TCA 회로

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TCA 회로는 시트르산 회로라고도 한다. 들어온 아세틸 CoA의 탄소 원자 하나는 한 cycle 후에, 다른 탄소 원자는 세 cycle을 돌고 난 후에 이산화탄소로 빠져나간다. 이 회로에 들어오는 아세틸 CoA는 피루브산 유래가 100%가 아니고, 2n개의 탄화수소를 가진 지방을 베타 산화해서 나온 부분도 있다.

해당 작용에서 생성된 피루브산에서 수소와 전자를 뽑아내서, 고에너지인 아세틸-COA를 만든다. 그리고 이 아세틸-COA를 옥살로아세트산 회로에 붙인 후 순환시켜 에너지(GTP)와 후에 벌어지는 전자전달계를 위한 전자수용체(FADH2, NADH+)를 형성한다. 쉽게 말해 비교적 환원된 형태인 케톤이나 알데히드를, 카복실산을 거쳐 이산화탄소 같은 산화된 물질로 뽑아내는 과정에서 생성되는 에너지원을 저장하는 것이다.

이 과정에서 생성되는 물질 중 가장 중요한 네 가지는(말산, 옥살로아세트산, 알파케토글루타르산, 시트르산) 몸에서 가장 중요한 아미노산, 지방산, 핵산 등을 생합성하는 전구체로 쓰인다.

저 모든 과정 중 6탄소에서 5탄소로 가는 탈수소화 반응의 원리를 예시로 살펴보자. 먼저 전자 운반체를 이용해 secondary OH를 케톤으로 산화시키는 쉬운 반응부터 하고, 이어서 유기화학 시간에 배우는 베타-케토산의 자발적인 decarboxylation을 진행하는 걸 알 수 있다. 후자의 과정은 대개 금속 이온 보결족과 효소 내 환경이 전자 이동의 원동력을 제공한다.