生物能学与代谢

柠檬酸(克雷布斯)循环

/ SIT-rik AS-id; KREBZ SY-kuhl /

想象一个回收的环路:一名工人抓起一块原料废件,让它沿着圆形传送带转一圈,途中把每个可再用的部件都拆下来,最后工人回到起点,准备抓下一块废件。柠檬酸循环正是这样一个环路,它要拆解的“废件”,就是上一阶段交来的两碳燃料片段。

在线粒体内部,每个乙酰辅酶A(那个两碳燃料)与一个四碳分子结合,生成六碳的柠檬酸——这正是循环名字的由来。随后,循环通过一连串酶促步骤小心地把它拆开:释放出两个二氧化碳分子,把电子收集到载体上生成NADH和FADH2,并直接制造少量ATP。到最后,它再生出那个四碳的起始分子,准备接受下一个乙酰辅酶A。由于每个葡萄糖提供两个乙酰辅酶A,循环每个葡萄糖要转两圈。

这个循环真正的产物不是ATP,而是装载好的电子载体:它正是最后一批电子从原始葡萄糖中被抽出的地方。这些NADH和FADH2随后供给电子传递链,由后者制造出大部分ATP。它也是一个代谢十字路口,脂肪和氨基酸在此进出,所以它远不止是一条糖的途径。它以汉斯·克雷布斯命名,他在1937年理清了它的循环逻辑。

每送入一个乙酰辅酶A,循环转一圈,吐出2个CO2、3个NADH、1个FADH2和1个ATP——其中那些载体才是真正值钱的收获。

克雷布斯循环主要收获电子载体(NADH、FADH2),而非直接产ATP。

循环本身只产生很少的ATP;它真正的价值在于为电子传递链装载NADH和FADH2。而且只有当氧气让那条链持续运转时,它才会运行。

又称
TCA cycletricarboxylic acid cycle三羧酸循环三羧酸循環