ATPを産み出すための回路のひとつ「クエン酸回路」を詳細まで解説します

ATPを産み出すための回路のひとつ「クエン酸回路」を詳細まで解説します

1.クエン酸回路の結論

クエン酸回路はATPを効率よく生み出せるための仕組みとしてはとても優秀です。
クエン酸回路に入るための材料は糖質、脂質、たんぱく質いずれも可能ですが、一番効率がいいのは脂質であることは間違いないです。
糖質は量の割にはATPの量がかなり少ないです。
たんぱく質は間違えると筋肉を分解してエネルギーを得ることになるので要注意です。
そういうわけでクエン酸回路を回せる環境になるということは体にとってはとてもいいことだといえます。

2.クエン酸回路

クエン酸回路（クエンさんかいろ）とは好気的代謝に関する最も重要な生化学反応回路であり、酸素呼吸を行う生物全般に見られる。1937年にドイツの化学者ハンス・クレブスが発見し、この功績により1953年にノーベル生理学・医学賞を受賞している。
解糖や脂肪酸のβ酸化によって生成するアセチルCoAがこの回路に組み込まれ、酸化されることによって、電子伝達系で用いられるNADHなどが生じ、効率の良いエネルギー生産を可能にしている。またアミノ酸などの生合成の前駆体も供給する。
クエン酸回路の呼称は高等学校の生物学でよく用いられるが、大学以降ではTCA回路、TCAサイクル (tricarboxylic acid cycle) と呼ばれる場合が多い。その他に、トリカルボン酸回路、クレブス回路 (Krebs cycle) などと呼ばれる場合もある。

引用元：クエン酸回路@wiki

3.クエン酸回路の説明の使い分け

4.クエン酸回路（入門・簡易版）

初心者向けに電子伝達系でのATP換算を込みで計算
その回路内で直接ATP換算
特に重要な部分のみの抽出

5.クエン酸回路（中級・詳細版）

電子伝達系でのATP換算は行わない
物質の化学式（一部の物質のみ）
物質の化学式の計算（NAD⁺とFADを含まない・H₂と扱う）

6.クエン酸回路（上級・完全版）

酵素の種類
補酵素
反応の種類
物質の化学式（すべての物質）
物質の化学式の計算（NAD⁺とFADを含む）

4.クエン酸回路（入門・簡易版）

クエン酸回路（入門・簡易版）

クエン酸回路の材料

アセチルCoA

解糖系からはピルビン酸→アセチルCoA + 1 NADH₂⁺
脂肪酸からはアシルCoA→アセチルCoA
材料物：アセチルCoA（活性酢酸）

クエン酸回路・投入

アセチルCoA→（クエン酸回路）→クエン酸

クエン酸回路中のオキサロ酢酸と水を利用して、作られたアセチルCoAと合体させていく
そうしてクエン酸が出来上がり、クエン酸回路の継続を続行することができる
使用物：オキサロ酪酸＋アセチルCoA＋水
獲得物：クエン酸

クエン酸回路・回転

クエン酸→（クエン酸回路）→オキサロ酢酸

いくつかの多くの化学反応がクエン酸回路内で行われ、最終的にはオキサロ酢酸まで回っていく
クエン酸→イソクエン酸→α-ケトグルタル酸→コハク酸→フマル酸→リンゴ酸→オキサロ酪酸
使用物：クエン酸
獲得物：オキサロ酪酸
獲得ATP：1 ATP + 3 NADH₂⁺ + 1 FADH₂

クエン酸回路・再投入

オキサロ酢酸→（クエン酸回路）→クエン酸

クエン酸回路・投入と全くの一緒です。
材料のアセチルCoAがある限りずっと回り続けます。
使用物：オキサロ酪酸＋アセチルCoA＋水
獲得物：クエン酸

END

ATP収支

クエン酸回路を１周終えたときのATP収支を計算します。
そしてここでは、解糖系におけるピルビン酸からアセチルCoAへの副産物のNADH₂⁺は数に入れません。
あくまでもクエン酸回路の中だけでの計算になります。
NADH₂⁺とFADH₂⁺が効率よくATPに変換されることを想定して、
NADH₂⁺ = 3 ATP
FADH₂ = 2 ATP
とします。
合計ATP計算：1 ATP + 3 NADH₂⁺ + 1 FADH₂ = 1 + 3 x 3 + 2 x 1 = 12 ATP
合計ATP：12 ATP

