സിട്രിക് ആസിഡ് സൈക്കിൾ അല്ലെങ്കിൽ ട്രൈകാർബോക്‌സിലിക് ആസിഡ് സൈക്കിൾ എന്നും അറിയപ്പെടുന്ന ക്രെബ്സ് സൈക്കിൾ, എല്ലാ എയറോബിക് ജീവികളിലും സെല്ലുലാർ ശ്വസനത്തിൻ്റെയും ഊർജ്ജ ഉൽപാദനത്തിൻ്റെയും നിർണായക ഭാഗമാണ്. മൈറ്റോകോൺഡ്രിയയിൽ സംഭവിക്കുന്ന രാസപ്രവർത്തനങ്ങളുടെ ഒരു സങ്കീർണ്ണ പരമ്പരയാണ് ഇത്, കാർബോഹൈഡ്രേറ്റ്, കൊഴുപ്പ്, പ്രോട്ടീൻ എന്നിവയുടെ രാസവിനിമയത്തിൽ ഒരു പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുന്നു. സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റുകൾക്ക് ക്രെബ്സ് സൈക്കിളിലേക്ക് പ്രവേശിക്കുന്നതിന് മുമ്പ്, അവ ചക്രവുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്ന ഇൻ്റർമീഡിയറ്റുകളായി പരിവർത്തനം ചെയ്യപ്പെടുന്നതിന് വ്യത്യസ്ത ഉപാപചയ പാതകളിലൂടെ കടന്നുപോകുന്നു.
ഗ്ലൈക്കോളിസിസ്
ഗ്ലൂക്കോസിൻ്റെ തന്മാത്രയെ പൈറുവേറ്റിൻ്റെ രണ്ട് തന്മാത്രകളാക്കി മാറ്റുന്ന ഗ്ലൂക്കോസിൻ്റെ തകർച്ചയുടെ പ്രാരംഭ ഘട്ടമാണ് ഗ്ലൈക്കോളിസിസ്. ഈ പ്രക്രിയ സൈറ്റോപ്ലാസത്തിൽ സംഭവിക്കുകയും ചെറിയ അളവിൽ ATP, NADH എന്നിവ ഉണ്ടാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഗ്ലൈക്കോളിസിസിൽ നിന്ന് ഉത്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന പൈറുവേറ്റ് പിന്നീട് മൈറ്റോകോൺഡ്രിയയിലേക്ക് പ്രവേശിക്കുകയും ക്രെബ്സ് സൈക്കിളിലേക്കുള്ള പ്രധാന പ്രവേശന പോയിൻ്റായ അസറ്റൈൽ-കോഎയിലേക്ക് കൂടുതൽ ഓക്സിഡൈസ് ചെയ്യുകയും ചെയ്യുന്നു.
ബീറ്റാ-ഓക്സിഡേഷൻ
ഫാറ്റി ആസിഡുകളുടെ കാറ്റബോളിസത്തിനുള്ള ഉപാപചയ പാതയാണ് ബീറ്റാ-ഓക്സിഡേഷൻ. ലോംഗ്-ചെയിൻ ഫാറ്റി ആസിഡുകൾ ആദ്യം സജീവമാക്കുകയും മൈറ്റോകോൺഡ്രിയയിലേക്ക് കൊണ്ടുപോകുകയും ചെയ്യുന്നു, അവിടെ അവ അസറ്റൈൽ-കോഎ തന്മാത്രകളുടെ ഉൽപാദനത്തിന് കാരണമാകുന്ന പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളുടെ ഒരു പരമ്പരയ്ക്ക് വിധേയമാകുന്നു. ഈ അസറ്റൈൽ-കോഎ തന്മാത്രകൾ അവയുടെ കാർബൺ ആറ്റങ്ങളുടെ ഓക്സീകരണത്തിലൂടെ ഊർജ്ജം ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നതിനായി ക്രെബ്സ് സൈക്കിളിലേക്ക് നൽകപ്പെടുന്നു.
