Krebs Cycle og Homeostasis

Selvom forholdene i dit miljø ændrer sig - f.eks. når temperaturen stiger, eller du løber lavt på vand - arbejder din krop for at opretholde en stabil tilstand af indre balance kaldet homeostase. Mange forskellige mekanismer hjælper med at opretholde homeostase. På det cellulære og biokemiske niveau skal dine celler regulere nøgleveje, så de molekyler, de har brug for, produceres i passende mængder. En sådan nøglevej er Krebs-cyklen.

Krebs Cycle

Dine celler nedbryder sukker i form af glukose til energi. De starter ud gennem en kompliceret serie af trin, der i sidste ende fører til fremstilling af et kemikalie kaldet acetyl-CoA. To-carbonacetylgruppen fra acetyl-CoA fodres ind i Krebs-cyklen. Der er otte trin eller kemiske reaktioner, der forekommer i Krebs-cyklen, og den sidste reaktion regenererer det samme molekyle, der bliver brugt i det første trin. Derfor er banen en cyklus.

ATP Produktion < Krebs cyklus spiller to centrale roller for at opretholde homeostase på mobilniveau. Den første af disse er produktionen af ​​adenosintrifosfat eller ATP. Hver rotation af Krebs-cyklen omdanner en tocarbonacetylgruppe fra acetyl-CoA til carbondioxid, hvorved der høstes energi i den proces, der anvendes til at generere ATP. ATP bliver igen brændstof, som cellen behøver for alle former for andre reaktioner. Så den første rolle Krebs-cyklen spiller er en indirekte en: Det giver kemisk energi cellen anvendelser til at opretholde homeostase.

Regulering

En anden vigtig rolle, Krebs-cyklen spiller i homeostase, er som kilde af byggesten til vigtige molekyler i celler. Kemikalier fra cyklussen tjener som forstadier til aminosyrer, fedtsyrer og hæm i hæmoglobin. For at cyklen skal fortsætte, skal disse kemikalier naturligvis genopfyldes. Typiske reaktioner, der fjerner kemikalier fra cyklussen, og reaktioner, der føder yderligere kemikalier ind i cyklussen, er i balance, så koncentrationen af ​​disse kemikalier forbliver mere eller mindre konstant. Såkaldte anaplerotiske reaktioner giver yderligere kemikalier, hvis koncentrationerne falder for lavt for at holde cyklen igang.

Regulering

Regulering er kritisk for homøostasis. Det er vigtigt, at hver biokemiske vej kun producerer den nødvendige mængde af et givet kemikalie - hverken for meget eller for lidt. Krebs-cyklen reguleres i flere trin gennem såkaldt negativ feedback: Når reaktionsproduktet ophobes, hæmmer reaktionen. Andre signaler kan bidrage til at fremskynde eller sænke cyklen efter behov. For eksempel i muskelfibre udløser en stigning i calciumionkoncentrationen muskelkontraktion. Den samme stigning i calciumionkoncentrationen aktiverer også to centrale enzymer i Krebs-cyklen for at øge reaktionshastigheden og dermed produktionen af ​​ATP.