క్రెబ్స్ చక్రం, సిట్రిక్ యాసిడ్ చక్రం లేదా ట్రైకార్బాక్సిలిక్ యాసిడ్ చక్రం అని కూడా పిలుస్తారు, ఇది సెల్యులార్ జీవక్రియ యొక్క కేంద్ర భాగం. ఇది కార్బోహైడ్రేట్లు, కొవ్వులు మరియు ప్రోటీన్‌ల ఆక్సీకరణకు కీలక మార్గంగా పనిచేస్తుంది మరియు సెల్ యొక్క శక్తి కరెన్సీ అయిన ATP ఉత్పత్తిలో కీలక పాత్ర పోషిస్తుంది. క్రెబ్స్ చక్రంలో, మధ్యవర్తుల శ్రేణి వివిధ జీవక్రియ ప్రక్రియలలో పాల్గొంటుంది, శక్తి ఉత్పత్తి, బయోసింథసిస్ మరియు సెల్యులార్ ఫంక్షన్ యొక్క నియంత్రణను ప్రభావితం చేస్తుంది.
1. సిట్రేట్
సిట్రేట్, లేదా సిట్రిక్ యాసిడ్, క్రెబ్స్ చక్రంలో మొదటి ఇంటర్మీడియట్. ఇది ఆక్సాలోఅసెటేట్ మరియు ఎసిటైల్-CoA యొక్క సంక్షేపణం ద్వారా ఏర్పడుతుంది మరియు తరువాత ATP మరియు NADH మరియు FADH 2 వంటి తగ్గిన కాఫాక్టర్‌లను ఉత్పత్తి చేయడానికి ఎంజైమాటిక్ ప్రతిచర్యల శ్రేణికి లోనవుతుంది . ATP సంశ్లేషణలో దాని పాత్రతో పాటు, సిట్రేట్ కొవ్వు ఆమ్ల సంశ్లేషణకు పూర్వగామి, పొర నిర్మాణం మరియు సిగ్నలింగ్ అణువులకు అవసరమైన లిపిడ్ల ఉత్పత్తికి కార్బన్ యూనిట్లను అందిస్తుంది.
2. ఐసోసిట్రేట్
ఐసోసిట్రేట్ అనేది సిట్రేట్ యొక్క ఐసోమెరైజేషన్ ద్వారా ఏర్పడిన ఒక ఇంటర్మీడియట్, ఇది ఎంజైమ్ అకోనిటేస్ ద్వారా ఉత్ప్రేరకమవుతుంది. ఇది ఆల్ఫా-కెటోగ్లుటరేట్‌ను ఉత్పత్తి చేయడానికి ఆక్సీకరణ డీకార్బాక్సిలేషన్‌కు లోనవుతుంది, ప్రక్రియలో NADHని ఉత్పత్తి చేస్తుంది. ఐసోసిట్రేట్ డీహైడ్రోజినేస్ 1 (IDH1) అనే ఎంజైమ్ చర్య ద్వారా యాంటీఆక్సిడెంట్ అణువు గ్లూటాతియోన్ ఉత్పత్తికి సబ్‌స్ట్రేట్‌గా పనిచేయడం ద్వారా సెల్యులార్ ఆక్సీకరణ ఒత్తిడిని నియంత్రించడంలో ఐసోసిట్రేట్ కీలక పాత్ర పోషిస్తుంది.
3. ఆల్ఫా-కెటోగ్లుటరేట్
ఆల్ఫా-కెటోగ్లుటరేట్ అనేది క్రెబ్స్ చక్రంలో కీలకమైన ఇంటర్మీడియట్, ఇది కార్బన్ మరియు నైట్రోజన్ జీవక్రియ యొక్క ఏకీకరణకు కేంద్ర నోడ్‌గా పనిచేస్తుంది. ఇది గ్లూటామేట్, ప్రోలైన్ మరియు అర్జినైన్ వంటి అనవసరమైన అమైనో ఆమ్లాల సంశ్లేషణ కోసం అమైనో సమూహాల దాతగా పనిచేస్తుంది. అదనంగా, ఆల్ఫా-కెటోగ్లుటరేట్ డయాక్సిజనేస్‌లకు సహ-ఉపరితలంగా దాని పాత్ర ద్వారా జన్యు వ్యక్తీకరణ నియంత్రణలో పాల్గొంటుంది, ఇవి హిస్టోన్‌లు మరియు DNA యొక్క మార్పులో పాల్గొనే ఎంజైమ్‌లు, విస్తరణ మరియు భేదంతో సహా వివిధ సెల్యులార్ ప్రక్రియలను ప్రభావితం చేస్తాయి.
