ চক্রের প্রথম অণু গঠিত হয়।

4. α-ketoglutaric অ্যাসিডকে succinyl-CoA-তে আরও রূপান্তর α-ketoglutaric ডিহাইড্রোজেনেসের মাল্টিএনজাইম কমপ্লেক্স দ্বারা অনুঘটক করা হয়। এই বিক্রিয়াটি রাসায়নিকভাবে পাইরুভেট ডিহাইড্রোজেনেজ বিক্রিয়ার সাথে সাদৃশ্যপূর্ণ। এতে লিপোইক অ্যাসিড, থায়ামিন পাইরোফসফেট, এইচএস-কোএ, এনএডি +, এফএডি জড়িত।

এই বিক্রিয়ার ফলে NADH + H + এবং CO 2 এর অণু আবার তৈরি হয়।

5. succinyl-CoA অণুর একটি macroergic বন্ধন রয়েছে, যার শক্তি পরবর্তী বিক্রিয়ায় GTP আকারে সঞ্চিত হয়। এনজাইম succinyl-CoA synthetase এর প্রভাবে, succinyl-CoA বিনামূল্যে সুকসিনিক অ্যাসিডে রূপান্তরিত হয়। উল্লেখ্য, বিজোড় সংখ্যক কার্বন পরমাণুর সাথে ফ্যাটি অ্যাসিডের অক্সিডেশনের মাধ্যমে মিথাইলম্যালোনিল-কোএ থেকে সুকিনিক অ্যাসিডও পাওয়া যেতে পারে।

এই প্রতিক্রিয়াটি সাবস্ট্রেট ফসফোরিলেশনের একটি উদাহরণ, যেহেতু এই ক্ষেত্রে উচ্চ-শক্তি জিটিপি অণু ইলেক্ট্রন এবং অক্সিজেন পরিবহন চেইনের অংশগ্রহণ ছাড়াই গঠিত হয়।

6. সাকসিনেট ডিহাইড্রোজেনেস বিক্রিয়ায় সুকসিনিক অ্যাসিড ফিউমারিক অ্যাসিডে জারিত হয়। Succinate dehydrogenase, একটি সাধারণ আয়রন-সালফার-ধারণকারী এনজাইম যার কোএনজাইম হল FAD। সুকসিনেট ডিহাইড্রোজেনেস হল একমাত্র এনজাইম যা ভিতরের মাইটোকন্ড্রিয়াল মেমব্রেনে স্থির থাকে, অন্য সমস্ত চক্র এনজাইম মাইটোকন্ড্রিয়াল ম্যাট্রিক্সে অবস্থিত।

7. এটি শারীরবৃত্তীয় অবস্থার অধীনে একটি বিপরীত প্রতিক্রিয়ায় ফিউমারেজ এনজাইমের প্রভাবে ফিউমারিক অ্যাসিড থেকে ম্যালিক অ্যাসিডের হাইড্রেশন দ্বারা অনুসরণ করা হয়:

8. ট্রাইকারবক্সিলিক অ্যাসিড চক্রের চূড়ান্ত বিক্রিয়া হল ম্যালেট ডিহাইড্রোজেনেজ বিক্রিয়া যা মাইটোকন্ড্রিয়াল NAD~-নির্ভর ম্যালেট ডিহাইড্রোজেনেসের সক্রিয় এনজাইম জড়িত, যেখানে হ্রাসপ্রাপ্ত NADH + H + এর তৃতীয় অণু গঠিত হয়:

oxaloacetic অ্যাসিড (oxaloacetate) গঠন ট্রাইকারবক্সিলিক অ্যাসিড চক্রের একটি পালা সম্পূর্ণ করে। অক্সালোঅ্যাসেটিক অ্যাসিড দ্বিতীয় অ্যাসিটাইল-কোএ অণুর অক্সিডেশনে ব্যবহার করা যেতে পারে এবং প্রতিক্রিয়ার এই চক্রটি বহুবার পুনরাবৃত্তি হতে পারে, যা ক্রমাগত অক্সালোএসেটিক অ্যাসিডের উত্পাদনের দিকে পরিচালিত করে।

এইভাবে, টিসিএ চক্রে একটি সাইকেল সাবস্ট্রেট হিসাবে এসিটাইল-কোএ-এর একটি অণুর অক্সিডেশন একটি GTP অণু, তিনটি NADP + H + অণু এবং একটি FADH 2 অণু উৎপাদনের দিকে পরিচালিত করে। জৈবিক জারণ শৃঙ্খলে এই হ্রাসকারী এজেন্টগুলির জারণ

আয়ন 12টি ATP অণুর সংশ্লেষণের দিকে পরিচালিত করে। এই গণনাটি "বায়োলজিক্যাল অক্সিডেশন" বিষয় থেকে স্পষ্ট: ইলেকট্রন পরিবহন ব্যবস্থায় একটি NAD + অণুর অন্তর্ভুক্তি শেষ পর্যন্ত 3টি ATP অণু গঠনের সাথে থাকে, একটি FADH 2 অণুর অন্তর্ভুক্তি 2টি ATP অণু তৈরি করে, এবং একটি GTP অণু 1 ATP অণুর সমতুল্য।

উল্লেখ্য যে দুটি কার্বন পরমাণু অ্যাডিটাইল-কোএ ট্রাইকারবক্সিলিক অ্যাসিড চক্রে প্রবেশ করে এবং দুটি কার্বন পরমাণু আইসোসিট্রেট ডিহাইড্রোজেনেস এবং আলফা-কেটোগ্লুটারেট ডিহাইড্রোজেনেস দ্বারা অনুঘটক ডিকারবক্সিলেশন বিক্রিয়ায় CO2 হিসাবে চক্র থেকে বেরিয়ে যায়।

CO 2 এবং H 2 0 এ বায়বীয় অবস্থার অধীনে একটি গ্লুকোজ অণুর সম্পূর্ণ অক্সিডেশনের সাথে, ATP আকারে শক্তির গঠন হল:

• একটি গ্লুকোজ অণুকে পাইরুভিক অ্যাসিডের 2 অণুতে রূপান্তরের সময় 4টি ATP অণু (গ্লাইকোলাইসিস);
• 3-ফসফোগ্লিসারালডিহাইড ডিহাইড্রোজেনেজ বিক্রিয়ায় (গ্লাইকোলাইসিস) 6টি ATP অণু গঠিত হয়;
• পাইরুভেট ডিহাইড্রোজেনেজ বিক্রিয়ায় দুটি পাইরুভিক অ্যাসিড অণুর অক্সিডেশনের সময় এবং ট্রাইকারবক্সিলিক অ্যাসিড চক্রে CO 2 এবং H 2 0 তে দুটি এসিটাইল-CoA অণুর পরবর্তী রূপান্তরের সময় 30টি ATP অণু গঠিত হয়। অতএব, একটি গ্লুকোজ অণুর সম্পূর্ণ অক্সিডেশনের সময় মোট শক্তি আউটপুট 40টি ATP অণু হতে পারে। যাইহোক, এটি বিবেচনা করা উচিত যে গ্লুকোজের গ্লুকোজকে গ্লুকোজ-6-ফসফেটে রূপান্তর করার পর্যায়ে এবং ফ্রুক্টোজ-6-ফসফেটকে ফ্রুক্টোজ-1,6-ডিফসফেটে রূপান্তর করার পর্যায়ে গ্লুকোজের অক্সিডেশনের সময় দুটি ATP অণু ছিল। ক্ষয়প্রাপ্ত. অতএব, একটি গ্লুকোজ অণুর অক্সিডেশনের সময় "নেট" শক্তি আউটপুট হল 38টি ATP অণু।

আপনি অ্যানেরোবিক গ্লাইকোলাইসিস এবং অ্যারোবিক গ্লুকোজ ক্যাটাবোলিজমের শক্তি তুলনা করতে পারেন। 1 গ্রাম-অণু গ্লুকোজ (180 গ্রাম) এর মধ্যে 688 কিলোক্যালরি শক্তির মধ্যে 20 কিলোক্যালরি অ্যানেরোবিক গ্লাইকোলাইসিসের প্রতিক্রিয়ায় গঠিত দুটি ATP অণুতে থাকে এবং 628 kcal তাত্ত্বিকভাবে ল্যাকটিক অ্যাসিড আকারে থাকে।

