克雷布斯三羧酸循環英文解釋翻譯、克雷布斯三羧酸循環的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 Krebs' tricarboxylic acid cycle

專業解析

克雷布斯三羧酸循環 (Krebs Tricarboxylic Acid Cycle)，簡稱TCA循環 (TCA Cycle) 或檸檬酸循環 (Citric Acid Cycle)，是細胞有氧呼吸的核心代謝途徑之一，主要發生線上粒體基質中。該循環将乙酰輔酶A（Acetyl-CoA）徹底氧化，産生二氧化碳（CO₂）、還原當量（NADH、FADH₂）和少量GTP/ATP，為後續氧化磷酸化産生大量ATP奠定基礎。其名稱“三羧酸”源于循環中關鍵的中間産物（如檸檬酸、異檸檬酸）含有三個羧基（-COOH）。

循環過程詳解：

乙酰輔酶A與草酰乙酸縮合 (Acetyl-CoA + Oxaloacetate → Citrate)：
- 循環起始步驟。乙酰輔酶A（源自糖、脂肪、蛋白質分解的2碳單位）與草酰乙酸（4碳化合物）在檸檬酸合酶催化下縮合，形成6碳的檸檬酸（Citrate）。
檸檬酸異構化 (Citrate → Isocitrate)：
- 檸檬酸在順烏頭酸酶作用下，先脫水生成順烏頭酸（Cis-Aconitate），再水化生成異檸檬酸（Isocitrate）。此異構化作用為後續脫氫反應做準備。
第一次氧化脫羧 (Isocitrate → α-Ketoglutarate)：
- 異檸檬酸在異檸檬酸脫氫酶催化下脫氫（生成NADH + H⁺），并脫羧生成5碳的α-酮戊二酸（α-Ketoglutarate）和CO₂。這是循環中第一個産生CO₂和NADH的步驟。
第二次氧化脫羧 (α-Ketoglutarate → Succinyl-CoA)：
- α-酮戊二酸在α-酮戊二酸脫氫酶複合體（結構與丙酮酸脫氫酶複合體類似）催化下，脫氫（生成NADH + H⁺）、脫羧（生成CO₂），并與輔酶A結合生成4碳的琥珀酰輔酶A（Succinyl-CoA）。這是循環中第二個産生CO₂和NADH的關鍵步驟。
底物水平磷酸化 (Succinyl-CoA → Succinate)：
- 琥珀酰輔酶A在琥珀酰輔酶A合成酶催化下，将其高能硫酯鍵的能量轉移，使GDP磷酸化為GTP（在動物細胞中可直接利用，或轉化為ATP），同時生成琥珀酸（Succinate）。這是循環中唯一直接産生高能磷酸鍵（GTP/ATP）的步驟。
第三次脫氫 (Succinate → Fumarate)：
- 琥珀酸在琥珀酸脫氫酶（嵌入線粒體内膜，是電子傳遞鍊複合體II的一部分）催化下脫氫，生成延胡索酸（Fumarate）。此步驟産生FADH₂（而非NADH）。
水化 (Fumarate → Malate)：
- 延胡索酸在延胡索酸酶催化下加水，生成蘋果酸（Malate）。
第四次脫氫與草酰乙酸再生 (Malate → Oxaloacetate)：
- 蘋果酸在蘋果酸脫氫酶催化下脫氫，重新生成草酰乙酸（Oxaloacetate），同時産生NADH + H⁺。再生的草酰乙酸可進入下一輪循環，與新的乙酰輔酶A結合。

循環的生理意義：

能量産生樞紐：每循環一次，消耗1分子乙酰輔酶A，産生3分子NADH、1分子FADH₂、1分子GTP（或ATP）和2分子CO₂。NADH和FADH₂進入電子傳遞鍊，驅動氧化磷酸化産生大量ATP。
物質代謝交彙點：不僅是糖代謝（丙酮酸氧化為乙酰輔酶A進入循環）的核心，也是脂肪（脂肪酸β-氧化産生乙酰輔酶A）和蛋白質（生糖/生酮氨基酸降解産生循環中間物或乙酰輔酶A）分解代謝的最終共同通路。
生物合成前體提供者：循環中間産物（如α-酮戊二酸、草酰乙酸、琥珀酰輔酶A）是合成氨基酸、核苷酸、卟啉等重要生物分子的碳骨架來源。
氧化還原平衡：通過産生NADH和FADH₂，參與細胞内的氧化還原狀态調節。

