چرخه کربس(سیکل کربس)/ چرخه سیتریک اسید/ بیوشیمی بالینی

سلام مداکتیویا اومدم با این ویدیوی دوست داشتنی، خودم که خیلی کیف کردم؛ امیدوارم شما هم باهاش خیلی حال کنین.
توضیح کامل جزوه ای 👇
چرخه کربس (Krebs Cycle) یا چرخه سیتریک اسید (Citric Acid Cycle) مجموعه‌ای از واکنش‌هاست که توی اون دو تا مولکول دی اکسید کربن، یک مولکول GTP/ATP و مولکول‌های NADH و FADH2 ساخته میشن.
چرخه کربس چیه؟ مثل تبدیل پیروات به استیل کوآنزیم A، چرخه سیتریک اسید هم در ماتریکس میتوکندری رخ میده. عکس گلیکولیز، چرخه سیتریک اسید از یک لوپ یا حلقه بسته ساخته شده، یعنی اینکه محصولی که در مرحله نهایی چرخه تولید میشه، در مرحله اول چرخه مورد استفاده قرار گرفته بوده و از این بابت شبیه یک آنزیم عمل میکنه چون آنزیم ها هم وارد واکنش نمیشن و در انتهای واکنش دست نخورده میمونن. هشت مرحله از چرخه کربس از مجموعه‌ای از واکنش‌های ردوکس، دهیدروژناز، هیدراتاسیون و دکربوکسیلاسیون ایجاد شدن که دو مولکول دی اکسید کربن، یک مولکول GTP یا ATP و مولکول‌های NADH و FADH2 را تولید میکنن. کربس به عنوان یک مسیر هوازی شناخته میشه چون دو مولکول تولید شده در این چرخه NADH و FADH2 باید الکترون‌های خودشونو به مسیر بعدی یعنی زنجیر تنفسی تحویل بدن که همین امر نیازمند استفاده از اکسیژن است. اگه این انتقال انجام نشه ، مراحل اکسیداسیون مرتبط با چرخه کربس هم رخ نمیدن. به این نکته هم باید توجه داشت که واکنش‌های این چرخه مقدار خیلی کمی ‌ATP به صورت مستقیم میسازن و اکسیژن رو به صورت مستقیم مصرف نمی‌کنن!
مراحل چرخه سیتریک اسید یا همون کربس:
مرحله یک: مرحله تراکمی است که توی اون، دو گروه کربن استیل (به دست آمده از استیل کوآنزیم A) با مولکول «اگزالواستات» (oxaloacetate) چهار کربنی ترکیب میشن و مولکول شش کربنی «سیترات» رو میسازن. کوآنزیم A به گروه سولفوهیدریل متصل میشه و برای ترکیب با گروه دیگه ای از استیل از چرخه خارج میشه. این مرحله برگشت ناپذیره چون مرحله‌ای است که به شدت انرژی زاست. نرخ انجام این واکنش به وسیله مهار پس نورد و مقدار ATP در دسترس کنترل میشه. اگه مقدار ATP افزایش پیدا کنه، میزان انجام این واکنش کم میشه و اگه ذخایر مولکول ATP به سمت افول بره، تعداد انجام این واکنش زیاد میشه.
مرحله دو: توی مرحله دوم سیترات تولید شده از مرحله قبلی، یک مولکول آب از دست میده و یک مولکول آب دیگه رو در جایی دیگه از ساختارش، به دست میاره و به یک ایزومر از مولکول سیترات تبدیل میشه که بهش «ایزوسیترات» میگن.
