เมแทบอลิซึมและการลดน้ำหนัก: คุณเผาผลาญแคลอรี่ได้อย่างไร!

ติดต่อกับ

Odnoklassniki

คุณคงเคยได้ยินว่าหลายคนบอกว่าสาเหตุที่ทำให้น้ำหนักเกินของพวกเขามาจากการเผาผลาญที่ช้า จริงหรือไม่ที่การเผาผลาญคือการตำหนิ? และถ้าเป็นเช่นนั้น คุณสามารถเพิ่มอัตราการเผาผลาญของคุณได้หรือไม่?
เมแทบอลิซึมเป็นกระบวนการที่ร่างกายของคุณแปลงสิ่งที่คุณกินและดื่มให้เป็นพลังงาน
คุณจะมีน้ำหนักเพิ่มขึ้นเมื่อคุณกินแคลอรี่มากกว่าที่คุณเผาผลาญ หรือเผาผลาญแคลอรี่น้อยกว่าที่คุณกิน
แม้ว่าคุณจะไม่สามารถควบคุมอายุ เพศ และพันธุกรรมได้ แต่ก็มีวิธีอื่นๆ ในการปรับปรุงการเผาผลาญของคุณ

1.ดื่มน้ำให้มากขึ้น

เป็นน้ำที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการทางชีวเคมีทั้งหมดที่เกิดขึ้นในร่างกายและมีบทบาทสำคัญในอัตราการเผาผลาญ ชา กาแฟ และเครื่องดื่มอัดลมไม่สามารถเติมเต็มสมดุลของน้ำที่เราต้องการได้

เหตุผลคืออะไร?

ประการแรก กาแฟ ชา และเครื่องดื่มอัดลมหลายชนิดมีคาเฟอีน ซึ่งเป็นหนึ่งในคุณสมบัติหลักที่ขาดน้ำ หลังจากดื่มกาแฟหรือชาเขียว/ชาดำ 1 ถ้วย น้ำจะถูกขับออกจากร่างกายมากกว่าที่คุณดื่ม ส่งผลให้ร่างกายขาดน้ำเล็กน้อยแต่ถาวร

ประการที่สอง คนส่วนใหญ่ดื่มเครื่องดื่มเหล่านี้ที่มีน้ำตาล นอกเหนือจากอันตรายที่เห็นได้ชัดจากการเพิ่มคาร์โบไฮเดรตอย่างรวดเร็วที่ย่อยง่าย (ในรูปของน้ำตาล) ในอาหารของคุณซึ่งเป็นสาเหตุหลักของน้ำหนักส่วนเกินอย่างไม่ต้องสงสัยน้ำตาลทำให้แรงดันออสโมติกเพิ่มขึ้นในเซลล์ของร่างกาย ส่งผลให้มีการสูญเสียของเหลวเพิ่มขึ้นอีกมาก

สิ่งที่เหลืออยู่สำหรับสิ่งมีชีวิตที่โชคร้ายในสภาวะขาดน้ำอย่างต่อเนื่อง? ถูกต้อง! ปรับและชะลอการเผาผลาญเพื่อรักษาของเหลวที่มีคุณค่ามากขึ้นและลดการสูญเสีย

สรุปได้ชัดเจน - ดื่มให้บริสุทธิ์มากขึ้น น้ำดื่มไม่มีน้ำตาลหรือสารเติมแต่งอื่นๆ ไม่จำเป็นต้องเลิกดื่มชาและกาแฟโดยสิ้นเชิง เพียงจำกัดการบริโภคอย่างชาญฉลาดและแนะนำน้ำสะอาดในอาหารของคุณ จำกฎสำคัญสองข้อ:

อย่าดื่มน้ำมากในครั้งเดียว ดื่มน้ำเป็นประจำแต่ในปริมาณน้อย ตามหลักการแล้ว ครั้งละประมาณ 100 มล. อย่าลืมทำสิ่งนี้เป็นประจำ ให้วางขวดน้ำสะอาดและแก้วไว้บนโต๊ะทำงานของคุณ

ห้ามดื่มน้ำระหว่างและหลังอาหารทันที สร้างนิสัยดื่มน้ำ 1 แก้วก่อนอาหาร 10 นาที

ตามแนวทางปฏิบัติ การแนะนำน้ำสะอาดและลดการบริโภคเครื่องดื่มที่มีน้ำตาลจะช่วยปรับปรุงความเป็นอยู่ที่ดีของคุณเมื่อเวลาผ่านไป

2. กินวันละ 5-6 ครั้ง
นักวิทยาศาสตร์ได้พิสูจน์แล้วว่าเมื่อคุณหยุดพักระหว่างมื้ออาหารหลายชั่วโมง ร่างกายของคุณเชื่อว่า “เวลาหิว” มาถึงแล้ว และด้วยเกรงว่ามันจะไม่ได้รับอาหารในเร็วๆ นี้ มันจึงเริ่มช่วยประหยัดแคลอรีสำหรับ “วันที่ฝนตก” เป็นผลให้การเผาผลาญของคุณช้าลง ในทางกลับกัน เมื่อคุณเพิ่มความถี่ในการรับประทานอาหาร น้ำตาลในเลือดของคุณจะถูกเก็บไว้อย่างเท่าเทียม เมตาบอลิซึมของคุณเริ่มต้นที่ต่ำอย่างต่อเนื่อง และคุณจะเผาผลาญแคลอรีมากขึ้นตลอดทั้งวัน

นอกจากนี้ ผลการศึกษาหลายชิ้นยังแสดงให้เห็นว่าโดยทั่วไปแล้ว คนที่ทานอาหารว่างเป็นประจำมักจะกินน้อยลงต่อวัน
ดังนั้นไม่ว่าในกรณีใดอย่าปล่อยให้ตัวเองหิว!

3. ใส่ใจกับปริมาณโปรตีนที่คุณกิน

ร่างกายของคุณย่อยโปรตีนได้ช้ากว่าไขมันหรือคาร์โบไฮเดรตมาก ดังนั้นคุณจึงรู้สึกอิ่มนานขึ้น (โดยเฉพาะเมื่อคุณกินโปรตีนจำนวนมากเป็นอาหารเช้า) นอกจากนี้ โปรตีนยังช่วยเร่งการเผาผลาญของคุณ ทำไม ทุกอย่างง่ายมาก ในกระบวนการที่เรียกว่าเทอร์โมเจเนซิส ร่างกายของคุณใช้แคลอรีประมาณ 10% ในการย่อยอาหาร และโปรตีนจะเผาผลาญได้ช้ากว่าการทานคาร์โบไฮเดรตหรือไขมันมาก และร่างกายของคุณใช้พลังงานในกระบวนการนี้มากกว่ามาก การศึกษาเมื่อเร็ว ๆ นี้ที่มหาวิทยาลัย Purdue พบว่ามีประโยชน์อีกอย่างของการรับประทานอาหารที่มีโปรตีนสูง อาหารที่อุดมด้วยโปรตีนช่วยให้เรารักษามวลกายที่ไม่ติดมัน และเป็นที่ทราบกันดีว่ากล้ามเนื้อสามารถเผาผลาญแคลอรีได้มากขึ้นแม้ในช่วงเวลาที่เหลือ

แหล่งโปรตีนที่ดี ได้แก่ เนื้อไม่ติดมัน ไก่งวง ปลา ไก่เนื้อขาว เต้าหู้ ถั่ว ถั่ว ไข่ บัควีท คีนัว และผลิตภัณฑ์นมไขมันต่ำ

4. อย่าลืมอาหารเช้า!