বায়বীয় অবস্থার অধীনে, 38টি ATP অণুতে গ্লুকোজের একটি গ্রাম-অণুর 688 kcal এর মধ্যে 380 kcal পাওয়া গেছে। এইভাবে, অ্যারোবিক অবস্থার অধীনে গ্লুকোজ ব্যবহারের দক্ষতা অ্যানারোবিক গ্লাইকোলাইসিসের তুলনায় প্রায় 19 গুণ বেশি।

এটা উল্লেখ করা উচিত যে সমস্ত জারণ বিক্রিয়া (ট্রায়োস ফসফেটের জারণ, পাইরুভিক অ্যাসিড, ট্রাইকারবক্সিলিক অ্যাসিড চক্রের চারটি জারণ বিক্রিয়া) ADP এবং Phneor (পাস্তুর প্রভাব) থেকে এটিপি সংশ্লেষণে প্রতিদ্বন্দ্বিতা করে। এর মানে হল যে জারণ বিক্রিয়ার ফলে NADH + H + অণুর শ্বাসযন্ত্রের প্রতিক্রিয়াগুলির মধ্যে একটি পছন্দ রয়েছে, যা হাইড্রোজেনকে অক্সিজেনে স্থানান্তর করে এবং LDH এনজাইম, যা হাইড্রোজেনকে পাইরুভিক অ্যাসিডে স্থানান্তর করে।

ট্রাইকারবক্সিলিক অ্যাসিড চক্রের প্রাথমিক পর্যায়ে, এর অ্যাসিডগুলি চক্রের কার্যকারিতাকে ব্যাহত না করে অন্যান্য কোষের যৌগগুলির সংশ্লেষণে অংশ নিতে চক্রটি ছেড়ে যেতে পারে। ট্রাইকারবক্সিলিক অ্যাসিড চক্রের ক্রিয়াকলাপ নিয়ন্ত্রণে বিভিন্ন কারণ জড়িত। তাদের মধ্যে, প্রথমত, আমাদের অ্যাসিটিল-কোএ অণু গ্রহণ, পাইরুভেট ডিহাইড্রোজেনেস কমপ্লেক্সের কার্যকলাপ, শ্বাসযন্ত্রের চেইনের উপাদানগুলির কার্যকলাপ এবং এর সাথে যুক্ত অক্সিডেটিভ ফসফোরিলেশনের পাশাপাশি অক্সালোএসেটিক স্তরের উল্লেখ করা উচিত। অ্যাসিড

আণবিক অক্সিজেন সরাসরি ট্রাইকারবক্সিলিক অ্যাসিড চক্রের সাথে জড়িত নয়, তবে এর প্রতিক্রিয়াগুলি শুধুমাত্র বায়বীয় অবস্থার অধীনে সঞ্চালিত হয়, যেহেতু NAD ~ এবং FAD শুধুমাত্র তখনই মাইটোকন্ড্রিয়াতে পুনরুত্থিত হতে পারে যখন ইলেকট্রনগুলি আণবিক অক্সিজেনে স্থানান্তরিত হয়। এটা জোর দেওয়া উচিত যে ট্রাইকারবক্সিলিক অ্যাসিড চক্রের বিপরীতে গ্লাইকোলাইসিস অ্যানেরোবিক অবস্থার অধীনেও সম্ভব, যেহেতু পাইরুভিক অ্যাসিড ল্যাকটিক অ্যাসিডে চলে গেলে NAD ~ পুনরুত্থিত হয়।

এটিপি গঠনের পাশাপাশি, ট্রাইকারবক্সিলিক অ্যাসিড চক্রের আরেকটি গুরুত্বপূর্ণ তাৎপর্য রয়েছে: চক্রটি শরীরের বিভিন্ন জৈব সংশ্লেষণের জন্য মধ্যস্থতাকারী কাঠামো প্রদান করে। উদাহরণস্বরূপ, বেশিরভাগ পোরফাইরিন পরমাণুর উৎপত্তি হয় succinyl-CoA থেকে, অনেক অ্যামিনো অ্যাসিড α-keto-glutaric এবং oxalo-acetic অ্যাসিডের ডেরিভেটিভ এবং fumaric অ্যাসিড ইউরিয়া সংশ্লেষণের সময় ঘটে। এটি কার্বোহাইড্রেট, চর্বি এবং প্রোটিনের বিপাকের মধ্যে ট্রাইকারবক্সিলিক অ্যাসিড চক্রের অখণ্ডতা প্রকাশ করে।

গ্লাইকোলাইসিসের প্রতিক্রিয়া দ্বারা দেখানো হয়েছে, বেশিরভাগ কোষের শক্তি উৎপন্ন করার ক্ষমতা তাদের মাইটোকন্ড্রিয়াতে রয়েছে। বিভিন্ন টিস্যুতে মাইটোকন্ড্রিয়ার সংখ্যা টিস্যুগুলির শারীরবৃত্তীয় ক্রিয়াকলাপের সাথে সম্পর্কিত এবং বায়বীয় পরিস্থিতিতে তাদের অংশগ্রহণের ক্ষমতা প্রতিফলিত করে। উদাহরণস্বরূপ, লোহিত রক্তকণিকায় মাইটোকন্ড্রিয়া নেই এবং তাই চূড়ান্ত ইলেকট্রন গ্রহণকারী হিসাবে অক্সিজেন ব্যবহার করে শক্তি উৎপন্ন করার ক্ষমতা নেই। যাইহোক, বায়বীয় অবস্থার অধীনে কার্ডিয়াক পেশী কাজ করে, কোষের সাইটোপ্লাজম আয়তনের অর্ধেক মাইটোকন্ড্রিয়া দ্বারা উপস্থাপিত হয়। এছাড়াও লিভার তার বিভিন্ন কাজের জন্য বায়বীয় অবস্থার উপর নির্ভর করে এবং স্তন্যপায়ী হেপাটোসাইট প্রতি কোষে 2,000 মাইটোকন্ড্রিয়া থাকে।

মাইটোকন্ড্রিয়া দুটি ঝিল্লি অন্তর্ভুক্ত - বাইরের এবং অভ্যন্তরীণ। বাইরের ঝিল্লি সহজ, 50% চর্বি এবং 50% প্রোটিন সমন্বিত, এবং তুলনামূলকভাবে কম কাজ করে। অভ্যন্তরীণ ঝিল্লি কাঠামোগত এবং কার্যকরীভাবে আরও জটিল। এর আয়তনের প্রায় 80% প্রোটিন। এতে ইলেক্ট্রন পরিবহন এবং অক্সিডেটিভ ফসফোরিলেশন, বিপাকীয় মধ্যস্থতাকারী এবং সাইটোসল এবং মাইটোকন্ড্রিয়াল ম্যাট্রিক্সের মধ্যে অ্যাডেনিন নিউক্লিওটাইডের সাথে জড়িত বেশিরভাগ এনজাইম রয়েছে।

রেডক্স প্রতিক্রিয়ায় জড়িত বিভিন্ন নিউক্লিওটাইড, যেমন NAD + , NADH, NADP + , FAD এবং FADH 2 ভিতরের মাইটোকন্ড্রিয়াল ঝিল্লিতে প্রবেশ করে না। Acetyl-CoA মাইটোকন্ড্রিয়াল কম্পার্টমেন্ট থেকে সাইটোসোলে যেতে পারে না, যেখানে এটি ফ্যাটি অ্যাসিড বা স্টেরলগুলির সংশ্লেষণের জন্য প্রয়োজনীয়। অতএব, ইন্ট্রামাইটোকন্ড্রিয়াল এসিটাইল-কোএ ট্রাইকারবক্সিলিক অ্যাসিড চক্রের সিট্রেট-সিন্থেস বিক্রিয়ায় রূপান্তরিত হয় এবং এই আকারে সাইটোসোলে প্রবেশ করে।

