(1)三羧酸循环的定义:
三羧酸循环,又称柠檬酸循环,是指丙酮酸在柠檬酸循环的一系列反应中,通过脱羧和脱氢反应,羧基形成CO2,氢原子则随着载体(NAD+、FAD)进入电子传递链经过氧化磷酸化作用,形成水分子并将释放出的能量合成ATP的过程。
这一过程中关键的化合物是含有三个羧基的柠檬酸,是需氧生物体内普遍存在的代谢途径,分布在细胞的线粒体。三羧酸循环不只是丙酮酸氧化所经历的途径,也是脂肪酸、氨基酸等各种燃料分子氧化分解所经历的共同途径,是三大营养物质(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。另外,柠檬酸循环的中间体还可作为许多生物合成的前体,也可以说柠檬酸循环是两用代谢途径。
(2)三羧酸循环的特点:
①每一次循环都纳入一个乙酰CoA分子,又有两个碳原子以CO2的形式离开循环。但是离开循环的两个碳原子并不是刚刚进入循环的那两个碳原子.
②每一次循环共有4次氧化反应。参加这4次氧化反应的有3个NAD+分子和一个FAD分子;同时有4对氢原子离开循环,形成3个NADH和一个FADH2分子。
③每一次循环以GTP的形式产生一个高能键,并消耗两个水分子。
④柠檬酸循环中虽然没有氧分子直接参加反应。但是柠檬酸循环只能在有氧条件下进行。因为3个NADH和一个FADH2分子只能通过电子传递链和氧分子才能够再被氧化。
(3)三羧酸循环途径的生物意义:
①为机体提供了大量的能量。1分子葡萄糖经过糖酵解,三羧循环和呼吸链氧化后,可产生38个分子ATP,能量利用率达40%。
②三羧酸循环是糖代谢、蛋白质代谢。脂肪代谢、核酸代谢以及次生物质代谢联络的枢纽,它的中间产物可参与其他代谢途径,其他代谢的产物是最终可通过三羧酸循环氧化为CO2和H2O,并放出能量。