柠檬酸循环（citric acid cycle）是一种生物化学过程，也称为三羧酸循环（tricarboxylic acid cycle，TCA）或Krebs循环。该过程涉及乙酰CoA中的乙酰基氧化成二氧化碳（CO2），通过一系列酶促反应实现。这个循环的第一步是由乙酰CoA与草酰乙酸缩合形成柠檬酸。柠檬酸合成酶催化了这个关键反应，草酰乙酸的供应有助于循环的顺利进行。

柠檬酸合成酶是一个变构酶，ATP是其变构抑制剂。此外，α-酮戊二酸、NADH也能变构抑制其活性，而长链脂酰CoA也能抑制它的活性。AMP则可以对抗ATP的抑制作用，从而激活柠檬酸合成酶。

在柠檬酸循环中，异柠檬酸脱氢酶催化生成草酰琥珀酸，这一反应是不可逆的，是三羧酸循环中的限速步骤。ADP是异柠檬酸脱氢酶的激活剂，而ATP、NADH是其抑制剂。α-酮戊二酸脱氢酶系由三个酶和五个辅酶组成，催化生成琥珀酰CoA，这一反应也是不可逆的。

在琥珀酸硫激酶的作用下，琥珀酰CoA的硫酯键水解，生成GTP，这一反应在细菌和高等生物中可直接生成ATP，而在哺乳动物中，则先生成GTP，再生成ATP。琥珀酸脱氢酶催化琥珀酸氧化成为延胡索酸，此酶结合在线粒体内膜上。

三羧酸循环的中间产物可以参与其他物质的合成，如草酰乙酸可以转化为天门冬氨酸，α-酮戊二酸可以转化为谷氨酸。这些中间产物可以进一步转化为其他氨基酸或通过糖异生途径生成糖。

糖有氧氧化是获取能量的主要方式，其中三羧酸循环生成24个ATP。三羧酸循环不仅是糖、蛋白质和脂肪三种主要有机物在体内彻底氧化的共同代谢途径，也是它们互变的联结。

三羧酸循环的调节主要通过产物的反馈抑制来实现，ATP/ADP与NADH/NAD+的比值是其主要调节物。此外，柠檬酸和琥珀酰CoA也能抑制相应的酶活性，从而调节循环反应的速度。

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文章来源：天狐定制

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