クエン酸回路

解糖系から送られてきたピルビン酸をアセチルCoAとし、1分子のアセチルCoAから計9分子のATP（2分子の二酸化炭素、3分子のNADH、1分子のFADH2、1分子のATP）を得る反応。TCA回路やトリカルボン酸回路、クレブス回路とも呼ばれる。

アセチルCoAを酸化的に分解する過程でADPをATPに変換すると同時に、オキサロ酢酸を生成し、それをさらにホスホエノールピルビン酸に変換することで解糖系からエネルギーを得る。¹

好気呼吸を行う生物がATPを生み出すために行う反応であり、ミトコンドリア基質で行われる。

$$2C3H4O3 + 6H2O → 6CO2 + 2ATP + 20H$$

ここで生じた水素はミトコンドリアのクリステに送られる。二酸化炭素やGTP、NADH、FADH2も生成される。

ビタミンB1にはクエン酸回路の反応を促進する働きがある。²

細胞内のATPが十分であれば、以下の酵素の活性が抑制されてクエン酸回路の反応が抑制される。³

• ピルビン酸デヒドロゲナーゼ
• クエン酸シンターゼ
• イソクエン酸デヒドロゲナーゼ
• 2-オキソグルタル酸デヒドロゲナーゼ

電子伝達系と連動している。

クエン酸回路の全過程¹⁴

1. アセチルCoA + オキサロ酢酸 → クエン酸
2. クエン酸 → (シス-アコニット酸) → イソクエン酸
3. イソクエン酸 → オキサロコハク酸
4. オキサロコハク酸 → α-ケトグルタル酸
5. α-ケトグルタル酸 → スクシニルCoA
6. スクシニルCoA → コハク酸
7. コハク酸 → フマル酸
8. フマル酸 → リンゴ酸
9. リンゴ酸 → オキサロ酢酸

最後にできたオキサロ酢酸の一部はホスホエノールピルビン酸に代謝され、解糖系でエネルギーを生み出す。残りは再度アセチルCoAとクエン酸を生成する反応に利用される。