乙酰-CoA+3NAD++FAD+ADP+Pi+CoA-SH—→2CO2+3NADH+FADH2+ATP+3H++CoA-SH
1、CO?的生成,循環中有兩次脫羧基反應(反應3和反應4)兩次都同時有脫氫作用,但作用的機理不同,由異檸檬酸脫氫酶所催化的β氧化脫羧,輔酶是nad+,它們先使底物脫氫生成草酰琥珀酸,然后在Mn2+或Mg2+的協同下,脫去羧基,生成α-酮戊二酸。α-酮戊二酸脫氫酶系所催化的α氧化脫羧反應和前述丙酮酸脫氫酶系所催經的反應基本相同。應當指出,通過脫羧作用生成CO?,是機體內產生CO?的普遍規律,由此可見,機體CO?的生成與體外燃燒生成Co2的過程截然不同。
2、三羧酸循環的四次脫氫,其中三對氫原子以NAD+為受氫體,一對以FAD為受氫體,分別還原生成NADH+H+和FADH2。它們又經線粒體內遞氫體系傳遞,最終與氧結合生成水,在此過程中釋放出來的能量使adp和pi結合生成ATP,凡NADH+H+參與的遞氫體系,每2H氧化成一分子H?O,生成分子2.5ATP,而FADH2參與的遞氫體系則生成1.5分子ATP,再加上三羧酸循環中一次底物磷酸化產生一分子ATP,那么,一分子檸檬酸參與三羧酸循環,直至循環終末共生成10分子ATP。
3、乙酰-CoA中乙酰基的碳原子,乙酰-CoA進入循環,與四碳受體分子草酰乙酸縮合,生成六碳的檸檬酸,在三羧酸循環中有二次脫羧生成2分子CO?,與進入循環的二碳乙酰基的碳原子數相等,此時乙酰輔酶A中的2個碳已全部轉變為CO?,同時其中的一部分能量已轉變成了NADH和ATP中的能量。
4、三羧酸循環的中間產物,從理論上講,可以循環不消耗,但是由于循環中的某些組成成分還可參與合成其他物質,而其他物質也可不斷通過多種途徑而生成中間產物,所以說三羧酸循環組成成分處于不斷更新之中。
下面以轉氨基作用偶聯尿素循環為例,TCA的中間產物可以作為其他代謝途徑的前體。
例如草酰乙酸——→天冬氨酸(Asp)
α-酮戊二酸——→谷氨酸(Glu)
草酰乙酸——→丙酮酸——→丙氨酸(Ala)
其中丙酮酸羧化酶催化的生成草酰乙酸的反應最為重要。因為草酰乙酸的含量多少,直接影響循環的速度,因此不斷補充草酰乙酸是使三羧酸循環得以順利進行的關鍵。三羧酸循環中生成的蘋果酸和草酰乙酸也可以脫羧生成丙酮酸,再參與合成許多其他物質或進一步氧化。