അമിനോ ആസിഡ് കാറ്റബോളിസം
പ്രോട്ടീനുകളുടെ നിർമ്മാണ ബ്ലോക്കുകളായ അമിനോ ആസിഡുകൾക്കും അവയുടെ കാറ്റബോളിക് പാതകളിലൂടെ ക്രെബ്സ് സൈക്കിളിൽ സംഭാവന ചെയ്യാൻ കഴിയും. വ്യത്യസ്ത അമിനോ ആസിഡുകൾ വിവിധ പോയിൻ്റുകളിൽ സൈക്കിളിൽ പ്രവേശിക്കാൻ കഴിയുന്ന ഇൻ്റർമീഡിയറ്റുകളായി പരിവർത്തനം ചെയ്യപ്പെടുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, നിരവധി അമിനോ ആസിഡുകളുടെ കാർബൺ അസ്ഥികൂടങ്ങൾ ട്രാൻസാമിനേഷനും ഡീമിനേഷൻ പ്രക്രിയകൾക്കും വിധേയമായി പൈറുവേറ്റ്, ഓക്സലോഅസെറ്റേറ്റ് അല്ലെങ്കിൽ ആൽഫ-കെറ്റോഗ്ലൂട്ടറേറ്റ് പോലുള്ള തന്മാത്രകൾ രൂപപ്പെടുന്നു, അവ ക്രെബ്സ് ചക്രത്തിൽ നേരിട്ട് ഇടനിലക്കാരായി ഉൾപ്പെടുന്നു.
നിയന്ത്രണവും സംയോജനവും
സെല്ലുലാർ ഹോമിയോസ്റ്റാസിസും എനർജി ബാലൻസും നിലനിർത്തുന്നതിന് ക്രെബ്സ് സൈക്കിളിലേക്ക് നയിക്കുന്ന ഉപാപചയ പാതകൾ കർശനമായി നിയന്ത്രിക്കപ്പെടുന്നു. എൻസൈമുകളും കോഫാക്ടറുകളും അലോസ്റ്റെറിക് റെഗുലേറ്ററുകളും ഈ പാതകളിലൂടെ അടിവസ്ത്രങ്ങളുടെയും ഇൻ്റർമീഡിയറ്റുകളുടെയും ഒഴുക്കിനെ നിയന്ത്രിക്കുന്നു, ക്രെബ്സ് സൈക്കിൾ വ്യത്യസ്ത ശാരീരിക അവസ്ഥകളിൽ മികച്ച രീതിയിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നുവെന്ന് ഉറപ്പാക്കുന്നു. മാത്രമല്ല, ഗ്ലൂക്കോസ്, ഫാറ്റി ആസിഡ്, അമിനോ ആസിഡ് കാറ്റബോളിസം എന്നിവയ്ക്കുള്ള പാതകൾ കോശത്തിൻ്റെ ചലനാത്മക ഊർജ്ജ ആവശ്യങ്ങൾ നിറവേറ്റുന്നതിനായി സംയോജിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു, ഉപാപചയ ഇടനിലക്കാർ ആവശ്യാനുസരണം സൈക്കിളിലേക്കും പുറത്തേക്കും ഒഴുകുന്നു.
ക്രെബ്സ് സൈക്കിളിലേക്ക് നയിക്കുന്ന ഉപാപചയ പാതകൾ മനസിലാക്കുന്നത്, കോശങ്ങൾ വിവിധ പോഷകങ്ങളിൽ നിന്ന് എങ്ങനെ ഊർജം നേടുന്നുവെന്നും ഈ പാതകളുടെ വ്യതിചലനം എങ്ങനെ ഉപാപചയ വൈകല്യങ്ങളിലേക്ക് നയിക്കുമെന്നും ഉൾക്കാഴ്ച നൽകുന്നു. ഗ്ലൈക്കോളിസിസ്, ബീറ്റാ-ഓക്സിഡേഷൻ, അമിനോ ആസിഡ് കാറ്റബോളിസം എന്നിവ തമ്മിലുള്ള സങ്കീർണ്ണമായ ബന്ധങ്ങൾ ബയോകെമിസ്ട്രിയുടെ മൂലക്കല്ലായി വർത്തിക്കുന്നു, ഇത് സെല്ലുലാർ മെറ്റബോളിസത്തിൻ്റെ ചാരുതയും സങ്കീർണ്ണതയും വെളിപ്പെടുത്തുന്നു.