Krebs Döngüsü (Sitrik Asit Döngüsü)

31 Temmuz 2017 21:40

Krebs döngüsü diğer bir adıyla “sitrik asit döngüsü” oksijenli solunumun basamaklarından biridir. Krebs döngüsü reaksiyonları ilk kez Hans Krebs tarafından bulunduğu için reaksiyonlara onun adı verilmiştir. Döngü çember şeklinde tekrar ettiği için “Krebs çemberi” olarak da adlandırılır.

Hücresel solunum konusu içerisinde oksijenli ve oksijensiz solunumun ne olduğunu gördük. Solunum oksijenli de olsa oksijensiz de olsa bütün canlılarda solunumun ortak tepkimeleri olan glikoliz tepkimeleri gerçekleşir.

Oksijenli solunumda glikoliz evresinden sonraki süreç mitokondride gerçekleşmektedir. Krebs döngüsü reaksiyonları da mitokondrinin matriksinde gerçekleşir.

Glikolizde üretilen 3C’lu pirüvik asit ortamda oksijen (O2) bulunuyorsa mitokondriye geçer. Mitokondriye giren pirüvik asitten 1 molekül karbondioksit (CO2)  ve iki hidrojen (H) atomu ayrılır. Ayrılına hidrojenler NAD+ koenzimi tarafından tutulur ve NADH + H+ oluşur. Bunun sonucunda pirüvik asit (pirüvat) krebs döngüsünü başlatacak olan Asetil-CoA’ya dönüşür.

krebs döngüsü başlangıcı

Pirüvik asit mitokondride Asetil-CoA’ya dönüşürken bir CO2 açığa çıkmakta ve NADH + H+ oluşmaktadır. Ancak glikoliz reaksiyonları sonucu iki molekül pirüvik asidin meydana geldiği unutulmamalıdır. Bu nedenle bahsedilen reaksiyonda açığa CO2 ve NADH + H+ sayısı iki olarak düşünülmelidir. Bir glikozdan iki adet krebs döngüsü gerçekleşecektir.

Tepkime Basamakları

Krebs döngüsünün tepkime basamaklarını daha kolay incelemek için tepkimeyi görselleştirelim. Ardından numaralı bir şekilde tepkimenin önemli basamaklarını açıklayalım.

krebs döngüsü

Krebs döngüsünde 1 numaralı basamakta görüldüğü gibi ilk olarak iki karbonlu Asetil-CoA, dört karbonlu bir molekül olan okzaloasetik asitle birleşerek altı karbonlu sitrik asidi meydana getirir. (Sitrik asit döngüsü ismi buradan gelir.)

2 numaralı basamakta sitrik asit, beş karbonlu bir bileşiğe dönüşürken bir molekül CO2 açığa çıkar. Ayrıca bu basamakta ayrılan iki hidrojen atomu, NAD+ tarafından tutulur ve NADH + H+ oluşur.

3 numaralı reaksiyonda beş karbonlu bileşikten de bir molekül CO2 ile iki hidrojen atomu ayrılır ve hidrojenler NAD+ tarafından tutularak NADH + H+ meydana gelir. Sonuçta dört karbonlu bir bileşik elde edilir.

4 numaralı reaksiyonda dört karbonlu bileşik başka bir dört karbonlu bileşiğe dönüşürken substrat düzeyinde fosforilayonla 1 ATP üretilir.

5 numaralı reaksiyonda bir önceki basamakta üretilen molekülden iki hidrojen atomu ayrılır ve FAD koenzimi tarafından tutularak FADH2 oluşur. Böylece yeni bir dört karbonlu bileşik ortaya çıkar.

Son basamak olan 6 numaralı reaksiyonda dört karbonlu bileşik iki hidrojen atomu daha kaybeder. Bu hidrojenler NAD+ tarafından tutularak NADH + H+ oluşur. Böylece başlangıçta Asetil-Coa ile reaksiyona giren okzaloasetik asit yeniden meydana gelir.

Dört karbonlu bu bileşik yeni bir Asetil-CoA ile tepkimeye girerek döngü sürdürülür.

Yukarıda verilen tepkime aşamaları bir adet krebs evresi için anlatılmıştır. Ancak belirttiğimiz gibi bir glikozdan iki adet krebs döngüsü gerçekleşmektedir. Glikozun 6 karbonlu, privük asidin ise 3 karbonlu olmasından dolayı bir glikoz 2 krebs çemberi manasına gelir.

Döngünün Girdi Çıktı Hesabı

Krebs döngüsünde iki molekül Asetil-CoA tepkimeye girer. Bunun sonucunda 4 CO2 açığa çıkmakta ve substrat düzeyinde fosforilasyonla 2 ATP üretilmekte, 6 NADH + H+ ve 2FADH2 oluşmaktadır.

Krebs döngüsü durmak bilmeyen bir döngüdür. Sitrik asitle başlayan döngü bir turu tamamladığında çıktılarını üretir ve aldığı Asetil-CoA ile tepkimeye devam eder.

Bu tepkimede elde edilen çıktılar elektron taşıma sistemine aktarılır. Böylece oksijenli solunum devam eder.

Krebs Döngüsü Soruları

Krebs döngüsü, krebs çemberi, sitrik asit döngüsü, sitrik asit devri, TCA döngüsü, Trikarboksilik asit döngüsü gibi kavramları duyduğumuzda hep aynı şeyden bahsettiğini bilmeliyiz. Bu konuda gelen soruları cevaplayabilmek için konuyu, öncesini ve sonrasını iyi anlamak gerekir.

Şimdi konuyla ilgili aklımıza gelen en temel sorulardan birkaçını cevaplandıralım.

Soru: Krebs döngüsüne giren ürünler nelerdir?

Krebs döngüsüne Asetil-Coa girer sadece. Bu da glikolizden gelen pirüvük asidin mitokondriye girince karbondioksit ve hidrojen kaybetmesiyle ortaya çıkar.

Soru: Krebs döngüsünde hangi fosforilasyon şekli görülür?

Yukarıda da değindiğimiz gibi krebs döngüsünde sadece substrat düzeyinde fosforilasyon görülür.

Soru: Krebs döngüsünde kaç ATP üretilir?

Yukarıda döngünün çıktılarında belirttiğimiz gibi her döngüde birer olmak üzere toplamda 2 ATP sentezlenir.

Soru: Glikoliz ve krebs çemberinin ortak yanları nelerdir?

İkisinde de substrat düzeyinde fosforilasyon görülür. İkisinde de net 2 ATP kazanç vardır. İkisinde de NADH+ + H+ çıktı olarak elde edilir.

Soru: Krebs çemberi oksijensiz solunumda gerçekleşir mi?

Hayır gerçekleşmez. Sadece ortamda oksijen varsa bu tepkimeler gerçekleşir. Oksijensiz solunumda krebs evresi yoktur.


Etiketler:
  • biyoloji    
  • Yorumlar
    Yorum Yap