ไม่ใช่แค่สิ่งที่คุณกินเท่านั้นที่สำคัญ แต่เมื่อใด มื้อที่สำคัญที่สุดของวันคืออาหารเช้า หากคุณต้องการเร่งการเผาผลาญ จำไว้ว่าไม่ควรงดอาหารเช้า เป็นผู้ให้การเริ่มต้นที่มีประสิทธิภาพในการเผาผลาญของเรา

ตรวจสอบให้แน่ใจว่าอาหารเช้าของคุณอุดมไปด้วยสารอาหารและโปรตีนโดยเฉพาะ อาจเป็นข้าวโอ๊ตกับผลเบอร์รี่และอัลมอนด์ ไข่เจียวกับผักโขม ชีสไขมันต่ำ และขนมปังโฮลเกรนชิ้นหนึ่ง หรือคอทเทจชีสกับผลเบอร์รี่

5. รวมผลไม้รสเปรี้ยวในอาหารของคุณ
ส้ม, ส้มเขียวหวาน, มะนาว, เกรปฟรุต - ผลไม้ฉ่ำทั้งหมดนี้ควรเป็นส่วนสำคัญของอาหารของคุณ และทั้งหมดเป็นเพราะนอกจากวิตามินและสารที่มีประโยชน์อื่น ๆ แล้วยังมีกรดซิตริก

กรดซิตริกมีบทบาทสำคัญในวัฏจักรพลังงาน ซึ่งได้รับการตั้งชื่อตามนักวิทยาศาสตร์ที่ค้นพบและได้รับรางวัลโนเบลสำหรับสิ่งนั้น - วัฏจักรเครบส์หรือวัฏจักรกรดซิตริก วงจร Krebs เป็นขั้นตอนสำคัญในการหายใจของเซลล์ทั้งหมดที่ใช้ออกซิเจน ซึ่งเป็นทางแยกของวิถีการเผาผลาญในร่างกาย

หากคุณมีปัญหาทางเดินอาหาร คุณไม่ควรรับประทานผลไม้รสเปรี้ยวในขณะท้องว่าง เพราะอาจทำให้อาการเจ็บป่วยที่มีอยู่แย่ลงได้

6. สร้างกล้ามเนื้อ
ร่างกายของคุณเผาผลาญแคลอรีอย่างต่อเนื่อง แม้ว่าคุณจะไม่ได้ทำอะไรเลย เราได้กล่าวไปแล้วว่าอัตราการเผาผลาญในผู้ที่มีมวลกล้ามเนื้อสูงขึ้นนั้นสูงขึ้นอย่างเห็นได้ชัด กล้ามเนื้อแต่ละปอนด์เผาผลาญพลังงานได้ประมาณ 13 แคลอรีต่อวันเพียงเพื่อรองรับตัวเอง ในขณะที่ไขมันแต่ละปอนด์เผาผลาญได้เพียง 5 แคลอรีต่อวัน หลังจากการฝึกความแข็งแกร่ง กล้ามเนื้อของทั้งร่างกายจะเริ่มทำงานและเริ่มเผาผลาญแคลอรีมากขึ้น ซึ่งจะทำให้กระบวนการเผาผลาญเร็วขึ้น

7. เปลี่ยนความเข้มข้นของการออกกำลังกาย
ครั้งต่อไปที่คุณไปยิม สระน้ำ หรือวิ่งออกกำลังกายรอบบ้าน ให้ใส่ใจกับฝีเท้าของคุณ พยายามเพิ่มความเร็วของกิจกรรมของคุณเป็นเวลา 30 ถึง 60 วินาที จากนั้นกลับสู่ความเร็วปกติเป็นเวลา 90 วินาที ทำซ้ำลำดับนี้ 5 ครั้ง 2 ครั้งต่อสัปดาห์ การใช้กลยุทธ์นี้จะทำให้คุณบริโภคออกซิเจนมากขึ้น ซึ่งจะเพิ่มจำนวนไมโตคอนเดรียและเผาผลาญแคลอรีได้อย่างมีประสิทธิภาพตลอดทั้งวัน

การออกกำลังกายแบบแอโรบิกจะไม่ช่วยให้คุณสร้างกล้ามเนื้อขนาดใหญ่ แต่จะเพิ่มอัตราการเผาผลาญของคุณเป็นเวลาหลายชั่วโมงหลังการออกกำลังกายอย่างแน่นอน การออกกำลังกายแบบเข้มข้นสูงช่วยเพิ่มอัตราการเผาผลาญได้ยาวนานกว่าการออกกำลังกายแบบความเข้มข้นต่ำหรือปานกลาง

8. รวมอาหารโอเมก้า 3 ไว้ในอาหารของคุณ
นำเสนอในปริมาณมากในปลา, น้ำมันพืชและถั่วบางชนิด กรดโอเมก้า 3 ที่จำเป็นช่วยควบคุมระดับฮอร์โมนเลปตินในร่างกายของเรา ซึ่งมีบทบาทสำคัญในอัตราที่ร่างกายเผาผลาญไขมันของเรา

การรวมอาหารที่อุดมไปด้วยกรดไขมันโอเมก้า 3 ในอาหารของคุณจะช่วยเพิ่มการเผาผลาญของคุณและเพิ่มความสามารถในการเผาผลาญไขมันของร่างกาย ติดนิสัยการกิน ไขมันปลาทุกวัน. ถ้าน้ำมันปลาและกลิ่นของมันทำให้คุณรู้สึกขยะแขยงอย่างไม่อาจต้านทาน ให้ใส่อาหารที่มีไขมันสูง (ปลาแซลมอน ปลาเทราท์ ปลาทูน่า ปลาซาร์ดีนและปลาแมคเคอเรล) น้ำมันลินสีดและน้ำมันคาโนลา วอลนัท

จากผลการศึกษาโรคอ้วนในหนูพบว่าหนูที่กินน้ำมันปลาก่อนออกกำลังกายนั้นสูญเสียอย่างมีนัยสำคัญ น้ำหนักมากขึ้นมากกว่าผู้ที่ไม่ได้

9. หลีกเลี่ยงอาหารที่เข้มงวด
ในการรับประทานอาหารที่เคร่งครัด ในที่นี้เราหมายถึงอาหารที่มีแคลอรีที่บริโภคต่อวันลดลงเหลือ 1200 (สำหรับผู้หญิง) และ 1800 (สำหรับผู้ชาย) หากคุณต้องการเร่งการเผาผลาญอาหาร อาหารเหล่านี้ไม่เหมาะสำหรับคุณ แม้ว่าอาหารเหล่านี้จะช่วยให้คุณลดน้ำหนักได้ไม่กี่ปอนด์ แต่ก็มีข้อเสียเช่นกัน ด้วยอาหารเหล่านี้ มีโอกาสสูงที่จะสูญเสีย มวลกล้ามเนื้อและอย่างที่เราบอกไปนี้ จะทำให้การเผาผลาญของคุณช้าลง เป็นผลให้ร่างกายของคุณเริ่มเผาผลาญแคลอรีน้อยกว่าก่อนเริ่มการรับประทานอาหาร และหลังจากที่มันจบลงด้วยความยากลำบากดังกล่าว น้ำหนักที่หายไปด้วยความยากลำบากดังกล่าวจะกลับมาอย่างรวดเร็ว

ในอาหารดังกล่าว สิ่งสำคัญคือต้องปฏิบัติตามกฎง่ายๆ ข้อหนึ่ง นั่นคือ กินแคลอรี่ให้เพียงพอเพื่อรักษาอัตราการเผาผลาญให้เป็นปกติขณะพัก

คุณจะกำหนดอัตราการเผาผลาญของคุณได้อย่างไร? เมื่ออ่านสูตรจะพบว่า ความจริงที่น่าสนใจยิ่งคุณมีน้ำหนักมากเท่าไหร่ การเผาผลาญของคุณก็จะยิ่งเร็วขึ้นเท่านั้น เราแนะนำให้คุณใช้สูตร Muffin-Jeor เนื่องจากถือว่าเชื่อถือได้มากกว่าสูตร Harris-Benedict BMR - อัตราการเผาผลาญพื้นฐาน (เมตาบอลิซึม) นี่คือพลังงานที่ร่างกายต้องการโดยไม่ต้องออกแรงกายใดๆ เลย นั่นคือการพักการเผาผลาญ

