Migliore risposta
Visto in modo molto ristretto, direi che lo “scopo” del ciclo è la produzione di forme ridotte di NADH e FADH2 così come alcuni ATP e GTP, iniziando e finendo con ossalacetato, essendo lossalacetato una molecola di quattro carbonio. La prima fase del ciclo è la formazione del citrato, una molecola di sei atomi di carbonio, che è formata dai due carbonio acetile – (CoA) e ossaloacetato.
Va detto che il ciclo di Krebs è anche chiamato ciclo dellacido citrico e ciclo dellacido tricarbossilico: questi termini descrivono tutti lo stesso insieme di base di vie metaboliche. Va anche detto che in realtà non si tratta di un ciclo totalmente chiuso, perché in realtà sono possibili più percorsi di ramificazione per i prodotti intermedi in ogni fase.
La fonte di acetil CoA è la glicolisi.
Il ciclo in sé non consuma ossigeno anche se produce due molecole di CO2 per ogni gruppo acetile che entra, ma è considerato una parte essenziale del metabolismo aerobico perché gli elettroni dal ridotto NADH e FADH2 sono input essenziali nellelettrone catena di trasporto e forniscono energia per le fasi successive del metabolismo aerobico, che consumano ossigeno.
Un giro del ciclo di Krebs si traduce nella produzione di tre NADH e un FADH2, oltre a un GTP e un ATP . Le reazioni sono catalizzate da molti enzimi, quasi tutti contenuti nel citosol, piuttosto che nelle membrane.
NADH e FADH2 aiutano quindi a guidare il resto del metabolismo aerobico, attraverso la catena di trasporto degli elettroni, un processo complesso chiamato fosforilazione ossidativa, che coinvolge diverse proteine che attraversano la membrana nelle membrane mitocondriali e guidato da potenziali elettrici transmembrana. La catena di trasporto degli elettroni utilizza direttamente lossigeno e il succinato prodotti nel ciclo di Krebs, con quellossigeno gestito con attenzione e isolato dal contenuto cellulare e mitocondriale per quanto possibile, per produrre ulteriori molecole di ATP da ADP e fosfato. Quindi il ciclo di Krebs è una parte essenziale del metabolismo aerobico. Ma sono i passi successivi, è la fosforilazione ossidativa che produce ATP in grandi quantità e, a causa della cinetica, lATP è quindi un importante serbatoio di energia libera nelle cellule.
Tuttavia, citrato, una molecola di sei carbonio formata in la prima fase, così come molte altre molecole intermedie delle varie fasi successive del ciclo di Krebs, prima che ritorni allossalacetato, può essere deviata dal ciclo per essere utilizzata nella sintesi, ad esempio, di amminoacidi non essenziali.
Quindi si può dire che il ciclo ha “scopi” sia metabolici che catabolici suppongo. Uno dei principali “scopi” della vita cellulare è, infatti, la produzione continua di ATP. Ci sono altri serbatoi di energia libera nelle celle moderne, ma lATP è quasi il più grande. Senza ATP, praticamente non succede nientaltro.
Risposta
Il ciclo di Kreb si verifica nel cancro. Tuttavia, in alcune cellule tumorali, gli zuccheri vengono deviati attraverso percorsi diversi, alcuni associati al cancro, questo non significa che non si verifichi, significa che meno cose vanno in quella direzione. Questo è un modo abbastanza comune per interpretare erroneamente i risultati degli esperimenti metabolici.
Penso che dobbiamo tornare indietro nel motivo per cui le persone pensano che il ciclo di Kreb non sia attivo. Leffetto Warburg osserva che le cellule tumorali generalmente raccolgono molta della loro energia attraverso la glicolisi attraverso la fermentazione dellacido lattico piuttosto che la fosforilazione ossidativa. Lipotesi generalmente supportata è che le mutazioni raccolte nelle cellule tumorali creano un ambiente anaerobico in cui la fermentazione è preferita alla respirazione.
Pertanto, quando le persone spiegano cosa sta succedendo, è in una risposta in bianco e nero che lo zucchero va allattare e con quella logica non entra nel ciclo di Kreb. Quello che vogliono veramente dire è che una parte del glucosio viene deviata in un percorso diverso. Per inciso, lipotesi di Warburg proponeva che leffetto Warburg fosse una causa e non un effetto del cancro. Questo generalmente non è supportato dai dati attuali.
Che cosa sta succedendo esattamente? Insomma, parecchio. Elaborando brevemente lo schema seguente:
- Il glucosio può passare attraverso la via del pentoso fosfato attraverso il glucosio 6-fosfato dove va nella biosintesi piuttosto che nella produzione di energia. (rosso) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18337823 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22509023
- A causa della sovraespressione di La fosfoglicerato deidrogenasi (PHGDH) può essere convertito in biosintesi di serina e glicina (arancione) http://www.nature.com/ng/journal/v43/n9/full/ng.890.html
- Ambienti anaerobici e carenze con Von Hippel-Lindau soppressore di tumori può comportare una riduzione del flusso ad acetil-CoA (blu) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22101433
- Il Kreb Cycle è in realtà molto attivo.Tuttavia, piuttosto che ottenere il suo carbonio dal glucosio, proviene dalla glutammina / glutammato che si alimenta in citrato tramite la via isocitrato deidrogenasi-1 (IDH1) e che va in sintesi lipidica. (viola) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22101433
- La perdita di mutazioni funzionali nella fumato-idratasi in combinazione con ambienti ipossici può provocare laccumulo di fumarato e succinato che poi deviano il carbonio attraverso lalanina e infine il percorso eme ossigenasi (HMOX) . (verde) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21849978
Riepilogo dei cambiamenti metabolici nel cancro https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23206561
In breve, cè molto da fare con il ciclo di Kreb. Tuttavia, a causa di cambiamenti sia ambientali che genetici, il flusso di glucosio nel percorso si riduce insieme ad altre fonti di carbonio.
Questo non è esattamente un fenomeno limitato alle cellule tumorali. In generale, quando le cellule crescono rapidamente, è più importante avere un rapido accesso allenergia piuttosto che un uso efficiente dellenergia. Nella maggior parte delle biotecnologie dei mammiferi e dei batteri, durante la fase di log, la fermentazione è la principale fonte di energia prima che le cellule passino alla respirazione aerobica nella fase di latenza. Si noti che durante la crescita, il glucosio viene deviato verso la biosintesi di NTP e lipidi. Nella fase stazionaria, le cellule consumeranno effettivamente lattato.
Flusso metabolico nelle cellule CHO in diverse fasi di crescita. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21821143
In sintesi, leffetto Warburg non è il risultato dellinattivazione del ciclo di Kreb, è un prodotto di fonti di cibo che lavorano attorno al ciclo di Krebs.