পিভিসি-ডিহাইড্রোজেনেজ বিক্রিয়ায় গঠিত এসিটাইল-এসসিওএ তারপরে প্রবেশ করে ট্রাইকারবক্সিলিক অ্যাসিড চক্র(সিটিসি, সাইট্রিক অ্যাসিড চক্র, ক্রেবস চক্র)। পাইরুভেট ছাড়াও, ক্যাটাবোলিজম থেকে আসা কেটো অ্যাসিডগুলি চক্রের সাথে জড়িত। অ্যামিনো অ্যাসিডবা অন্য কোন পদার্থ।

ট্রাইকারবক্সিলিক অ্যাসিড চক্র

চক্র ভিতরে চলে মাইটোকন্ড্রিয়াল ম্যাট্রিক্সএবং প্রতিনিধিত্ব করে জারণঅণু এসিটাইল-এসসিওএপরপর আটটি প্রতিক্রিয়ায়।

প্রথম প্রতিক্রিয়ায়, তারা আবদ্ধ হয় অ্যাসিটাইলএবং oxaloacetate(অক্সালোএসেটিক অ্যাসিড) গঠন করা সাইট্রেট(সাইট্রিক অ্যাসিড), তারপর সাইট্রিক অ্যাসিড আইসোমারাইজ করে আইসোসিট্রেটএবং দুটি ডিহাইড্রোজেনেশন প্রতিক্রিয়া সহ CO 2 এবং NAD হ্রাস সহ।

পঞ্চম প্রতিক্রিয়ায়, GTP গঠিত হয়, এটি প্রতিক্রিয়া সাবস্ট্রেট ফসফোরিলেশন. এর পরে, FAD-নির্ভর ডিহাইড্রোজেনেশন ক্রমানুসারে ঘটে succinate(সুসিনিক অ্যাসিড), হাইড্রেশন fumaricঅ্যাসিড আপ malate(ম্যালিক অ্যাসিড), তারপর NAD-নির্ভর ডিহাইড্রোজেনেশন গঠনের সাথে oxaloacetate.

ফলস্বরূপ, চক্রের আটটি প্রতিক্রিয়ার পরে আবার oxaloacetate গঠিত হয় .

শেষ তিনটি বিক্রিয়া তথাকথিত জৈব রাসায়নিক মোটিফ তৈরি করে (এফএডি-নির্ভর ডিহাইড্রোজেনেশন, হাইড্রেশন এবং এনএডি-নির্ভর ডিহাইড্রোজেনেশন, এটি সাক্সিনেট গঠনে একটি কেটো গ্রুপ প্রবর্তন করতে ব্যবহৃত হয়। এই মোটিফ ফ্যাটি অ্যাসিড β-অক্সিডেশন বিক্রিয়াতেও উপস্থিত থাকে। বিপরীত ক্রমে (হ্রাস, ডিহাইড্রেশন এবং পুনরুদ্ধার) এই মোটিফ ফ্যাটি অ্যাসিড সংশ্লেষণ বিক্রিয়ায় পরিলক্ষিত হয়।

ডিটিসি ফাংশন

1. শক্তি

• প্রজন্ম হাইড্রোজেন পরমাণুশ্বাসযন্ত্রের চেইনের অপারেশনের জন্য, যথা তিনটি NADH অণু এবং একটি FADH2 অণু,
• একক অণু সংশ্লেষণ জিটিপি(এটিপির সমতুল্য)।

2. অ্যানাবলিক। সিটিসি গঠন করা হয়

• heme অগ্রদূত succinyl-SCoA,
• কিটো অ্যাসিড যা অ্যামিনো অ্যাসিডে রূপান্তরিত হতে পারে - α-কেটোগ্লুটারেটগ্লুটামিক অ্যাসিডের জন্য, oxaloacetateঅ্যাসপার্টিক জন্য,
• লেবু অ্যাসিড, ফ্যাটি অ্যাসিড সংশ্লেষণের জন্য ব্যবহৃত,
• oxaloacetate, গ্লুকোজ সংশ্লেষণের জন্য ব্যবহৃত।

TCA এর অ্যানাবলিক প্রতিক্রিয়া

ট্রাইকারবক্সিলিক অ্যাসিড চক্রের নিয়ন্ত্রণ

অ্যালোস্টেরিক প্রবিধান

TCA এর 1ম, 3য় এবং 4র্থ প্রতিক্রিয়া অনুঘটককারী এনজাইমগুলি সংবেদনশীল অ্যালোস্টেরিক প্রবিধানবিপাকীয় পদার্থ:

oxaloacetate প্রাপ্যতা নিয়ন্ত্রণ

প্রধানএবং মৌলিক TCA এর নিয়ন্ত্রক হল অক্সালোএসেটেট, বা বরং এর প্রাপ্যতা। অক্সালোঅ্যাসেটেটের উপস্থিতি টিসিএ চক্রে এসিটাইল-এসসিওএ জড়িত এবং প্রক্রিয়া শুরু করে।

সাধারণত কোষ আছে ভারসাম্যএসিটাইল-এসসিওএ (গ্লুকোজ, ফ্যাটি অ্যাসিড বা অ্যামিনো অ্যাসিড থেকে) এবং অক্সালোএসেটেটের পরিমাণের মধ্যে। oxaloacetate এর উৎস হল পাইরুভেট, (গ্লুকোজ বা অ্যালানাইন থেকে গঠিত), থেকে উদ্ভূত অ্যাসপার্টিক অ্যাসিডট্রান্সামিনেশন বা এএমপি-আইএমএফ চক্রের ফলে, এবং থেকেও ফলের অ্যাসিডচক্র নিজেই (সুসিনিক, α-কেটোগ্লুটারিক, ম্যালিক, সাইট্রিক), যা অ্যামিনো অ্যাসিডের ক্যাটাবোলিজমের সময় গঠিত হতে পারে বা অন্যান্য প্রক্রিয়া থেকে আসতে পারে।

পাইরুভেট থেকে oxaloacetate এর সংশ্লেষণ

এনজাইম কার্যকলাপ নিয়ন্ত্রণ পাইরুভেট কার্বক্সিলেসঅংশগ্রহণের সাথে সম্পাদিত এসিটাইল-এসসিওএ. এটি অ্যালোস্টেরিক সক্রিয়কারীএনজাইম, এবং এটি ছাড়া, পাইরুভেট কার্বক্সিলেস কার্যত নিষ্ক্রিয়। যখন অ্যাসিটাইল-এসসিওএ জমা হয়, তখন এনজাইম কাজ করতে শুরু করে এবং অক্সালোএসেটেট তৈরি হয়, তবে অবশ্যই, শুধুমাত্র পাইরুভেটের উপস্থিতিতে।

এছাড়াও অধিকাংশ অ্যামিনো অ্যাসিডতাদের ক্যাটাবোলিজমের সময়, তারা TCA-এর বিপাকীয় পদার্থে পরিণত হতে সক্ষম হয়, যা পরে অক্সালোঅ্যাসেটেটে যায়, যা চক্রের ক্রিয়াকলাপও বজায় রাখে।

অ্যামিনো অ্যাসিড থেকে টিসিএ বিপাকের পুল পুনরায় পূরণ করা

নতুন বিপাক (অক্সালোএসেটেট, সাইট্রেট, α-কেটোগ্লুটারেট, ইত্যাদি) দিয়ে চক্র পুনরায় পূরণের প্রতিক্রিয়া বলা হয়। anaplerotic.