5.クエン酸回路（中級・詳細版）

クエン酸回路（中級・詳細版）

クエン酸回路・材料（中級・詳細版）

クエン酸回路の材料-No.1

ピルビン酸→アセチルCoA

★ピルビン酸：C₃H₄O₃
☆補酵素A(CoA-SH)：C₂₁H₃₆N₇O₁₆P₃S
☆二酸化炭素：CO₂
☆水素：H₂
★アセチルCoA ：C₂₃H₃₈N₇O₁₇P₃S

ピルビン酸+補酵素A(CoA-SH)
→アセチルCoA+二酸化炭素+水素
C₃H₄O₃+C₂₁H₃₆N₇O₁₆P₃S
→C₂₃H₃₈N₇O₁₇P₃S+CO₂+H₂
水素はNADH₂⁺へ

クエン酸回路の材料-No.2

脂肪酸のβ酸化→アセチルCoA

別記事作成予定（β酸化）
少々お待ち下さい

パルミチン酸+補酵素A（CoA-SH)+他→アセチルCoA+水素×2
材料：C₁₆H₃₂O₂+C₂₁H₃₆N₇O₁₆P₃S+他（一部略）
できるもの：C₂₃H₃₈N₇O₁₇P₃S+2H₂
１つの水素はNADH₂⁺へ
１つの水素はFADH₂へ

クエン酸回路・回路（中級・詳細版）

クエン酸回路・投入

アセチルCoA→クエン酸

★オキサロ酢酸：C₄H₄O₅
★アセチルCoA ：C₂₃H₃₈N₇O₁₇P₃S
☆水：H₂O
☆補酵素A(CoA-SH)：C₂₁H₃₆N₇O₁₆P₃S
★クエン酸：C₆H₈O₇

オキサロ酢酸+水+アセチルCoA
→クエン酸+補酵素A(CoA-SH)
C₄H₄O₅+H₂O+C₂₃H₃₈N₇O₁₇P₃S
→C₆H₈O₇+C₂₁H₃₆N₇O₁₆P₃S

クエン酸回路・前半-No.1(No.1)

クエン酸→シス－アコニット酸

★クエン酸　　　　　：C₆H₈O₇
☆水：H₂O
★シス－アコニット酸：C₆H₆O₆

クエン酸
→シス-アコニット酸+水
C₆H₈O₇
→C₆H₆O₆+H₂O

クエン酸回路・前半-No.2(No.2)

シス－アコニット酸→イソクエン酸

★シス－アコニット酸：C₆H₆O₆
☆水：H₂O
★イソクエン酸：C₆H₈O₇

シス-アコニット酸+水
→イソクエン酸
C₆H₆O₆+H₂O
→C₆H₈O₇

クエン酸回路・前半-No.3(No.3)

イソクエン酸→オキサロコハク酸

★イソクエン酸：C₆H₈O₇
☆水素：H₂
★オキサロコハク酸：C₆H₆O₇

イソクエン酸
→オキサロコハク酸+水素
C₆H₈O₇
→C₆H₆O₇+H₂
水素はNADH₂⁺へ

クエン酸回路・前半-No.4(No.4)

オキサロコハク酸→α-ケトグルタル酸

★オキサロコハク酸：C₆H₆O₇
☆二酸化炭素：CO₂
★α-ケトグルタル酸：C₅H₆O₅

オキサロコハク酸
→α-ケトグルタル酸+二酸化炭素
C₆H₆O₇
→C₅H₆O₅+CO₂

クエン酸回路・後半-No.1(No.5)

α-ケトグルタル酸→スクシニルCoA

★α-ケトグルタル酸：C₅H₆O₅
☆補酵素A(CoA-SH)：C₂₁H₃₆N₇O₁₆P₃S
☆二酸化炭素：CO₂
☆水素：H₂
★スクシニルCoA ：C₂₅H₄₀N₇O₁₉P₃S

α-ケトグルタル酸+補酵素A(CoA-SH)
→スクシニルCoA+二酸化炭素+水素
C₅H₆O₅+C₂₁H₃₆N₇O₁₆P₃S
→C₂₅H₄₀N₇O₁₉P₃S+CO₂+H₂
水素はNADH₂⁺へ

クエン酸回路・後半-No.2(No.6)

