TCA 회로 - 위키백과, 우리 모두의 백과사전 TCA 회로 위키백과, 우리 모두의 백과사전. 둘러보기로 가기 검색하러 가기 시트르산 회로의 개요 시트르산 회로 ( 영어 : citric acid cycle ) 또는 TCA 회로 ( 영어 : tricarboxylic acid ( TCA ) ( TCA ) cycle ) 또는 크렙스 회로 ( 영어 : Krebs cycle ) [ 1 ] [ 2 ] 는 세포 호흡의 중간 과정 중 하나로 산소 호흡을 하는 생물에서 탄수화물, 지방, 단백질, 같은 호흡 기질을 분해해서 얻은 아세틸 - CoA를 CO2로 산화시키는 과정에서 방출되는 에너지를 ATP ( 또는 GTP ) 에 일부 저장하고, 나머지 에너지를 NADH H, FADH2에 저장하는 일련의 화학 반응이다. 생성된 NADH H, FADH2는 전자전달계로 전달되어 산화적 인산화로 ATP를 생성하는데 사용된다. 시트르산 회로에서 최초로 생성되는 화합물을 정확하게 모르던 시절에 이 화합물이 3개의 카복실기를 가지고 있어서 트리카복실산 회로 ( tricarboxylic acid cycle, TCA cycle ) 라고 불렸다. 후에 이 트리카복실산이 시트르산이라는
##로 방출되지 않는다. 아세틸 - CoA에 의해 공급된 탄소는 시트르산 회로의 첫 번째 회전 후에 옥살아세트산의 탄소 골격의 일부가 된다. 아세틸 - CoA가 공급한 탄소의 CO2의 형태로의 소실은 시트르산 회로의 여러 번의 회전을 필요로 한다. 그러나 시트르산 회로의 중간생성물들은 다른 분자의 생합성을 위한 전구물질로도 사용되기 때문에 아세틸 - CoA가 공급한 탄소가 소실되지 않을 수도 있다. [ 13 ] 시트르산 회로의 산화 반응 단계에 의해 이용가능한 대부분의 에너지는 고에너지 전자의 형태로 NAD로 전달되어 NADH를 생성한다. 시트르산 회로로 들어가는 아세틸기 ( 아세틸 - CoA의 형태로 ) 1분자당 3분자의 NADH가 생성된다. 또한 석신산의 산화에 의해 전자는 석신산 탈수소효소의 보조 인자인 FAD로 전달되어 FADH2를 생성한다. FADH2의 고에너지 전자는 미토콘드리아 내막의 유비퀴논 ( Q ) 에 전달되어 유비퀴놀 ( QH2 ) 로 환원된다. 유비퀴놀은 전자전달계의 복합체 III의 기질이다. 시트르산 회로에서 생성된 NAD
보기 [ 편집 ] 캘빈 회로 글리옥실산 회로 한스 아돌프 크렙스 세포 호흡 발효 각주 [ 편집 ] ↑ Lowenstein JM ( 1969 ). 《 Methods in Enzymology, Volume 13 : Citric Acid Cycle 》. Boston : Academic Press. ISBN 0 - 12 - 181870 - 5. ↑ Jay J, Weitzman PD ( 1987 ). 《 Krebs'citric acid cycle : half a century and still turning 》. London : Biochemical Society. 25쪽. ISBN 0 - 904498 - 22 - 0. ↑ Wagner, Andreas ( 2014 ). 《 Arrival of the Fittest 》 fir판. New York : Penguin Group. 100쪽. ISBN 9781591846468. ↑ Lane, Nick ( 2009 ). 《 Life Ascending : The Ten Great Inventions of Evolution 》. New York : W. W. Norton & Co. ISBN 0 - 393 - 06596 - 0. ↑ 가 나 다 Voet D, Voet JG ( 2004 ). 《 Biochemistry 》 3판. New York : John Wiley &
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##ylic acid cycle, TCA cycle ) 라고 불렸다. 후에 이 트리카복실산이 시트르산이라는 것이 밝혀져서 시트르산 회로로 명명되었고, 발견자인 한스 크렙스의 이름을 따서 크렙스 회로라고도 불린다. 현재 대한민국의 고등학교 생명과학 II 교과서에서는 TCA 회로라고 표기되고 있지만, 대학교의 생명과학 개론서, 생화학 교재, 해외 원서에서는 시트르산 회로로 표기하는 경우가 더 많아서 이 문서에서도 시트르산 회로로 표기하도록 한다. 시트르산 회로는 다른 생화학 반응에서 사용되는 환원제인 NADH, 아미노산 전구체의 공급원이기도 하다. 많은 생화학적 경로에 대해서 시트르산 회로가 가지는 중요성은 시트르산 회로가 생물에서 가장 먼저 확립된 물질대사 체계 중 하나임을 시사한다. [ 3 ] [ 4 ] 시트르산 회로의 최초 반응은 아세틸 - CoA와 옥살아세트산의 축합 반응에 의해 시트르산이 생성되는 것으로 최초 생성물의 이름을 따서 시트르산 회로로 명명되었다. 여기서 시트르산은 citric acid의 이온화 형태인 citrate로 생물체 내의 pH [ 5 ] 에서는 이온화된 형태가 우세하다. 여기
