Uploaded by ramadaninebije

SHKOLLA E MESME E QYTETIT TË SHKUPIT b

advertisement
SHKOLLA E MESME E QYTETIT TË SHKUPIT
“CVETAN DIMOV”- SHKUP
DETYRË PROJEKTUESE
Lënda: Kimi Zgjedhore
Tema: Cikli i Krebsit
Mentor:
Punoi:
Ibrahim Bekteshi
Bujar Saliu
SHKUP 2023/24
Përmbajtja
1.Hyrja……………………………………………………………………………2
2. Frymëmarrja qelizore…………………………………………………………3
3.Cikli i Krebsit…………………………………………………………………..4
4. Fillimi i ciklit të KREBSIT……………………………………………………6
5. Hapat e ciklit të Krebs………………………………………………………....7
6. Përfitimi i Acetil CoA ………………………………………………………….8
7. Fosforilimi oksidativ……………………………………………………………9
8. Etapat kryesore të fosforilimit oksidativ…………………………………….10
9.Enizmat respiratore……………………………………………………………11
1
Hyrje
Në Universitetin e Sheffield, Krebs dhe William Arthur Johnson hetuan
frymëmarrjen qelizore me anë të së cilës oksigjeni konsumohej për të prodhuar
energji nga shpërbërja e glukozës. Krebs më herët i kishte sugjeruar Warburgut
ndërsa punonin së bashku në Gjermani se duke përdorur një manometër mund të
ishte e mundur të zbulohej konsumi i oksigjenit dhe të identifikohej reaksioni
kimik në metabolizmin e glukozës. Warburg e kishte refuzuar kategorikisht idenë.
Në Sheffield, Krebs punoi fuqishëm për të identifikuar një reaksion kimik të
mundshëm dhe doli me rrugë të shumta hipotetike. Duke përdorur manometrin ai
testoi ato hipoteza një nga një. Një hipotezë që përfshin suksinatin, fumaratin dhe
malatin doli të ishte e dobishme sepse të gjitha këto molekula rritën konsumin e
oksigjenit në muskulin e gjirit të pëllumbit. Në vitin 1937,
biokimistët gjermanë Franz Knoop dhe Carl Martinus kishin
demonstruar një sërë reaksionesh duke përdorur citratin që
prodhonte oksaloacetat. Krebs e kuptoi se këto molekula mund
të ishin ndërmjetësit që mungojnë për një reagim të tillë. Pas
katër muajsh punë eksperimentale për të mbushur boshllëqet,
Krebs dhe Johnson ia dolën të vendosnin sekuencën e ciklit
kimik, të cilin e quajtën "cikli i acidit citrik".1 Njihet gjithashtu
si "cikli i Krebsit" ose "cikli i acidit trikarboksilik (TCA)".
Hans Krebs
2
1
https://en.wikipedia.org/wiki/Hans_Krebs_(biochemist)#:~:text=Sir%20Hans%20Adolf%20Krebs%2C%20FRS,Britis
h%20biologist%2C%20physician%20and%20biochemist.
Frymëmarrja qelizore
Para se të fillojmë të shpjegojmë se çfarë është cikli i Krebs, duhet të kujtojmë se
frymëmarrja qelizore përbëhet nga tre faza. Le të shohim secilën nga fazat:
 Glikoliza- Ky është procesi me të cilin glukoza ndahet në pjesë më të vogla.
Gjatë këtij procesi formohet piruvati ose acidi piruvik i cili do të çojë në
Acetil-CoA.
 Cikli i Krebsit: Në ciklin Krebs, Acetil-CoA oksidohet në CO2.
 Zinxhiri i frymëmarrjes: këtu pjesa më e madhe e energjisë prodhohet nga
transferimi i elektroneve nga hidrogjeni. Kjo energji lind nga eliminimi i
substancave pjesëmarrëse në të gjitha hapat e mëparshëm.