關鍵點漢英對照：

克雷布斯三羧酸循環 (Kè léi bù sī sān suō suān xún huán)： Krebs Tricarboxylic Acid Cycle (TCA Cycle), Citric Acid Cycle
乙酰輔酶A (Yǐ xiān fǔ méi A)： Acetyl-CoA
草酰乙酸 (Cǎo xiān yǐ suān)： Oxaloacetate
檸檬酸 (Níng méng suān)： Citrate
異檸檬酸 (Yì níng méng suān)： Isocitrate
α-酮戊二酸 (Alpha-tóng wù èr suān)： α-Ketoglutarate
琥珀酰輔酶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
蘋果酸 (Píng guǒ suān)： Malate
NADH： Nicotinamide Adenine Dinucleotide (reduced form)
FADH₂： Flavin Adenine Dinucleotide (reduced form)
GTP： Guanosine Triphosphate
線粒體基質 (Xiàn lì tǐ jī zhì)： Mitochondrial Matrix
氧化磷酸化 (Yǎng huà lín suān huà)： Oxidative Phosphorylation

來源參考：

Lehninger Principles of Biochemistry (7th Edition) by Nelson, D.L., & Cox, M.M. - 對TCA循環生化步驟的經典權威描述。
National Center for Biotechnology Information (NCBI) Bookshelf: Biochemistry, Citric Acid Cycle - 提供循環概述、反應步驟及生理意義。

網絡擴展解釋

克雷布斯三羧酸循環（Krebs Cycle），又稱檸檬酸循環或TCA循環，是細胞有氧呼吸的關鍵代謝途徑，主要線上粒體基質中進行。它通過一系列酶促反應将乙酰輔酶A徹底氧化為二氧化碳，并生成高能分子（ATP、NADH、FADH₂），為後續電子傳遞鍊提供能量載體。以下是其核心要點：

1. 基本功能

分解乙酰基：将糖類、脂肪、蛋白質代謝産生的乙酰輔酶A（2碳）與草酰乙酸（4碳）結合，生成檸檬酸（6碳），逐步脫羧釋放CO₂。
産能與供能：每輪循環産生1分子ATP（或GTP）、3分子NADH、1分子FADH₂，為細胞提供能量（約90%的ATP來自後續電子傳遞鍊）。

2. 關鍵步驟

起始反應：乙酰輔酶A與草酰乙酸縮合形成檸檬酸（催化酶：檸檬酸合酶）。
脫羧與氧化：檸檬酸經異構化、脫羧生成α-酮戊二酸（釋放1分子CO₂，生成1分子NADH）。
二次脫羧：α-酮戊二酸進一步脫羧生成琥珀酰輔酶A（釋放第2分子CO₂，生成第2分子NADH）。
底物水平磷酸化：琥珀酰輔酶A轉化為琥珀酸，生成1分子ATP（或GTP）。
再生草酰乙酸：琥珀酸經氧化再生為草酰乙酸，完成循環（生成1分子FADH₂和1分子NADH）。

3. 生物學意義

代謝樞紐：連接糖、脂、蛋白質三大營養物質的共同分解途徑。
碳骨架來源：中間産物為氨基酸、脂肪酸合成提供前體。
調控節點：受ATP/ADP比值、NADH/NAD⁺比值調控，適應細胞能量需求。

4. 發現與命名

由德國生物化學家漢斯·克雷布斯（Hans Krebs）于1937年提出，因此得名，他也因此獲得1953年諾貝爾生理學或醫學獎。

總反應式

每輪循環的總反應可表示為：
$$ text{乙酰輔酶A + 3NAD⁺ + FAD + GDP + Pi + 2H₂O}
rightarrow 2text{CO₂ + 3NADH + FADH₂ + GTP + 2H⁺ + 輔酶A} $$

此循環是生命體能量代謝的核心，其高效性和調控機制保障了細胞在不同生理狀态下的能量供應平衡。