หากคุณต้องการคำนวณทุกอย่างด้วยตัวเอง นี่คือสูตรนี้:
BSM \u003d (9.99 * M) + (6.25 * R) - (4.92 * W) + (166 * P) - 151M \u003d น้ำหนักของคุณเป็นกิโลกรัม
R = ส่วนสูงเป็นเซนติเมตร
B = อายุของคุณ
P = สัมประสิทธิ์เพศ 1 สำหรับผู้ชาย 0 สำหรับผู้หญิง

10. อย่าลืมการนอนหลับตอนกลางคืนของคุณ

แพทย์ผู้เชี่ยวชาญ ศูนย์วิจัยในเมืองพอร์ตแลนด์ สหรัฐอเมริกา พบว่าผู้ที่อดอาหารเพียงหกชั่วโมงจะสูญเสียไขมันน้อยกว่าผู้ที่นอนหลับอย่างน้อยแปดชั่วโมงถึง 55 เปอร์เซ็นต์

เมื่ออดนอน ร่างกายจะผลิตเลปตินน้อยลง ฮอร์โมนความอิ่ม และฮอร์โมนเกรลินมากขึ้น ซึ่งเป็นฮอร์โมนแห่งความหิว แล้วคนนั้นก็กินมากกว่าที่ควร สรุป: ยิ่งคุณนอนตอนกลางคืนมากเท่าไหร่ การเผาผลาญของคุณก็จะยิ่งทำงานมากขึ้นในระหว่างวัน

สิ่งสำคัญคืออารมณ์ที่คุณเข้านอน หากคุณประหม่า ให้ดูหนังหนักๆ ร่างกายจะผลิตฮอร์โมนความเครียดคอร์ติซอล ซึ่งจะทำให้กระบวนการเผาผลาญช้าลง

เป็นการดีกว่าที่จะไม่กินคาร์โบไฮเดรตในเวลากลางคืนเพราะจากนั้นร่างกายสามารถป้องกันกระบวนการเผาผลาญอาหารและคุณอาจเสี่ยงต่อการเพิ่มน้ำหนัก

บทสรุป.
ไม่จำเป็นต้องปฏิบัติตามกฎข้างต้นทั้งหมดอย่างเคร่งครัด แต่ถ้าคุณต้องการเร่งการเผาผลาญและลดน้ำหนักส่วนเกิน คุณควรคำนึงถึงสิ่งเหล่านี้เป็นอย่างน้อย

ติดต่อกับ

ทุกคนรู้ดีว่าเพื่อให้ทำงานได้อย่างถูกต้อง ร่างกายต้องการสารอาหารจำนวนหนึ่งเป็นประจำซึ่งจำเป็นสำหรับการเผาผลาญที่ดีต่อสุขภาพ และด้วยเหตุนี้ ความสมดุลของกระบวนการผลิตพลังงานและการใช้จ่าย กระบวนการผลิตพลังงานอย่างที่คุณทราบเกิดขึ้นในไมโตคอนเดรียซึ่งด้วยคุณสมบัตินี้เรียกว่าศูนย์พลังงานของเซลล์ และลำดับ ปฏิกริยาเคมีซึ่งช่วยให้คุณได้รับพลังงานสำหรับการทำงานของแต่ละเซลล์ของร่างกายเรียกว่าวงจร Krebs

The Krebs cycle - ปาฏิหาริย์ที่เกิดขึ้นในไมโตคอนเดรีย

พลังงานที่ได้รับผ่านวัฏจักรเครบส์ (เช่น TCA - วัฏจักรของกรดไตรคาร์บอกซิลิก) จะไปที่ความต้องการของแต่ละเซลล์ ซึ่งประกอบเป็นเนื้อเยื่อต่างๆ ตามลำดับ อวัยวะและระบบต่างๆ ในร่างกายของเรา เนื่องจากร่างกายไม่สามารถดำรงอยู่ได้หากไม่มีพลังงาน ไมโตคอนเดรียจึงทำงานอย่างต่อเนื่องเพื่อจัดหาพลังงานที่ต้องการให้กับเซลล์อย่างต่อเนื่อง

Adenosine triphosphate (ATP) - เป็นสารประกอบที่เป็นแหล่งพลังงานสากลที่จำเป็นสำหรับการไหลของกระบวนการทางชีวเคมีทั้งหมดในร่างกายของเรา

TCA เป็นวิถีเมแทบอลิซึมกลางซึ่งเป็นผลมาจากการออกซิเดชันของสารเมตาบอลิซึมเสร็จสมบูรณ์:

• กรดไขมัน;
• กรดอะมิโน;
• โมโนแซ็กคาไรด์

ในกระบวนการสลายตัวแบบแอโรบิก ชีวโมเลกุลเหล่านี้จะถูกแยกย่อยเป็นโมเลกุลขนาดเล็กลงซึ่งใช้เป็นพลังงานหรือการสังเคราะห์โมเลกุลใหม่

วัฏจักรกรดไตรคาร์บอกซิลิกประกอบด้วย 8 ขั้นตอน คือ ปฏิกิริยา:

1. การก่อตัวของกรดซิตริก:

2. การก่อตัวของกรดไอโซซิตริก:

3. ดีไฮโดรจีเนชันและดีคาร์บอกซิเลชันโดยตรงของกรดไอโซซิตริก

4. ออกซิเดชันดีคาร์บอกซิเลชันของกรด α-ketoglutaric

5. ฟอสโฟรีเลชั่นของพื้นผิว

6. การดีไฮโดรจีเนชันของกรดซัคซินิกโดย ซัคซิเนต ดีไฮโดรจีเนส

7. การก่อตัวของกรดมาลิกโดยเอนไซม์ ฟูมาเรส

8. การก่อตัวของออกซาเลตเตต

ดังนั้นหลังจากเสร็จสิ้นปฏิกิริยาที่ประกอบเป็นวงจร Krebs:

• หนึ่งโมเลกุลของ acetyl-CoA (เกิดขึ้นจากการสลายกลูโคส) ถูกออกซิไดซ์เป็นคาร์บอนไดออกไซด์สองโมเลกุล
• โมเลกุล NAD สามตัวลดลงเป็น NADH;
• โมเลกุล FAD หนึ่งตัวลดลงเป็น FADH 2 ;
• หนึ่งโมเลกุลของ GTP (เทียบเท่ากับ ATP) ถูกผลิตขึ้น

โมเลกุล NADH และ FADH 2 ทำหน้าที่เป็นตัวพาอิเล็กตรอนและถูกใช้เพื่อสร้าง ATP ในขั้นตอนต่อไปในการเผาผลาญกลูโคส ฟอสโฟรีเลชั่นออกซิเดชัน

หน้าที่ของวงจรเครบส์:

• catabolic (ออกซิเดชันของอะซิติลตกค้างของโมเลกุลเชื้อเพลิงจนถึงผลิตภัณฑ์สุดท้ายของการเผาผลาญ);
• anabolic (สารตั้งต้นของวัฏจักร Krebs - พื้นฐานสำหรับการสังเคราะห์โมเลกุลรวมถึงกรดอะมิโนและกลูโคส);
• บูรณาการ (CTK - การเชื่อมโยงระหว่างปฏิกิริยา anabolic และ catabolic);
• ผู้บริจาคไฮโดรเจน (ส่ง 3 NADH.H + และ 1 FADH 2 ไปยังระบบทางเดินหายใจของไมโตคอนเดรีย);
• พลังงาน.

