考不上三本也可以背下檸檬酸循環

檸檬酸循環是進化上相當保守的過程。如果不考慮立體異構,我們可以發現其中絕大多數反應過程可以在非酶促條件下進行,並且是高中化學的知識完全可以理解的反應。

反應的起始原料是乙醯輔酶 A草醯乙酸。經過一個非常典型的羥醛 (aldol) 反應生成檸檬酸

我們希望氧化這貨,然而檸檬酸作為叔醇是不能被氧化的。不過還好羥基的 beta-碳有氫。於是消去並按照反馬氏規則加水變成異檸檬酸

現在它終於是個仲醇了,按照我們高中化學的知識可以被氧化了。然而氧化的產物是一個 beta-酮酸,易於脫羧。脫羧之後的產物就是 alpha-酮戊二酸

現在注意到它是一個 alpha-酮酸,有還原性,很容易就會被氧化為丁二酸並脫去二氧化碳。

進行到這步時,得到一個相當穩定的結構,然而氧化還得繼續,循環還得繼續。線粒體基質已經無法提供如此強的氧化性環境了,所以這一步在線粒體內膜進行,氧化劑也不是 NADH 是 FADH2. 這也是整個循環中最不像典型高中課本里的反應了—R1CH2CH2R2 脫氫生成 R1CH=CHR2, 丁二酸脫氫生成丁烯二酸

接下來就非常簡單了,所以回到了線粒體基質。烯烴加水,氧化,我們又回到了草醯乙酸,開始新一輪循環。

以上。。。
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