聽過克雷布斯循環嗎？檸檬酸或三羧酸 (TCA) 循環怎麼樣？如果答案是否定的，那你就不是一個人了。這個過程對於保持我們和所有其他需氧生物的生存至關重要，但我們中很少有人真正了解它的來龍去脈以及它是如何運作的。但別擔心，這一切即將改變…
什麼是克雷布斯循環？
如果您回想起學生時代，您可能還記得科學課上的克雷布斯循環。也許您還記得一些有關呼吸、能量產生和「細胞動力室」的事情粒線體——你是對的。
它以第一個提出其存在的人漢斯·克雷布斯 (Hans Krebs) 命名，也稱為檸檬酸循環或 TCA 循環，是線粒體中有氧呼吸過程中產生能量的一系列化學反應。這是透過碳水化合物、脂肪和蛋白質中的乙酸鹽氧化成二氧化碳而發生的。
所有需氧生物體（僅在氧氣存在下才能生存和生長的生物體）都使用克雷布斯循環，並且存在於每個使用氧氣產生能量的細胞中。
正如我們剛才提到的，循環是關鍵一步細胞呼吸– 有機化合物釋放能量的過程。當這需要氧氣時，它被稱為有氧呼吸，它發生在四個階段：糖解作用、連結反應、我們的朋友克雷布斯循環和氧化磷酸化。
克雷布斯循環如何運作？
克雷布斯循環是八步驟流程其本質上是將乙醯輔酶 A 的分子轉化為二氧化碳，在此過程中產生攜帶能量的核苷酸三磷酸腺苷 (ATP)。
首先，從葡萄糖、脂肪酸或蛋白質中提取的乙醯輔酶A與一種由四個碳原子組成的化合物（稱為草醯乙酸）發生反應。這會形成檸檬酸鹽（由六個碳原子組成）並釋放輔酶 A (CoA-SH)。輔酶是許多人所需的有機化合物酵素幫助他們發揮作用。
然後，檸檬酸重新排列形成異檸檬酸，然後異檸檬酸失去二氧化碳分子並經歷氧化形成五碳分子α-酮戊二酸（步驟二和三）。除此之外，輔酶 NAD+被還原為 NADH。
在第四步驟中，α-酮戊二酸失去一個二氧化碳分子並被氧化，形成具有四個碳原子的琥珀醯輔酶A。再次，NAD+轉化為 NADH。
接下來，琥珀醯輔酶A形成琥珀酸，同時，一種稱為GDP的分子被磷酸化，得到GTP。然後 GTP 將其磷酸鹽轉移給 ADP，形成最重要的 ATP。
然後我們將琥珀酸（第六步）氧化成富馬酸。同時，FAD還原為FADH2。
在第七步驟中向富馬酸中加水會產生蘋果酸，在第八步也是最後一步中，蘋果酸被氧化為草醯乙酸，循環可以再次開始。蘋果酸也會失去氫，氫被轉移到 NAD 上+形成NADH。
因此，總的來說，一個循環產生：兩分子二氧化碳、一分子 ATP、三分子 NADH 和一分子 FADH2。
所有這一切都發生在粒線體基質中。
我們知道，需要考慮的事情有很多——要真正掌握週期的複雜性，它可以幫助將其形象化：
克雷布斯循環，也稱為檸檬酸循環或TCA循環。
圖片來源：hakan.demir／Shutterstock.com
為什麼克雷布斯循環很重要？
現在您知道週期是什麼了，您可能想知道為什麼首先應該關心它。答案是 ATP。
ATP 是一種存在於所有生物細胞中的能量攜帶分子，它驅動活細胞中的許多過程，包括肌肉收縮、離子運輸、神經衝動傳播和化學合成。
此循環本身產生 ATP 分子，但還原型輔酶 (NADH/FADH)2）還可以在電子傳輸鏈中繼續產生更多的 ATP。
因此，克雷布斯循環為需氧生物提供了生存所需的能量。它還發揮著一定的作用生產前體合成氨基酸和脂肪酸等物質所需的。
所以我們猜你可能會說這非常重要——一個問題生或死， 甚至。
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