Bästa svaret
Sett mycket snävt skulle jag säga ”syftet” med cykeln är produktionen av reducerade former av NADH och FADH2 samt lite ATP och GTP, som börjar och avslutas med oxaloacetat, varvid oxaloacetat är en fyra kolmolekyl. Det första steget i cykeln är bildandet av citrat, en sexkolmolekyl, som bildas av de två kol acetyl – (CoA) och oxaloacetat.
Det bör sägas att Krebs-cykeln också kallas citronsyracykel och trikarboxylsyra-cykeln – alla dessa termer beskriver samma grundläggande uppsättning metaboliska vägar. Det bör också sägas att det faktiskt inte är en helt sluten cykel, för det finns faktiskt flera förgreningsvägar möjliga för mellanprodukter i varje steg.
Källan till acetyl CoA är glykolys.
Cykeln i sig förbrukar inte syre även om den producerar två CO2-molekyler för varje acetylgrupp som kommer in, men den anses vara en väsentlig del av aerob metabolism eftersom elektronerna från den reducerade NADH och FADH2 är viktiga ingångar i elektronen transportera kedjan och ge energi för nästa steg i aerob metabolism, som förbrukar syre.
En sväng av Krebs-cykeln resulterar i produktion av tre NADH och en FADH2, samt en GTP och en ATP . Reaktionerna katalyseras av många enzymer, nästan alla i cytosolen, snarare än i membranen.
NADH och FADH2 hjälper sedan till att driva resten av aerob metabolism genom elektrontransportkedjan, en komplex process som kallas oxidativ fosforylering, som involverar flera membran som passerar proteiner i mitokondriella membran och drivs av transmembran elektriska potentialer. Elektrontransportkedjan använder direkt syre och succinat producerat i Krebs-cykeln, varvid syret hanteras noggrant och isoleras från det cellulära och mitokondriella innehållet i den mån det är möjligt för att producera ytterligare ATP-molekyler från ADP och fosfat. Så Krebs-cykeln är en väsentlig del av aerob metabolism. Men det är nästa steg, det är oxidativ fosforylering som producerar ATP i stora mängder, och på grund av kinetik är ATP då en viktig reservoar med fri energi i celler.
Citrat, en sexkolmolekyl bildad i det första steget, liksom många andra mellanliggande molekyler från de olika senare stegen i Krebs-cykeln, innan det återgår till oxaloacetat, kan avledas från cykeln för användning vid syntes av till exempel icke-essentiella aminosyror. / p>
Så det kan sägas att cykeln har både metaboliska och kataboliska ”syften” antar jag. Ett viktigt ”syfte” med cellulärt liv är faktiskt den fortsatta produktionen av ATP. Det finns andra fria energibehållare i moderna celler, men ATP är nästan den största. Utan ATP händer i princip inget annat.
Svar
Krebscykeln förekommer i cancer. Men i vissa cancerceller shuntas sockerarterna genom olika vägar, vissa som är associerade med cancer, det betyder inte att det inte förekommer, det betyder att mindre saker går i den riktningen. Detta är ett ganska vanligt sätt att misstolka resultat från metaboliska experiment.
Jag tror att vi måste gå tillbaka till anledningen till att människor tror att Kreb-cykeln inte är aktiv. Warburg-effekten konstaterar att cancerceller i allmänhet samlar mycket av sin energi genom glykolys via mjölksyrajäsning snarare än oxidativ fosforylering. Den allmänt stödda hypotesen är att mutationer som samlas i cancerceller skapar en anaerob miljö där jäsning är att föredra framför andning.
Så när människor förklarar vad som händer är det i ett svartvitt svar att sockret går till laktat och enligt den logiken går inte in i Kreb-cykeln. Vad de egentligen menar är att en del av glukosen omdirigeras till en annan väg. Som en sida föreslog Warburg-hypotesen att Warburg-effekten är en orsak och inte en effekt av cancer. Detta stöds vanligtvis inte av den aktuella informationen.
Vad händer exakt? Kort sagt, ganska mycket. Arbetar kort från nedanstående schema:
- Glukos kan gå igenom pentosfosfatvägen via glukos 6-fosfat där den går i biosyntes snarare än energiproduktion. (röd) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18337823 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22509023
- På grund av överuttryck av Fosfoglyceratdehydrogenas (PHGDH) glukos kan omvandlas till serin och glycinbiosyntes (orange) http://www.nature.com/ng/journal/v43/n9/full/ng.890.html
- Anaeroba miljöer och brister med Von Hippel-Lindau tumörundertryckare kan resultera i minskat flöde till Acetyl-CoA (blå) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22101433
- The Kreb Cycle är faktiskt mycket aktiv.I stället för att sedan få sitt kol från glukos kommer det från glutamin / glutamat som matas in i citrat via isocitrate dehydrogenase-1 (IDH1) -vägen och det går in i lipidsyntes. (lila) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22101433
- Förlust av funktionsmutationer i fumat-hydratas i kombination med hypoxiska miljöer kan resultera i ackumulering av fumarat och succinat som sedan leder kol genom alanin och slutligen heme oxygenase (HMOX) väg . (grön) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21849978
Sammanfattning av metaboliska förändringar i cancer https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23206561
Kort sagt, det händer mycket med Kreb-cykeln. Men på grund av både miljö- och genetiska förändringar minskar glukosflödet in i vägen tillsammans med andra kolkällor.
Detta är inte exakt fenomen som är begränsade till cancerceller. Generellt sett är det viktigare att ha snabb åtkomst till energi snarare än effektiv energianvändning när celler växer snabbt. I de flesta däggdjurs- och bakteriebioteknologier, under loggfasen, är jäsning den primära energikällan innan cellerna växlar till aerob andning i fördröjningsfasen. Lägg märke till att glukos under tillväxt shuntas mot NTP- och lipidbiosyntes. I stationär fas konsumerar cellerna faktiskt laktat.
Metaboliskt flöde i CHO-celler vid olika tillväxtfaser. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21821143
Sammanfattningsvis är Warburg-effekten inte resultatet av att Kreb-cykeln inaktiverades utan den är en produkt av livsmedelskällor som arbetar runt Krebs-cykeln.