你听说过克雷布斯循环吗？柠檬酸循环或三羧酸循环呢？如果不知道，你并不孤单。这个过程对于保持我们和其他需要氧气的生物的生命至关重要，然而真正了解它的细节的人却相对较少。但别担心，一切都将发生变化……
回想一下学校时代，也许你还记得科学课上讲的克雷布斯循环。也许你还记得一些关于呼吸、能量生成以及细胞「动力之源」线粒体的内容——你记得的都是正确的。
克雷布斯循环是以首次提出其存在的汉斯·克雷布斯的名字命名的，它也被称为柠檬酸循环或三羧酸循环，是线粒体内产生能量的一系列化学反应。这是通过将来自碳水化合物、脂肪和蛋白质的乙酰基氨基酸氧化成二氧化碳进行的。
克雷布斯循环被所有需要氧气的生物所使用，并存在于每个利用氧气产生能量的细胞中。
正如我们刚才提到的，该循环是细胞呼吸的一个关键步骤——通过有机化合物释放能量的过程。在需要氧气的情况下被称为有氧呼吸，它包括四个阶段：糖酵解、连接反应、我们的朋友克雷布斯循环以及氧化磷酸化。
克雷布斯循环是一个由八个步骤组成的过程，基本上是将一个叫做乙酰辅酶A的分子转化成二氧化碳，同时产生能量携带核苷酸三磷酸腺苷（ATP）。
首先，乙酰辅酶A与由四个碳原子组成的草酸盐发生反应，这形成了柠檬酸（由六个碳原子组成），并释放出辅酶A（CoA-SH）。辅酶是许多酶需要的有机化合物，以帮助它们发挥作用。
然后，柠檬酸重新排列形成异柠檬酸，然后异柠檬酸失去一分子二氧化碳并氧化成五碳分子α-酮戊二酸（步骤二和步骤三）。与此同时，辅酶NAD+被还原成NADH。
第四步中，α-酮戊二酸失去一分子二氧化碳并氧化成戊酰辅酶A，它有四个碳原子。同样，NAD+被转化为NADH。
接下来，戊酰辅酶A形成琥珀酸盐，同时一种叫做GDP的分子被磷酸化成GTP。然后GTP将其磷酸转移到ADP，形成了至关重要的ATP。
接着我们将琥珀酸盐（第六步）氧化成富马酸。与此同时，FAD被还原成FADp。
在第七步中，对富马酸加入水形成苹果酸，最后在第八步中，苹果酸被氧化成草酸盐，循环可以重新开始。苹果酸同时失去氢，这些氢被转移到NAD+形成NADH。
因此，整个循环产生：二分子二氧化碳，一分子ATP，三分子NADH和一分子FADp。
所有这些过程都发生在线粒体的基质中。
我们知道这些信息很多，要真正理解这个循环的复杂性，最好的方法可能是通过形象化来帮助理解。
现在你了解了循环的内容，也许你会有疑问，为什么你应该关心它。答案就是ATP。
ATP是一种能量携带分子，在所有生物细胞中都存在——它驱动着许多生物细胞中的过程，包括肌肉收缩、离子传输、神经冲动传播和化学合成。
循环本身产生了一分子ATP，但还有一种叫做电子传递链的过程中，还可以进一步利用还原辅酶（NADH/FADp）来产生更多ATP。
因此，克雷布斯循环为需要氧气的生物提供了生存所需的能量。它还在产生氨基酸和脂肪酸等物质的前体方面发挥作用。
所以我们可以说它非常重要——甚至关系到生与死。
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