スクシニルCoA→コハク酸

★スクシニルCoA ：C₂₅H₄₀N₇O₁₉P₃S
☆水：H₂O
☆補酵素A(CoA-SH)：C₂₁H₃₆N₇O₁₆P₃S
★コハク酸：C₄H₆O₄

スクシニルCoA+水
→コハク酸+補酵素A(CoA-SH)
C₂₅H₄₀N₇O₁₉P₃S+H₂O
→C₄H₆O₄+C₂₁H₃₆N₇O₁₆P₃S
※ここでの水は厳密にいうと水ではなくリン酸やGDPに含まれる水分子
コハク酸産出と同時にGTPもできています。

クエン酸回路・後半-No.3(No.7)

コハク酸→フマル酸

★コハク酸：C₄H₆O₄
☆水素：H₂
★フマル酸：C₄H₄O₄

コハク酸
→フマル酸+水素
C₄H₆O₄
→C₄H₄O₄+H₂
水素はFADH₂へ

クエン酸回路・後半-No.4(No.8)

フマル酸→リンゴ酸

★フマル酸：C₄H₄O₄
☆水：H₂O
★リンゴ酸：C₄H₆O₅

フマル酸+水
→リンゴ酸
C₄H₄O₄+H₂O
→C₄H₆O₅

クエン酸回路・後半-No.5(No.9)

リンゴ酸→オキサロ酢酸

★リンゴ酸：C₄H₆O₅
☆水素：H₂
★オキサロ酢酸：C₄H₄O₅

リンゴ酸
→オキサロ酢酸+水素
C₄H₆O₅
→C₄H₄O₅+H₂
水素はNADH₂⁺へ

クエン酸回路・後半-No.6(No.10)(再投入)

オキサロ酢酸→クエン酸

★オキサロ酢酸    ：C₄H₄O₅
★アセチルCoA    ：C₂₃H₃₈N₇O₁₇P₃S
☆水：H₂O
☆補酵素A(CoA-SH)：C₂₁H₃₆N₇O₁₆P₃S
★クエン酸    ：C₆H₈O₇

オキサロ酢酸+水+アセチルCoA
→クエン酸+補酵素A(CoA-SH)
C₄H₄O₅+H₂O+C₂₃H₃₈N₇O₁₇P₃S
→C₆H₈O₇+C₂₁H₃₆N₇O₁₆P₃S

END

収支

クエン酸回路を１周終えたときの収支を計算します。
そしてここでは、解糖系におけるピルビン酸からアセチルCoAへの副産物のNADH₂⁺は数に入れません。
また、β酸化による副産物のNADH₂⁺とFADH₂も数に入れません。
あくまでもクエン酸回路の中だけでの計算になります。
獲得物：1 GTP + 3 NADH₂⁺ + 1 FADH₂

クエン酸回路（中級・詳細版・色付き）

クエン酸回路・材料（中級・詳細版・色付き）

クエン酸回路の材料-No.1

ピルビン酸→アセチルCoA

★ピルビン酸：C₃H₄O₃
☆補酵素A(CoA-SH)：C₂₁H₃₆N₇O₁₆P₃S
☆二酸化炭素：CO₂
☆水素：H₂
★アセチルCoA ：C₂₃H₃₈N₇O₁₇P₃S

ピルビン酸+補酵素A(CoA-SH)
→アセチルCoA+二酸化炭素+水素
C₃H₄O₃+C₂₁H₃₆N₇O₁₆P₃S
→C₂₃H₃₈N₇O₁₇P₃S+CO₂+H₂
水素はNADH₂⁺へ

クエン酸回路の材料-No.2

脂肪酸のβ酸化→アセチルCoA

別記事作成予定（β酸化）
少々お待ち下さい

クエン酸回路・回路（中級・詳細版・色付き）

クエン酸回路・投入

アセチルCoA→クエン酸

★オキサロ酢酸：C₄H₄O₅
★アセチルCoA ：C₂₃H₃₈N₇O₁₇P₃S
☆水：H₂O
☆補酵素A(CoA-SH)：C₂₁H₃₆N₇O₁₆P₃S
★クエン酸：C₆H₈O₇

オキサロ酢酸+水+アセチルCoA
→クエン酸+補酵素A(CoA-SH)
C₄H₄O₅+H₂O+C₂₃H₃₈N₇O₁₇P₃S
→C₆H₈O₇+C₂₁H₃₆N₇O₁₆P₃S