বিপাকের ক্ষেত্রে অক্সালোঅ্যাসেটেটের ভূমিকা

উল্লেখযোগ্য ভূমিকার উদাহরণ oxaloacetateকেটোন বডিগুলির সংশ্লেষণ সক্রিয় করতে কাজ করে এবং ketoacidosisরক্তের প্লাজমা এ অপর্যাপ্তঅক্সালোঅ্যাসেটেটের পরিমাণ যকৃতে. ইনসুলিন-নির্ভর ডায়াবেটিস মেলিটাস (টাইপ 1 ডায়াবেটিস) এর ক্ষয়ক্ষতির সময় এবং অনাহারের সময় এই অবস্থা পরিলক্ষিত হয়। এই ব্যাধিগুলির সাথে, গ্লুকোনোজেনেসিস প্রক্রিয়াটি লিভারে সক্রিয় হয়, যেমন। অক্সালোঅ্যাসেটেট এবং অন্যান্য বিপাক থেকে গ্লুকোজের গঠন, যা অক্সালোঅ্যাসেটেটের পরিমাণ হ্রাস করে। ফ্যাটি অ্যাসিড অক্সিডেশন এবং অ্যাসিটাইল-এসসিওএ জমার একযোগে সক্রিয়করণ অ্যাসিটাইল গ্রুপের ব্যবহারের জন্য একটি ব্যাকআপ পথকে ট্রিগার করে - কেটোন সংস্থার সংশ্লেষণ. এই ক্ষেত্রে, শরীর রক্তের অ্যাসিডিফিকেশন বিকাশ করে ( ketoacidosis) একটি বৈশিষ্ট্যযুক্ত ক্লিনিকাল চিত্র সহ: দুর্বলতা, মাথাব্যথা, তন্দ্রা, পেশীর স্বর হ্রাস, শরীরের তাপমাত্রা এবং রক্তচাপ।

টিসিএ প্রতিক্রিয়ার হারে পরিবর্তন এবং নির্দিষ্ট পরিস্থিতিতে কেটোন বডি জমা হওয়ার কারণ

অক্সালোঅ্যাসেটেটের অংশগ্রহণের সাথে নিয়ন্ত্রণের বর্ণিত পদ্ধতিটি সুন্দর ফর্মুলেশনের একটি দৃষ্টান্ত " কার্বোহাইড্রেটের শিখায় চর্বি জ্বলেএটি বোঝায় যে গ্লুকোজের "জ্বলন্ত শিখা" পাইরুভেটের আবির্ভাবের দিকে নিয়ে যায় এবং পাইরুভেট শুধুমাত্র এসিটাইল-এসসিওএ-তে নয়, এতেও রূপান্তরিত হয়। oxaloacetate.অক্সালোঅ্যাসেটেটের উপস্থিতি থেকে গঠিত এসিটাইল গ্রুপের অন্তর্ভুক্তির নিশ্চয়তা দেয় ফ্যাটি এসিডএসিটাইল-এসসিওএ আকারে, টিসিএর প্রথম প্রতিক্রিয়ায়।

বড় আকারের ফ্যাটি অ্যাসিডের "বার্নিং" এর ক্ষেত্রে, যা পেশীগুলিতে পরিলক্ষিত হয় শারীরিক কাজএবং লিভারে উপবাস, TCA বিক্রিয়ায় অ্যাসিটাইল-এসসিওএ প্রবেশের হার সরাসরি অক্সালোএসেটেট (বা অক্সিডাইজড গ্লুকোজ) পরিমাণের উপর নির্ভর করবে।

এর মধ্যে অক্সালোঅ্যাসেটেটের পরিমাণ থাকলে হেপাটোসাইটপর্যাপ্ত নয় (কোন গ্লুকোজ বা এটি পাইরুভেটে অক্সিডাইজ করা হয় না), তাহলে এসিটাইল গ্রুপ কেটোন বডিগুলির সংশ্লেষণে যাবে। এই যখন ঘটবে দীর্ঘায়িত উপবাসএবং টাইপ 1 ডায়াবেটিস.

আমি সাধারণভাবে এটি কী, কেন ক্রেবস চক্রের প্রয়োজন এবং এটি বিপাকের ক্ষেত্রে কী স্থান দখল করে সে সম্পর্কে কথা বলেছি। এবার আসা যাক এই চক্রের প্রকৃত প্রতিক্রিয়ায়।

আমি এখনই একটি রিজার্ভেশন করব - ব্যক্তিগতভাবে আমার জন্য, আমি উপরের প্রশ্নগুলি বাছাই না করা পর্যন্ত প্রতিক্রিয়াগুলি মুখস্থ করা একটি সম্পূর্ণ অর্থহীন অনুশীলন ছিল। কিন্তু আপনি যদি ইতিমধ্যে তত্ত্বটি বের করে থাকেন, তাহলে আমি অনুশীলনে এগিয়ে যাওয়ার পরামর্শ দিই।

আপনি ক্রেবস চক্র লেখার অনেক উপায় দেখতে পারেন। সবচেয়ে সাধারণ বিকল্প এই মত:

তবে বেরেজভ টিটি-র লেখকদের কাছ থেকে জৈব রসায়নের উপর ভাল পুরানো পাঠ্যপুস্তক থেকে প্রতিক্রিয়া লেখার উপায়টি আমার কাছে সবচেয়ে সুবিধাজনক বলে মনে হয়েছিল। এবং কোরোভকিনা বি.ভি.

প্রথম প্রতিক্রিয়া

Acetyl-CoA এবং Oxaloacetate আমাদের কাছে ইতিমধ্যে পরিচিত একত্রিত হয়ে সিট্রেটে পরিণত হয়, অর্থাৎ সাইট্রিক অ্যাসিড.

দ্বিতীয় প্রতিক্রিয়া

এখন আমরা সাইট্রিক অ্যাসিড গ্রহণ করি এবং এটিতে পরিণত করি আইসোসিট্রিক অ্যাসিড. এই পদার্থের আরেকটি নাম আইসোসিট্রেট।

প্রকৃতপক্ষে, এই প্রতিক্রিয়াটি কিছুটা জটিল, একটি মধ্যবর্তী পর্যায়ের মাধ্যমে - cis-aconitic অ্যাসিডের গঠন। কিন্তু আমি সহজ করার সিদ্ধান্ত নিয়েছি যাতে আপনি আরও ভালভাবে মনে রাখতে পারেন। প্রয়োজনে, আপনি অনুপস্থিত পদক্ষেপ এখানে যোগ করতে পারেন যদি আপনি অন্য সব কিছু মনে রাখবেন।

আসলে, দুটি কার্যকরী গ্রুপ সহজভাবে অদলবদল করা হয়েছিল।

তৃতীয় প্রতিক্রিয়া

সুতরাং, আমরা আইসোসিট্রিক অ্যাসিড পেয়েছি। এখন এটিকে ডিকারবক্সিলেট করা দরকার (অর্থাৎ, সিওওএইচকে চিমটি বন্ধ করে) এবং ডিহাইড্রেট (অর্থাৎ, চিমটি বন্ধ করে)। ফলে পদার্থ হয় a-ketoglutarate.

এই প্রতিক্রিয়াটি উল্লেখযোগ্য যে এখানে NADH 2 কমপ্লেক্স গঠিত হয়েছে। এর মানে হল যে এনএডি পরিবহনকারী শ্বাসযন্ত্রের চেইন শুরু করতে হাইড্রোজেন তুলে নেয়।

আমি বেরেজভ এবং কোরোভকিনের পাঠ্যপুস্তকে ক্রেবস চক্রের প্রতিক্রিয়াগুলির সংস্করণটি পছন্দ করি কারণ প্রতিক্রিয়াগুলিতে অংশগ্রহণকারী পরমাণু এবং কার্যকরী গোষ্ঠীগুলি অবিলম্বে স্পষ্টভাবে দৃশ্যমান হয়।

চতুর্থ প্রতিক্রিয়া

আবার, ঘড়িটি কীভাবে কাজ করে নিকোটিনঅ্যামাইডএডেনাইনডিনিউক্লিওটাইড, অর্থাৎ উপরে. এই মহিমান্বিত বাহকটি এখানে উপস্থিত হয়, যেমন শেষ ধাপে, হাইড্রোজেন ক্যাপচার করে শ্বাসযন্ত্রের চেইনে নিয়ে যায়।

উপায় দ্বারা, ফলে পদার্থ - succinyl-CoA, আপনাকে ভয় দেখানো উচিত নয়। Succinate হল succinic অ্যাসিডের আরেকটি নাম, যা জৈব জৈব রসায়নের দিন থেকে আপনার কাছে সুপরিচিত। Succinyl-Coa হল কোএনজাইম-A সহ succinic অ্যাসিডের একটি যৌগ। আমরা বলতে পারি যে এটি সুকিনিক অ্যাসিডের একটি এস্টার।

পঞ্চম প্রতিক্রিয়া

শেষ ধাপে, আমরা বলেছিলাম যে succinyl-CoA হল succinic অ্যাসিডের একটি এস্টার। এবং এখন আমরা নিজেদের পেতে হবে succinic অ্যাসিড, যেমন succinate, succinyl-CoA থেকে। একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ বিষয়: এটি এই প্রতিক্রিয়ার মধ্যে রয়েছে সাবস্ট্রেট ফসফোরিলেশন.

