01

03年的

柠檬酸循环概述

柠檬酸循环，也称为克雷布斯循环或三羧酸（TCA）循环，是细胞内的一系列化学反应，将食物分子分解为二氧化碳、水和能量。在植物和动物（真核生物）中，这些反应作为细胞呼吸的一部分发生在细胞线粒体的基质中。许多细菌也执行柠檬酸循环，尽管它们没有线粒体，因此反应发生在细菌细胞的细胞质中。在细菌（原核生物）中，细胞质膜用于提供质子梯度以产生ATP。

英国生物化学家汉斯·阿道夫·克雷布斯爵士发现了这种循环。克雷布斯爵士在1937年概述了这一周期的步骤。因此，它通常被称为克雷布斯循环。它也被称为柠檬酸循环，用于消耗然后再生的分子。柠檬酸的另一个名称是三羧酸，因此这组反应有时被称为三羧酸循环或TCA循环。

柠檬酸循环化学反应

柠檬酸循环的总反应为：

乙酰辅酶A+3 NAD++Q+GDP+Pi+2 H2O→ 辅酶A SH+3 NADH+3 H++QH2+GTP+2 CO2

式中，Q为泛醌，Pi为无机磷酸盐

02

03年的

柠檬酸循环步骤

为了让食物进入柠檬酸循环，它必须被分解成乙酰基（CH3CO）。在柠檬酸循环的开始，一个乙酰基与一个叫做草酰乙酸的四碳分子结合，形成一个六碳化合物，柠檬酸。在这个循环中，柠檬酸分子被重新排列，并被剥离掉其中的两个碳原子。二氧化碳和4个电子被释放。在循环结束时，残留一个草酰乙酸分子，它可以与另一个乙酰基结合，再次开始循环。

基底→ 产品（酶）

草酰乙酸+乙酰辅酶A+H2O→ 柠檬酸盐+CoA-SH（柠檬酸合酶）

柠檬酸盐→ 顺式乌头酸+H2O（乌头酸酶）

顺乌头酸+H2O→ 异柠檬酸（乌头酸酶）

异柠檬酸+NAD+草酰琥珀酸+NADH+H+（异柠檬酸脱氢酶）

草酰琥珀酸α-酮戊二酸+CO2（异柠檬酸脱氢酶）

α-酮戊二酸+NAD++CoA-SH→ 琥珀酰辅酶A+NADH+H++CO2（α-酮戊二酸脱氢酶）

琥珀酰辅酶A+GDP+Pi→ 琥珀酸+CoA-SH+GTP（琥珀酸-CoA合成酶）

琥珀酸+泛醌（Q）→ 富马酸+泛醌（QH2）（琥珀酸脱氢酶）

富马酸+H2O→ L-苹果酸（延胡索酸酶）

L-苹果酸+NAD+→ 草酰乙酸+NADH+H+（苹果酸脱氢酶）

03

03年的

krebs循环的函数

Krebs循环是有氧细胞呼吸的关键反应。循环的一些重要功能包括：

1. 它用于从蛋白质、脂肪和碳水化合物中获取化学能。ATP是产生的能量分子。净ATP增益为每周期2个ATP（相比之下，糖酵解2个ATP，氧化磷酸化28个ATP，发酵2个ATP）。换句话说，Krebs循环连接脂肪、蛋白质和碳水化合物代谢。
2. 该循环可用于合成氨基酸的前体。
3. 这些反应产生NADH分子，它是一种用于各种生化反应的还原剂。
4. 柠檬酸循环减少了另一种能量来源黄素腺嘌呤二核苷酸（FADH）。

克雷布斯循环的起源

柠檬酸循环或Krebs循环并不是细胞释放化学能的唯一一组化学反应，然而，它是最有效的。这一周期可能起源于非生物成因，早于生命。这个循环可能不止一次进化。循环的一部分来自厌氧细菌的反应。