JoVE Core
Cell Biology
Chapter 19: Mitochondria and Energy Production
19.5:
柠檬酸循环:输出
柠檬酸循环被称为角二体途径,因为它以合成代谢和分解代谢方式运作。环状反应平衡底物的通量,为细胞提供最佳浓度的 NADH 和 ATP
柠檬酸循环的调节
柠檬酸循环以多种方式调节,包括反馈抑制、酶活性调节以及相关的厌氧或催化途径。
TCA 循环的主要底物乙酰辅酶 A 由丙酮酸脱氢酶 (PDH) 复合物的作用产生。当乙酰辅酶 A 过量产生时,可抑制 PDH 复合物。此外,高浓度的产物 NADH 和 ATP 也能强烈抑制 PDH 复合物活性,进而抑制柠檬酸循环。
同样,柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶和 ɑ-酮戊二酸脱氢酶可以通过 TCA 循环期间产生的产物和中间化合物(如 NADH、ATP 和琥珀酰辅酶 A)进行变构调节。
TCA 循环中间体的回收
在生产过剩的情况下,TCA 循环中间体通过称为猝放的过程被引导到其他途径,在那里它们充当生物合成的前体。这些提供的中间体称为催化分子。然而,在可用性有限的条件下,TCA 循环可以接受来自其他途径的中间代谢物以保持循环运行。这种机制称为 anepluosis,提供的化合物称为 anplerotic molecules。
柠檬酸循环的主要目的是从葡萄糖等糖分子中收集的电子中产生能量。
进入柠檬酸循环后,乙酰辅酶 A 会经历一系列反应,以二氧化碳的形式失去乙酰基。
在循环的氧化步骤中,电子转移到 NAD+,产生 NADH。
由琥珀酰辅酶 A 转化为琥珀酸盐产生的 GTP 很容易转化为 ATP。
在下一个反应中,琥珀酸酯氧化产生的电子用于将 FAD 还原为 FADH2。
因此,TCA 循环的每一圈都会产生两个 CO2 分子、三个 NADH、一个 FADH2 和一个 ATP。
这个循环必须循环两次,因为每个葡萄糖分子的氧化会产生两个丙酮酸。
因此,对于每个被氧化的葡萄糖分子,柠檬酸循环会产生 4 个 CO2、6 个 NADH、2 个 FADH2 和 2 个 ATP 分子。
TCA 循环产生的辅酶 NADH 和 FADH2 在氧化磷酸化过程中被利用以产生更多的 ATP。
Related Videos
Mitochondria and Energy Production
11.7K 浏览
9.4K 浏览
3.3K 浏览
16.7K 浏览
7.8K 浏览
12.4K 浏览
7.3K 浏览
14.2K 浏览
16.4K 浏览
2.5K 浏览
12.1K 浏览
3.2K 浏览