3
Cikli i Krebsit
Cikli i Krebsit ose acideve trikarboksilike paraqet proces në të cilën
metabolizohen produktet intermediare të glucideve, lipideve dhe proteinave me
ç´rast lirohet energjia e cila është e nevojshme për organizmin.
Cikli i krebsit fillon nga mbetjët acetile të:
1. Produktit të glikolizes
2. Beta oksidimit të acideve yndyrore
3. Dezaminimi oksidues të disa aminoacideve
Vendi ku kryhet ky cikel janë mitokondriet qelizore.
Për zbërthimin e acetil KoA në ciklin e krebsit është e nevojshme që mitokondriet
të kenë numer të mjaftueshem të molekulave të acidit oksal acetik.Acidi oksal
acetik sintetizohet në mitoknondrie nga acidi piruvik. Në këto raste është e
nevojshme energjia e cila fitohet nga zberthimi i një molekule të ATP në prani të
joneve të Mn.
4
Qëllimi përfundimtar i ciklit Krebs është për të nxitur ndarjen e produkteve
përfundimtare të metabolizmit të karbohidrateve, lipideve dhe disa aminoacideve.
Të gjitha këto substanca që futen në trup përmes ushqimit shndërrohen në AcetilCoA me çlirimin e CO2 dhe H2O dhe sintezën e ATP.Këtu gjenerohet energjia që
qelizat duhet të përdorin për të kryer funksionet e tyre.
Midis fazave të ndryshme të ciklit të acidit citrik gjejmë ndërmjetës të ndryshëm që
përdoren si pararendës në biosintezën e aminoacideve dhe biomolekulave të tjera.
Përmes ciklit të Krebs energjinë e marrim nga molekulat e ushqimit organik dhe
transferohen në molekula mbetet për të eksportuar energjinë për përdorim në
aktivitetet qelizore. Me këtë energji ne mund të kryejmë funksionet tona jetësore
dhe aktivitetet fizike të ditës sonë të përditshme.Në ciklin Krebs ka disa reaksione
kimike kryesisht oksiduese. Të gjitha këto reagime kanë nevojë për oksigjen për të
ndodhur. Çdo reaksion kimik ka pjesëmarrjen e disa enzimave që gjenden në
mitokondri. Këto enzima janë përgjegjëse për katalizimin e reaksioneve. Kur
flasim për katalizimin e një reagimi, i referohemi rritjes së shpejtësisë së tij. Ka
katalizatorë të shumtë që ndihmojnë reagimet kimike të ndodhin më shpejt se
normalisht.
5
Fillimi i ciklit të KREBSIT
Acetil koenzima A përbëhet nga grupi acetil me dy karbone i lidhur te koenzima A.
Më tej grupi acetil transferohet nga CoA në një molekulë me katër karbone dhe
prodhon acidin citrik duke filluar kështu faza e dytë e frymëmarrjes qelizore që
quhet cikli i Krebsit në kujtim të biokimistit që i përshkroi këto reaksione më 1937.
Cikli i acidit citric
Qëllimi i ciklit të acidit citrik është shkëputja e
atomeve të hidrogjenit nga molekulat organike dhe
transferimi i tyre te koenzimat. Ky varg reaksionesh fillon me acidin oksalacetik
dhe përfundon po me riformimin e tij, prandaj dhe është emërtuar cikël. Gjatë ciklit
shkëputen dy atomet e karbonit që u shtuan dhe ripertërihet në përfundim prap
vargu me katër karbone. Dy atomet e karbonit të grupit acetil bashkohen me
atomet e oksigjenit për të formuar dyoksid karboni në trajtë produkti mbeturine
metabolike. Atomet e hidrogjenit kapen nga koenzima NAD dhe FAD duke i
shndërruar këto në trajtën e tri molekulave NADH+H+ dhe një FADH2. Në tërë
reaksionet e ciklit përftohet një molekulë ATP. Pjesa më e madhe e energjisë do të
çlirohet kur koenzimat e reduktuara do të transferojnë jonet H+ në hapësirën midis
dy cipave dhe prej andej në matriksin e mitokondrive.
