Kovaa asiaa: sitruunahappokierto (näin onnistut muistamisessa)

Kävin eilen illalla hakemassa vanhempani Helsingistä Katajanokan terminaalista ja ajattelin että saisin hieman lukea sillä aikaa kun isä ajaisi auton kotiin Turkuun. Tänään oli nimittäin aineenvaihdunnan tentti, johon en ollut valmistautunut juuri mitenkään.

Mutta kuinka ollaakaan, molemmat vanhempani olivat ottaneet niin paljon että eivät kyllä kyenneet ratin taakse. Sain sitten ajaa kotiin, ja olimme kotona siinä puoli yhdentoista maissa, jolloin olikin jo aika mennä nukkumaan.

Hätä ei kuitenkaan ollut tämän näköinen, koska aineenvaihdunnan tenttiä ennen oli kaksi tuntia luppoaikaa, jolloin voisin iskostaa päähäni mm. sitruunahappokierron. Tässä ajassa pystyy helposti opiskelemaan koko kierron kaikkine entsyymeineen ja välituotteineen.

Aluksi reaktiosarja näyttää käsittämättömän hankalalta, niin kuin kuvasta näkyy:

Ei mitään kovin mukavaa muistettavaa. Oma tapani oli kuitenkin opetella sykli "kerroksittain", eli ensin opetellaan syklin pääasiat eli tuotteiden nimet, sen jälkeen nuo reaktionuolten välissä olevat reaktiot (NAD⁺ -> NADH, H⁺ yms.) jne. Lopulta on todella helppo muistaa rakennekaavatkin, koska ne järkeillään katsomalla vaiheittain, mitä pyruvaattiin tulee lisää ja mitä siitä lähtee pois.

Aloitetaan. Opetellaan kaikki välituotteet. Kuva ei ole enää niin hankala, eikö totta?

Opettele aluksi sinisellä merkityt, sitten vihreällä jne. Minulla ei ole juuri minkäänlaisia muistisääntöjä näihin paitsi että fumaraatin (F) jälkeen tulee malaatti (M): näiden ensimmäisistä kirjaimista tulee FM, filosofian maisteri :) Myös on muistettava, että sukkin*-pari kulkee käsi kädessä.

Suosittelen kirjoittamaan ympyrän ainakin viiteen kertaan paperille, ja lopuksi kannattaa testata että tuleeko nimet sieltä itsekseen. You can do it!

Tämän jälkeen opetellaan, missä kohtaa NAD⁺:t tulevat reaktioon. Huomaa, että nuolen alkupäässä on NAD⁺, ja se pelkistyy NADH:ksi. Lisäksi lähtee yksi H⁺-ioni. NAD⁺ nappaa siis syklin välituotteelta kaksi vetyä.

Kirjoittele taas reaktiota pariin otteeseen paperille, että saat tuntumaa. NAD⁺:t tulevat siis 3., 4. ja 8. välituotteen jälkeen, ja tämän lisäksi myös alkupäässä pyruvaatin jälkeen.

NAD⁺ on muuten oikealta nimeltään nikotiiniamidiadeniinidinukleotidi.

Sitten harjoitellaan seuraavat osiot:

(GDP = guanosiinidifosfaatti, GTP = guanosiinitrifosfaatti, Pi = epäorgaaninen fosfori, ATP = adenosiinitrifosfaatti, ADP = adenosiinidifosfaatti, Q = ubikinoni, QH₂ = ubikinoli)

Huomaa, että Q ottaa kaksi vetyä sukkinaatilta.

Seuraavana opetellaan kohdat, joissa on CoA-SH tai CO₂. Kannattaa muistaa, että aina kun CoA-SH lykätään tuotteeseen, niin sieltä lähtee yksi CO₂ vetämään.

Kirjoittele taas tuota ympyrää pariin otteeseen, että asia jää päähän. Huomaa, että ympyrän vasemmalla puolella ei tapahdu CoA-SH-lisäystä tai CO₂:n poistumista. Välituotteiden nimistäkin voi päätellä, että ennen asetyyli-CoA:aa tarvitaan CoA-SH, ja samoin ennen sukkinyyli-CoA:aa.

Sitten vedet. Vettä lähtee vain kerran (alussa), mutta kolme muuta kertaa sitä lisätään sykliin. Opettele tämä.

Okei, siinä olikin melkein kaikki ainekset, mitä soppaan kuuluu. Vielä pitää nimittäin opetella entsyymit, jotka välituotteita katalysoivat. Suurin osa näistä on melko loogisia nimiltään, joten se helpottaa nimien opettelemista.

Opettele nämä ulkoa ja nyt voit yrittää kirjoittaa koko syklin ulkomuistista :)

Mutta were not done yet! Vielä rakennekaavat! Ei, ei se ole niin vaikeaa kuin voisi kuvitella. Riittää kun osaa piirtää koko syklin ja tietää minkälainen molekyyli on pyruvaatti. Se on tärkein asia koko hommassa.

Pyruvaattimolekyyli.

Eli aluksi pyruvaattiin liitetään CoA-SH -> poistuu hiilidioksidia, sen jälkeen CoA-SH poistetaan ja asetyyliryhmä kiinnittyy oksaloasetaattiin -> syntyy sitraatti. Sitten alkaakin sykli.

Olen merkannut alla olevaan kuvaan punaisella ne kohdat, joissa muutokset tapahtuvat. Tutki kuvaa ja katso, miten välituotteet muodostuvat.

Näin helppoa se on. Kahdessa tunnissa koko homman pystyy muistamaan ulkoa ja sisäistämään, eli siitä vaan :)