克雷布斯循环是什么?

细胞呼吸的一个主要目标是产生一种特定类型的储存能量，称为ATP，或三磷酸腺苷。把它想象成你细胞说的能量语言。阳光是一种能量，但我们不能用它来为我们的身体提供能量，因为它不讲我们身体所知道的能量语言——动物的身体只讲三磷酸腺苷，所以为了做俯卧撑，我们必须把PB&J里的糖转化为三磷酸腺苷。18新利最新登入

从三明治到俯卧撑的漫长过程中的一个步骤被称为克雷布斯循环(也被称为柠檬酸循环(CAC)或三羧酸循环(TAC)，以汉斯·克雷布斯的名字命名，他在1937年首次提出了这一疯狂的生物化学成果，并因此获得了诺贝尔奖1953年获得诺贝尔生理学或医学奖．这是理所当然的，因为克雷布斯循环是一个绝对的天才，它利用化学键的变化来重新排列能量。

克雷布斯循环发生在我们的细胞中，穿过线粒体的内膜——负责细胞能量产生的细胞器。细胞呼吸是一个多步骤的过程，从糖酵解开始，糖酵解分解葡萄糖的六碳环，提供这些称为丙酮酸的三碳分子和两种称为NADH的富含能量的化合物。从这里开始，克雷布斯循环把它带走。

克雷布斯循环是一个有氧过程，这意味着它需要氧气才能工作，所以克雷布斯循环立即在呼吸途径中混合碳和氧:

“首先，两个碳进入循环，两个碳被氧化并从循环中移除，”戴尔·比奇教授说生物与环境科学系“，位于弗吉尼亚州Farmville的朗伍德大学。“我们可以认为这是完成葡萄糖氧化的第一步，如果我们计算糖，有6个糖在糖酵解过程中进入呼吸途径，总共有6个必须退出。这并不是六个相同的碳，但它确实有助于通过这一途径加强葡萄糖向二氧化碳的转化。”

三碳分子中的一个碳与氧分子结合，以二氧化碳的形式离开细胞。这就剩下了一种双碳化合物，叫做乙酰辅酶a，或乙酰辅酶a。进一步的反应以氧化碳得到另一个NADH和更低能量的FADH的方式重组分子。

在完成呼吸途径后，克雷布斯循环经历第二次氧化过程，看起来很像一个交通环岛-这就是它成为循环的原因。乙酰辅酶a进入循环，与草酰乙酸结合形成柠檬酸盐-因此被称为“克雷布斯循环”。柠檬酸经过许多步骤被氧化，在环形通道上一路脱落碳，直到最终回到草酰乙酸。当碳从柠檬酸中脱落时，它们变成二氧化碳，被吐出细胞，最终被你呼出。

“在第二次氧化过程中，一种新的高能键与CoA的硫形成，产生琥珀酸-CoA，”Beach说。“这里有足够的能量，我们可以直接产生ATP等价物;GTP确实存在，但它与ATP具有相同的能量——这只是系统的一个怪癖。

“辅酶的去除使我们得到琥珀酸分子。从循环中的琥珀酸点开始，一系列步骤重新排列化学键和一些氧化事件以恢复原始的草酰乙酸。在这个过程中，通路首先产生一个低能量的FADH分子和一个最终的NADH分子，”Beach说。

对于每一个葡萄糖进入呼吸作用，圆环可以旋转两次，对于每一个丙酮酸进入它一次。18新利最新登入然而，这并不一定有循环两次，因为细胞可以虹吸碳为其他大分子，或者通过牺牲氨基酸或利用储存在脂肪中的能量将更多的碳放入循环中。

看到了吗?复杂的生物化学。但根据Beach的说法，关于克雷布斯循环需要注意的一件事是腺苷的频繁出现——它存在于NADH、FADH、辅酶和ATP中。

“腺苷是蛋白质抓住的‘分子手柄’。我们可以想象ATP结合袋的进化被共享和回收，这样它们就会成为使用类似基元的其他分子的结合位点。”