
【化】 citric acid cycle
【化】 citric acid
cycle; recur; circle; rotate; circulation; repetition; revolution
【计】 DO-loop; for-loop; loop; unwinding
【化】 recirculate
【医】 circuIation; cycle
【经】 cycle; revolving; rotation
柠檬酸循环(Citric Acid Cycle),又称三羧酸循环(Tricarboxylic Acid Cycle, TCA Cycle)或克雷布斯循环(Krebs Cycle),是细胞有氧呼吸过程中关键的代谢途径之一。它在线粒体基质中进行,主要功能是将乙酰辅酶A(Acetyl-CoA)彻底氧化,生成二氧化碳(CO₂)、还原当量(NADH、FADH₂)以及少量ATP/GTP,为后续的氧化磷酸化提供能量载体。
详细解释:
定义与核心功能
柠檬酸循环是一系列酶促反应的循环过程,以乙酰辅酶A与草酰乙酸(Oxaloacetate)缩合生成柠檬酸(Citrate)为起始步骤,经过一系列脱氢、脱羧和底物水平磷酸化反应,最终再生草酰乙酸完成循环。其核心意义在于:
关键反应步骤(简化概述)
循环始于乙酰辅酶A(2碳)与草酰乙酸(4碳)在柠檬酸合酶催化下缩合生成柠檬酸(6碳)。随后经历一系列反应:
Acetyl-CoA + 3NAD⁺ + FAD + GDP (or ADP) + Pi + 2H₂O →
2CO₂ + CoA-SH + 3NADH + 3H⁺ + FADH₂ + GTP (or ATP)
生理意义与重要性
权威参考来源:
Nelson, D. L., & Cox, M. M. Lehninger Principles of Biochemistry (8th ed.). W.H. Freeman.(相关章节通常在线或图书馆可查)
Citric Acid Cycle - MeSH Descriptor Data. National Library of Medicine.(链接示例:https://www.ncbi.nlm.nih.gov/mesh/?term=Citric+Acid+Cycle - 访问确认有效)
"Citric acid cycle". In Compendium of Chemical Terminology, Gold Book. International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC).(链接示例:https://goldbook.iupac.org/terms/view/C01179 - 访问确认有效)
柠檬酸循环(又称三羧酸循环或克雷布斯循环)是细胞有氧呼吸的核心代谢途径,主要在线粒体基质中进行。其核心功能是将乙酰辅酶A彻底氧化为CO₂,同时生成高能分子(NADH、FADH₂)和少量ATP,为后续氧化磷酸化提供能量载体。以下是关键解析:
起始反应
乙酰辅酶A(2碳)与草酰乙酸(4碳)结合,生成柠檬酸(6碳),催化酶为柠檬酸合酶。
脱羧与氧化
柠檬酸经过多步酶促反应(如异柠檬酸脱氢酶、α-酮戊二酸脱氢酶),逐步释放2分子CO₂,并生成3分子NADH和1分子FADH₂,同时再生草酰乙酸以维持循环。
能量产出
每轮循环直接生成1分子GTP(相当于ATP),并通过NADH和FADH₂间接产生约10分子ATP(经氧化磷酸化)。
柠檬酸循环是细胞能量代谢的核心,通过高效氧化底物驱动生命活动,其发现者Hans Krebs因此获1953年诺贝尔生理学或医学奖。
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