シトル酸サイクルとは何ですか?その意味、役割、8つの段階

イラスト(ゲッティイメージズ/ラグナデザイン)

ヨグヤカルタ - 酸クエンサイクルは、特に細胞呼吸の物質に関する生物学の学習において重要です。このサイクルは、細胞内のエネルギー産生に大きく寄与する主要な代謝経路の1つです。酸クエンサイクルがないと、細胞は最適なエネルギーを生成できません。それでは、酸クエンサイクルとは何ですか?その議論は次のとおりです。

シトルリン酸サイクルとは何ですか?

BYJU'Sから報告されたように、クエン酸サイクルまたはクレーブサイクルは、アセチルCoAが二酸化炭素(CO2)および還元コエンザイムを形成するために酸化されるミトコンドリアマトリックスで起こる酵素によって触媒される一連の反応です。これらのコエンザイムは、電子輸送鎖でATPを生成するために使用されます。

このサイクルは、ハンス・クレーブスによって初めて詳細に説明されました。そのため、クレーブス・サイクルと呼ばれています。この貢献により、クレーブスは1953年にノーベル賞を受賞しました。

全体として、シュウ酸サイクルは8つの反応段階で構成されています。サイクルの1つのラウンドでは、2つのCO2分子、1つのATP、およびNADHとFADH2という高エネルギー分子が生成されます。

グルコース分子は2つのアセチルCoA分子を生成します。したがって、シュードリシンのサイクルは、グルコース分子ごとに2回行われなければなりません。この2つのサイクルから、4つのCO2、6つのNADH、2つのFADH2、および2つのATPが生成されます。

NADH分子とFADH2分子は電子キャリアとして重要な役割を果たします。運ばれた電子は電子輸送系に入り、大量のATPを生成します。したがって、このサイクルは細胞エネルギー産生の中心です。

直接生成されるATPは比較的少ないが、シュードミュタント酸サイクルが細胞エネルギーに寄与することは非常に大きい。これは、ATPのほとんどがNADHとFADH2から後続の段階で生成されるためです。

サルフェートサイクルの8段階

ステップ1:シトラートの形成

サルフェートサイクルは、アセチルCoAがオキシロアセテートと結合して6炭素のサリチル酸を形成することによって開始される。この反応は、サリチル酸シンターゼ酵素によって触媒される。この段階では、コエンザイムAが放出され、再利用の準備が整います。

ステップ2: シトル酸をイソシトル酸に変換する

シトレートはその後、構造的にイソシトレートに変化する。この反応はアコニタゼ酵素によって触媒される。

ステップ3: イソシトレート酸化

イソシトレートは脱水素化および脱炭酸化によって5個の炭素原子を持つα-ケトグルタル酸を生成する。このプロセスでは、1つの炭素酸化物が放出される。さらに、NAD+はエネルギーキャリアとしてNADHに還元される。

ステップ4: スキニリル-CoAの形成

α-ケトグルタル酸はその後、酸化還元によってシュキシニル-CoAに炭酸脱炭酸される。この反応はα-ケトグルタル酸脱水素酵素複合体によって触媒される。この段階で、1つのCO2分子が放出され、NADHが生成される。

ステップ5: スクシナットの形成

スキシニル-CoAはスクシネートに変換される。この反応はスクシニル-CoA合成酵素によって触媒される。このプロセスは、GTPを生成する基質レベルのリン酸化を伴う。GTPは次にATPを形成するために使用される。

ステップ6: スキシナート酸化

スキシナートは、フマル酸脱水素酵素によってスキシナートによって酸化される。このプロセスでは、FADはFADH2に変換される。

ステップ7: フルマ酸がマレートに変換される

フルマ酸は、1つのH2O分子を添加することによってマルト酸に変換される。この反応を触媒する酵素はフルマゼである。

ステップ8: オキシソアセテートの再生

マラトは、マラトデヒドロゲナーゼ酵素によって触媒されるオキシソラセタートに酸化されます。このプロセスでは、NAD +はNADHに還元されます。形成されたオキシソラセタートは、新しいアセチルCoAと結合して、次のサイクルを開始します。

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