クエン酸回路・前半-No.1(No.1)

クエン酸→シス－アコニット酸

★クエン酸　　　　　：C₆H₈O₇
☆水：H₂O
★シス－アコニット酸：C₆H₆O₆

クエン酸
→シス-アコニット酸+水
C₆H₈O₇
→C₆H₆O₆+H₂O

クエン酸回路・前半-No.2(No.2)

シス－アコニット酸→イソクエン酸

★シス－アコニット酸：C₆H₆O₆
☆水：H₂O
★イソクエン酸：C₆H₈O₇

シス-アコニット酸+水
→イソクエン酸
C₆H₆O₆+H₂O
→C₆H₈O₇

クエン酸回路・前半-No.3(No.3)

イソクエン酸→オキサロコハク酸

★イソクエン酸：C₆H₈O₇
☆水素：H₂
★オキサロコハク酸：C₆H₆O₇

イソクエン酸
→オキサロコハク酸+水素
C₆H₈O₇
→C₆H₆O₇+H₂
水素はNADH₂⁺へ

クエン酸回路・前半-No.4(No.4)

オキサロコハク酸→α-ケトグルタル酸

★オキサロコハク酸：C₆H₆O₇
☆二酸化炭素：CO₂
★α-ケトグルタル酸：C₅H₆O₅

オキサロコハク酸
→α-ケトグルタル酸+二酸化炭素
C₆H₆O₇
→C₅H₆O₅+CO₂

クエン酸回路・後半-No.1(No.5)

α-ケトグルタル酸→スクシニルCoA

★α-ケトグルタル酸：C₅H₆O₅
☆補酵素A(CoA-SH)：C₂₁H₃₆N₇O₁₆P₃S
☆二酸化炭素：CO₂
☆水素：H₂
★スクシニルCoA ：C₂₅H₄₀N₇O₁₉P₃S

クエン酸回路・後半-No.2(No.6)

スクシニルCoA→コハク酸

★スクシニルCoA ：C₂₅H₄₀N₇O₁₉P₃S
☆水：H₂O
☆補酵素A(CoA-SH)：C₂₁H₃₆N₇O₁₆P₃S
★コハク酸：C₄H₆O₄

クエン酸回路・後半-No.3(No.7)

コハク酸→フマル酸

★コハク酸：C₄H₆O₄
☆水素：H₂
★フマル酸：C₄H₄O₄

コハク酸
→フマル酸+水素
C₄H₆O₄
→C₄H₄O₄+H₂
水素はFADH₂へ

クエン酸回路・後半-No.4(No.8)

フマル酸→リンゴ酸

★フマル酸：C₄H₄O₄
☆水：H₂O
★リンゴ酸：C₄H₆O₅

フマル酸+水
→リンゴ酸
C₄H₄O₄+H₂O
→C₄H₆O₅

クエン酸回路・後半-No.5(No.9)

リンゴ酸→オキサロ酢酸

★リンゴ酸：C₄H₆O₅
☆水素：H₂
★オキサロ酢酸：C₄H₄O₅

リンゴ酸
→オキサロ酢酸+水素
C₄H₆O₅
→C₄H₄O₅+H₂
水素はNADH₂⁺へ

クエン酸回路・後半-No.6(No.10)(再投入)

オキサロ酢酸→クエン酸

オキサロ酢酸+水+アセチルCoA
→クエン酸+補酵素A(CoA-SH)
C₄H₄O₅+H₂O+C₂₃H₃₈N₇O₁₇P₃S
→C₆H₈O₇+C₂₁H₃₆N₇O₁₆P₃S

END

収支

6.クエン酸回路（上級・完全版）

クエン酸回路（上級・完全版）

クエン酸回路・材料（上級・完全版）

クエン酸回路の材料-No.1

ピルビン酸→アセチルCoA

酵素：ピルビン酸デヒドロゲナーゼ、ジヒドロリポイルデヒドロゲナーゼ、ジヒドロリポイルトランスアセチラーゼ
EC番号：EC 1.2.4.1、EC 1.8.1.4、EC 2.3.1.12
補酵素：ビタミンB1（ピルビン酸デヒドロゲナーゼ複合体）、パントテン酸（補酵素A）、ナイアシン（NAD⁺）、α-リポ酸

