克雷布斯循环，也被称为柠檬酸循环或三羧酸循环，是细胞能量代谢中的关键途径。它在所有好氧生物中进行，包括动物、植物和真菌。

克雷布斯循环：能量产生和生命的基础

途径概述

克雷布斯循环发生在细胞线粒体的基质中。它从乙酰辅酶A开始，乙酰辅酶A是一种由碳水化合物、脂肪和蛋白质的分解产生的两碳化合物。循环包括一系列化学反应，通过这些反应，乙酰辅酶A被氧化成二氧化碳，并产生能量携带分子ATP、NADH和FADH2。

步骤

1. 乙酰辅酶A与草酰乙酸缩合：乙酰辅酶A与草酰乙酸缩合，形成六碳化合柠檬酸。 2. 异柠檬酸：柠檬酸被异构化为异柠檬酸。 3. α-酮戊二酸：异柠檬酸被氧化和脱羧，形成五碳化合物α-酮戊二酸。此反应产生NADH。 4. 琥珀酰辅酶A：α-酮戊二酸与辅酶A缩合，形成四碳化合物琥珀酰辅酶A。 5. 琥珀酸：琥珀酰辅酶A被水解，形成琥珀酸。此反应产生FADH2。 6. 延胡索酸：琥珀酸被氧化，形成四碳化合物延胡索酸。此反应产生NADH。 7. 草酰乙酸：延胡索酸被氧化和脱羧，形成四碳化合物草酰乙酸，然后其可以与乙酰辅酶A重新开始循环。

能量收获

克雷布斯循环不直接产生ATP，而是产生能量携带分子NADH和FADH2。这些分子通过电子传递链将电子传递到氧气上，从而产生ATP。每分子乙酰辅酶A可产生 2 分子二氧化碳、3 分子 NADH 和 1 分子 FADH2，可产生约 34-36 分子 ATP。

克雷布斯循环的重要性

克雷布斯循环是生命的基础。它为细胞提供能量，使细胞能够执行其功能。它还提供中间体用于合成其他分子，例如氨基酸、核苷酸和脂质。