乙醛酸循环

乙醛酸循環()又稱乙醛酸途徑乙醛酸旁路,是檸檬酸循環的一種變體,是一種發生在植物、細菌、原生生物、和真菌中的合成代謝途徑。乙醛酸循環的中心是乙酰輔酶A向琥珀酸的轉化,以合成糖类(碳水化合物)。在微生物中,當葡萄糖或果糖等單醣不可用時,乙醛酸循環允許細胞使用兩個碳(C2 化合物),如乙酸鹽,以滿足細胞碳需求。通常認為動物中不存在該循環,但在胚胎发生早期階段的線蟲除外。然而,近年來,在一些動物組織中檢測到參與乙醛酸循環的關鍵酶蘋果酸合酶 (Malate synthase, MS) 和异柠檬酸裂合酶 (Isocitrate lyase, ICL),引發了關於細菌和動物體內酶的進化關係的問題,並表明動物編碼循環的替代酶,其功能不同於非後生動物物種中已知的蘋果酸合酶和异柠檬酸裂合酶。

植物以及一些藻類和細菌可以使用乙酸鹽作為碳源來生產碳化合物。 植物和細菌採用了一種稱為乙醛酸循環的檸檬酸循環的改進,以從兩個乙酸碳單元產生四個碳二羧酸。 乙醛酸循環繞過了檸檬酸循環的兩個氧化脫羧反應,直接通過异柠檬酸裂合酶和蘋果酸合酶將異檸檬酸轉化為蘋果酸和琥珀酸。

乙醛酸循環由 Hans Kornberg 爵士和他的導師汉斯·阿道夫·克雷布斯 (Hans Krebs) 於1957年在牛津大學發現,並發表了一篇《自然》期刊論文《通過改進的三羧酸循環從C2單元合成細胞成分》(Synthesis of Cell Constituents from C2-Units by a Modified Tricarboxy Acid Cycle)。

與檸檬酸循環的的相似之處
乙醛酸循環使用與檸檬酸循環相關的8種酶中的5種:檸檬酸合酶、烏頭酸酶、琥珀酸脫氫酶、延胡索酸酶、和蘋果酸脫氫酶。這兩個循環的不同之處在於,在乙醛酸循環中,異檸檬酸通過异柠檬酸裂合酶(ICL)而不是α-酮戊二酸轉化為乙醛酸和琥珀酸。

脊椎動物
脊椎動物曾被認為無法進行這個循環,因為沒有證據表明它的兩種關鍵酶,異檸檬酸裂合酶和蘋果酸合酶。 然而,一些研究表明,這種途徑可能存在於一些(如果不是全部)脊椎動物中
。 具體來說,一些研究表明,乙醛酸循環的成分在雞的肝臟組織中大量存在。 諸如此類的數據支持這種循環理論上可以發生在最複雜的脊椎動物中的想法。

参见
*三羧酸循环

参考文献
*

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