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

H+ และ 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 2H+ ได้สาร a – ketoglutaric acid (5C) และกาซ CO2 H+ จะมีสาร NAD+ มารับกลายเป็น 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 2H+ ได้กรด Fumaric (4C) ส่วน2H+ จะมี FADมารับกลายเป็น FADH2

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

แผนภาพเครป

เครป

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

1. พลังงาน ATP 2 โมเลกุล

2. ก๊าซ CO2 จำนวน 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