การขาดองค์ประกอบที่จำเป็นสำหรับวงจร Krebs ปกติอาจนำไปสู่ปัญหาร้ายแรงในร่างกายที่เกี่ยวข้องกับการขาดพลังงาน

เนื่องจากความยืดหยุ่นในการเผาผลาญ ร่างกายจึงไม่เพียงแต่ใช้กลูโคสเป็นแหล่งพลังงานเท่านั้น แต่ยังรวมถึงไขมันด้วย ซึ่งการสลายนี้ยังให้โมเลกุลที่สร้างกรดไพรูวิก (เกี่ยวข้องกับวัฏจักรเครบส์) ดังนั้น CTC ที่ไหลอย่างเหมาะสมจึงให้พลังงานและสร้างบล็อคสำหรับการก่อตัวของโมเลกุลใหม่

ในยูคาริโอต ปฏิกิริยาทั้งหมดของวงจรเครบส์เกิดขึ้นภายในไมโทคอนเดรีย และเอ็นไซม์ที่เร่งปฏิกิริยาเหล่านี้ ยกเว้นเพียงตัวเดียว อยู่ในสถานะอิสระในเมทริกซ์ยล ในโปรคาริโอต ปฏิกิริยาของวัฏจักรเกิดขึ้นในไซโตพลาสซึม ในระหว่างการทำงานของวงจร Krebs ผลิตภัณฑ์เมตาบอลิซึมต่างๆ จะถูกออกซิไดซ์ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ผลิตภัณฑ์แอลกอฮอล์ที่สลายตัวด้วยปฏิกิริยาออกซิไดซ์ที่เป็นพิษอย่างไม่สมบูรณ์ ดังนั้นการกระตุ้นของวงจร Krebs จึงถือได้ว่าเป็นการวัดการล้างพิษทางชีวเคมี

สารตั้งต้นผลิตภัณฑ์เอนไซม์ประเภทปฏิกิริยา ความคิดเห็น ไฮเดรต isocitrate dehydrogenase decarboxy lation ออกซิเดชัน 4 ไอโซซิเตรต + NAD + Oxalosuccinate + NADH + H + 5 Oxalosuccinate α-ketoglutarate + CO 2 decarboxylation ขั้นตอนที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ C 5 เกิดขึ้น

สารตั้งต้นผลิตภัณฑ์ประเภทปฏิกิริยาของเอนไซม์ ห่วงโซ่ความคิดเห็น (เผยแพร่โดย CoA-SH) 7 ซัคซิเนต- CoA + GDP + Pi succinate + CoA-SH + GTP ซัคซินิลโคเอ็นไซม์ A สังเคราะห์สารตั้งต้นฟอสโฟรีเลชั่นของ ADP->ATP, 1 ATP (หรือ 1 GTF) ก่อตัวเป็น 8 ซัคซิเนต + ubiquinone (Q ) fumarate + ubiquinol (QH 2) succinate dehydrogenase Oxidation ถูกใช้โดย FAD เป็นกลุ่มเทียม (FAD->FADH 2 ในระยะแรกของปฏิกิริยา) ในเอ็นไซม์ มีค่าเท่ากับ 1.5 ATP ก่อตัวขึ้น ATP, 1 ATP (หรือ 1 GTF) เกิดขึ้น 8 ซัคซิเนต + ยูบิควิโนน (Q) ฟูมาเรต + ยูบิควินอล (QH 2) ซัคซิเนต ดีไฮโดรจีเนส ออกซิเดชันโดย FAD เป็นกลุ่มเทียม (FAD->FADH 2 ในระยะแรกของปฏิกิริยา) ในเอ็นไซม์เทียบเท่ากับ 1.5 ATP ">

สารตั้งต้นผลิตภัณฑ์ประเภทปฏิกิริยาของเอนไซม์ ความคิดเห็นที่ 9 fumarate + H 2 O L-malate fumarase H 2 O- นอกจากนี้ 10 L-malate + NAD + oxaloacetate + NADH + H + malate dehydrogenase ออกซิเดชัน NADH เกิดขึ้น (เทียบเท่า 2.5 ATP) สมการทั่วไปของหนึ่งเทิร์น วงจร Krebs: Acetyl-CoAAcetyl-CoA 2CO 2 + CoA + 8e CoAe

วงจร Krebs ถูกควบคุม "โดยกลไกป้อนกลับเชิงลบ" เมื่อมีพื้นผิวจำนวนมาก วัฏจักรจะทำงานอย่างแข็งขัน และเมื่อมีผลิตภัณฑ์จากปฏิกิริยามากเกินไป มันก็จะยับยั้งได้ กฎระเบียบยังดำเนินการด้วยความช่วยเหลือของฮอร์โมน ฮอร์โมนเหล่านี้คือ: อินซูลินและอะดรีนาลีน กลูคากอนกระตุ้นการสังเคราะห์กลูโคสและยับยั้งปฏิกิริยาของวัฏจักรเครบส์ ตามกฎแล้ว การทำงานของวงจร Krebs จะไม่หยุดชะงักเนื่องจากปฏิกิริยา anaplerotic ที่เติมเต็มวงจรด้วยพื้นผิว: Pyruvate + CO 2 + ATP = Oxalacetate (พื้นผิวของ Krebs Cycle) + ADP + Fn

1. ฟังก์ชันบูรณาการของวัฏจักรคือความเชื่อมโยงระหว่างปฏิกิริยาของแอแนบอลิซึมและแคแทบอลิซึม 2. ฟังก์ชั่น Catabolic - การเปลี่ยนแปลงของสารต่าง ๆ ให้เป็นสารตั้งต้นของวัฏจักร: กรดไขมัน, ไพรูเวต, ลิว, เพ็ญ Acetyl-CoA Arg, ของเขา, Glu α-ketoglutarate ไดร์เป่าผม tir fumarate 3. ฟังก์ชั่น Anabolic - การใช้พื้นผิววงจรสำหรับการสังเคราะห์สารอินทรีย์: Oxalacetate glucose, Asp, Asn การสังเคราะห์ฮีมซัคซินิล-CoA ปฏิกิริยาคาร์บอกซิเลชัน CO 2

1. ฟังก์ชันผู้บริจาคไฮโดรเจนของวัฏจักร Krebs ให้โปรตอนไปยังระบบทางเดินหายใจของไมโตคอนเดรียในรูปของ NADH.H + สามตัวและ FADH 2 ตัว 2. ฟังก์ชันพลังงาน 3 NADH.H + ให้ ATP 7.5 โมล, 1 FADH 2 ให้ ATP 1.5 โมลต่อระบบทางเดินหายใจ นอกจากนี้ 1 GTP ถูกสังเคราะห์ในวัฏจักรโดยฟอสโฟรีเลชันของซับสเตรต จากนั้น ATP จะถูกสังเคราะห์จากมันโดยทรานส์ฟอสโฟรีเลชัน: GTP + ADP = ATP + GDP

เพื่อการท่องจำกรดที่เกี่ยวข้องกับวงจรเครบส์ได้ง่ายขึ้น มี กฎความจำ: สับปะรดทั้งลูกและซูเฟล่ชิ้นหนึ่ง วันนี้เป็นมื้อเที่ยงของฉันจริงๆ ซึ่งตรงกับซีรี่ส์ Citrate, (cis-)aconitate, Isocitrate, (alpha-)Ketoglutarate, Succinyl-CoA, Succinate, Fumarate, Malate, Oxaloacetate

นอกจากนี้ยังมีบทกวีช่วยจำต่อไปนี้: Pike acetyl limonyl และม้าก็กลัวนาร์ซิสซัสเขาเป็นไอโซเลมอนอัลฟ่าคีโตกลูตาร์เหนือเขา ผสมโคเอ็นไซม์ อำพันกับฟูมาโรโว แอปเปิ้ลสำหรับฤดูหนาว กลับกลายเป็นหอกอีกครั้ง (กรดออกซาโลอะซิติก, กรดซิตริก, กรดซิส-โคนิติก, กรดไอโซซิตริก, กรดแอลฟา-คีโตกลูตาริก, ซัคซินิล-CoA, กรดซัคซินิก, กรดฟูมาริก, กรดมาลิก, กรดออกซาโลอะซิติก)

