三羧酸循环的主要反应步骤

三羧酸循环的主要反应步骤

三羧酸循环，又称柠檬酸循环或克雷布斯循环，是生物体内有机物氧化分解的重要途径之一。它不仅参与能量的产生，还为生物合成提供重要的前体物质。下面将详细介绍三羧酸循环的主要反应步骤。

1. 乙酰辅酶A与草酰乙酸缩合为柠檬酸。此反应为三羧酸循环的关键反应之一，是由柠檬酸合成酶催化的不可逆反应，所需能量来自乙酰CoA的高能硫酯键水解供应。

2. 柠檬酸转变为异柠檬酸。柠檬酸本身不易氧化，在顺乌头酸酶作用下，通过脱水与加水反应，使羟基由β碳原子转移到α碳原子上，生成易于脱氢氧化的异柠檬酸，为进一步的氧化脱羧反应作准备。

3. 异柠檬酸氧化脱羧生成α-酮戊二酸。异柠檬酸在异柠檬酸脱氢酶的催化下，氧化脱羧生成α-酮戊二酸，反应脱下的氢由NAD接受生成NADH+H，脱羧使6碳化合物变为5碳化合物。这是三羧酸循环中第一次氧化脱羧生成CO2的反应。此反应不可逆，是三羧酸循环中的限速步骤。

4. α-酮戊二酸氧化脱羧生成琥珀酰辅酶A。这是三羧酸循环的第二次氧化脱羧反应，此反应类似于丙酮酸的氧化脱羧，也是不可逆反应，生成的琥珀酰CoA含有高能硫酯键。催化此反应的α-酮戊二酸脱氢酶复合体是三羧酸循环的限速酶，它由三个酶（α-酮戊二酸脱氢酶、琥珀酰基转移酶、二氢硫辛酸脱氢酶）和五个辅助因子（TPP、硫辛酸、HSCoA、NAD、FAD）组成。