克雷布斯三羧酸循环英文解释翻译、克雷布斯三羧酸循环的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 Krebs' tricarboxylic acid cycle

专业解析

克雷布斯三羧酸循环 (Krebs Tricarboxylic Acid Cycle)，简称TCA循环 (TCA Cycle) 或柠檬酸循环 (Citric Acid Cycle)，是细胞有氧呼吸的核心代谢途径之一，主要发生在线粒体基质中。该循环将乙酰辅酶A（Acetyl-CoA）彻底氧化，产生二氧化碳（CO₂）、还原当量（NADH、FADH₂）和少量GTP/ATP，为后续氧化磷酸化产生大量ATP奠定基础。其名称“三羧酸”源于循环中关键的中间产物（如柠檬酸、异柠檬酸）含有三个羧基（-COOH）。

循环过程详解：

乙酰辅酶A与草酰乙酸缩合 (Acetyl-CoA + Oxaloacetate → Citrate)：
- 循环起始步骤。乙酰辅酶A（源自糖、脂肪、蛋白质分解的2碳单位）与草酰乙酸（4碳化合物）在柠檬酸合酶催化下缩合，形成6碳的柠檬酸（Citrate）。
柠檬酸异构化 (Citrate → Isocitrate)：
- 柠檬酸在顺乌头酸酶作用下，先脱水生成顺乌头酸（Cis-Aconitate），再水化生成异柠檬酸（Isocitrate）。此异构化作用为后续脱氢反应做准备。
第一次氧化脱羧 (Isocitrate → α-Ketoglutarate)：
- 异柠檬酸在异柠檬酸脱氢酶催化下脱氢（生成NADH + H⁺），并脱羧生成5碳的α-酮戊二酸（α-Ketoglutarate）和CO₂。这是循环中第一个产生CO₂和NADH的步骤。
第二次氧化脱羧 (α-Ketoglutarate → Succinyl-CoA)：
- α-酮戊二酸在α-酮戊二酸脱氢酶复合体（结构与丙酮酸脱氢酶复合体类似）催化下，脱氢（生成NADH + H⁺）、脱羧（生成CO₂），并与辅酶A结合生成4碳的琥珀酰辅酶A（Succinyl-CoA）。这是循环中第二个产生CO₂和NADH的关键步骤。
底物水平磷酸化 (Succinyl-CoA → Succinate)：
- 琥珀酰辅酶A在琥珀酰辅酶A合成酶催化下，将其高能硫酯键的能量转移，使GDP磷酸化为GTP（在动物细胞中可直接利用，或转化为ATP），同时生成琥珀酸（Succinate）。这是循环中唯一直接产生高能磷酸键（GTP/ATP）的步骤。
第三次脱氢 (Succinate → Fumarate)：
- 琥珀酸在琥珀酸脱氢酶（嵌入线粒体内膜，是电子传递链复合体II的一部分）催化下脱氢，生成延胡索酸（Fumarate）。此步骤产生FADH₂（而非NADH）。
水化 (Fumarate → Malate)：
- 延胡索酸在延胡索酸酶催化下加水，生成苹果酸（Malate）。
第四次脱氢与草酰乙酸再生 (Malate → Oxaloacetate)：
- 苹果酸在苹果酸脱氢酶催化下脱氢，重新生成草酰乙酸（Oxaloacetate），同时产生NADH + H⁺。再生的草酰乙酸可进入下一轮循环，与新的乙酰辅酶A结合。

循环的生理意义：

能量产生枢纽：每循环一次，消耗1分子乙酰辅酶A，产生3分子NADH、1分子FADH₂、1分子GTP（或ATP）和2分子CO₂。NADH和FADH₂进入电子传递链，驱动氧化磷酸化产生大量ATP。
物质代谢交汇点：不仅是糖代谢（丙酮酸氧化为乙酰辅酶A进入循环）的核心，也是脂肪（脂肪酸β-氧化产生乙酰辅酶A）和蛋白质（生糖/生酮氨基酸降解产生循环中间物或乙酰辅酶A）分解代谢的最终共同通路。
生物合成前体提供者：循环中间产物（如α-酮戊二酸、草酰乙酸、琥珀酰辅酶A）是合成氨基酸、核苷酸、卟啉等重要生物分子的碳骨架来源。
氧化还原平衡：通过产生NADH和FADH₂，参与细胞内的氧化还原状态调节。

