পড়ন্ত বিকেলে প্রাসাদের ব্যালকোনিতে পায়চারি করতে ছিলেন ওডিন অলফাদার। হঠাৎ দেখলেন ব্যালকোনিতে চিন্তামগ্ন অবস্থায় দাঁড়িয়ে আছে পুত্র থর।
ওডিন : থর ওডিনসন, তোমাকে এতো চিন্তিত দেখাচ্ছে কেন? মিডগার্ড (পৃথিবী) থেকে আসার পর থেকেই দেখছি কিছু একটা নিয়ে ভাবছো।
থর : ফাদার, পৃথিবীতে গিয়ে জেন ফস্টার থেকে “Tricarboxylic acid (TCA) cycle” নামক একটা নতুন জিনিস জানলাম। এটা নিয়েই ভাবছিলাম।
ওডিন : তাহলে তো এটা নিয়ে তোমার একটা পরীক্ষা নিতে হয়। এ ব্যাপারে আমার ভালো ধারণা আছে।
থর : অবশ্যই, ফাদার। আমি প্রস্তুত আছি।
ওডিন : প্রথমে এটার সংজ্ঞা বলো ওডিনসন।
থর : It is the common metabolic pathway that oxidizes acetyl CoA to reduced co-enzyme (NADH, FADH) & CO2.
ওডিন : Tricarboxylic acid (TCA) cycle এর আরো কিছু নাম আছে সেগুলো বলো।
থর : Krebs cycle & Citric acid cycle, ফাদার।
ওডিন : এখানে Substrate কি?
থর : Acetyl coA.
ওডিন : কি product তৈরি হয়?
থর : এখানে Reduced co-enzyme (NAD2H, FAD2H), CO2 & GTP / ATP তৈরি হয় ফাদার।
ওডিন : এটার site কি?
থর : All cells and tissues.
ওডিন : কোন Compartment এ হয়?
থর : Mitochondria তে হয় ফাদার।
ওডিন : এটার Nature কি?
থর : Amphibolic.
ওডিন : এখানের Rate limiting enzyme গুলোর নাম বলো।
থর : Enzyme গুলো হলো Citrate synthase, Isocitrate dehydrogenase & α-ketoglutarate dehydrogenase।
ওডিন : যেসব co-enzyme গুলো লাগবে তাদের নাম বলো।
থর : TPP, NAD, FAD, CoA, Lipoic acid.
ওডিন : এবার বলো কয়টা ATP তৈরি হবে?
থর : 12 ATP for each molecule of acetyl coA.
ওডিন : এটার Speciality কি ওডিনসন?
থর : এটা Common metabolic pathway।
ওডিন : আচ্ছা, এটাকে common metabolic pathway কেনো বলা হয়?
থর : Common metabolic pathway মানে যে pathway এর মাধ্যমে সব রকমের খাদ্য (Carbohydrates, protein,fat) এর Oxidation সম্ভব।
🟥 Carbohydrate এর ক্ষেত্রে এখানে Glucose, glycolysis প্রক্রিয়ার মাধ্যমে Pyruvate এ পরিণত হয়। Pyruvate পরে acetyle CoA তে পরিণত হয় যেটা TCA cycle এ প্রবেশ করে Complete oxidation এর জন্যে।
🟥 Protein এর ক্ষেত্রে এখানে Amino acid কিছু Catabolic steps এর মাধ্যমে acetyle CoA (if ketogenic amino acid) & pyruvate (if glucogenic amino acid) তৈরি করে। তারপরে এই Product গুলো final oxidation এর জন্য TCA cycle এ প্রবেশ করে।
🟥 Fat এর ক্ষেত্রে Fatty acid β-oxidation এর মাধ্যমে Acetyl CoA produce করে। যেটা Final oxidation এর জন্যে TCA cycle এ প্রবেশ করে। আর Glycerol, dihydroxyacetone phosphate তৈরি করে যেটা পরে Glyceraldehyde 3-P এ পরিণত হয়ে Glycolytic pathway তে প্রবেশ করে Pyruvate তৈরি করে। Pyruvate, Acetyl CoA তে পরিণত হয় যেটা TCA cycle এর মাধ্যমে Oxidized হয়।
যেহেতু TCA cycle এর মাধ্যমে Carbohydrate, Protein, Fat জাতীয় খাবার এর Oxidation হয় তাই এটাকে Common metabolic pathway or Central metabolic pathway বলা হয়।
ওডিন : TCA cycle regulation এ কাজ করে কে?
থর : It is stimulated by ADP, NAD, Insulin & Inhibited by ATP, NADH, citrate।
ওডিন : আচ্ছা Steps of TCA cycle একটু বলতো।
থর :
➡️ Condensation of Oxaloacetate (OAA) and acetyl CoA to form citrate by citrate synthase.
➡ ️Isomerization of citrate to isocitrate by aconitase.
➡ ️Oxidative decarboxylation of isocitrate to α-ketoglutarate by isocitrate dehydrogenase with generation of NAD2H.
➡ ️Oxidative decarboxylation of α-ketoglutarate to succinyl CoA by α-ketoglutarate dehydrogenase with generation of NAD2H.
➡️ Cleavage of succinyl CoA to succinate by succinate thiokinase with production of ATP or GTP at substrate level.
➡ ️oxidation of succinate to fumarate by succinate dehydrogenase with generation of FAD2H.
➡ ️Hydration of fumarate to malate by fumarase.
➡ ️Oxidation of malate to OAA by malate dehydrogenase with generation of NAD2H. It is the site for ATP generation.
ওডিন : আচ্ছা এটাকে Amphibolic pathway কেন বলা হয়?
থর : কারণ TCA cycle এর Anabolic & Catabolic উভয় potential রয়েছে, তাই একে Amphibolic pathway বলে।
ওডিন : সবশেষে TCA cycle এর Significance বলো।
থর :
🔷 It oxidizes metabolic fuel to provide reduced co-enzymes (NAD2H, FAD2H) for respiratory chain where reduced coenzymes are oxidized for ATP production by oxidative phosphorylation.
🔷 It is the final common metabolic pathway for oxidation of all metabolic fuels.
🔷 It is an amphibolic pathway having both catabolic and anabolic potential.
🔷 It provides precursors for synthesis of protein, nucleic acid & for gluconeogenesis.
🔷 It provides CO2 & ATP needed to continue urea cycle.
ওডিন : খুব ভালো হয়েছে থর ওডিনসন। আশা করি তোমার ভাই লোকি ও তোমার থেকে কিছু শিখবে পারবে।
থর : ধন্যবাদ, ফাদার।
Reference :
Prof. Md. Mozammel Hoque, abc of medical biochemistry,
7th Edition
Platform Academic Wing/ Md.Naimul Hasan
Central Medical College & Hospital
Session : 2019-2020