★ピルビン酸：C₃H₄O₃
☆補酵素A(CoA-SH)：C₂₁H₃₆N₇O₁₆P₃S
☆NAD⁺ ：C₂₁H₂₇N₇O₁₄P₂
☆NADH₂⁺ ：C₂₁H₂₉N₇O₁₄P₂
☆二酸化炭素：CO₂
★アセチルCoA ：C₂₃H₃₈N₇O₁₇P₃S

ピルビン酸 + 補酵素A(CoA-SH) + NAD⁺
→アセチルCoA + 二酸化炭素 + NADH₂⁺
C₃H₄O₃+C₂₁H₃₆N₇O₁₆P₃S+C₂₁H₂₇N₇O₁₄P₂
→C₂₃H₃₈N₇O₁₇P₃S+CO₂+C₂₁H₂₉N₇O₁₄P₂

クエン酸回路の材料-No.2

脂肪酸のβ酸化→アセチルCoA

別記事作成予定（β酸化）
少々お待ち下さい

パルミチン酸 + 補酵素A(CoA-SH) + NAD⁺ + FAD+ 他
→アセチルCoA + NADH₂⁺ + FADH₂
C₁₆H₃₂O₂+C₂₁H₃₆N₇O₁₆P₃S+C₂₁H₂₇N₇O₁₄P₂+C₂₇H₃₃N₉O₁₅P₂+他（一部略）
→C₂₃H₃₈N₇O₁₇P₃S+C₂₁H₂₉N₇O₁₄P₂+C₂₇H₃₅N₉O₁₅P₂

クエン酸回路・回路（上級・完全版）

クエン酸回路・投入

アセチルCoA→クエン酸

酵素：クエン酸シンターゼ（不可逆反応）
EC番号：EC 2.3.3.1
補酵素：パントテン酸（補酵素A）
反応のタイプ：アルドール縮合

オキサロ酢酸+水+アセチルCoA
→クエン酸+補酵素A(CoA-SH)
C₄H₄O₅+H₂O+C₂₃H₃₈N₇O₁₇P₃S
→C₆H₈O₇+C₂₁H₃₆N₇O₁₆P₃S

クエン酸回路・前半-No.1(No.1)

クエン酸→シス-アコニット酸

酵素：アコニターゼ（可逆反応）
EC番号：EC 4.2.1.3
補酵素：鉄
反応のタイプ：脱水反応

★クエン酸：C₆H₈O₇
☆水：H₂O
★シス－アコニット酸：C₆H₆O₆

クエン酸
→シス-アコニット酸+水
C₆H₈O₇
→C₆H₆O₆+H₂O

クエン酸回路・前半-No.2(No.2)

シス-アコニット酸→イソクエン酸

酵素：アコニターゼ（可逆反応）
EC番号：EC 4.2.1.3
補酵素：鉄
反応のタイプ：水和反応

★シス－アコニット酸：C₆H₆O₆
☆水：H₂O
★イソクエン酸：C₆H₈O₇

シス-アコニット酸+水
→イソクエン酸
C₆H₆O₆+H₂O
→C₆H₈O₇

クエン酸回路・前半-No.3(No.3)

イソクエン酸→オキサロコハク酸

酵素：イソクエン酸デヒドロゲナーゼ（可逆反応）
EC番号：EC 1.1.1.41
補酵素：ナイアシン（NAD⁺）
反応のタイプ：NAD⁺の酸化（NAD⁺→NADH₂⁺）

★イソクエン酸    ：C₆H₈O₇
☆NAD⁺    ：C₂₁H₂₇N₇O₁₄P₂
☆NADH₂⁺    ：C₂₁H₂₉N₇O₁₄P₂
★オキサロコハク酸：C₆H₆O₇

イソクエン酸+NAD⁺
→オキサロコハク酸+NADH₂⁺
C₆H₈O₇+C₂₁H₂₇N₇O₁₄P₂
→C₆H₆O₇+C₂₁H₂₉N₇O₁₄P₂

クエン酸回路・前半-No.4(No.4)

オキサロコハク酸→α-ケトグルタル酸

酵素：イソクエン酸デヒドロゲナーゼ（不可逆反応）
EC番号：EC 1.1.1.42
補酵素：ナイアシン（NAD⁺）
反応のタイプ：脱炭酸

★オキサロコハク酸：C₆H₆O₇
☆二酸化炭素：CO₂
★α-ケトグルタル酸：C₅H₆O₅

オキサロコハク酸
→α-ケトグルタル酸+二酸化炭素
C₆H₆O₇
→C₅H₆O₅+CO₂

クエン酸回路・後半-No.1(No.5)

