Фізіологія рослин - конспект лекцій - О. М. Тарнопільська 2019

5. Дихання рослин
5.3 ІІ етап дихання. Цикл ди- й трикарбонових кислот (цикл Кребса)

Аеробна фаза Дихання локалізована в мітохондріях. Піровиноградна кислота окислюється до води й вуглекислого газу в дихальному циклі, який отримав назву циклу ди- й трикарбонових кислот або циклу Кребса на честь англійського біохіміка Г. Кребса, який описав цей шлях (рис. 5.2). У цьому циклі окислюється не як піровиноградна кислота, а її похідне - ацетилкоензім А. Він утворюється внаслідок окисного декарбоксилювання піровиноградної кислоти. Процес цей складається з низки реакцій і каталізується складною мультиферментною системою, що складається з трьох ферментів і п’яти коферментів, і названої піруваткарбоксилази.

Під час окислення однієї молекули піровиноградної кислоти утворюється три молекули НАДН, одна молекула НАДФН і одна молекула ФАДН2, під час окислення яких у дихальному електронтранспортному ланцюзі синтезується 14 молекул АТФ. Крім того, одна молекула АТФ утворюється внаслідок субстратного фосфорилування.

Рисунок 5.2 - Цикл Кребса (цикл ди- й трикарбонових кислот):

1 - мультиензимний комплекс окислювального декарбоксилювання піровиноградної кислоти, 2 - цитратсинтаза, 3 - аконітатгідратаза, 4 - ізоцитратдегідрогеназа, 5 - мультиензимний комплекс окисного декарбоксилювання а-кетоглутаровой кислоти, 6 - сукцинатдегідрогеназа, 7 - фумаратгідратаза, 8 - малатдегідрогеназа (за В. В. Польовим)

Значення. Цикл Кребса відіграє дуже важливу роль в обміні речовин рослинного організму. Він слугує кінцевим етапом окислення не лише вуглеводів, але й білків, жирів та інших сполук. У процесі реакцій циклу звільняється основна кількість енергії, яка міститься в субстраті, і більша її частина утилізується у високоенергетичних фосфатний зв’язках.