クエン酸サイクルはなぜサイクルと呼ばれるのか

クエン酸サイクルは、オキサロ酢酸がアセチルCoAを受け入れることから始まり、サイクルの終点でオキサロ酢酸が再生される。

 したがって、クエン酸サイクルは1つのサイクルとして考えられている。

クエン酸サイクルは、生物の好気性呼吸に関わる化学反応の一部です。

好気性呼吸は、酸素を利用して食物を分解し、ATPの形でエネルギーを産生する役割を担っている。

さらに、解糖過程で生成したピルビン酸を酸化的に脱炭酸した最終生成物がアセチルCoAです。

クエン酸サイクルとは？

クエン酸サイクルは、生体の好気性呼吸の第2段階です。

クレブスサイクル、トリカルボン酸サイクル（TCAサイクル）とも呼ばれる。

 ピルビン酸は、好気性呼吸の第一段階である解糖の最終生成物です。

ピルビン酸は酸化的脱炭酸を受け、アセチル-CoAに変換される。

このアセチルCoAは、クエン酸サイクルで完全に分解され、二酸化炭素と水になる。

クエン酸サイクルでは、アセチル-CoAのアセチル部分がオキサロ酢酸分子と結合し、炭素数6のクエン酸分子を形成する。

そして、クエン酸は一連のステップで酸化され、そこから2つの二酸化炭素分子が放出される。

まず、クエン酸はイソクエン酸に変換され、NAD+分子を還元してα-ケトグルタール酸に酸化される。

α-ケトグルタレートは再び酸化され、スクシニル-CoAになる。

スクシニル-CoAは水から水酸基を取り、コハク酸を形成します。

コハク酸は、FADによってフマル酸に酸化される。

フマル酸に水分子が加わると、リンゴ酸が生成される。

このリンゴ酸は、NAD+によりオキサロ酢酸に酸化還元される。

クエン酸サイクルの反応全体では、グルコース1分子あたり、NADH6個、FADH2個、ATP/GTP2分子が生成される。

：図1 クエン酸サイクル

クエン酸サイクルはなぜサイクルと呼ばれるのか？

クエン酸サイクルの最初の反応は、アセチルCoAとオキサロ酢酸が結合することである。

アセチルCoAは解糖により生成されるピルビン酸の酸化的脱炭酸により得られる。

クエン酸サイクルの一連の反応の最後には、アセチル-CoAは完全に分解され、二酸化炭素と水になる。

オキサロ酢酸は再生される。

そして、別のアセチル-CoA分子と結合することができる。

一連の反応の最後に出発化合物が再生されることから、クエン酸サイクルは1サイクルとみなされる。

結論

クエン酸サイクルの一連の化学反応の出発化合物はオキサロ酢酸です。

一連の反応の終点で再生される。

従って、クエン酸サイクルは1サイクルと考えられる。

オキサロ酢酸は、クエン酸サイクルの最後に生成されるアセチル-CoAと結合する。

アセチル-CoAはクエン酸サイクルの終点で完全に二酸化炭素と水に分解される。