הגדרה של מחזור קרבס

התגובות הכימיות המתרחשות ב נְשִׁימָה של תאים אירוביים נתונים לתהליך של טרנספורמציה מולקולרית. תהליך זה ידוע כמחזור קרבס או כמחזור חומצת לימון. זהו מסלול מטבולי שבו מתרחשות סדרה של תגובות כימיות ברציפות.

תהליך מורכב ברמה התאית

תהליך הטרנספורמציה ברמה המולקולרית מתרחש במיטוכונדריה של תאים אירוביים, כלומר, אלה שיש להם נוכחות של חמצן.

כאשר גלוקוז נכנס לתא הוא עובר תהליך הנקרא גליקוליזה. מרגע זה ואילך מתחיל מחזור קרבס כמו שצריך. בשלב ראשון, הגלוקוז הופך לפירובט (תרכובת אורגנית זו היא מכרעת ב חילוף חומרים), שבתורו הופך לאצטיל קואנזים (האנזים שהופך פירובט לקואנזים אצטיל הוא פירובאט דהידרוגנאז).

בתהליך זה של שינוי מולקולרי, דהידרוגנאז משתמש בשורה של חומרים: תיאמין או ויטמין B1, ויטמין B2 או FAD, ויטמין B3 או NAD, ויטמין B5 וחומצה ליפואית.

ברגע שהאצטיל קואנזים נוצר חדש מולקולה ליצירת ציטראט. בשלב הבא, אלפא קטוגלוטרט נוצר מה- התערבות של אנזים, איזוציטרט. אלפא קטוגלוטרט עושה שימוש חוזר באותם חמשת החומרים המשמשים בשלב הפירובאט.

כל התגובות הללו מאפשרות סילוק של Co2 וזה גורם לתאים של אורגניזם חי לבצע את תפקיד הנשימה. במובן זה, מחזור קרבס עוזר לנו להבין את מושג המטבוליזם.

לכל המערכות בגוף האדם פעילות מטבולית

במובן זה, תאי הגוף מחליפים חומר ו אֵנֶרְגִיָה לתחזק, לתקן או לשחזר מבנים תאיים. תהליך זה של טרנספורמציה מולקולרית ידוע כמטבוליזם.

חילוף החומרים מתחלק לשני שלבים: אנבוליזם ו יְרִידַת חֳמָרִים. בראשון, תאי הגוף משיגים מיקרו-נוטריאנטים שמצטרפים ויוצרים מאקרו-נוטריאנטים (חֶלְבּוֹן, פחמימות ושומנים). בקטבוליזם יש תהליך של הרס שבו הגוף מפרק את המקרו-נוטריינטים השונים למולקולות פשוטות יותר.

תפקידו של גלוקוז

ללא קשר למורכבות התהליכים המולקולריים המתרחשים במחזור קרבס, ניתן להבין תהליך זה בתור מה שמאפשר לנו לבצע פונקציות חיוניות הדורשות אנרגיה מסוימת, כמו הליכה, ריצה או לעבוד.

כדאי לזכור שתהליך זה מתחיל דווקא בפעולת הגלוקוז, שמגיע מפירות, דבש ומהעמילן המצוי באורז, פסטה או תפוחי אדמה. אם אדם בולע כמות גבוהה של גלוקוז ואינו עושה מספיק פעילות גופנית, סביר מאוד שכולסטרול יופיע בדם.

צילום: Fotolia - L. Dep