关键点汉英对照：

克雷布斯三羧酸循环 (Kè léi bù sī sān suō suān xún huán)： Krebs Tricarboxylic Acid Cycle (TCA Cycle), Citric Acid Cycle
乙酰辅酶A (Yǐ xiān fǔ méi A)： Acetyl-CoA
草酰乙酸 (Cǎo xiān yǐ suān)： Oxaloacetate
柠檬酸 (Níng méng suān)： Citrate
异柠檬酸 (Yì níng méng suān)： Isocitrate
α-酮戊二酸 (Alpha-tóng wù èr suān)： α-Ketoglutarate
琥珀酰辅酶A (Hǔ pò xiān fǔ méi A)： Succinyl-CoA
琥珀酸 (Hǔ pò suān)： Succinate
延胡索酸 (Yán hú suǒ suān)： Fumarate
苹果酸 (Píng guǒ suān)： Malate
NADH： Nicotinamide Adenine Dinucleotide (reduced form)
FADH₂： Flavin Adenine Dinucleotide (reduced form)
GTP： Guanosine Triphosphate
线粒体基质 (Xiàn lì tǐ jī zhì)： Mitochondrial Matrix
氧化磷酸化 (Yǎng huà lín suān huà)： Oxidative Phosphorylation

来源参考：

Lehninger Principles of Biochemistry (7th Edition) by Nelson, D.L., & Cox, M.M. - 对TCA循环生化步骤的经典权威描述。
National Center for Biotechnology Information (NCBI) Bookshelf: Biochemistry, Citric Acid Cycle - 提供循环概述、反应步骤及生理意义。

网络扩展解释

克雷布斯三羧酸循环（Krebs Cycle），又称柠檬酸循环或TCA循环，是细胞有氧呼吸的关键代谢途径，主要在线粒体基质中进行。它通过一系列酶促反应将乙酰辅酶A彻底氧化为二氧化碳，并生成高能分子（ATP、NADH、FADH₂），为后续电子传递链提供能量载体。以下是其核心要点：

1. 基本功能

分解乙酰基：将糖类、脂肪、蛋白质代谢产生的乙酰辅酶A（2碳）与草酰乙酸（4碳）结合，生成柠檬酸（6碳），逐步脱羧释放CO₂。
产能与供能：每轮循环产生1分子ATP（或GTP）、3分子NADH、1分子FADH₂，为细胞提供能量（约90%的ATP来自后续电子传递链）。

2. 关键步骤

起始反应：乙酰辅酶A与草酰乙酸缩合形成柠檬酸（催化酶：柠檬酸合酶）。
脱羧与氧化：柠檬酸经异构化、脱羧生成α-酮戊二酸（释放1分子CO₂，生成1分子NADH）。
二次脱羧：α-酮戊二酸进一步脱羧生成琥珀酰辅酶A（释放第2分子CO₂，生成第2分子NADH）。
底物水平磷酸化：琥珀酰辅酶A转化为琥珀酸，生成1分子ATP（或GTP）。
再生草酰乙酸：琥珀酸经氧化再生为草酰乙酸，完成循环（生成1分子FADH₂和1分子NADH）。

3. 生物学意义

代谢枢纽：连接糖、脂、蛋白质三大营养物质的共同分解途径。
碳骨架来源：中间产物为氨基酸、脂肪酸合成提供前体。
调控节点：受ATP/ADP比值、NADH/NAD⁺比值调控，适应细胞能量需求。

4. 发现与命名

由德国生物化学家汉斯·克雷布斯（Hans Krebs）于1937年提出，因此得名，他也因此获得1953年诺贝尔生理学或医学奖。

总反应式

每轮循环的总反应可表示为：
$$ text{乙酰辅酶A + 3NAD⁺ + FAD + GDP + Pi + 2H₂O}
rightarrow 2text{CO₂ + 3NADH + FADH₂ + GTP + 2H⁺ + 辅酶A} $$

此循环是生命体能量代谢的核心，其高效性和调控机制保障了细胞在不同生理状态下的能量供应平衡。