সাধারণভাবে ফসফোরিলেশন (এটি অক্সিডেটিভ এবং সাবস্ট্রেট হতে পারে) হল একটি PO 3 ফসফরাস গ্রুপকে GDP বা ATP-তে যোগ করার জন্য জিটিপি, বা, যথাক্রমে, ATP। এই একই ফসফরাস গ্রুপ এটি ধারণকারী যে কোনো পদার্থ থেকে বিচ্ছিন্ন করা হয় যে স্তরের পার্থক্য. ঠিক আছে, সহজভাবে বললে, এটি SUBSTRATE থেকে HDF বা ADP-তে স্থানান্তরিত হয়। এজন্য একে "সাবস্ট্রেট ফসফোরিলেশন" বলা হয়।

আবারও: সাবস্ট্রেট ফসফোরিলেশনের শুরুর মুহুর্তে, আমাদের কাছে একটি ডিফসফেট অণু রয়েছে - গুয়ানোসিন ডিফসফেট বা অ্যাডেনোসিন ডিফসফেট। ফসফোরিলেশন হল এই যে দুটি ফসফরিক অ্যাসিডের অবশিষ্টাংশ সহ একটি অণু - GDP বা ADP তিনটি ফসফরিক অ্যাসিড অবশিষ্টাংশ সহ একটি অণুতে "সম্পূর্ণ" হয় যাতে গুয়ানোসিন TRIphosphate বা অ্যাডেনোসিন TRIphosphate পাওয়া যায়। এই প্রক্রিয়াটি succinyl-CoA থেকে succinate (অর্থাৎ succinic অ্যাসিডে) রূপান্তরের সময় ঘটে।

ডায়াগ্রামে আপনি F (n) অক্ষর দেখতে পারেন। এর অর্থ "অজৈব ফসফেট"। অজৈব ফসফেট সাবস্ট্রেট থেকে জিডিপিতে চলে যায়, যাতে প্রতিক্রিয়া পণ্যগুলিতে ভাল, উচ্চ-গ্রেডের জিটিপি থাকে। এখন আসুন প্রতিক্রিয়া নিজেই দেখি:

ষষ্ঠ প্রতিক্রিয়া

পরবর্তী রূপান্তর। এইবার, আমরা আগের ধাপে যে সাকসিনিক অ্যাসিড পেয়েছি তাতে পরিণত হবে fumarateনতুন ডবল বন্ড নোট করুন.

চিত্রটি স্পষ্টভাবে দেখায় কিভাবে প্রতিক্রিয়া জড়িত FAD: এই অক্লান্ত প্রোটন এবং ইলেকট্রন বাহক হাইড্রোজেন তুলে সরাসরি শ্বাসযন্ত্রের চেইনে টেনে নিয়ে যায়।

সপ্তম প্রতিক্রিয়া

আমরা ইতিমধ্যে সমাপ্তি লাইনে আছে. ক্রেবস চক্রের শেষ পর্যায় হল ফিউমারেট থেকে এল-ম্যালেটে রূপান্তর। L-malate অন্য নাম এল-ম্যালিক অ্যাসিড, জৈব জৈব রসায়ন কোর্স থেকে পরিচিত.

আপনি যদি প্রতিক্রিয়াটি নিজেই দেখেন তবে আপনি দেখতে পাবেন যে, প্রথমত, এটি উভয় দিকে যায় এবং দ্বিতীয়ত, এর সারমর্ম হল হাইড্রেশন। অর্থাৎ, ফিউমারেট কেবল একটি জলের অণুকে নিজের সাথে সংযুক্ত করে, যার ফলে এল-ম্যালিক অ্যাসিড হয়।

অষ্টম প্রতিক্রিয়া

ক্রেবস চক্রের শেষ প্রতিক্রিয়া হল এল-ম্যালিক অ্যাসিডের অক্সালোঅ্যাসেটেটে অক্সিডেশন, অর্থাৎ oxaloacetic অ্যাসিড. আপনি যেমন বুঝতে পারেন, "অক্সালোএসেটেট" এবং "অক্সালোএসেটিক অ্যাসিড" সমার্থক শব্দ। আপনি সম্ভবত মনে রাখবেন যে oxaloacetic অ্যাসিড ক্রেবস চক্রের প্রথম প্রতিক্রিয়ার একটি উপাদান।

এখানে আমরা প্রতিক্রিয়াটির বিশেষত্ব নোট করি: NADH গঠন 2, যা শ্বাসযন্ত্রের চেইনে ইলেকট্রন বহন করবে। 3,4 এবং 6 প্রতিক্রিয়াগুলিও ভুলে যাবেন না, যেখানে শ্বাসযন্ত্রের চেইনের জন্য ইলেকট্রন এবং প্রোটন বাহকও গঠিত হয়।

আপনি দেখতে পাচ্ছেন, আমি বিশেষভাবে লাল রঙে হাইলাইট করেছি যে প্রতিক্রিয়াগুলির সময় NADH এবং FADH2 গঠিত হয়। এগুলি শ্বাসযন্ত্রের চেইনের জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ পদার্থ। সবুজ রঙে, আমি প্রতিক্রিয়া হাইলাইট করেছি যেখানে সাবস্ট্রেট ফসফোরিলেশন ঘটে এবং GTP প্রাপ্ত হয়।

কিভাবে এই সব মনে রাখবেন?

আসলে, এটা এত কঠিন নয়। আমার দুটি নিবন্ধ, সেইসাথে আপনার পাঠ্যপুস্তক এবং বক্তৃতাগুলি সম্পূর্ণরূপে পড়ার পরে, আপনাকে কেবল এই প্রতিক্রিয়াগুলি লেখার অনুশীলন করতে হবে। আমি 4টি প্রতিক্রিয়ার ব্লকে ক্রেবস চক্রটি মনে রাখার পরামর্শ দিই। এই 4টি প্রতিক্রিয়া বেশ কয়েকবার লিখুন, প্রতিটির জন্য একটি অ্যাসোসিয়েশন বেছে নিন যা আপনার স্মৃতির সাথে খাপ খায়।

উদাহরণস্বরূপ, আমি অবিলম্বে দ্বিতীয় প্রতিক্রিয়াটি খুব সহজেই মনে রেখেছিলাম, যেখানে সাইট্রিক অ্যাসিড থেকে আইসোসিট্রিক অ্যাসিড তৈরি হয় (আমি মনে করি এটি শৈশব থেকেই সবার কাছে পরিচিত)।

আপনি স্মৃতি সংক্রান্ত মেমোগুলিও ব্যবহার করতে পারেন যেমন: একটি আস্ত আনারস এবং এক টুকরো সফেল আজ আসলে আমার দুপুরের খাবার, যা সিরিজের সাথে মিলে যায় - সাইট্রেট, cis-অ্যাকোনিটেট, আইসোসিট্রেট, আলফা-কেটোগ্লুটারেট, সাকসিনাইল-কোএ, সাক্সিনেট, ফিউমারেট, ম্যালেট, অক্সালোঅ্যাসেটেট। এর মতো আরও অনেক আছে।