α-ケトグルタル酸→スクシニルCoA

酵素：α-ケトグルタル酸デヒドロゲナーゼ（不可逆反応）
EC番号：EC 1.2.4.2、EC 1.8.1.4、EC 2.3.1.61
補酵素：パントテン酸（補酵素A）、ナイアシン（NAD⁺）、ビタミンB1、α-リポ酸
反応のタイプ：脱炭酸、NAD⁺の酸化（NAD⁺→NADH₂⁺）

★α-ケトグルタル酸：C₅H₆O₅
☆補酵素A(CoA-SH)：C₂₁H₃₆N₇O₁₆P₃S
☆NAD⁺ ：C₂₁H₂₇N₇O₁₄P₂
☆NADH₂⁺ ：C₂₁H₂₉N₇O₁₄P₂
☆二酸化炭素：CO₂
★スクシニルCoA ：C₂₅H₄₀N₇O₁₉P₃S

α-ケトグルタル酸+補酵素A(CoA-SH)+NAD⁺
→スクシニルCoA+二酸化炭素+NADH₂⁺
C₅H₆O₅+C₂₁H₃₆N₇O₁₆P₃S+C₂₁H₂₇N₇O₁₄P₂
→C₂₅H₄₀N₇O₁₉P₃S+CO₂+C₂₁H₂₉N₇O₁₄P₂

クエン酸回路・後半-No.2(No.6)

スクシニルCoA→コハク酸

酵素：スクシニルCoAシンターゼ（可逆反応）
EC番号：EC 6.2.1.4、EC 6.2.1.5
補酵素：パントテン酸（補酵素A）
反応のタイプ：基質レベルのリン酸化

★スクシニルCoA ：C₂₅H₄₀N₇O₁₉P₃S
☆リン酸：H₃PO₄
☆GDP ：C₁₀H₁₅N₅O₁₁P₂
☆GTP ：C₁₀H₁₆N₅O₁₄P₃
☆補酵素A(CoA-SH) ：C₂₁H₃₆N₇O₁₆P₃S
★コハク酸：C₄H₆O₄

スクシニルCoA+GDP+リン酸
→コハク酸+補酵素A(CoA-SH)+GTP
C₂₅H₄₀N₇O₁₉P₃S+C₁₀H₁₅N₅O₁₁P₂+H₃PO₄
→C₄H₆O₄+C₂₁H₃₆N₇O₁₆P₃S+C₁₀H₁₆N₅O₁₄P₃

クエン酸回路・後半-No.3(No.7)

コハク酸→フマル酸

酵素：コハク酸デヒドロゲナーゼ（可逆反応）
EC番号：EC 1.3.5.1
補酵素：ビタミンB2（FAD）、鉄
反応のタイプ：FADの酸化（FAD→FADH₂）

★コハク酸：C₄H₆O₄
☆FAD ：C₂₇H₃₃N₉O₁₅P₂
☆FADH₂ ：C₂₇H₃₅N₉O₁₅P₂
★フマル酸：C₄H₄O₄

コハク酸+FAD
→フマル酸+FADH₂
C₄H₆O₄+C₂₇H₃₃N₉O₁₅P₂
→C₄H₄O₄+C₂₇H₃₅N₉O₁₅P₂

クエン酸回路・後半-No.4(No.8)

フマル酸→リンゴ酸

酵素：フマラーゼ（可逆反応）
EC番号：EC 4.2.1.2
補酵素：なし
反応のタイプ：水和反応

★フマル酸：C₄H₄O₄
☆水：H₂O
★リンゴ酸：C₄H₆O₅

フマル酸+水
→リンゴ酸
C₄H₄O₄+H₂O
→C₄H₆O₅

クエン酸回路・後半-No.5(No.9)

リンゴ酸→オキサロ酢酸

酵素：リンゴ酸デヒドロゲナーゼ（可逆反応）
EC番号：EC 1.1.1.37
補酵素：ナイアシン（NAD⁺）
反応のタイプ：NAD⁺の酸化（NAD⁺→NADH₂⁺）