วัฏจักรกรดไตรคาร์บอกซิลิก (วงจรเครบส์)

ไกลโคไลซิสจะเปลี่ยนกลูโคสเป็นไพรูเวตและผลิตโมเลกุล ATP สองโมเลกุลจากโมเลกุลกลูโคส ซึ่งเป็นพลังงานศักย์เพียงเล็กน้อยของโมเลกุลนี้

ภายใต้สภาวะแอโรบิก ไพรูเวตจะถูกแปลงจากไกลโคไลซิสเป็นอะซิติล-CoA และออกซิไดซ์เป็น CO 2 ในวัฏจักรกรดไตรคาร์บอกซิลิก (วัฏจักรกรดซิตริก) ในกรณีนี้ อิเล็กตรอนที่ปล่อยออกมาในปฏิกิริยาของวัฏจักรนี้จะส่งผ่าน NADH และ FADH 2 ถึง 0 2 ซึ่งเป็นตัวรับขั้นสุดท้าย การขนส่งทางอิเล็กทรอนิกส์เกี่ยวข้องกับการสร้างการไล่ระดับโปรตอนของเยื่อหุ้มไมโตคอนเดรีย ซึ่งพลังงานนั้นจะถูกนำไปใช้สำหรับการสังเคราะห์เอทีพีอันเป็นผลมาจากฟอสโฟรีเลชันออกซิเดชัน มาดูปฏิกิริยาเหล่านี้กัน

ภายใต้สภาวะแอโรบิก กรดไพรูวิก (ระยะที่ 1) ผ่านการออกซิเดชันดีคาร์บอกซิเลชันซึ่งมีประสิทธิภาพมากกว่าการแปรสภาพเป็นกรดแลคติกด้วยการก่อตัวของอะซิติล-โคเอ (ระยะที่ 2) ซึ่งสามารถออกซิไดซ์ไปยังผลิตภัณฑ์สุดท้ายของการสลายกลูโคส - CO 2 และ H 2 0 (ระยะที่ 3) G. Krebs (1900-1981) นักชีวเคมีชาวเยอรมันได้ศึกษาการเกิดออกซิเดชันของกรดอินทรีย์แต่ละชนิด ได้รวมปฏิกิริยาของพวกมันเข้าเป็นวัฏจักรเดียว ดังนั้นวัฏจักรกรดไตรคาร์บอกซิลิกจึงมักถูกเรียกว่าวัฏจักรเครบส์เพื่อเป็นเกียรติแก่เขา

การเกิดออกซิเดชันของกรดไพรูวิกกับอะซิติล-CoA เกิดขึ้นในไมโทคอนเดรียโดยมีส่วนร่วมของเอนไซม์สามตัว (ไพรูเวตดีไฮโดรจีเนส, ไลโปเอไมด์ดีไฮโดรจีเนส, ไลโปอะซีติลทรานสเฟอเรส) และโคเอ็นไซม์ห้าชนิด (NAD, FAD, ไทอามีน ไพโรฟอสเฟต, กรดไลโปอิกเอไมด์, โคเอ็นไซม์ A) โคเอ็นไซม์ทั้งสี่นี้มีวิตามิน B (B x, B 2 , B 3 , B 5) ซึ่งบ่งบอกถึงความต้องการวิตามินเหล่านี้สำหรับการเกิดออกซิเดชันตามปกติของคาร์โบไฮเดรต ภายใต้อิทธิพลของระบบเอนไซม์ที่ซับซ้อนนี้ ไพรูเวตในปฏิกิริยาออกซิเดชันดีคาร์บอกซิเลชันจะถูกแปลงเป็นรูปแบบแอคทีฟของกรดอะซิติก - อะเซทิลโคเอ็นไซม์ A:

ภายใต้สภาวะทางสรีรวิทยา pyruvate dehydrogenase เป็นเอนไซม์ที่ไม่สามารถย้อนกลับได้โดยเฉพาะ ซึ่งอธิบายถึงความเป็นไปไม่ได้ในการเปลี่ยนกรดไขมันเป็นคาร์โบไฮเดรต

การปรากฏตัวของพันธะมหภาคในโมเลกุลอะซิติล-CoA บ่งบอกถึงปฏิกิริยาสูงของสารประกอบนี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง acetyl-CoA สามารถทำหน้าที่ใน mitochondria เพื่อสร้างพลังงาน ในตับ acetyl-CoA ส่วนเกินจะถูกใช้สำหรับการสังเคราะห์ร่างกายของคีโตน ใน cytosol มันเกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์โมเลกุลที่ซับซ้อนเช่น sterides และกรดไขมัน .

Acetyl-CoA ที่ได้จากปฏิกิริยาออกซิเดชันดีคาร์บอกซิเลชันของกรดไพรูวิกเข้าสู่วัฏจักรกรดไตรคาร์บอกซิลิก (วัฏจักรเครบส์) วัฏจักร Krebs - กระบวนการ catabolic ขั้นสุดท้ายสำหรับการเกิดออกซิเดชันของคาร์โบไฮเดรต ไขมัน กรดอะมิโน โดยพื้นฐานแล้วจะเป็น "หม้อไอน้ำเผาผลาญ" ปฏิกิริยาของวัฏจักรเครบส์ซึ่งเกิดขึ้นเฉพาะในไมโตคอนเดรียเรียกอีกอย่างว่าวัฏจักรกรดซิตริกหรือวัฏจักรกรดไตรคาร์บอกซิลิก (TCA)

หน้าที่ที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งของวัฏจักรกรดไตรคาร์บอกซิลิกคือการสร้างโคเอ็นไซม์แบบรีดิวซ์ (3 โมเลกุลของ NADH + H + และ 1 โมเลกุลของ FADH 2) ตามด้วยการถ่ายโอนอะตอมไฮโดรเจนหรืออิเล็กตรอนของพวกมันไปยังตัวรับสุดท้ายคืออ็อกซิเจนระดับโมเลกุล การขนส่งนี้มาพร้อมกับพลังงานอิสระที่ลดลงอย่างมากซึ่งส่วนหนึ่งใช้ในกระบวนการออกซิเดชั่นฟอสโฟรีเลชั่นเพื่อจัดเก็บในรูปของ ATP เป็นที่เข้าใจกันว่าวัฏจักรกรดไตรคาร์บอกซิลิกเป็นแบบแอโรบิก ขึ้นอยู่กับออกซิเจน

1. ปฏิกิริยาเริ่มต้นของวัฏจักรกรดไตรคาร์บอกซิลิกคือการควบแน่นของ acetyl-CoA และกรดออกซาโลอะซิติกโดยมีส่วนร่วมของเอนไซม์ไมโทคอนเดรียเมทริกซ์ซิเตรตซินเทสเพื่อสร้างกรดซิตริก

2. ภายใต้อิทธิพลของเอนไซม์ aconitase ซึ่งกระตุ้นการกำจัดโมเลกุลของน้ำออกจากซิเตรต ตัวหลังจะถูกแปลง

ไปเป็นกรดซิส-โคนิติก น้ำรวมกับกรด cis-aconitic กลายเป็นกรดไอโซซิตริก

3. จากนั้นเอนไซม์ isocitrate dehydrogenase จะกระตุ้นปฏิกิริยาดีไฮโดรจีเนสครั้งแรกของวัฏจักรกรดซิตริก เมื่อกรดไอโซซิตริกถูกแปลงเป็นกรดα-ketoglutaric ในปฏิกิริยาออกซิเดชันดีคาร์บอกซิเลชัน:

ในปฏิกิริยานี้ โมเลกุลแรกของ CO 2 และโมเลกุลแรกของวงจร NADH 4-H + จะเกิดขึ้น

4. การแปลงกรด α-ketoglutaric ต่อไปเป็น succinyl-CoA จะถูกเร่งโดย multienzyme complex ของ α-ketoglutaric dehydrogenase ปฏิกิริยานี้มีความคล้ายคลึงทางเคมีกับปฏิกิริยาไพรูเวตดีไฮโดรจีเนส มันเกี่ยวข้องกับกรดไลโปอิค, ไทอามีนไพโรฟอสเฟต, HS-KoA, NAD +, FAD

อันเป็นผลมาจากปฏิกิริยานี้ โมเลกุลของ NADH + H + และ CO 2 จะเกิดขึ้นอีกครั้ง

5. โมเลกุล succinyl-CoA มีพันธะมหภาคซึ่งพลังงานจะถูกเก็บไว้ในปฏิกิริยาถัดไปในรูปของ GTP ภายใต้อิทธิพลของเอนไซม์ succinyl-CoA synthetase, succinyl-CoA จะถูกแปลงเป็นกรดซัคซินิกอิสระ โปรดทราบว่ายังสามารถได้รับกรดซัคซินิกจากเมทิลมาโลนิล-CoA โดยการออกซิเดชันของกรดไขมันที่มีอะตอมของคาร์บอนเป็นจำนวนคี่

ปฏิกิริยานี้เป็นตัวอย่างของฟอสโฟรีเลชันของสารตั้งต้น เนื่องจากโมเลกุล GTP ที่มีพลังงานสูงในกรณีนี้เกิดขึ้นโดยไม่มีส่วนร่วมของห่วงโซ่การขนส่งอิเล็กตรอนและออกซิเจน

6. กรดซัคซินิกถูกออกซิไดซ์เป็นกรดฟูมาริกในปฏิกิริยาซัคซิเนตดีไฮโดรจีเนส ซัคซิเนต ดีไฮโดรจีเนส เอนไซม์ที่มีธาตุเหล็กกำมะถันโดยทั่วไปซึ่งมีโคเอ็นไซม์ FAD ซัคซิเนต ดีไฮโดรจีเนสเป็นเอนไซม์ตัวเดียวที่ตรึงอยู่ที่เยื่อหุ้มไมโตคอนเดรียชั้นใน ในขณะที่เอ็นไซม์ไซเคิลอื่นๆ ทั้งหมดจะอยู่ในเมทริกซ์ของไมโตคอนเดรีย

7. ตามด้วยการให้ความชุ่มชื้นของกรดฟูมาริกเป็นกรดมาลิกภายใต้อิทธิพลของเอนไซม์ฟูมาเรสในปฏิกิริยาย้อนกลับได้ภายใต้สภาวะทางสรีรวิทยา:

8. ปฏิกิริยาสุดท้ายของวัฏจักรกรดไตรคาร์บอกซิลิกคือปฏิกิริยา malate dehydrogenase ที่เกี่ยวข้องกับเอนไซม์ที่ใช้งานของ mitochondrial NAD~-dependent malate dehydrogenase ซึ่งโมเลกุลที่สามของ NADH + H + ที่ลดลงจะเกิดขึ้น:

การก่อตัวของกรดออกซาโลอะซิติก (ออกซาโลอะซิเตต) จะทำให้วัฏจักรกรดไตรคาร์บอกซิลิกเสร็จสมบูรณ์หนึ่งรอบ กรดออกซาโลอะซิติกสามารถใช้ในการเกิดออกซิเดชันของโมเลกุลอะซิติล-CoA ที่สอง และวัฏจักรของปฏิกิริยานี้สามารถทำซ้ำได้หลายครั้ง ซึ่งนำไปสู่การผลิตกรดออกซาโลอะซิติกอย่างต่อเนื่อง

ดังนั้น การเกิดออกซิเดชันของหนึ่งโมเลกุลของ acetyl-CoA ในฐานะสารตั้งต้นของวัฏจักรในวัฏจักร TCA นำไปสู่การผลิตโมเลกุล GTP หนึ่งโมเลกุล NADP + H + สามโมเลกุล และ FADH 2 หนึ่งโมเลกุล การเกิดออกซิเดชันของสารรีดิวซ์เหล่านี้ในสายโซ่ออกซิเดชันทางชีวภาพ

ไอออนนำไปสู่การสังเคราะห์ 12 โมเลกุล ATP การคำนวณนี้ชัดเจนจากหัวข้อ "การเกิดออกซิเดชันทางชีวภาพ": การรวมโมเลกุล NAD + หนึ่งตัวในระบบการขนส่งอิเล็กตรอนจะมาพร้อมกับการก่อตัวของโมเลกุล ATP 3 ตัวในที่สุดการรวมโมเลกุล FADH 2 ทำให้เกิด 2 โมเลกุล ATP และหนึ่งโมเลกุล GTP เท่ากับ 1 โมเลกุล ATP

โปรดทราบว่าอะตอมของคาร์บอนสองอะตอมของ adetyl-CoA เข้าสู่วัฏจักรกรดไตรคาร์บอกซิลิก และอะตอมของคาร์บอนสองอะตอมออกจากวัฏจักรในรูปของ CO 2 ในปฏิกิริยาดีคาร์บอกซิเลชันที่เร่งปฏิกิริยาโดยไอโซซิเตรต ดีไฮโดรจีเนส และอัลฟา-คีโตกลูตาเรต ดีไฮโดรจีเนส

ด้วยการเกิดออกซิเดชันที่สมบูรณ์ของโมเลกุลกลูโคสภายใต้สภาวะแอโรบิกถึง CO 2 และ H 2 0 การก่อตัวของพลังงานในรูปของ ATP คือ:

• 4 โมเลกุล ATP ระหว่างการแปลงโมเลกุลกลูโคสเป็น 2 โมเลกุลของกรดไพรูวิก (ไกลโคไลซิส);
• 6 โมเลกุล ATP เกิดขึ้นในปฏิกิริยา 3-phosphoglyceraldehyde dehydrogenase (glycolysis);
• โมเลกุล ATP 30 ตัวเกิดขึ้นระหว่างการเกิดออกซิเดชันของโมเลกุลกรดไพรูวิกสองโมเลกุลในปฏิกิริยาไพรูเวตดีไฮโดรจีเนสและในการเปลี่ยนแปลงต่อมาของโมเลกุลอะซิติล-CoA สองโมเลกุลเป็น CO 2 และ H 2 0 ในวัฏจักรกรดไตรคาร์บอกซิลิก ดังนั้นพลังงานที่ส่งออกทั้งหมดในระหว่างการออกซิเดชันที่สมบูรณ์ของโมเลกุลกลูโคสสามารถเป็น 40 ATP โมเลกุล อย่างไรก็ตาม ควรคำนึงว่าระหว่างการเกิดออกซิเดชันของกลูโคสในขั้นตอนของการเปลี่ยนกลูโคสเป็นกลูโคส-6-ฟอสเฟต และในขั้นตอนของการเปลี่ยนฟรุกโตส-6-ฟอสเฟตเป็นฟรุกโตส-1,6-ไดฟอสเฟต จะมีโมเลกุล ATP สองโมเลกุล บริโภค ดังนั้นพลังงาน "สุทธิ" ที่ส่งออกระหว่างการเกิดออกซิเดชันของโมเลกุลกลูโคสคือ 38 โมเลกุล ATP

คุณสามารถเปรียบเทียบพลังงานของ glycolysis แบบไม่ใช้ออกซิเจนและ catabolism กลูโคสแบบแอโรบิก จากพลังงาน 688 กิโลแคลอรีที่มีอยู่ในทฤษฎีของกลูโคส 1 กรัมโมเลกุล (180 กรัม) 20 กิโลแคลอรีอยู่ในโมเลกุล ATP สองโมเลกุลที่เกิดขึ้นจากปฏิกิริยาของไกลโคไลซิสแบบไม่ใช้ออกซิเจน และในทางทฤษฎี 628 กิโลแคลอรียังคงอยู่ในรูปของกรดแลคติก