কিন্তু, সত্যি কথা বলতে, আমি প্রায় কখনোই এই ধরনের কবিতা পছন্দ করিনি। আমার মতে, প্রতিক্রিয়াগুলির ক্রমটি মনে রাখা সহজ। ক্রেবস চক্রকে দুটি ভাগে ভাগ করে আমাকে ব্যাপকভাবে সাহায্য করা হয়েছিল, যার প্রতিটিতে আমি ঘন্টায় কয়েকবার লেখার প্রশিক্ষণ দিয়েছিলাম। একটি নিয়ম হিসাবে, এটি মনোবিজ্ঞান বা বায়োএথিক্সের মতো জোড়ায় ঘটেছে। এটি খুব সুবিধাজনক - বক্তৃতা থেকে বিভ্রান্ত না হয়ে, আপনি আক্ষরিকভাবে প্রতিক্রিয়াগুলি মনে রাখার মতো লিখতে এক মিনিট ব্যয় করতে পারেন এবং তারপরে সঠিক বিকল্পটি পরীক্ষা করে দেখতে পারেন।

যাইহোক, কিছু বিশ্ববিদ্যালয়ে, বায়োকেমিস্ট্রিতে পরীক্ষা এবং পরীক্ষার জন্য, শিক্ষকদের নিজের প্রতিক্রিয়া সম্পর্কে জ্ঞানের প্রয়োজন হয় না। আপনাকে কেবল ক্রেবস চক্রটি কী, এটি কোথায় ঘটে, এর বৈশিষ্ট্য এবং তাত্পর্য কী এবং অবশ্যই, রূপান্তরের চেইনটি জানতে হবে। শুধুমাত্র পদার্থের নাম ব্যবহার করে সূত্র ছাড়াই কেবল একটি চেইনের নামকরণ করা যেতে পারে। এই পদ্ধতির কোন অর্থ নেই, আমার মতে.

আমি আশা করি ট্রাইকারবক্সিলিক অ্যাসিড চক্রের আমার গাইড আপনাকে সাহায্য করেছে। এবং আমি আপনাকে মনে করিয়ে দিতে চাই যে এই দুটি নিবন্ধ আপনার বক্তৃতা এবং পাঠ্যপুস্তকের সম্পূর্ণ প্রতিস্থাপন নয়। আমি সেগুলি লিখেছি যাতে আপনি মোটামুটিভাবে বুঝতে পারেন ক্রেবস চক্র কী। আপনি যদি হঠাৎ আমার গাইডে কিছু ভুল দেখতে পান, দয়া করে মন্তব্যে এটি সম্পর্কে লিখুন। আপনার মনোযোগের জন্য আপনাকে ধন্যবাদ!

(TsTK, সাইট্রেট চক্র, ক্রেবস চক্র)

টিসিএ, মাইটোকন্ড্রিয়াল অক্সিডেশনের প্রতিক্রিয়ার মতো, মাইটোকন্ড্রিয়াতে ঘটে। এটি একটি চক্রের মধ্যে বন্ধ প্রতিক্রিয়াগুলির একটি সিরিজ।

ফলস্বরূপ PAA অণুগুলি একটি নতুন Acetyl-CoA অণুর সাথে বিক্রিয়া করে এবং সাইট্রেট গঠন থেকে PAA তে রূপান্তর পর্যন্ত চক্রটি আবার পুনরাবৃত্তি করে।

নয়টি এমটিও সাবস্ট্রেটের মধ্যে চারটি এই চক্রের প্রতিক্রিয়ার সাথে জড়িত।

ডিহাইড্রোজেনেস প্রতিক্রিয়াগুলির একটি সিরিজ ঘটে। এর মধ্যে, 3য়, 4র্থ এবং 8মটি NAD-নির্ভর ডিহাইড্রোজেনেসের অংশগ্রহণের সাথে ঘটে এবং এই প্রতিক্রিয়াগুলির প্রতিটি আপনাকে 3টি ATP অণু পেতে দেয়। 6ষ্ঠ পর্যায়ে, একটি FAD-নির্ভর ডিহাইড্রোজেনেজ প্রতিক্রিয়া ঘটে, যা 2টি ATP অণু (P/O = 2) গঠনের সাথে যুক্ত।

5ম পর্যায়ে, 1 ATP অণু সাবস্ট্রেট ফসফোরিলেশন দ্বারা গঠিত হয়।

TCA চক্রের 1 চক্রের জন্য মোট 12টি ATP অণু গঠিত হয়।

TCA এর অর্থ হল যে অ্যাসিটিক অ্যাসিডের অবশিষ্টাংশগুলি প্রচুর পরিমাণে এটিপি গঠনের সাথে ভেঙে যায়। উপরন্তু, CO 2 এবং H 2 O বিপাকের শেষ পণ্য হিসাবে অ্যাসিটেট অবশিষ্টাংশ থেকে গঠিত হয়।

CTC এর সময় দুইবার CO 2 গঠিত হয়:

1. তৃতীয় পর্যায়ে (আইসোসিট্রেটের জারণ)

2. চতুর্থ পর্যায়ে (আলফা-কেটোগ্লুটারেটের জারণ)।

যদি CO 2 এর আরও একটি অণু যোগ করা হয়, যা CTC এর শুরুর আগে গঠিত হয় - PVC কে Acetyl-CoA তে রূপান্তরের সময়, তাহলে আমরা PVC এর ভাঙ্গনের সময় গঠিত তিনটি CO 2 অণু সম্পর্কে কথা বলতে পারি। মোট, এই অণুগুলি, পিভিসি ভাঙ্গনের সময় গঠিত, 90% পর্যন্ত কার্বন ডাই অক্সাইডের জন্য দায়ী, যা শরীর থেকে নির্গত হয়।

চূড়ান্ত CTC সমীকরণ

CTC এর জৈবিক তাৎপর্য

CTC-এর প্রধান ভূমিকা হল বিপুল পরিমাণ ATP তৈরি করা।

1. CTK হল ATP-এর প্রধান উৎস। প্রচুর পরিমাণে ATP গঠনের শক্তি Acetyl-CoA থেকে CO 2 এবং H 2 O-এর সম্পূর্ণ ভাঙ্গনের মাধ্যমে প্রদান করা হয়।

2. CTC হল সকল শ্রেণীর পদার্থের ক্যাটাবোলিজমের একটি সার্বজনীন টার্মিনাল পর্যায়।

3. টিসিএ অ্যানাবোলিজমের প্রক্রিয়াগুলিতে একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে (টিসিএর মধ্যবর্তী পণ্য):

সাইট্রেট → ফ্যাটি অ্যাসিড সংশ্লেষণ থেকে

আলফা-কেটোগ্লুটারেট এবং PAA → অ্যামিনো অ্যাসিড সংশ্লেষণ থেকে

পাইক → কার্বোহাইড্রেট সংশ্লেষণ থেকে

succinyl-CoA থেকে → হিম হিমোগ্লোবিনের সংশ্লেষণ

স্বায়ত্তশাসিত স্ব-নিয়ন্ত্রক সিটিসি

TCA-তে দুটি মূল এনজাইম রয়েছে:

1) সাইট্রেট সিন্থেস (প্রথম প্রতিক্রিয়া)

2) আইসোসিট্রেট ডিহাইড্রোজেনেস (তৃতীয় প্রতিক্রিয়া)

উভয় এনজাইমই অতিরিক্ত ATP এবং NADH 2 দ্বারা অ্যালোস্টেরিকভাবে বাধাপ্রাপ্ত হয়। আইসোসিট্রেট ডিহাইড্রোজেনেজ ADP দ্বারা দৃঢ়ভাবে সক্রিয় হয়। যদি কোন ADP না থাকে, তাহলে এই এনজাইম নিষ্ক্রিয়। শক্তি বিশ্রামের অবস্থার অধীনে, এটিপি ঘনত্ব বৃদ্ধি পায়, এবং টিসিএ প্রতিক্রিয়াগুলির হার কম - এটিপি সংশ্লেষণ হ্রাস পায়।