★リンゴ酸：C₄H₆O₅
☆NAD⁺ ：C₂₁H₂₇N₇O₁₄P₂
☆NADH₂⁺ ：C₂₁H₂₉N₇O₁₄P₂
★オキサロ酢酸：C₄H₄O₅

リンゴ酸+NAD⁺
→オキサロ酢酸+NADH₂⁺
C₄H₆O₅+C₂₁H₂₇N₇O₁₄P₂
→C₄H₄O₅+C₂₁H₂₉N₇O₁₄P₂

クエン酸回路・後半-No.6(No.10)(再投入)

オキサロ酢酸→クエン酸

酵素：クエン酸シンターゼ（不可逆反応）
EC番号：EC 2.3.3.1
補酵素：パントテン酸（補酵素A）
反応のタイプ：アルドール縮合

オキサロ酢酸+水+アセチルCoA
→クエン酸+補酵素A(CoA-SH)
C₄H₄O₅+H₂O+C₂₃H₃₈N₇O₁₇P₃S
→C₆H₈O₇+C₂₁H₃₆N₇O₁₆P₃S

クエン酸回路（上級・完全版・色付き）

クエン酸回路・材料（上級・完全版・色付き）

クエン酸回路の材料-No.1

ピルビン酸→アセチルCoA

クエン酸回路の材料-No.2

脂肪酸のβ酸化→アセチルCoA

別記事作成予定（β酸化）
少々お待ち下さい

クエン酸回路・回路（上級・完全版・色付き）

クエン酸回路・投入

アセチルCoA→クエン酸

酵素：クエン酸シンターゼ（不可逆反応）
EC番号：EC 2.3.3.1
補酵素：パントテン酸（補酵素A）
反応のタイプ：アルドール縮合

オキサロ酢酸+水+アセチルCoA
→クエン酸+補酵素A(CoA-SH)
C₄H₄O₅+H₂O+C₂₃H₃₈N₇O₁₇P₃S
→C₆H₈O₇+C₂₁H₃₆N₇O₁₆P₃S

クエン酸回路・前半-No.1(No.1)

クエン酸→シス-アコニット酸

酵素：アコニターゼ（可逆反応）
EC番号：EC 4.2.1.3
補酵素：鉄
反応のタイプ：脱水反応

★クエン酸：C₆H₈O₇
☆水：H₂O
★シス－アコニット酸：C₆H₆O₆

クエン酸
→シス-アコニット酸+水
C₆H₈O₇
→C₆H₆O₆+H₂O

クエン酸回路・前半-No.2(No.2)

シス-アコニット酸→イソクエン酸

酵素：アコニターゼ（可逆反応）
EC番号：EC 4.2.1.3
補酵素：鉄
反応のタイプ：水和反応

★シス－アコニット酸：C₆H₆O₆
☆水：H₂O
★イソクエン酸：C₆H₈O₇

シス-アコニット酸+水
→イソクエン酸
C₆H₆O₆+H₂O
→C₆H₈O₇

クエン酸回路・前半-No.3(No.3)

イソクエン酸→オキサロコハク酸

酵素：イソクエン酸デヒドロゲナーゼ（可逆反応）
EC番号：EC 1.1.1.41
補酵素：ナイアシン（NAD⁺）
反応のタイプ：NAD⁺の酸化（NAD⁺→NADH₂⁺）

★イソクエン酸    ：C₆H₈O₇
☆NAD⁺    ：C₂₁H₂₇N₇O₁₄P₂
☆NADH₂⁺    ：C₂₁H₂₉N₇O₁₄P₂
★オキサロコハク酸：C₆H₆O₇

イソクエン酸+NAD⁺
→オキサロコハク酸+NADH₂⁺
C₆H₈O₇+C₂₁H₂₇N₇O₁₄P₂
→C₆H₆O₇+C₂₁H₂₉N₇O₁₄P₂

クエン酸回路・前半-No.4(No.4)

オキサロコハク酸→α-ケトグルタル酸

酵素：イソクエン酸デヒドロゲナーゼ（不可逆反応）
EC番号：EC 1.1.1.42
補酵素：ナイアシン（NAD⁺）
反応のタイプ：脱炭酸

★オキサロコハク酸：C₆H₆O₇
☆二酸化炭素：CO₂
★α-ケトグルタル酸：C₅H₆O₅

オキサロコハク酸
→α-ケトグルタル酸+二酸化炭素
C₆H₆O₇
→C₅H₆O₅+CO₂

クエン酸回路・後半-No.1(No.5)

α-ケトグルタル酸→スクシニルCoA

クエン酸回路・後半-No.2(No.6)

