TCA 회로
다른 표기 언어 TCA cycle 동의어 시트르산 회로, 크레브스 회로, Krebs cycle, 트리카르복시산회로, tricarboxylic acid cycle, 삼카르복실산회로, 구연산 회로요약 이 회로의 반응은 1937년 처음으로 H.A. 크레브스 경에 의해 완성되었고, 동물·식물·미생물·곰팡이 등의 세포를 포함한 수많은 형태의 세포에서 입증되었다. 따라서 이 회로는 여러 형태의 생물이 공유하는 세포의 화학적 특성 가운데 하나이다. TCA 회로는 물질대사에서 가장 중요한 화합물 중의 하나인 아세틸조효소 A가 옥살로아세트산과 반응하여 시트르산을 생성하면서 시작된다. 아세틸조효소 A에서 2개의 탄소로 된 아세틸기는 당·지방산·글리세롤의 불완전 산화에 의해 가장 자주 나타나는 생성물이다. 연속되는 효소의 촉매반응에서 10개의 중간생성물이 만들어지는데, 이들 가운데 많은 중간 산물들은 세포에 의해 합성되는 화합물에 탄소를 공급하기 위해 이용된다. 이 회로는 말산이 옥살로아세트산으로 전환되면서 끝나 새로운 회로를 시작하게 된다.
이 회로의 반응은 1937년 처음으로 H.A. 크레브스 경에 의해 완성되었고, 동물·식물·미생물·곰팡이 등의 세포를 포함한 수많은 형태의 세포에서 입증되었다. 따라서 이 회로는 여러 형태의 생물이 공유하는 세포의 화학적 특성 가운데 하나이다.
회로의 각 단계는 각각 특정한 효소에 의한 촉매작용을 받는다. 미생물을 제외한 동식물에서는 이들 효소 및 생성된 에너지를 적절히 이용하는 데 관련된 단백질들이 미토콘드리아라는 고도로 조직화된 세포내기관에 있다. 에너지 이용에 관련된 효소들은 반응 순서가 자연스럽고 빠르게 일어나며, 에너지를 효율적으로 이용할 수 있도록 배열되어 있다. 미생물에서는 이러한 효소들이 세포막에 배열되어 있다.
TCA 회로는 물질대사에서 가장 중요한 화합물 중의 하나인 아세틸조효소 A(acetyl coenzyme A/Acetyl Co A)가 옥살로아세트산과 반응하여 시트르산을 생성하면서 시작된다. 아세틸조효소 A에서 2개의 탄소로 된 아세틸기는 당·지방산·글리세롤의 불완전 산화에 의해 가장 자주 나타나는 생성물이다.
연속되는 효소의 촉매반응에서 10개의 중간생성물이 만들어지는데, 즉 시스-아코니티산, 아이소시트르산, 옥살숙신산, α-옥소글루타르산과 이산화탄소, 숙신산과 이산화탄소와 아데노신삼인산(adenosine triphosphate/ATP), 푸마르산, 말산이 이에 해당한다. 이들 가운데 많은 중간 산물들은 세포에 의해 합성되는 화합물에 탄소를 공급하기 위해 이용된다.
이 회로는 말산이 옥살로아세트산으로 전환되면서 끝나 새로운 회로를 시작하게 된다. 이 회로는 1번의 순환으로 옥살로아세트산을 재형성하고 2분자의 이산화탄소와 1분자의 ATP를 생성한다. 순환과정에서 형성된 중간화합물로부터 이탈한 수소원자는 전자전달계를 통해 최종적으로 산소에 전달된다. 산소에 의한 수소원자의 산화는 호기성 생물이 섭취한 음식물 내에 들어 있는 대량의 에너지를 ATP로 전환·저장시키는 기능을 한다.
산화적 인산화과정으로 알려진 이같은 반응들은 생물체가 이용할 수 있는 에너지 형태인 ATP를 생성하는 가장 중요한 수단이다.→ 물질대사