ベストアンサー
非常に狭く見ると、サイクルの「目的」は、還元型のNADHの生成であると言えます。およびFADH2、ならびにいくつかのATPおよびGTP、オキサロ酢酸で開始および終了し、オキサロ酢酸は4炭素分子です。回路の最初のステップは、2つの炭素アセチル-（CoA）とオキサロ酢酸から形成される6つの炭素分子であるクエン酸塩の形成です。
クレブス回路はクエン酸回路およびトリカルボン酸回路とも呼ばれます。これらの用語はすべて、同じ基本的な代謝経路のセットを表します。また、実際には完全に閉じたサイクルではないことも言う必要があります。実際、各ステップで中間生成物に複数の分岐経路が可能であるためです。
アセチルCoAの供給源は解糖系です。
サイクル自体は、入るアセチル基ごとに2つのCO2分子を生成しますが、酸素を消費しませんが、還元型NADHおよびFADH2からの電子は電子への必須入力であるため、好気性代謝の必須部分と見なされます。連鎖を輸送し、酸素を消費する好気性代謝の次のステップにエネルギーを提供します。
クレブス回路を1回転させると、3つのNADHと1つのFADH2、および1つのGTPと1つのATPが生成されます。 。反応は多くの酵素によって触媒され、それらのほとんどすべてが膜ではなくサイトゾルに含まれています。
NADHとFADH2は、電子伝達系を介して残りの好気性代謝を促進するのに役立ちます。酸化的リン酸化と呼ばれる複雑なプロセスで、ミトコンドリア膜のいくつかの膜交差タンパク質が関与し、膜貫通電位によって駆動されます。電子伝達系は、クレブス回路で生成された酸素とコハク酸を直接使用し、その酸素は慎重に管理され、細胞およびミトコンドリアの内容物から可能な限り分離されて、ADPとリン酸塩からさらにATP分子を生成します。したがって、クレブス回路は有酸素代謝の重要な部分です。しかし、それは次のステップです。ATPを大量に生成するのは酸化的リン酸化であり、速度論により、ATPは細胞内の自由エネルギーの主要な貯蔵庫になります。
ただし、クエン酸、6つの炭素分子が最初のステップ、およびクレブス回路のさまざまな後のステップからの多くの他の中間分子は、オキサロ酢酸に戻る前に、サイクルから転用して、たとえば非必須アミノ酸の合成に使用することができます。
つまり、このサイクルには代謝と異化の両方の「目的」があると私は思います。細胞の生命の主要な「目的」の1つは、実際、ATPの継続的な生成です。現代のセルには他にも自由エネルギーの貯蔵庫がありますが、ATPはほぼ最大のものです。 ATPがなければ、基本的に他に何も起こりません。
答え
クレブ回路は癌で起こります。ただし、一部のがん細胞では、糖がさまざまな経路を介してシャントされます。一部のがん細胞は、がんに関連しています。これは、がんが発生しないことを意味するのではなく、その方向に進むものが少ないことを意味します。これは、代謝実験の結果を誤解するかなり一般的な方法です。
クレブ回路がアクティブでないと人々が考える理由に戻る必要があると思います。ワールブルク効果は、癌細胞が一般に酸化的リン酸化ではなく乳酸発酵による解糖によって多くのエネルギーを獲得することを観察しています。一般的に支持されている仮説は、癌細胞に集められた突然変異は、呼吸よりも発酵が好まれる嫌気性環境を作り出すというものです。
したがって、人々が何が起こっているのかを説明するとき、砂糖が行くのは白黒の答えです乳酸菌になり、その論理によってクレブ回路には入りません。彼らが本当に意味するのは、ブドウ糖の一部が別の経路に転用されるということです。余談ですが、ワールブルク仮説は、ワールブルク効果が原因であり、癌の効果ではないことを提案しました。これは通常、現在のデータではサポートされていません。
正確には何が起こっているのですか？要するに、かなりたくさん。以下の回路図を簡単に説明します。
- グルコースは、グルコース6-リン酸を介してペントースリン酸経路を通過できます。エネルギー生産ではなく生合成に。 （赤）https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18337823 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22509023
- の過剰発現によるホスホグリセリン酸デヒドロゲナーゼ（PHGDH）グルコースは、セリンとグリシンの生合成に変換される可能性があります（オレンジ）http://www.nature.com/ng/journal/v43/n9/full/ng.890.html
- 嫌気性環境とフォンヒッペル-リンダウ腫瘍抑制剤はアセチルCoA（青）へのフラックスを減少させる可能性がありますhttps://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22101433
- クレブサイクルは実際には非常に活発です。ただし、炭素はグルコースから取得するのではなく、グルタミン/グルタミン酸から取得され、イソクエン酸デヒドロゲナーゼ-1（IDH1）経路を介してクエン酸に供給されます。脂質合成。 （紫）https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22101433
- 低酸素環境と組み合わせたフマル酸ヒドラターゼの機能変異の喪失は、フマル酸とコハク酸の蓄積を引き起こし、アラニンを介して炭素を迂回させる可能性がありますそして最終的にはヘムオキシゲナーゼ（HMOX）経路。 （緑）https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21849978
がんの代謝変化の概要 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23206561
要するに、クレブサイクルでは多くのことが起こっています。ただし、環境と遺伝の両方の変化により、経路へのグルコースフラックスは他の炭素源とともに減少します。
これは、がん細胞に限定される現象ではありません。一般的に言って、細胞が急速に成長しているときは、効率的なエネルギー使用よりもエネルギーへの迅速なアクセスが重要です。ほとんどの哺乳類および細菌のバイオテクノロジーでは、対数期の間、細胞が遅滞期に好気性呼吸に移行する前に、発酵が主要なエネルギー源です。成長中に、グルコースがNTPおよび脂質生合成に向かってシャントされることに注意してください。定常期では、細胞は実際に乳酸を消費します。
さまざまな成長期のCHO細胞における代謝フラックス。 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21821143
要約すると、ワールブルク効果はクレブ回路が不活性化された結果ではなく、クレブス回路の周りで働いている食料源の産物です。