আইসোসিট্রেট ডিহাইড্রোজেনেস সাইট্রেট সিন্থেসের তুলনায় এটিপি দ্বারা অনেক বেশি দৃঢ়ভাবে বাধা দেয়; তাই, শক্তি বিশ্রামের পরিস্থিতিতে, সাইট্রেটের ঘনত্ব বৃদ্ধি পায় এবং এটি সহজতর প্রসারণের মাধ্যমে ঘনত্বের গ্রেডিয়েন্ট বরাবর সাইটোপ্লাজমে প্রবেশ করে। সাইটোপ্লাজমে, সাইট্রেট অ্যাসিটিল-কোএতে রূপান্তরিত হয়, যা ফ্যাটি অ্যাসিডের সংশ্লেষণে জড়িত।

4. ট্রাইকারবক্সিলিক অ্যাসিড চক্র

সামগ্রিক ক্যাটাবোলিজম পথের দ্বিতীয় উপাদান হল CTC। এই চক্রটি 1937 সালে ক্রেবস এবং জনসন আবিষ্কার করেছিলেন। 1948 সালে, কেনেডি এবং লেহিংগার প্রমাণ করেছিলেন যে TCA এনজাইমগুলি মাইটোকন্ড্রিয়াল ম্যাট্রিক্সে স্থানীয়করণ করা হয়েছে।

4.1। ট্রাইকারবক্সিলিক অ্যাসিড চক্রের রসায়ন।ডিহাইড্রোজেনেশন দ্বারা বিনামূল্যে অ্যাসিটিক অ্যাসিড অক্সিডাইজ করা যায় না। অতএব, এটি তার সক্রিয় আকারে (এসিটাইল-কোএ) পূর্বে অক্সালোঅ্যাসেটেট (পিএএ, অক্সালোএসেটিক অ্যাসিড) এর সাথে আবদ্ধ হয়, যার ফলে সাইট্রেট তৈরি হয়।

1. অ্যালডল ঘনীভবন বিক্রিয়ায় অ্যাসিটাইল-কোএ অক্সালোএসেটেটের সাথে একত্রিত হয় সাইট্রেট সিন্থেস. Citril-CoA গঠিত হয়। Citryl-CoA সিট্রেট এবং HS-CoA থেকে জলের অংশগ্রহণের সাথে হাইড্রোলাইজ করা হয়।

2. অ্যাকোনিটেট হাইড্রেটেজ (ক conitase) সিস-অ্যাকোনিটিক অ্যাসিড ধাপের মাধ্যমে সাইট্রেটের আইসোসিট্রেটে রূপান্তরকে অনুঘটক করে। কর্মের পদ্ধতি অনুসারে, অ্যাকোনিটেস একটি হাইড্রেটেজ এবং একটি আইসোমারেজ উভয়ই।

3. আইসোসিট্রেট ডিহাইড্রোজেনেসআইসোসিট্রিক অ্যাসিডের ডিহাইড্রোজেনেশনকে অক্সালোসুকিনেটে (অক্সালোসুকিনিক অ্যাসিড) অনুঘটক করে, যা পরে 2-অক্সোগ্লুটারেটে (α-কেটোগ্লুটারেট) ডিকারবক্সিলেটেড হয়। কোএনজাইম হল NAD+ (মাইটোকন্ড্রিয়ায়) এবং NADP+ (সাইটোসল এবং মাইটোকন্ড্রিয়ায়)।

4. 2-অক্সোগ্লুটারেট ডিহাইড্রোজেনেস কমপ্লেক্স (α-কেটোগ্লুটারেট ডিহাইড্রোজেনেস কমপ্লেক্স) 2-অক্সোগ্লুটারেটের অক্সিডেটিভ ডিকারবক্সিলেশনকে সাকসিনাইল-কোএ-তে অনুঘটক করে। মাল্টি-এনজাইমেটিক 2-অক্সোগ্লুটারেট ডিহাইড্রোজেনেসকমপ্লেক্সটি পাইরুভেট ডিহাইড্রোজেনেস কমপ্লেক্সের অনুরূপ এবং প্রক্রিয়াটি পাইরুভেটের অক্সিডেটিভ ডিকারবক্সিলেশনের অনুরূপভাবে এগিয়ে যায়।

5. সাকসিনাইলথিওকিনেস succinyl-CoA-এর ভাঙ্গনকে succinic acid এবং coenzyme A-তে অনুঘটক করে। succinyl-CoA-এর ভাঙ্গনের শক্তি গুয়ানোসিন ট্রাইফসফেট (GTP) আকারে সঞ্চিত হয়। একটি মিলিত রিফসফোরিলেশন বিক্রিয়ায়, ADP এটিপিতে ফসফোরিলেশন করা হয় এবং মুক্তিপ্রাপ্ত জিডিপি অণুগুলিকে পুনরায় ফসফরিলেট করা যায় ( সাবস্ট্রেট ফসফোরিলেশন) উদ্ভিদে, এনজাইম ADP এবং ATP-এর জন্য নির্দিষ্ট।

6. সাক্সিনেট ডিহাইড্রোজেনেসফিউমারিক অ্যাসিডে সাক্সিনেটের রূপান্তরকে অনুঘটক করে। এনজাইমটি স্টেরিওস্পেসিফিক, এটি একটি অবিচ্ছেদ্য প্রোটিন, কারণ এটি মাইটোকন্ড্রিয়ার অভ্যন্তরীণ ঝিল্লিতে এম্বেড করা থাকে এবং এতে কৃত্রিম গোষ্ঠী হিসাবে এফএডি এবং আয়রন-সালফার প্রোটিন থাকে। FADH 2 এনজাইম থেকে আলাদা করা হয় না, এবং দুটি ইলেকট্রন অভ্যন্তরীণ মাইটোকন্ড্রিয়াল মেমব্রেনের ইলেক্ট্রন পরিবহন চেইনের কোএনজাইম Q-তে স্থানান্তরিত হয়।

7.Fumarate hydratase (fumarase)জলের অংশগ্রহণে ফিউমারিক অ্যাসিডকে ম্যালিক অ্যাসিডে (ম্যালেট) রূপান্তরকে অনুঘটক করে। এনজাইমটি স্টেরিওস্পেসিফিক, শুধুমাত্র এল-ম্যালেট গঠন করে।

8.ম্যালেট ডিহাইড্রোজেনেসম্যালিক অ্যাসিডের অক্সিডেশনকে অক্সালোঅ্যাসেটেটে অনুঘটক করে। কোএনজাইম ম্যালেট ডিহাইড্রোজেনেজ - NAD +। আরও, oxaloacetate আবার অ্যাসিটাইল-CoA এর সাথে ঘনীভূত হয় এবং চক্রটি পুনরাবৃত্তি করে।

4.2। ট্রাইকারবক্সিলিক অ্যাসিড চক্রের জৈবিক তাত্পর্য এবং নিয়ন্ত্রণ।ট্রাইকারবক্সিলিক অ্যাসিড চক্র সামগ্রিক ক্যাটাবোলিজম পথের একটি উপাদান যেখানে কার্বোহাইড্রেট, ফ্যাটি অ্যাসিড এবং অ্যামিনো অ্যাসিডের জ্বালানী অণুগুলি অক্সিডাইজ করা হয়। বেশিরভাগ জ্বালানী অণু এসিটাইল-কোএ আকারে TCA-তে প্রবেশ করে (চিত্র 1)। সমস্ত TCA প্রতিক্রিয়া একই দিকে একটি সমন্বিত পদ্ধতিতে এগিয়ে যায়। D G 0 ¢ = -40 kJ/mol এর মোট মান।

চিকিত্সকদের মধ্যে, দীর্ঘকাল ধরে একটি ক্যাচফ্রেজ রয়েছে "কার্বোহাইড্রেটের শিখায় চর্বি জ্বলে।" এটিকে এসিটাইল-কোএ-এর অক্সিডেশন হিসাবে বোঝা উচিত, যার প্রধান উত্স হল ফ্যাটি অ্যাসিডের β-অক্সিডেশন, অক্সালোঅ্যাসেটেটের সাথে ঘনীভবনের পরে, প্রধানত কার্বোহাইড্রেট (পাইরুভেটের কার্বক্সিলেশনের সময়) থেকে গঠিত। কার্বোহাইড্রেট বিপাকীয় ব্যাধি বা অনাহারে, একটি অক্সালোএসেটেটের ঘাটতি তৈরি হয়, যার ফলে TCA-তে অ্যাসিটিল-কোএ-এর অক্সিডেশন হ্রাস পায়।

