三羧酸循环(TCA)

三羧酸循环(TCA)

何为三羧酸循环?

三羧酸循环(tricarboxylic acid cycle,TCA cycle)是需氧生物体内普遍存在的代谢途径。原核生物中分布于细胞质,真核生物中分布在线粒体。因为在这个循环中几个主要的中间代谢物是含有三个羧基的有机酸,例如柠檬酸(C6),所以叫做三羧酸循环,又称为柠檬酸循环(citric acid cycle)或者是TCA循环;或者以发现者Hans Adolf Krebs(英1953年获得诺贝尔生理学或医学奖)的姓名命名为Krebs循环。三羧酸循环是三大营养素(糖类、脂类、氨基酸)的最终代谢通路,又是糖类、脂类、氨基酸代谢联系的枢纽。

三羧酸循环反应过程:

⑴ 乙酰辅酶A与草酰乙酸缩合生成柠檬酸

⑵ 柠檬酸经顺乌头酸生成异柠檬酸

⑶ 异柠檬酸β-氧化、脱羧生成α-酮戊二酸

⑷ α-酮戊二酸氧化、脱羧生成琥珀酰辅酶A

⑸ 琥珀酰辅酶A转变为琥珀酸

⑹ 琥珀酸脱氢转变为延胡索酸

⑺ 延胡索酸转变为苹果酸

⑻ 苹果酸脱氢生成草酰乙酸

三羧酸循环的特点:

⑴三羧酸循环是乙酰辅酶A的彻底氧化过程。草酰乙酸在反应前后并无量的变化。三羧酸循环中的草酰乙酸主要来自丙酮酸的直接羧化。

⑵三羧酸循环是能量的产生过程,1分子乙酰CoA通过TCA经历了4次脱氢(3次脱氢生成NADH+H+,1次脱氢生成FADH2)、2次脱羧生成CO2,1次底物水平磷酸化,共产生12分子ATP。

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⑶三羧酸循环中柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶、α-酮戊二酸脱氢酶复合体是反应的关键酶,是反应的调节点。

三羧酸循环的生理意义

1、为机体提供能量:每摩尔葡萄糖彻底氧化成H2O和CO2时,净生成30mol或32mol(糖原则生成31~ 33mol)ATP。因此在一般生理条件下,各种组织细胞(除红细胞外)皆从糖的有氧氧化获得能量。糖的有氧氧化不但产能效率高,而且逐步释能,并逐步储存于ATP分子中,因此能的利用率也极高。

2、三羧酸循环是三大营养物质的共同氧化途径:乙酰CoA,不但是糖氧化分解的产物,也是脂肪酸和氨基酸代谢的产物,因此三羧酸循环实际上是三大有机物质在体内氧化供能的共同主要途径。据估计人体内2/3的有机物质通过三羧酸循环而分解。

3、三羧酸循环是三大物质代谢联系的枢纽:糖有氧氧化过程中产生的α-酮戊二酸、丙酮酸和草酰乙酸等与氨结合可转变成相应的氨基酸;而这些氨基酸脱去氨基又可转变成相应的酮酸而进入糖的有氧氧化途径。同时脂类物质分解代谢产生的甘油、脂肪酸代谢产生的乙酰CoA也可进入糖的有氧氧化途径进行代谢 。返回搜狐,查看更多

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