كم مرة تتكرر حلقة كربس حتى ينتج 8co2

كتابة amnasaleh - تاريخ الكتابة: 21 يونيو 2021 , 17:06
كم مرة تتكرر حلقة كربس حتى ينتج 8co2

كم مرة تتكرر حلقة كربس حتى ينتج 8co2 ؟، في هذا المقال سنضع إجابة لعنوان المقال، وهو كم مرة تتكرر حلقة كربس حتى تنتج 8co2، كما سنوضح تعريف حلقة كربس، وسنذكر الخطوات الرئيسية التي تمر فيها حلقة كربس، بتوضيح مبسّط قدر الإمكان.

ما هي حلقة كربس أو دورة كربس؟

تعتبر دورة كربس أو حلقة كربس، المعروفة أيضًا باسم دورة حمض الستريك أو دورة حمض الكربوكسي ، واحدة من أهم سلاسل التفاعل في الكيمياء الحيوية، ليست هذه السلسلة من التفاعلات مسؤولة فقط عن معظم احتياجات الطاقة في الكائنات الحية المعقدة، بل يمكن استخدام الجزيئات التي يتم إنتاجها في هذه التفاعلات كوحدات بناء لعدد كبير من العمليات المهمة، بما في ذلك تخليق الأحماض الدهنية والستيرويدات والكوليسترول، والأحماض الأمينية لبناء البروتينات، والبيورينات والبيريميدين المستخدمة في تخليق الحمض النووي، يأتي وقود دورة كربس من الدهون والكربوهيدرات، وكلاهما ينتج جزيء أسيتيل أنزيم أ (أسيتيل- CoA)، يتفاعل acetyl-CoA هذا في الخطوة الأولى من تسلسل الخطوات الثماني للتفاعلات التي تشكل دورة كريبس، وكلها تحدث داخل الميتوكوندريا للخلايا حقيقية النواة، بينما تنتج دورة كريبس ثاني أكسيد الكربون، فإن هذه الدورة لا تنتج طاقة كيميائية كبيرة على شكل أدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP) مباشرة، وتسلسل التفاعل هذا لا يتطلب أي أكسجين، وبدلاً من ذلك تنتج هذه الدورة NADH و FADH2، اللذين يغذيان الدورة التنفسية، الموجودة أيضًا داخل الميتوكوندريا، إنها الدورة التنفسية المسؤولة عن إنتاج كميات كبيرة من ATP واستهلاك الأكسجين، بالإضافة إلى ذلك  تحول الدورة التنفسية NADH و FADH2 إلى مواد متفاعلة تتطلبها دورة كريبس لتعمل، وبالتالي في حالة عدم وجود الأكسجين  لا يمكن للدورة التنفسية أن تعمل، مما يؤدي إلى إيقاف حلقة كربس، لهذا السبب تعتبر دورة كربس مسارًا هوائيًا لإنتاج الطاقة[1].

شاهد أيضًا: هل تتوقف دورة الكربون في حالة عدم وجود الحيوانات

كم مرة تتكرر حلقة كربس حتى ينتج 8co2

من الأسئلة الشائعة التي تُسأل كم مرة تتكرر حلقة كربس حتى ينتج 8co2؟ والجواب بأنّ حلقة كربس تحتاج  إلى 4 تكرارات حتى تُنتج 8co2، حيث تُنتج كل دورة 2 من غاز ثاني أكسيد الكربون، ولإنتاج 8 جزيئات ستحتاج حلقة كربس إلى أنْ تتكرّر 4 مرات، [2].

ما هي خطوات حلقة كربس بالتفصيل؟

بعد أنّ أجبنا على سؤال كم مرة تتكرر حلقة كربس حتى ينتج 8co، سنتعرف على الخطوات الـ 7 الأساسية التي تمر بها حلقة كربس ، وهي كما يأتي[3]:

