生物化學/三羧酸迴圈
檸檬酸迴圈，也稱為三羧酸迴圈（TCA），是糖類、脂肪和蛋白質氧化進行的代謝途徑。迴圈的組成部分位於真核生物的線粒體基質中。但重要的是要知道，真核生物的細胞質中也包含檸檬酸迴圈酶的胞質異構體。對於原核生物，檸檬酸迴圈元素必須存在於細胞質中。
糖酵解和其他代謝功能獲得的丙酮酸不能直接進入檸檬酸迴圈。丙酮酸在不可逆的方式下透過丙酮酸脫氫酶複合體轉化為乙醯輔酶A。在這個反應結束時，細胞質中的丙酮酸被降解，新形成的乙醯輔酶A被釋放到線粒體中。然後乙醯輔酶A能夠遇到檸檬酸迴圈酶，因為沒有屏障阻止這一事件。
檸檬酸迴圈的第一步反應是乙醯輔酶A 與草醯乙酸縮合合成檸檬酸。第一步具有高度負的 ΔG 值，這是這個步驟不可逆的標誌之一。
第二個反應使用檸檬酸作為底物，生成異檸檬酸。然而，催化該反應的酶透過兩步完成其工作。首先使用檸檬酸，形成順烏頭酸。下一步，順烏頭酸酶被用來生成異檸檬酸。這解釋了酶名稱的來源。在這裡，ΔG 是正的，但反應仍然繼續朝產物方向進行，為什麼？答案是基於勒沙特列原理。根據勒沙特列原理，反應傾向於朝數量減少的方向進行。在這個步驟中，異檸檬酸脫氫酶（下一步的催化劑）對異檸檬酸的消耗導致反應朝產物方向進行。
在第三步中，異檸檬酸透過異檸檬酸脫氫酶轉化為α-酮戊二酸。該反應具有負的 ΔG，因此是不可逆的。
第四步包括α-酮戊二酸在名為α-酮戊二酸脫氫酶的酶的幫助下氧化為琥珀醯輔酶A。第四步被稱為克雷布斯迴圈的最後一個不可逆步驟。
在第五步反應中，可以看到從琥珀醯輔酶A 到琥珀酸的轉變。該步驟是可逆的，但由於勒沙特列原理，它仍然朝產物方向進行。
第六步由一種酶催化，這種酶同時也是TCA迴圈和電子傳遞鏈（ETC）的成員。該酶有兩個名稱，稱為複合體II 和琥珀酸脫氫酶。它使用琥珀酸並釋放延胡索酸。
在第七步中，觀察到延胡索酸轉化為蘋果酸。該反應是可逆的。然而，該步驟中發現的酶具有高度立體特異性，只使用 L-蘋果酸和反式延胡索酸（延胡索酸）作為底物。
第八步是最後一步，蘋果酸氧化為草醯乙酸。
克雷布斯迴圈的調節透過調節迴圈中不可逆步驟的酶來實現。但也可以透過調節丙酮酸脫氫酶來控制，因為這種酶為迴圈提供了主要的底物乙醯輔酶A。有關丙酮酸脫氫酶的調節，請查閱生物化學/丙酮酸轉化為乙醯輔酶A頁面。
克雷布斯迴圈既作為合成代謝途徑，也作為分解代謝途徑。這一事件使其成為一個兩棲代謝途徑。如果它們被用作其他化合物的先驅，迴圈如何繼續？答案是補充反應，它們負責補充途徑中間體，並利用 NADP+ 來完成這項任務。
- Nelson, D. L., Lehninger, A. L., & Cox, M. M. (2008). Lehninger principles of biochemistry.