. " Mitochondrial proton conductance and H / O ratio are independent of electron transport rate in isolated hepatocytes ". 《 Biochem. J. 》 310 ( 2 ) : 379 - 82. PMC 1135905. PMID 7654171. doi : 10. 1042 / bj3100379. ↑ Stryer L, Berg JM, Tymoczko JL ( 2002 ). 〈 Section 18. 6 : The Regulation of Cellular Respiration Is Governed Primarily by the Need for ATP 〉. 《 Biochemistry 》. San Francisco : W. H. Freeman. ISBN 0 - 7167 - 4684 - 0. ↑ Rich PR ( December 2003 ). " The molecular machinery of Keilin's respiratory chain ". 《 Biochem. Soc. Trans. 》 31 ( Pt 6 ) : 1095 - 105. PMID 14641005. doi : 10. 1042 / BST0311095. ↑ " Citric acid cycle variants at MetaCyc ". ↑ Sahara
##소류신, 라이신, 페닐알라닌, 트립토판, 타이로신, 트레오닌 ) 은 케톤생성 ( ketogenic ) 아미노산이다. 탈아미노화된 알라닌, 시스테인, 글리신, 세린, 트레오닌, 트립토판은 피루브산으로 전환되고 옥살아세트산으로 ( 보충대사 반응으로 ) 시트르산 회로로 유입되거나 또는 피루브산에서 아세틸 - CoA로 전환된 다음 CO2와 H2O로 분해될 수 있다. [ 33 ] 지방의 분해에서 트라이글리세라이드 ( 중성 지방 ) 이 가수분해되어 지방산과 글리세롤로 나뉜다. 간에서 글리세롤은 포도당신생합성에서 다이하이드록시아세톤 인산과 글리세르알데하이드 3 - 인산을 거쳐 포도당으로 전환될 수 있다. 많은 조직들에서 특히 심장 및 골격근에서 지방산은 beta 산화로 알려진 과정을 통해 분해된다. beta 산화는 시트르산 회로에서 사용될 수 있는 아세틸 - CoA를 생성한다. 탄소 수가 홀수 개인 지방산의 beta 산화는 프로피오닐 - CoA를 생성하고, 다음에 석시닐 - CoA로 전환되어 보충대사 ( anaplerotic ) 반응의 중간생성물로 시트르산 회로로 유입
##를 다룬다 ). 진핵생물과 원핵생물 간에는 약간의 차이가 존재한다. 아이소시트르산을 alpha - 케토글루타르산으로 전환시키는 반응을 촉매하는 아이소시트르산 탈수소효소는 진핵생물에서는 NAD 의존적인 EC 1. 1. 1. 41 이고, 원핵생물에서는 NADP 의존적인 EC 1. 1. 1. 42 이다. [ 22 ] 비슷하게 말산을 옥살아세트산으로 전환시키는 반응을 촉매하는 말산 탈수소효소는 진핵생물에서는 NAD 의존적인 EC 1. 1. 1. 37 이고, 대부분의 원핵생물에서는 퀴논 의존적인 EC 1. 1. 5. 4 이다. [ 23 ] 석시닐 - CoA를 석신산으로 전환하는 석시닐 - CoA 합성효소가 촉매하는 단계로 상당한 변이가 있는 단계이다. 대부분의 생물들은 EC 6. 2. 1. 5, 석신산 - CoA 연결효소 ( ADP - 형성 ) ( 그 이름에도 불구하고 효소는 ATP 생성 방향으로 작용한다 ) 를 사용한다. 포유류에서는 GTP를 생성하는 효소인 석신산 - CoA 연결효소 ( GDP - 형성 ) ( EC 6. 2
즉, 탈아미노화된 아미노산 ) 은 시트르산 회로에 대해 보충대사 ( anaplerotic ) 효과를 갖는 중간생성물들 ( 예 : 글루탐산 또는 글루타민으로부터 유도된 alpha - 케토글루타르산 ) 로 시트르산 회로로 유입될 수 있다. 또는 류신, 아이소류신, 라이신, 페닐알라닌, 트립토판, 티로신, 트레오닌의 경우 아세틸 - CoA로 전환되어 CO2와 H2O로 산화되거나 케톤체를 형성하는데 사용된다. 케톤체는 간이 아닌 다른 조직에서만 산화되거나 또는 소변이나 호흡을 통해 배설될 수 있다. [ 33 ] 중간생성물로서 시트르산 회로로 유입되는 아미노산들은 미토콘드리아 밖으로 수송되는 말산이 세포질의 옥살아세트산으로 전환되어 궁극적으로 포도당이 만들어지는 포도당생성 ( gluconeogenic ) 아미노산들로 시트르산 회로에서 유출될 수 있다. 반면에 아세토아세틸 - CoA나 아세틸 - CoA를 거쳐 케톤체를 생성하는 아미노산들 ( 류신, 아이소류신, 라이신, 페닐알라닌, 트립토판, 타이로신, 트레오닌 ) 은 케톤생성