مرحله سه و چهار: توی مرحله سوم، ایزوسیترات اکسید میشه و یک مولکول ۵ کربنی به اسم «آلفا – کتوگلوتارات» به همراه یک مولکول دی اکسید کربن و دو الکترون میسازه. این دو الکترون باعث کاهش +NAD به NADH میشن. این مرحله همچنین با مهار پس نورد از مولکول ATP و NADH تنظیم و با مکانیسم جلونورد از طرف مولکول ADP کنترل میشه. مراحل سوم و چهارم هر دو از جمله مراحل اکسیداسیون و دکربوکسیلاسیون چرخه کربس هستن که توی اونا الکترون‌ها آزاد میشن که باعث کاهش +NAD به NADH و آزاد کردن گروه‌های کربوکسیل به شکل مولکول‌های دی اکسید کربن میشن. آلفا – کتوگلوتارات محصول مرحله سوم چرخه است و در مرحله چهارم یک گروه سوکسینیل تولید میشه. در مرحله چهارم، کوآنزیم A برای ساخت سوکسینیل کوآنزیم A به گروه سوکسینیل وصل میشه. آنزیمی که مرحله چهارم رو کاتالیز میکنه با مهار پس نورد ATP، سوکسینیل کوآنزیم A و NADH تنظیم میشه.
مرحله پنج: توی این مرحله یک فسفات معدنی جایگزین کوآنزیم A میشه و یک پیوند پرانرژی میسازه. این انرژی در فسفوریلاسیون (در حین تبدیل گروه سوکسینیل به سوکسینات) استفاده میشه تا یکی از مولکو‌ل‌های ATP یا GTP ساخته بشه. دو فرم از آنزیم که به اونا ایزوآنزیم نیز میگن، برای این مرحله وجود دارن که بسته به نوع بافت جانوری که داخلش واکنش‌های این مرحله انجام میشه، این آنزیم متفاوته.
مرحله شش: توی این مرحله فرآیند آب گیری انجام میشه که طی اون سوکسینات به فومارات تبدیل میشه. توی مرحله ششم چرخه دو اتم هیدروژن به FAD منتقل میشن و اونو به FADH2 تبدیل میکنن. انرژی موجود توی الکترون‌های این اتم‌ها برای کاهش +NAD کافی نیست ولی این انرژی برای کاهش FAD مناسبه. بر عکس NADH، این حامل به آنزیم متصله یعنی گروه پروستتیکه و الکترون‌ها رو مستقیماً به زنجیره انتقال الکترون منتقل میکنه. این فرآیند با توجه به محل قرارگیری آنزیمی‌ که این مرحله را در درون غشای داخلی میتوکندری انجام می‌ده، ممکن شده.
مرحله هفت: آب توی مرحله هفتم به فومارات اضافه میشه و اونو تبدیل به مالات میکنه.
مرحله هشت: آخرین مرحله چرخه اسید سیتریک با اکسیداسیون مالات و احیای اگزالواستات رخ میده. توی این مرحله مولکول دیگه ای NADH تولید میشه.
محصولات چرخه اسید سیتریک:
دو اتم کربن از هر گروه استیل وارد چرخه اسید سیتریک میشه که نماینده چهار اتم از شش اتم کربن یک مولکول گلوکزن. دو مولکول دی اکسید کربن در هر دور از چرخه کربس آزاد میشن. اما این‌ها لزوماً حاوی جدیدترین اتم‌های کربنی نیستند که تازه اضافه شدن. دو اتم کربن گروه‌های استیل در نهایت توی دورهای بعدی چرخه آزاد میشن. پس هر شش تا اتم کربن حاصل از مولکول اولیه گلوکز سرانجام در قالب دی اکسید کربن خارج میشن. هر دور از چرخه کربس سه مولکول NADH و یک مولکول FADH2 رو رها میکنه. این حامل‌ها با آخرین قسمت تنفس هوازی برای تولید مولکول‌های ATP متصل میشن. یک GTP یا ATP هم توی هر سیکل ساخته میشه. چندین ترکیب از ترکیبات حدواسط در چرخه اسید سیتریک میتونه در ترکیب اسید‌های آمینه غیرضروری استفاده بشه. پس چرخه دو جهته کار میکنه یعنی در هر دو مسیر کاتابولیکی و آنابولیکی عمل می‌کنه که یعنی آمفی بولیک هست.
.لیست محصولات چرخه کربس:

از هر بار انجام چرخه کربس محصولات زیر تولید می‌شوند: یک مولکول گوانوزین تری فسفات GTP، سه مولکول NADH، یک مولکول FADH2، دو مولکول دی اکسید کربن،تولید مجدد اگزالواستات