4. సుక్సినైల్-CoA
Succinyl-CoA అనేది ఎంజైమాటిక్ ప్రతిచర్యల శ్రేణి ద్వారా ఆల్ఫా-కెటోగ్లుటరేట్‌ను మార్చడం ద్వారా ఏర్పడిన ఇంటర్మీడియట్. ఆక్సిజన్ రవాణా మరియు ఎలక్ట్రాన్ రవాణా గొలుసు పనితీరులో పాల్గొన్న హిమోగ్లోబిన్, మైయోగ్లోబిన్ మరియు సైటోక్రోమ్‌ల యొక్క ముఖ్యమైన భాగం అయిన హీమ్ ఉత్పత్తికి ఇది ఒక సబ్‌స్ట్రేట్‌గా పనిచేస్తుంది. Succinyl-CoA అనేది పోర్ఫిరిన్‌ల సంశ్లేషణకు కూడా ఒక పూర్వగామి, ఇవి వివిధ జీవక్రియ ప్రక్రియలలో పాల్గొన్న ఇతర హీమ్-కలిగిన ప్రోటీన్లు మరియు అణువుల ఉత్పత్తికి అవసరమైనవి.
5. సక్సినేట్
సక్సినేట్ సక్సినైల్-CoA యొక్క డీహైడ్రోజనేషన్ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడుతుంది, ఇది ATP ఉత్పత్తికి ముఖ్యమైన ఫాస్ఫేట్ మూలమైన GTPని ఉత్పత్తి చేస్తుంది. శక్తి ఉత్పత్తిలో దాని పాత్రతో పాటు, హైపోక్సియా, వాపు మరియు ఆక్సీకరణ ఒత్తిడికి సెల్యులార్ ప్రతిస్పందనలను మాడ్యులేట్ చేసే సిగ్నలింగ్ అణువుగా సక్సినేట్ గుర్తించబడింది. కొన్ని పరిస్థితులలో సక్సినేట్ చేరడం జన్యు వ్యక్తీకరణ యొక్క నియంత్రణను ప్రభావితం చేస్తుందని చూపబడింది, మంట మరియు రోగనిరోధక ప్రతిస్పందనలను ప్రభావితం చేస్తుంది.
6. ఫ్యూమరేట్
క్రెబ్స్ చక్రంలో ఫ్యూమరేట్ కీలకమైన ఇంటర్మీడియట్, ఇది మాలేట్‌ను ఉత్పత్తి చేయడానికి ఆర్ద్రీకరణకు లోనవుతుంది. ఇది మైటోకాన్డ్రియల్ ఎలక్ట్రాన్ రవాణా గొలుసు కోసం ఎలక్ట్రాన్ల మూలంగా కూడా పనిచేస్తుంది, ఆక్సీకరణ ఫాస్ఫోరైలేషన్ ద్వారా ATP ఉత్పత్తికి దోహదం చేస్తుంది. ఇంకా, ఎపిజెనెటిక్ సవరణలు, జన్యు వ్యక్తీకరణ మరియు సెల్యులార్ డిఫరెన్సియేషన్‌ను ప్రభావితం చేయడం ద్వారా సెల్యులార్ జీవక్రియ నియంత్రణలో ఫ్యూమరేట్ పాత్ర పోషిస్తుందని తేలింది.
7. మలేట్
ఫ్యూమరేట్ యొక్క ఆర్ద్రీకరణ నుండి ఏర్పడిన మలేట్, క్రెబ్స్ చక్రం యొక్క కొనసాగింపుకు అవసరమైన కీలకమైన ఇంటర్మీడియట్ అయిన ఆక్సలోఅసెటేట్ యొక్క పునరుత్పత్తికి ఒక సబ్‌స్ట్రేట్‌గా పనిచేస్తుంది. మాలేట్ సెల్ లోపల రెడాక్స్ బ్యాలెన్స్ నిర్వహణలో కూడా పాల్గొంటుంది, NADPH ఉత్పత్తిని ప్రభావితం చేస్తుంది, ఇది తగ్గిన గ్లూటాతియోన్ యొక్క పునరుత్పత్తి మరియు కొవ్వు ఆమ్లాలు మరియు కొలెస్ట్రాల్ సంశ్లేషణతో సహా అనేక బయోసింథటిక్ మార్గాలకు అవసరమైన సహకారకం.
ముగింపు
సెల్యులార్ జీవక్రియలో క్రెబ్స్ సైకిల్ మధ్యవర్తుల పాత్ర ATP ఉత్పత్తిలో వారి ప్రమేయం కంటే చాలా ఎక్కువ. ఈ మధ్యవర్తులు వివిధ జీవక్రియ ప్రక్రియలకు దోహదం చేస్తాయి, శక్తి ఉత్పత్తి, బయోసింథసిస్, రెడాక్స్ బ్యాలెన్స్ మరియు సెల్యులార్ ఫంక్షన్ నియంత్రణపై ప్రభావం చూపుతాయి. ఈ మధ్యవర్తుల యొక్క క్లిష్టమైన పాత్రలను అర్థం చేసుకోవడం సెల్యులార్ జీవక్రియ యొక్క పరస్పర అనుసంధాన స్వభావం మరియు సెల్యులార్ హోమియోస్టాసిస్‌ను నిర్వహించడంలో మరియు పర్యావరణ సూచనలకు ప్రతిస్పందించడంలో అవి అందించే విభిన్న విధులపై అంతర్దృష్టులను అందిస్తుంది.