TCA 회로
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TCA 회로(Tricarboxylic Acid Cycle)는 호흡의 최종 경로로, 시트르산 회로(Citric Acid Cycle)나 크레브스 회로(Krebs Cycle)라고도 한다.
[편집] 개요
호흡, 즉 물질대사의 최종 경로로, 도입부에서 생기는 시트르산의 특성을 딴 것이다(시트르산에는 3개의 카복실기가 있다). 발견자인 영국의 한스 크렙스(Hans Krebs)의 이름을 붙여 크렙스 회로라고도 한다.
탄수화물이 해당의 과정을 거치거나 지방이 분해되어 아세틸기로 변환되면 조효소 A(Coenzyme A, CoA)와 결합해 활성 아세트산이라고도 불리우는, 아세틸 CoA(Acetyl Coenzyme A)가 된다. TCA 회로의 전체적 과정은 아래와 같다.
[편집] 과정
- 이 분자에 물 한 분자를 추가하여 옥살아세트산(Oxaloacetic Acid)과 결합시키면 시트르산이 된다. 조효소 A는 다시 돌아가 아세틸기와 결합한다.
- 시트르산에 시트르산 탈수효소(Citric acid dehydrase)를 가하면 아코니트산(Aconitic acid)이 된다.
- 여기에 아코니트산 가수효소(Aconitic acid Hydrase)와 함께 물 한 분자를 가하면 아이소시트르산(Isocitric acid)으로 변한다.
- 아이소시트르산은 NAD+(TPN)에 두 개의 수소 이온과 두 개의 전자를 넘겨 주어 옥살숙신산(Oxalosuccinic Acid)으로 변하고, NAD+는 NADH(TPNH2)가 된다.
- 옥살숙신산은 이산화탄소 한 분자를 방출하고 알파케토글루타르산(α-Ketoglutaric Acid)이 된다.
- 알파케토글루타르산은 또 한 분자의 이산화탄소를 방출하고 NAD+(DPN)에 두 개의 수소 이온과 두 개의 전자를 넘겨 주며 동시에 CoA과 결합하여 숙신산 CoA(Succinyl Coenzyme A)가 되며, 앞의 NAD+는 NADH(DPNH2)가 된다.
- 숙신산 CoA는 다시 CoA와 떨어지며 ADP(Adenosine Diphosphate)와 인산에 에너지를 공급, 숙신산(Succinic Acid)이 된다(앞에서 ADP+Pi->ATP+H2O).
- 숙신산은 FAD(Fe2+ FA+)에 두 새의 수소 이온과 두 개의 전자를 넘겨 주어 FADH2(Fe2+ FA-H)를 만들고 푸마르산(Fumaric Acid)이 된다.
- 푸마르산에 푸마르산 가수효소(Fumaric acid hydrase)와 물 분자를 첨가하여 말산(Malic Acid)을 만든 후,
- NAD+(DPN)에 두 개의 수소 이온과 두 개의 전자를 넘겨 주어 NADH(DPNH2)를 만들면 맨 처음의 옥살아세트산이 된다.
[편집] 결과
TCA 회로로부터 1분자의 ATP, 3분자의 NADH, 1분자의 FADH2를 얻을 수 있다. 포도당으로부터 두 개의 아세틸기가 생겨나므로, 해당 이후 포도당 한 분자에서 얻을 수 있는 것은 위의 두 배이다. 또한 앞의 분자들은 또 다른 과정을 통해 ATP를 만들며, 낮은 에너지의 수소 이온과 전자는 산소와 결합하여 물을 만든다.
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