  • الخطوة الأولى: هي خطوة التكثيف هذه الخطوة بين مجموعة الأسيتيل ثنائية الكربون (من أسيتيل CoA) وجزيء أوكسالو أسيتات رباعي الكربون لتكوين جزيء من ستة كربون من السترات،يرتبط CoA بمجموعة سلفهيدريل (-SH) وينتشر بعيدًا ليتحد في النهاية مع مجموعة أسيتيل أخرى، هذه الخطوة لا رجعة فيها لأنها شديدة الجهد، ويتم التحكم في معدل هذا التفاعل من خلال ردود الفعل السلبية وكمية ATP المتاحة، إذا زادت مستويات ATP  ينخفض ​​معدل هذا التفاعل، إذا كان لدى ATP نقص في العرض يزداد المعدل.
  • الخطوة الثانية: يفقد السيترات جزيء ماء ويكتسب آخر حيث يتم تحويل السترات إلى أيزومير وأيزوسيترات.
  • الخطوتين الثالثة والرابعة: مدموجتان في نفس الخطوة ففي هاتين الخطوتين يتأكسد أيزوسيترات، وينتج جزيء من خمسة كربون، جنبًا إلى جنب مع جزيء CO2 وإلكترونين، مما يؤدي إلى اختزال NAD + إلى NADH، ويتم تنظيم هذه الخطوة أيضًا من خلال ردود الفعل السلبية من ATP و NADH والتأثير الإيجابي لـ ADP. الخطوتان الثالثة والرابعة عبارة عن خطوات أكسدة ونزع الكربوكسيل، والتي تطلق الإلكترونات التي تقلل NAD + إلى NADH وتطلق مجموعات الكربوكسيل التي تشكل جزيئات ثاني أكسيد الكربون، ويعد α-Ketoglutarate هو نتاج الخطوة الثالثة، ومجموعة السكسينيل هي نتاج الخطوة الرابعة، CoA يربط مجموعة succinyl لتشكيل succinyl CoA،يتم تنظيم الإنزيم الذي يحفز الخطوة الرابعة عن طريق تثبيط التغذية المرتدة لـ ATP و succinyl CoA و NADH.
  • الخطوة الخامسة: يتم استبدال مجموعة الفوسفات بالأنزيم المساعد A، ويتم تكوين رابطة عالية الطاقة،تُستخدم هذه الطاقة في الفسفرة على مستوى الركيزة (أثناء تحويل مجموعة السكسينيل إلى سكسينات) لتشكيل إما ثلاثي فوسفات الجوانين (GTP) أو ATP، وهناك نوعان من الإنزيم، يسمى الإنزيمات المتساوية، لهذه الخطوة، اعتمادًا على نوع النسيج الحيواني الذي توجد فيه، يوجد أحد الأشكال في الأنسجة التي تستخدم كميات كبيرة من ATP، مثل القلب والعضلات الهيكلية،ينتج هذا النموذج ATP، يوجد الشكل الثاني من الإنزيم في الأنسجة التي تحتوي على عدد كبير من المسارات الابتنائية مثل الكبد، ينتج هذا النموذج GTP. GTP مكافئ من الناحية النشطة لـ ATP ؛ ومع ذلك  فإن استخدامه مقيد أكثر على وجه الخصوص،وهو يستخدم تخليق البروتين في المقام الأول GTP.
  •  الخطوة السادسة: هي عملية التجفيف التي تحول السكسينات إلى فومارات، ويتم فيها يتم نقل ذرتين من الهيدروجين إلى FAD، لإنتاج FADH2، والطاقة الموجودة في إلكترونات هذه الذرات غير كافية لتقليل NAD + ولكنها كافية لتقليل FAD، على عكس NADH يظل هذا الناقل مرتبطًا بالإنزيم وينقل الإلكترونات إلى سلسلة نقل الإلكترون مباشرة، أصبحت هذه العملية ممكنة من خلال توطين الانزيم الذي يحفز هذه الخطوة داخل الغشاء الداخلي للميتوكوندريا.
  • الخطوة السابعة: يضاف الماء إلى الفومارات خلال الخطوة السابعة، ويتم إنتاج مالات، تقوم الخطوة الأخيرة في دورة حمض الستريك بتجديد أوكسالو أسيتات عن طريق أكسدة مالات. يتم إنتاج جزيء آخر من NADH.

إلى هنا نكون قد تعرفنا على كم مرة تتكرر حلقة كربس حتى ينتج 8co2، وخطوات حلقة كربس بالتفصيل.

كم مرة تتكرر حلقة كربس حتى ينتج 8co2، في نهاية مقالنا نأمل أنْ نكون قد قدمنا إجابة واضحة ووافية عن عنوان المقال كم مرة تتكرر حلقة كربس حتى ينتج 8co2، وأنْ تكون المعلومات التي قدمناها حول تعريف حلقة كربس، وخطواتها الأساسية واضحة.

 

المراجع

  1. ^ sciencedirect.com , Krebs Cycle , 21/6/2021
  2. ^ khanacademy.org , The citric acid cycle , 21/6/2021
  3. ^ courses.lumenlearning.com , The Citric Acid (Krebs) Cycle , 21/6/2021
92 مشاهدة