ডুমুর। 1. সেলুলার শ্বাস-প্রশ্বাসে TCA এর ভূমিকা। স্টেজ 1 (CTC) এসিটাইল-কোএ অণু থেকে 8টি ইলেকট্রন নিষ্কাশন; পর্যায় 2 (ইলেক্ট্রন পরিবহন চেইন) দুটি অক্সিজেন অণুর হ্রাস এবং একটি প্রোটন গ্রেডিয়েন্ট গঠন (~36 H +); পর্যায় 3 (এটিপি সিন্থেস) প্রোটন গ্রেডিয়েন্টের শক্তি ব্যবহার করে এটিপি (~9 ATP) গঠন করে (বার্গ জে.এম., টাইমোকজকো জে.এল., স্ট্রাইয়ার এল. বায়োকেমিস্ট্রি। এন-ওয়াই: ডব্লিউ .এইচ. ফ্রিম্যান অ্যান্ড কোম্পানি, 2002 )

টিসিএ-র প্রধান বিপাকীয় ভূমিকা দুটি প্রক্রিয়া হিসাবে উপস্থাপন করা যেতে পারে: 1) রেডক্স প্রতিক্রিয়াগুলির একটি সিরিজ, যার ফলস্বরূপ এসিটাইল গ্রুপ দুটি CO2 অণুতে জারিত হয়; 2) চারগুণ ডিহাইড্রোজেনেশন, যার ফলে 3টি NADH + H + অণু এবং 1 FADH 2 অণু তৈরি হয়। ইলেক্ট্রন ট্রান্সপোর্ট চেইনের শেষে ইলেক্ট্রন গ্রহণকারী হিসাবে পরোক্ষভাবে CTC-এর কাজ করার জন্য এবং NAD+ এবং FAD-এর পুনর্জন্মের জন্য অক্সিজেন প্রয়োজন।

এটিপির সংশ্লেষণ এবং হাইড্রোলাইসিস টিসিএ নিয়ন্ত্রণের জন্য প্রাথমিক গুরুত্ব।

1. আইসোসিট্রেট ডিহাইড্রোজেনেস অ্যালোস্টেরিকভাবে ADP দ্বারা সক্রিয় হয় এবং সাবস্ট্রেটের জন্য এনজাইমের সখ্যতা বৃদ্ধি করে। NADH এই এনজাইমটিকে NAD + প্রতিস্থাপন করে বাধা দেয়। এটিপি আইসোসিট্রেট ডিহাইড্রোজেনেজকেও বাধা দেয়। এটি গুরুত্বপূর্ণ যে TCA-তে বিপাকীয় রূপান্তরের জন্য বিভিন্ন পর্যায়ে NAD + এবং FAD প্রয়োজন, যার পরিমাণ শুধুমাত্র কম শক্তি চার্জের শর্তে যথেষ্ট।

2. 2-অক্সোগ্লুটারেট ডিহাইড্রোজেনেস (α-ketoglutarate ডিহাইড্রোজেনেস) কমপ্লেক্সের কার্যকলাপ পাইরুভেট ডিহাইড্রোজেনেস কমপ্লেক্সের নিয়ন্ত্রণের অনুরূপভাবে নিয়ন্ত্রিত হয় . এই কমপ্লেক্সটি succinyl-CoA এবং NADH (2-অক্সোগ্লুটারেট ডিহাইড্রোজেনেস কমপ্লেক্স দ্বারা অনুঘটক রূপান্তরের শেষ পণ্য) দ্বারা বাধাপ্রাপ্ত হয়। উপরন্তু, 2-অক্সোগ্লুটারেট ডিহাইড্রোজেনেস কমপ্লেক্স কোষের উচ্চ শক্তি চার্জ দ্বারা বাধাপ্রাপ্ত হয়। সুতরাং, কোষে ATP এর পর্যাপ্ত সরবরাহের সাথে TCA-তে রূপান্তরের হার হ্রাস পায় (চিত্র 11.2)। অনেক ব্যাকটেরিয়ায়, সাইট্রেট সিন্থেস অ্যালোস্টেরিকভাবে অ্যাসিটাইল-কোএ-এর জন্য কেএম বাড়িয়ে ATP দ্বারা বাধা দেয়।

ক্যাটাবোলিজমের সাধারণ পথ নিয়ন্ত্রণের স্কিম চিত্র 2-এ দেখানো হয়েছে।

ভাত। 2. ক্যাটাবোলিজমের সাধারণ পথের নিয়ন্ত্রণ। TCA এর কার্যকারিতা নিয়ন্ত্রণকারী প্রধান অণু হল ATP এবং NADH। নিয়ন্ত্রণের প্রধান পয়েন্টগুলি হল আইসোসিট্রেট ডিহাইড্রোজেনেজ এবং 2-অক্সোগ্লুটারেট ডিহাইড্রোজেনেস কমপ্লেক্স।

4.3। ক্যাটাবোলিজমের সাধারণ পথের অনলস ভূমিকা

সাধারণ ক্যাটাবোলিজম পাথওয়েতে, নিম্নলিখিত বিক্রিয়ায় পাইরুভিক অ্যাসিডের 1 অণু থেকে CO 2-এর 3টি অণু গঠিত হয়: পাইরুভিক অ্যাসিডের অক্সিডেটিভ ডিকারবক্সিলেশনের সময়, আইসোসিট্রিক অ্যাসিডের ডিকারবক্সিলেশনের সময় এবং 2-অক্সোগ্লুটারিক অ্যাসিডের ডিকারবক্সিলেশনের সময়। মোট, পাইরুভিক অ্যাসিডের 1 অণুর অক্সিডেশনের সময়, পাঁচ জোড়া হাইড্রোজেন পরমাণু কেড়ে নেওয়া হয়, যার মধ্যে একটি জোড়া সাক্সিনেট থেকে এবং FADH 2 গঠনের সাথে FAD তে প্রবেশ করে এবং চার জোড়া - NAD + এর 4 টি অণুর জন্য পাইরুভিক অ্যাসিডের অক্সিডেটিভ ডিকারবক্সিলেশনের সময় NADH + H + এর 4টি অণু গঠন। , 2-অক্সোগ্লুটারিক অ্যাসিড, আইসোসিট্রেট এবং ম্যালেটের ডিহাইড্রোজেনেশন। শেষ পর্যন্ত, হাইড্রোজেন পরমাণু 5 H 2 O অণু গঠনের সাথে অক্সিজেনে স্থানান্তরিত হয়, এবং মুক্তি শক্তি ATP অণু আকারে অক্সিডেটিভ ফসফোরিলেশন বিক্রিয়ায় জমা হয়।

সর্বমোট:

1. পাইরুভেটের অক্সিডেটিভ ডিকারবক্সিলেশন ~ 2.5 ATP।

2. TCA এবং সংশ্লিষ্ট শ্বাসযন্ত্রের চেইনে ~ 9 ATP।

3. CTK ~ 1 ATP এর সাবস্ট্রেট ফসফোরিলেশনের প্রতিক্রিয়ায়।

টিসিএ এবং অক্সিডেটিভ ফসফোরিলেশন সম্পর্কিত প্রতিক্রিয়াগুলিতে, একটি এসিটাইল-কোএ অণুর এসিটাইল গ্রুপের অক্সিডেশনের সময় প্রায় 10টি এটিপি গঠিত হয়।

মোট, ক্যাটাবোলিজমের সাধারণ পথে, পাইরুভিক অ্যাসিডের 1 অণুর রূপান্তরের ফলস্বরূপ, প্রায় 12.5 ATP অণু নির্গত হয়।