6
Hapat e ciklit të Krebsit
Siç kemi përmendur më parë, në këtë cikël ka reagime të ndryshme kimike që
kërkojnë të ndodhin oksigjen. Reagimi i parë i të gjitha është dekarboksilimi
oksidativ i piruvatit. Në këtë reagim, glukoza e marrë nga degradimi i hidrateve
tullac shndërrohet në dy
molekula të acidit piruvik ose
piruvatit. Glukoza degradohet
përmes Glikolizës dhe bëhet një
burim i rëndësishëm i AcetilCoA. Dekarboksilimi oksidativ i
pirvatit fillon me ciklin e acidit
citrik. Ky reaksion kimik
korrespondon me eliminimin e
dioksidit të karbonit dhe
piruvatit që gjenerohet në
grupin acetil që lidhet me koenzimin A. Në këtë reaksion kimik, NADH prodhohet
si një molekulë bartëse e energjisë.Me formimin e molekulës acetil-CoA, cikli i
Krebs fillon në matricën e mitokondrisë. Objektivi është integrimi i një zinxhiri
oksidimi qelizor për të oksiduar karbonët dhe për t'i kthyer ato në dioksid karboni.
Për të gjitha këto reaksione kimike keni nevojë për praninë e oksigjenit. Prandaj,
procesi i frymëmarrjes qelizore është mjaft i rëndësishëm.
Cikli i Krebs fillon me enzimën citrate sintetazë që shërben për katalizimin e
reaksionit kimik të transferimit të grupit acetil në acidin oksaloacetik që formon
acid citrik dhe çlirimin e koenzimës A. Emri i ciklit lidhet me formimin e acidit
agrumet dhe të gjitha reaksionet kimike që ndodhin këtu.
7
Përftimi i Acetil CoA
Pasi futet në mitokondri, secila nga molekulat e acidit piruvik fillimisht lëshon një
atom karboni në një reaksion kompleks ku merrë pjesë NAD dhe shtohet një
koenzimë e quajtur koenzima A që shkurt shënohet CoA. Nga ky reaksion çlirohet
një molekulë dyoksid karboni, një molekulë NADH+H+ dhe një molekulë e acetil
CoA. Acetyl CoA është një molekulë e nevojshme për të nisur ciklin e acidit citric,
por jo vetëm. Ndaj edhe është e domosdoshme qe molekulat e acidit piruvik te
shnderrohen ne Acetil CoA, perpara se te nise cikli i reaksioneve te acidit citric
(Krebs).
Formimi i acidit citric eshte hallka e pare e vargut te reaksioneve enzimatike qe
qhet cikli i acidit citric, ose cikli i Krebsit. Qellimi i ciklit eshte shkeputja e
atomeve te hidrogjenit nga molekulat organike dhe transferimi i tyre tek
koenzimat.
8
Fosforilimi oksidativ
Fosforilimi oksidativ është faza e fundit e frymëmarrjes qelizore që kryhet në
sistemin e transportit të elektroneve. Sistemi i transportit të elektroneve është
përqendruar në membranën e brendshme të mitokondrive në formë zinxhiri. Këto
elektrone çlirohen nga koenzimat e reduktuara NADH+H+ dhe FADH2. 2 Sistemi i
transportit të elektroneve është një sekuencë metalproteinash që quhen citokrome
(nga cyto-qelizë dhe chroma=ngjyrë). Çdo citokrom ka dy komponent: një proteinë
dhe një pigment. Proteina është e zhytur në membranën e brendshme të
mitokondrisë dhe qarkohet nga kompleksi i pigmentit i cili përmban një jon metal
hekur (Fe3+) ose bakër (Cu2+).Aty përmban katër citokrome : b,c,a dhe a3.