##t D, Voet JG ( 2004 ). 《 Biochemistry 》 3판. New York : John Wiley & Sons, Inc. 615쪽. ↑ " The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1937 ". The Nobel Foundation. 2011년 10월 26일에 확인함. ↑ Chandramana, Sudeep. ( 2014 ). Inclusive Growth And Youth Empowerment : Adevelopment Model For Aspirational India. Journal of Science, Technology and Management. 7. 52 - 62. ↑ Krebs, HA ; Johnson, WA ( April 1937 ). " Metabolism of ketonic acids in animal tissues. ". 《 The Biochemical Journal 》 31 ( 4 ) : 645 - 60. PMC 1266984. PMID 16746382. doi : 10. 1042 / bj0310645. ↑ " The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1953 ". The Nobel Foundation. 2011년 10월 26일에 확인함. ↑ Gest H ( 1987 ). " Evolutionary roots of the citric acid cycle in prokaryotes ".
시트르산 회로(영어: citric acid cycle) 또는 TCA 회로(영어: tricarboxylic acid cycle) 또는 크렙스 회로(영어: Krebs cycle)는 세포 호흡의 중간 과정 중 하나로 산소 호흡을 하는 생물에서 탄수화물, 지방, 단백질, 같은 호흡 기질을 분해해서 얻은 아세틸-CoA를 CO2로 산화시키는 과정에서 방출되는 에너지를 ATP(또는 GTP)에 일부 저장하고, 나머지 에너지를 NADH H, FADH2에 저장하는 일련의 화학 반응이다. 생성된 NADH H, FADH2는 전자전달계로 전달되어 산화적 인산화로 ATP를 생성하는데 사용된다. 시트르산 회로에서 최초로 생성되는 화합물을 정확하게 모르던 시절에 이 화합물이 3개의 카복실기를 가지고 있어서 트라이카복실산 회로(tricarboxylic acid cycle, TCA cycle)라고 이름이 붙여졌었다. 후에 이 트라이카복실산이 시트르산(구연산)이라는 것이 밝혀져서 시트르산 회로로 명명되었고, 발견자인 한스 크렙스의 이름을 따서 크렙스 회로라고도 불린다. 현재 대한민국의 고등학교 생명과학 II 교과서에서는 TCA 회로라고 표기되고 있지만, 대학교의 생명과학 개론서, 생화학 교재, 해외 원서에서는 시트르산 회로로 표기하는 경우가 더 많아서 이 문서에서도 시트르산 회로로 표기하도록 한다. 시트르산 회로는 다른 생화학 반응에서 사용되는 환원제인 NADH, 아미노산 전구체의 공급원이기도 하다. 많은 생화학적 경로에 대해서 시트르산 회로가 가지는 중요성은 시트르산 회로가 생물에서 가장 먼저 확립된 물질대사 체계 중 하나임을 시사한다.시트르산 회로의 최초 반응은 아세틸-CoA와 옥살아세트산의 축합 반응에 의해 시트르산이 생성되는 것으로 최초 생성물의 이름을 따서 시트르산 회로로 명명되었다. 여기서 시트르산은 citric acid의 이온화 형태인 citrate로 생물체 내의 pH에서는 이온화된 형태가 우세하다. 여기서 논의되는 다른 ~산들도 생물체 내에서 ~ic acid(-COOH)가 아닌 ~ate(-COO-)의 형태로 주로 존재한다. 시트르산 회로는 아세트산(아세틸-CoA의 아세틸기 부분) 및 물을 소비해서 NAD를 NADH로 환원시키고 부산물로 이산화 탄소를 생성한다. 시트르산 회로에 의해 생성된 NADH는 산화적 인산화 경로로 공급된다. 시트르산 회로와 산화적 인산화를 통해 영양소를 산화시켜 ATP 형태의 사용가능한 화학에너지를 생성한다. 진핵생물에서 시트르산 회로는 미토콘드리아 기질에서 일어나고, 원핵생물에서 시트르산 회로는 세포질에서 일어난다.