ภายใต้สภาวะแอโรบิก จาก 688 กิโลแคลอรีของกลูโคสโมเลกุลกรัมในโมเลกุลเอทีพี 38 โมเลกุล ได้ 380 กิโลแคลอรี ดังนั้นประสิทธิภาพของการใช้กลูโคสภายใต้สภาวะแอโรบิกจึงสูงกว่าการใช้กลูโคสแบบไม่ใช้ออกซิเจนประมาณ 19 เท่า

ควรสังเกตว่าปฏิกิริยาออกซิเดชันทั้งหมด (ออกซิเดชันของไตรโอสฟอสเฟต กรดไพรูวิก ปฏิกิริยาออกซิเดชันสี่ประการของวัฏจักรกรดไตรคาร์บอกซิลิก) แข่งขันกันในการสังเคราะห์ ATP จาก ADP และ Phneor (เอฟเฟกต์ปาสเตอร์) ซึ่งหมายความว่าโมเลกุล NADH + H + ที่เกิดขึ้นในปฏิกิริยาออกซิเดชันมีทางเลือกระหว่างปฏิกิริยาของระบบทางเดินหายใจซึ่งถ่ายโอนไฮโดรเจนไปยังออกซิเจนและเอนไซม์ LDH ซึ่งถ่ายโอนไฮโดรเจนไปยังกรดไพรูวิก

บน ระยะแรกวัฏจักรกรดไตรคาร์บอกซิลิก กรดของมันสามารถออกจากวงจรเพื่อมีส่วนร่วมในการสังเคราะห์สารประกอบของเซลล์อื่น ๆ โดยไม่รบกวนการทำงานของวัฏจักรนั้นเอง ปัจจัยต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องกับการควบคุมกิจกรรมของวัฏจักรกรดไตรคาร์บอกซิลิก ก่อนอื่นเราควรพูดถึงการบริโภคโมเลกุลของ acetyl-CoA กิจกรรมของ pyruvate dehydrogenase complex กิจกรรมของส่วนประกอบของระบบทางเดินหายใจและ phosphorylation ออกซิเดชันที่เกี่ยวข้องตลอดจนระดับของ oxaloacetic กรด.

ออกซิเจนระดับโมเลกุลไม่ได้เกี่ยวข้องโดยตรงในวัฏจักรกรดไตรคาร์บอกซิลิก อย่างไรก็ตาม ปฏิกิริยาของมันจะดำเนินการภายใต้สภาวะแอโรบิกเท่านั้น เนื่องจาก NAD ~ และ FAD สามารถสร้างขึ้นใหม่ในไมโทคอนเดรียได้ก็ต่อเมื่ออิเล็กตรอนถูกถ่ายโอนไปยังออกซิเจนระดับโมเลกุล ควรเน้นว่าไกลโคลิซิสซึ่งตรงกันข้ามกับวัฏจักรของกรดไตรคาร์บอกซิลิกยังเป็นไปได้ภายใต้สภาวะที่ไม่ใช้ออกซิเจน เนื่องจาก NAD ~ จะถูกสร้างขึ้นใหม่เมื่อกรดไพรูวิกผ่านเข้าไปในกรดแลคติก

นอกจากการก่อตัวของ ATP แล้ว วัฏจักรกรดไตรคาร์บอกซิลิกยังมีนัยสำคัญอีกประการหนึ่ง: วัฏจักรนี้ให้โครงสร้างตัวกลางสำหรับการสังเคราะห์ทางชีวภาพต่างๆ ของร่างกาย ตัวอย่างเช่น อะตอมของพอร์ไฟรินส่วนใหญ่มีต้นกำเนิดมาจากซัคซินิล-โคเอ กรดอะมิโนหลายชนิดเป็นอนุพันธ์ของกรด α-keto-glutaric และออกซาโล-อะซิติก และกรดฟูมาริกเกิดขึ้นระหว่างการสังเคราะห์ยูเรีย สิ่งนี้แสดงให้เห็นถึงความสมบูรณ์ของวัฏจักรกรดไตรคาร์บอกซิลิกในการเผาผลาญคาร์โบไฮเดรต ไขมัน และโปรตีน

ดังที่แสดงโดยปฏิกิริยาของไกลโคไลซิส ความสามารถของเซลล์ส่วนใหญ่ในการสร้างพลังงานอยู่ในไมโตคอนเดรีย จำนวนไมโตคอนเดรียในเนื้อเยื่อต่างๆ สัมพันธ์กับการทำงานทางสรีรวิทยาของเนื้อเยื่อ และสะท้อนถึงความสามารถในการมีส่วนร่วมในสภาวะแอโรบิก ตัวอย่างเช่น เซลล์เม็ดเลือดแดงไม่มีไมโตคอนเดรีย ดังนั้นจึงขาดความสามารถในการสร้างพลังงานโดยใช้ออกซิเจนเป็นตัวรับอิเล็กตรอนสุดท้าย อย่างไรก็ตาม ในการทำงานของกล้ามเนื้อหัวใจภายใต้สภาวะแอโรบิก ปริมาตรของไซโตพลาสซึมของเซลล์ครึ่งหนึ่งจะแสดงด้วยไมโตคอนเดรีย ตับยังขึ้นอยู่กับสภาวะแอโรบิกสำหรับการทำงานที่หลากหลาย และเซลล์ตับของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมมีไมโตคอนเดรียมากถึง 2,000 ต่อเซลล์

ไมโตคอนเดรียประกอบด้วยเยื่อหุ้ม 2 ชั้น - ด้านนอกและด้านใน เยื่อหุ้มชั้นนอกนั้นง่ายกว่า ประกอบด้วยไขมัน 50% และโปรตีน 50% และมีหน้าที่ค่อนข้างน้อย เยื่อหุ้มชั้นในมีโครงสร้างและหน้าที่การใช้งานที่ซับซ้อนกว่า ประมาณ 80% ของปริมาตรเป็นโปรตีน ประกอบด้วยเอ็นไซม์ส่วนใหญ่ที่เกี่ยวข้องกับการขนส่งอิเล็กตรอนและฟอสโฟรีเลชั่นออกซิเดชัน สารไกล่เกลี่ยเมตาบอลิซึม และอะดีนีนนิวคลีโอไทด์ระหว่างไซโตซอลและเมทริกซ์ของไมโตคอนเดรีย

นิวคลีโอไทด์ต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยารีดอกซ์ เช่น NAD + , NADH, NADP + , FAD และ FADH 2 จะไม่ทะลุผ่านเยื่อหุ้มไมโตคอนเดรียชั้นใน Acetyl-CoA ไม่สามารถย้ายจากช่อง mitochondrial ไปยัง cytosol ซึ่งจำเป็นสำหรับการสังเคราะห์กรดไขมันหรือสเตอรอล ดังนั้น intramitochondrial acetyl-CoA จะถูกแปลงในปฏิกิริยาซิเตรต-synthase ของวัฏจักรกรดไตรคาร์บอกซิลิกและเข้าสู่ไซโตซอลในรูปแบบนี้

ในช่วงทศวรรษที่ 30 ของศตวรรษที่ 20 นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน Hans Krebs ร่วมกับนักเรียนของเขา กำลังศึกษาการไหลเวียนของยูเรีย ในช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง เครบส์ย้ายไปอังกฤษ ซึ่งเขาได้ข้อสรุปว่ากรดบางชนิดกระตุ้นกระบวนการในร่างกายของเรา สำหรับการค้นพบนี้ เขาได้รับรางวัลโนเบล

