三羧酸循環(huán)的相關(guān)問題
1．三羧酸循環(huán)是在有氧的條件下，在線粒體內(nèi)進(jìn)行的循環(huán)反應(yīng)過程。
三羧酸循環(huán)的產(chǎn)物有NADH+H、FADH2、ATP、CO2，這些產(chǎn)物對三羧酸循環(huán)的抑制效果不同。CO2經(jīng)血循環(huán)至肺排出濃度降低，ATP快速消耗再生出ADP，因此在正常情況下這兩種產(chǎn)物對三羧酸循環(huán)的抑制可以忽略不計(jì)。NADH、FADH2的受氫體主要是氧，因此在缺氧情況下NADH和FADH2無法將氫傳遞出去，致使NAD和FAD無法再生，三羧酸循環(huán)因此被抑制。這就是為什么三羧酸循環(huán)不消耗氧氣但卻只能在有氧條件下進(jìn)行的原因。
2．三羧酸循環(huán)是機(jī)體主要的產(chǎn)能途徑。
每循環(huán)一周，1分子的乙酰輔酶A被氧化，三羧酸循環(huán)直接消耗的底物是乙酰基。循環(huán)中有兩次脫羧和四次脫氫反應(yīng)，兩次脫羧反應(yīng)生成兩分子CO2；四次脫氫反應(yīng)，有三次由NAD接受共生成3分子NADH+H，有一次由FAD接受生成1分子FADH2。每個(gè)NADH+H經(jīng)氧化磷酸化產(chǎn)生2.5個(gè)ATP共7.5個(gè)ATP，每個(gè)FADH2經(jīng)氧化磷酸化產(chǎn)生1.5ATP共1.5個(gè)ATP，循環(huán)一周以此種方式可生成9分子ATP；加上一次底物磷酸化生成的GTP，三羧酸循環(huán)一周共可生成10分子ATP。
3．三羧酸循環(huán)是單向反應(yīng)體系。
三羧酸循環(huán)中的檸檬酸合成酶、異檸檬酸脫氫酶、α-酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體是該代謝途徑的限速酶，所催化的是單向不可逆反應(yīng)，所以三羧酸循環(huán)是不能逆轉(zhuǎn)的，這保證了線粒體供能系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
4．三羧酸循環(huán)必須不斷補(bǔ)充中間產(chǎn)物。
三羧酸循環(huán)的中間產(chǎn)物，從理論上講，可以循環(huán)不消耗，但是由于體內(nèi)各代謝途徑的相互交匯和轉(zhuǎn)化，三羧酸循環(huán)的中間產(chǎn)物常移出循環(huán)而參與其它代謝途徑，如草酰乙酸可轉(zhuǎn)變?yōu)樘於彼岫鴧⑴c蛋白質(zhì)合成，琥珀酰輔酶A可用于血紅素的合成，α-酮戊二酸可轉(zhuǎn)變?yōu)楣劝彼岬取?/p>
所以為了維持三羧酸循環(huán)中間產(chǎn)物的一定濃度，保證三羧酸循環(huán)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，就必須補(bǔ)充消耗的中間產(chǎn)物，稱為回補(bǔ)反應(yīng)。草酰乙酸的濃度，直接與乙酰輔酶A進(jìn)入三羧酸循環(huán)的速度有關(guān)，因此不斷補(bǔ)充草酰乙酸是使三羧酸循環(huán)得以順利進(jìn)行的關(guān)鍵，因而由丙酮酸形成草酰乙酸是最重要的回補(bǔ)反應(yīng)。
草酰乙酸可以脫羧生成磷酸烯醇式丙酮酸，后者可以在肝臟和腎臟中逆糖酵解而生成葡萄糖或糖原，這就是非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)化為糖的途徑，稱為【糖異生】，因此，三羧酸循環(huán)中所有的中間產(chǎn)物都能異生成糖。注意，乙酰CoA是無法異生成糖的，為什么？
5．三羧酸循環(huán)是三大營養(yǎng)物質(zhì)徹底氧化的共同通路，是氧化釋放能量產(chǎn)生ATP最多的階段。糖、脂肪、蛋白質(zhì)在體內(nèi)氧化分解都將產(chǎn)生乙酰輔酶A，然后進(jìn)入三羧酸循環(huán)進(jìn)行降解，因此三羧酸循環(huán)是三大營養(yǎng)素在體內(nèi)氧化的最終代謝通路。循環(huán)中脫下的四對氫，可進(jìn)入呼吸鏈氧化磷酸化生成ATP，是體內(nèi)ATP生成最多的反應(yīng)階段。
6．三羧酸循環(huán)是體內(nèi)三大物質(zhì)互變的樞紐
三羧酸循環(huán)是糖、脂肪、氨基酸代謝聯(lián)系的樞紐。如葡萄糖氧化分解可生成乙酰CoA和NADPH+H，而乙酰CoA和NADPH+H可合成脂肪酸，進(jìn)而合成脂肪；糖和甘油在體內(nèi)代謝可生成α-酮戊二酸及草酰乙酸等三羧酸循環(huán)的中間產(chǎn)物，這些中間產(chǎn)物可以轉(zhuǎn)變成為某些氨基酸；而有些氨基酸又可通過脫氨基作用生成α-酮酸，再經(jīng)糖異生的途徑生成糖或轉(zhuǎn)變成甘油，因此三羧酸循環(huán)不僅是三大營養(yǎng)物質(zhì)分解代謝的最終共同途徑，而且也是它們互變的樞紐。
