Bedste svar
Set meget snævert vil jeg sige, at “formålet” med cyklussen er produktionen af reducerede former for NADH og FADH2 samt noget ATP og GTP, der starter og slutter med oxaloacetat, idet oxaloacetat er et fire-carbon-molekyle. Det første trin i cyklussen er dannelsen af citrat, et seks carbon-molekyle, der er dannet af de to carbon acetyl – (CoA) og oxaloacetat.
Det skal siges, at Krebs-cyklussen også kaldes citronsyrecyklus og tricarboxylsyrecyklus – disse udtryk beskriver alle det samme basale sæt af metaboliske veje. Det skal også siges, at det faktisk ikke er en helt lukket cyklus, fordi der faktisk er flere forgreningsveje mulige for mellemprodukter på hvert trin.
Kilden til acetyl CoA er glykolyse.
Selve cyklussen forbruger ikke ilt, selvom den producerer to CO2-molekyler for hver acetylgruppe, der kommer ind, men det betragtes som en væsentlig del af aerob stofskifte, fordi elektronerne fra den reducerede NADH og FADH2 er væsentlige input i elektronen transportkæde og give energi til de næste trin i aerob metabolisme, der forbruger ilt.
Én drejning af Krebs-cyklussen resulterer i produktionen af tre NADH og en FADH2 samt en GTP og en ATP . Reaktionerne katalyseres af mange enzymer, næsten alle indeholdt i cytosolen, snarere end i membranerne.
NADH og FADH2 hjælper derefter med at drive resten af aerob stofskifte gennem elektrontransportkæden, en kompleks proces kaldet oxidativ fosforylering, der involverer adskillige membrankrydsende proteiner i mitokondriale membraner og drives af transmembrane elektriske potentialer. Elektrontransportkæden bruger direkte ilt og succinat produceret i Krebs-cyklussen, hvor iltet styres omhyggeligt og isoleres fra det cellulære og mitokondrieindhold i det omfang det er muligt for at producere yderligere ATP-molekyler fra ADP og phosphat. Så Krebs-cyklussen er en vigtig del af aerob stofskifte. Men det er de næste trin, det er oxidativ fosforylering, der producerer ATP i store mængder, og på grund af kinetik er ATP derefter et stort reservoir med fri energi i celler.
Citrat, et seks carbonmolekyle dannet i det første trin såvel som mange andre mellemliggende molekyler fra de forskellige senere trin i Krebs-cyklussen, før det vender tilbage til oxaloacetat, kan omdirigeres fra cyklussen til anvendelse i syntesen, for eksempel af ikke-essentielle aminosyrer. / p>
Så det kan siges, at cyklussen har både metaboliske og katabolske “formål” antager jeg. Et stort “formål” med cellulært liv er faktisk den fortsatte produktion af ATP. Der er andre gratis energireservoirer i moderne celler, men ATP er næsten den største. Uden ATP sker der stort set intet andet.
Svar
Kreb-cyklusen forekommer i kræft. Imidlertid bliver sukkeret i nogle kræftceller shuntet gennem forskellige veje, nogle som er forbundet med kræft, det betyder ikke, at det ikke forekommer, det betyder, at færre ting går i den retning. Dette er en ret almindelig måde at fortolke resultater fra metaboliske eksperimenter fejlagtigt.
Jeg tror, vi er nødt til at gå tilbage på grunden til, at folk tror, at Kreb-cyklen ikke er aktiv. Warburg-effekten bemærker, at kræftceller generelt henter meget af deres energi gennem glykolyse via mælkesyrefermentering snarere end oxidativ fosforylering. Den generelt understøttede hypotese er, at mutationer samlet i kræftceller skaber et anaerobt miljø, hvor gæring foretrækkes frem for respiration.
Så når folk forklarer, hvad der foregår, er det i et sort-hvidt svar, at sukkeret går til laktat og efter denne logik går ikke ind i Kreb-cyklussen. Hvad de virkelig mener er, at noget af glukosen omdirigeres til en anden vej. Som en sidebemærkning foreslog Warburg-hypotesen, at Warburg-effekten er en årsag og ikke en effekt af kræft. Dette understøttes generelt ikke af de aktuelle data.
Hvad sker der nøjagtigt? Kort sagt ganske meget. Arbejder kort med nedenstående skematisk:
- Glukose kan gå gennem pentose-phosphatvej via Glucose 6-phosphat, hvor den går i biosyntese snarere end energiproduktion. (rød) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18337823 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22509023
- På grund af overekspression af Phosphoglyceratdehydrogenase (PHGDH) glukose kan omdannes til serin og glycin biosyntese (orange) http://www.nature.com/ng/journal/v43/n9/full/ng.890.html
- Anaerobe miljøer og mangler med Von Hippel-Lindau tumorundertrykker kan resultere i reduceret flux til Acetyl-CoA (blå) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22101433
- Kreb Cycle er faktisk meget aktiv.Men snarere end at få sit kulstof fra glukose, kommer det fra glutamin / glutamat, der føder ind i citrat via isocitratdehydrogenase-1 (IDH1) -vejen , og det går ind i lipidsyntese. (lilla) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22101433
- Tab af funktionsmutationer i fumat-hydratase i kombination med hypoxiske miljøer kan resultere i ophobning af fumarat og succinat, som derefter aflede kulstof gennem alanin og i sidste ende heme oxygenase (HMOX) -stien . (grøn) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21849978
Resumé af metaboliske ændringer i kræft https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23206561
Kort fortalt sker der meget med Kreb-cyklussen. På grund af både miljømæssige og genetiske ændringer reduceres glukosestrømmen ind i vejen sammen med andre kulstofkilder.
Dette er ikke ligefrem fænomener, der er begrænset til kræftceller. Generelt, når celler vokser hurtigt, er det vigtigere at have hurtig adgang til energi snarere end effektiv energiforbrug. I de fleste pattedyrs- og bakteriebioteknologier er fermentering under logfasen den primære energikilde, før cellerne skifter til aerob respiration i forsinkelsesfasen. Bemærk, at glukose under vækst shuntes mod NTP- og lipidbiosyntese. I stationær fase vil cellerne faktisk forbruge lactat.
Metabolisk strømning i CHO-celler i forskellige vækstfaser. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21821143
Sammenfattende er Warburg-effekten ikke et resultat af, at Kreb-cyklussen er inaktiveret, det er et produkt af fødekilder, der arbejder omkring Krebs-cyklussen.