ดังที่คุณทราบ ศักยภาพพลังงานของร่างกายขึ้นอยู่กับกลูโคสที่มีอยู่ในเลือดของเรา อีกทั้งเซลล์ ร่างกายมนุษย์มีไมโตคอนเดรียที่ช่วยในการแปรรูปกลูโคสเพื่อเปลี่ยนเป็นพลังงาน หลังจากการเปลี่ยนแปลงบางอย่าง กลูโคสจะกลายเป็นสารที่เรียกว่า "อะดีโนซีน ไตรฟอสเฟต" (ATP) ซึ่งเป็นแหล่งพลังงานหลักสำหรับเซลล์ โครงสร้างของมันนั้นสามารถรวมเข้าเป็นโปรตีนได้ และสารประกอบนี้จะให้พลังงานแก่ระบบอวัยวะทั้งหมดของมนุษย์ กลูโคสไม่สามารถกลายเป็น ATP ได้โดยตรง ดังนั้นจึงใช้กลไกที่ซับซ้อนเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ต้องการ มันคือวัฏจักรเครบส์

พูดง่ายๆ ก็คือ วัฏจักรเครบส์เป็นห่วงโซ่ของปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นในทุกเซลล์ในร่างกายของเรา ซึ่งเรียกว่าวัฏจักรเพราะมันดำเนินต่อไปอย่างต่อเนื่อง ผลลัพธ์สุดท้ายของวัฏจักรของปฏิกิริยานี้คือการผลิตอะดีโนซีน ไตรฟอสเฟต ซึ่งเป็นสารที่เป็นพื้นฐานด้านพลังงานของชีวิตร่างกาย ในอีกทางหนึ่ง วัฏจักรนี้เรียกว่าการหายใจระดับเซลล์ เนื่องจากระยะส่วนใหญ่เกิดขึ้นจากการมีส่วนร่วมของออกซิเจน นอกจากนี้ หน้าที่ที่สำคัญที่สุดของวงจร Krebs นั้นมีความโดดเด่น - พลาสติก (อาคาร) เนื่องจากในระหว่างองค์ประกอบวงจรที่สำคัญสำหรับชีวิตจะถูกสร้างขึ้น: คาร์โบไฮเดรต กรดอะมิโน ฯลฯ

ในการดำเนินการข้างต้นทั้งหมด จำเป็นต้องมีองค์ประกอบต่างๆ มากกว่าร้อยรายการ รวมถึงวิตามินด้วย ในกรณีที่ขาดหรือขาดอย่างน้อยหนึ่งวงจร วงจรจะมีประสิทธิภาพไม่เพียงพอ ซึ่งจะนำไปสู่ความผิดปกติของการเผาผลาญทั่วร่างกายมนุษย์

ขั้นตอนของวงจรเครบส์

1. ขั้นตอนแรกคือการแยกโมเลกุลกลูโคสออกเป็นสองโมเลกุลของกรดไพรูวิก กรด Pyruvic ทำหน้าที่เผาผลาญที่สำคัญการทำงานของตับขึ้นอยู่กับการกระทำของมันโดยตรง ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าสารนี้มีอยู่ในผลไม้ ผลเบอร์รี่ และแม้แต่น้ำผึ้ง มันถูกใช้อย่างประสบความสำเร็จในด้านความงามเพื่อต่อสู้กับเซลล์เยื่อบุผิวที่ตายแล้ว (gommage) นอกจากนี้ ผลของปฏิกิริยา แลคเตท (กรดแลคติก) สามารถเกิดขึ้นได้ ซึ่งมีอยู่ในกล้ามเนื้อลาย เลือด (แม่นยำกว่า ในเซลล์เม็ดเลือดแดง) และสมองของมนุษย์ เป็นองค์ประกอบสำคัญในการทำงานของหัวใจและ ระบบประสาท. ปฏิกิริยาดีคาร์บอกซิเลชันเกิดขึ้นนั่นคือความแตกแยกของกลุ่มคาร์บอกซิล (กรด) ของกรดอะมิโนในระหว่างที่เกิดโคเอ็นไซม์เอ - มันทำหน้าที่ขนส่งคาร์บอนในกระบวนการเผาผลาญต่างๆ เมื่อรวมกับโมเลกุล oxaloacetate (กรดออกซาลิก) จะได้รับซิเตรตซึ่งปรากฏในการแลกเปลี่ยนบัฟเฟอร์นั่นคือ "ในตัวมันเอง" นำสารที่มีประโยชน์ในร่างกายของเราและช่วยให้ดูดซึมได้ ในขั้นตอนนี้ โคเอ็นไซม์ A จะถูกปล่อยออกมาอย่างสมบูรณ์ บวกกับเราได้โมเลกุลของน้ำ ปฏิกิริยานี้ไม่สามารถย้อนกลับได้
2. ขั้นตอนที่สองมีลักษณะเฉพาะโดยดีไฮโดรจีเนชัน (ความแตกแยกของโมเลกุลของน้ำ) จากซิเตรต ซึ่งทำให้เรามีซิส-อะโคนิเตต (กรดอะโคนิติก) ซึ่งช่วยในการสร้างไอโซซิเตรต ความเข้มข้นของสารที่กำหนด เช่น สามารถใช้กำหนดคุณภาพของผลไม้หรือน้ำผลไม้ได้
3. ขั้นตอนที่สาม ในที่นี้ หมู่คาร์บอกซิลถูกแยกออกจากกรดไอโซซิตริก ซึ่งส่งผลให้เกิดกรดคีโตกลูตาริก Alpha-ketoglutarate เกี่ยวข้องกับการปรับปรุงการดูดซึมกรดอะมิโนจากอาหารที่เข้ามาปรับปรุงการเผาผลาญและป้องกันความเครียด NADH ยังก่อตัวขึ้นซึ่งเป็นสารที่จำเป็นสำหรับกระบวนการปกติของกระบวนการออกซิเดชั่นและเมตาบอลิซึมในเซลล์
4. ในขั้นต่อไป เมื่อแยกกลุ่มคาร์บอกซิล succinyl-CoA จะเกิดขึ้น ซึ่งเป็นองค์ประกอบที่สำคัญที่สุดในการก่อตัวของสารอะนาโบลิก (โปรตีน ฯลฯ) มีกระบวนการไฮโดรไลซิส (รวมกับโมเลกุลของน้ำ) และปล่อยพลังงานของเอทีพี
5. ในระยะต่อมา วงจรจะเริ่มปิด กล่าวคือ ซัคซิเนตจะสูญเสียโมเลกุลของน้ำอีกครั้ง ซึ่งจะเปลี่ยนเป็นฟูมาเรต (สารที่ส่งเสริมการถ่ายโอนไฮโดรเจนไปยังโคเอ็นไซม์) น้ำถูกเติมลงในฟูมาเรตและเกิดมาเลต (กรดมาลิก) มันถูกออกซิไดซ์ซึ่งนำไปสู่การปรากฏตัวของออกซาโลอะซิเตตอีกครั้ง ในทางกลับกัน Oxaloacetate ทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในกระบวนการข้างต้นความเข้มข้นในเซลล์ไมโตคอนเดรียนั้นคงที่ แต่ในขณะเดียวกันก็ค่อนข้างต่ำ

ดังนั้น หน้าที่ที่สำคัญที่สุดของวัฏจักรนี้สามารถแยกแยะได้:

• พลังงาน;
• โบลิค (การสังเคราะห์สารอินทรีย์ - กรดอะมิโนโปรตีนไขมัน ฯลฯ );
• catabolic: การแปลงสารบางชนิดเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา - องค์ประกอบที่นำไปสู่การผลิตพลังงาน
• การขนส่งส่วนใหญ่เกิดขึ้นการขนส่งไฮโดรเจนที่เกี่ยวข้องกับการหายใจของเซลล์