Skena e zingjirit të transportit të elektronëve
9
2
https://www.slideshare.net/Infermieriepergjithshme/cikli-i-krebsit#1
Etapat kryesore të fosforilimit oksidativ
1.Një koenzimë merr një çift atomesh hidrogjeni nga molekulat e substratit. Për
molekula të substrateve të ndryshme përdoren koenzima të ndryshme.
2. Çdo atom hidrogjeni jonizohet në H+ duke dhënë një elektron në sistemin e
transportit të elektroneve. Jonet e hidrogjenit futen në hapësirën ndërmjet
membranës së brendshme dhe të jashtme të mitokondrisë.
3. Në fund të sistemit të transportit të elektroneve një atom oksigjeni kap një
elektron dhe kthehet në një jon oksigjeni (0-). Ky jon ka një afinitet të lartë për
jonet hidrogjen (H+); ai kombinohet lehtë me jonet e hidrogjenit nga etapa 2 dhe 3
duke formuar ujë.
Koenzimat e matriksit të
mitokondrive dhe
citokromet e zinxhirit të
transportit të elektroneve
nuk prodhojnë
drejtpërdrejt ATP. Ato
krijojnë kushtet e
nevojshme për prodhimin
e ATP.
Në etapat 2 dhe 3 jonet e3
hidrogjenit transportohen
përmes membranës së
brendshme të mitokondrive. Këto jone nuk mund të difuzojnë përmes pjesës
lipidike të membranës, kështu që krijohet një gradient i madh i përqendrimit të
joneve hidrogjen në membranën e brendshme të mitokondrive.
Ky gradient përqendrimi bëhet shkak i një gradienti elektrik sepse jonet e
hidrogjenit bartin ngarkesa pozitive dhe elektronet që mbeten në anën e brendshme
të membranës janë të ngarkuara negativisht.
Kështu, nga veprimi i sistemit të transportit të elektroneve krijohet një gradient i
madh elektrokimik përmes membranës së brendshme të mitokondrive.
10
3
https://www.slideshare.net/Infermieriepergjithshme/cikli-i-krebsit#1
Enzimat respiratore
Në procesin e kimioosmozës, lëvizja e joneve për shkak të këtij gradienti
elektrokimik, bëhet shkak i prodhimit të ATP.
Kur jonet e hidrogjenit kthehen mbrapsh për në matriks përmes një enzime
respiratore (të frymëkëmbimit), lëvizja e tyre furnizon energjinë e nevojshme për
shndërrimin e ADP në ATP.
Rifutja e joneve hidrogjen në matriks jep gjithë energjinë e nevojshme për të
prodhuar tre molekula ATP.
Kur qeliza ka përmbajtje të ulët glukoze atëhere substrati i nevojshëm për ciklin e
acidit citrik sigurohet nga shpërbërja e lëndëve të tjera ushqyese që përmban qeliza
Përmbledhje e sintezës së ATP
Bilanci energjetik i fosforilimit oksidaitv
Fosforilimi oksidativ përbën mekanizmin kryesor për prodhimin e ATP
Procesi kërkon si atomet e hidrogjenit dhe oksigjenin.
Procesi përfundon kur elektronet kalojnë nga sistemi i transportit të elektronëve në
një atom oksigjen.
11
Literaturë e shfrytëzuar nga:
https://en.wikipedia.org/wiki/Hans_Krebs_(biochemist)#:~:text=Sir%20Hans
%20Adolf%20Krebs%2C%20FRS,British%20biologist%2C%20physician%
20and%20biochemist.
https://www.renovablesverdes.com/sq/Cikli-i-Krebsit/
file:///C:/Users/User/Documents/365052128-4-Cikli-i-Krebsit.pdf
https://www.slideshare.net/Infermieriepergjithshme/cikli-i-krebsit#1
Download