スクシニルCoA→コハク酸

酵素：スクシニルCoAシンターゼ（可逆反応）
EC番号：EC 6.2.1.4、EC 6.2.1.5
補酵素：パントテン酸（補酵素A）
反応のタイプ：基質レベルのリン酸化

クエン酸回路・後半-No.3(No.7)

コハク酸→フマル酸

酵素：コハク酸デヒドロゲナーゼ（可逆反応）
EC番号：EC 1.3.5.1
補酵素：ビタミンB2（FAD）、鉄
反応のタイプ：FADの酸化（FAD→FADH₂）

★コハク酸：C₄H₆O₄
☆FAD ：C₂₇H₃₃N₉O₁₅P₂
☆FADH₂ ：C₂₇H₃₅N₉O₁₅P₂
★フマル酸：C₄H₄O₄

コハク酸+FAD
→フマル酸+FADH₂
C₄H₆O₄+C₂₇H₃₃N₉O₁₅P₂
→C₄H₄O₄+C₂₇H₃₅N₉O₁₅P₂

クエン酸回路・後半-No.4(No.8)

フマル酸→リンゴ酸

酵素：フマラーゼ（可逆反応）
EC番号：EC 4.2.1.2
補酵素：なし
反応のタイプ：水和反応

★フマル酸：C₄H₄O₄
☆水：H₂O
★リンゴ酸：C₄H₆O₅

フマル酸+水
→リンゴ酸
C₄H₄O₄+H₂O
→C₄H₆O₅

クエン酸回路・後半-No.5(No.9)

リンゴ酸→オキサロ酢酸

酵素：リンゴ酸デヒドロゲナーゼ（可逆反応）
EC番号：EC 1.1.1.37
補酵素：ナイアシン（NAD⁺）
反応のタイプ：NAD⁺の酸化（NAD⁺→NADH₂⁺）

★リンゴ酸：C₄H₆O₅
☆NAD⁺ ：C₂₁H₂₇N₇O₁₄P₂
☆NADH₂⁺ ：C₂₁H₂₉N₇O₁₄P₂
★オキサロ酢酸：C₄H₄O₅

リンゴ酸+NAD⁺
→オキサロ酢酸+NADH₂⁺
C₄H₆O₅+C₂₁H₂₇N₇O₁₄P₂
→C₄H₄O₅+C₂₁H₂₉N₇O₁₄P₂

クエン酸回路・後半-No.6(No.10)(再投入)

オキサロ酢酸→クエン酸

酵素：クエン酸シンターゼ（不可逆反応）
EC番号：EC 2.3.3.1
補酵素：パントテン酸（補酵素A）
反応のタイプ：アルドール縮合

オキサロ酢酸+水+アセチルCoA
→クエン酸+補酵素A(CoA-SH)
C₄H₄O₅+H₂O+C₂₃H₃₈N₇O₁₇P₃S
→C₆H₈O₇+C₂₁H₃₆N₇O₁₆P₃S

7.参考リンク

参考
【キャラ化】クエン酸回路（TCAサイクル）をわかりやすく解説！laurel note

参考
クエン酸回路Wikipedia

参考
TCA回路福岡大学理学部機能生物化学研究室


参考
クエン酸回路（TCA回路）～管理栄養士応援サイト～栄養士の勉強とお仕事


参考
2)クエン酸回路の反応BIO-SCIENCE

【解説】クエン酸回路とは？反応式を中心にわかりやすくまとめてみました

ATPを産み出すための回路のひとつ「クエン酸回路」を詳細まで解説します

1.クエン酸回路の結論

2.クエン酸回路

3.クエン酸回路の説明の使い分け

4.クエン酸回路（入門・簡易版）

5.クエン酸回路（中級・詳細版）

6.クエン酸回路（上級・完全版）

7.参考リンク

8.その他ATPの関連記事

コメントを残すコメントをキャンセル

ATPを産み出すための回路のひとつ「クエン酸回路」を詳細まで解説します

1.クエン酸回路の結論

2.クエン酸回路

3.クエン酸回路の説明の使い分け

4.クエン酸回路（入門・簡易版）

5.クエン酸回路（中級・詳細版）

6.クエン酸回路（上級・完全版）

7.参考リンク

8.その他ATPの関連記事

コメントを残す コメントをキャンセル

コメントを残すコメントをキャンセル