【三羧酸循环公式】三羧酸循环(TCA循环),又称柠檬酸循环或克雷布斯循环,是细胞呼吸过程中一个重要的代谢途径,主要发生在线粒体基质中。该循环通过一系列酶促反应,将乙酰辅酶A氧化为二氧化碳,并生成高能分子如NADH、FADH₂和GTP,这些分子随后用于后续的电子传递链产生ATP。
以下是三羧酸循环的主要反应步骤及其对应的化学公式总结:
一、三羧酸循环主要反应步骤及公式
序号 | 反应名称 | 反应式 | 产物/消耗物质 |
1 | 乙酰辅酶A与草酰乙酸结合 | CH₃COSCoA + OAA → 柠檬酸 + CoA-SH | 柠檬酸 |
2 | 柠檬酸异构化 | 柠檬酸 → 异柠檬酸 | 异柠檬酸 |
3 | 异柠檬酸脱氢 | 异柠檬酸 + NAD⁺ → α-酮戊二酸 + CO₂ + NADH | α-酮戊二酸、CO₂、NADH |
4 | α-酮戊二酸脱氢 | α-酮戊二酸 + NAD⁺ + CoA-SH → 琥珀酰辅酶A + CO₂ + NADH | 琥珀酰辅酶A、CO₂、NADH |
5 | 琥珀酰辅酶A转化 | 琥珀酰辅酶A + GDP + Pi → 琥珀酸 + GTP + CoA-SH | 琥珀酸、GTP |
6 | 琥珀酸脱氢 | 琥珀酸 + FAD → 延胡索酸 + FADH₂ | 延胡索酸、FADH₂ |
7 | 延胡索酸水合 | 延胡索酸 → 苹果酸 | 苹果酸 |
8 | 苹果酸脱氢 | 苹果酸 + NAD⁺ → 草酰乙酸 + NADH | 草酰乙酸、NADH |
二、总结
三羧酸循环是一个高度有序的代谢过程,每一轮循环可以将一个乙酰辅酶A彻底氧化为两分子CO₂,并生成3分子NADH、1分子FADH₂和1分子GTP。这些高能分子在后续的电子传递链中被用来合成大量ATP,是细胞获取能量的重要来源。
虽然三羧酸循环本身不直接产生ATP,但它在细胞能量代谢中占据核心地位。通过上述反应,细胞能够高效地利用营养物质,维持生命活动所需的能量供应。
注:本文内容基于生物化学基础知识整理,旨在提供清晰、易懂的三羧酸循环概述及关键反应公式。