리버스 크렙스 사이클

Reverse Krebs cycle
환원 TCA 주기.

리버스 크렙스 사이클(역삼차복시산 사이클, 역삼차복시산 사이클, 역 구연산 사이클, 환원 삼차복시산 사이클 또는 환원 TCA 사이클이라고도 한다)은 에너지의 사용에 의해 일부 박테리아가 이산화탄소와 물에서 탄소 화합물을 생산하기 위해 사용하는 화학 반응의 연속이다.전자 기증자로서 y가 풍부한 환원제

반응은 역방향 구연산 사이클이다. 크렙스 사이클이 복잡한 탄소 분자를 설탕의 형태로 가져다가 CO와2 물로 산화시키는 경우, 역 사이클은 탄소 화합물을 만들기 위해 CO와2 물을 필요로 한다. 이 과정은 일부 박테리아가 탄소 화합물을 합성하기 위해 사용하며, 때로는 수소, 황화물 또는 티오황산염을 전자 기증자로 사용한다.[1][2] 이 과정에서 다양한 미생물과 상위 유기체에서 발생하는 환원성 펜토오스 인산염 순환에서 무기탄소를 고정시키는 대안으로 볼 수 있다.

산화 구연산 사이클과 대조적으로, 역 또는 환원 사이클은 몇 가지 주요 차이를 가진다. 주요 차이점 중 하나는 2-옥소글루타레이트로의 항복 변환이다. 산화 반응에서 이 단계는 NADH의 감소와 결합된다. 그러나 굴복하기 위한 2-옥소글루타레이트 산화는 매우 정력적으로 유리하기 때문에 NADH는 역반응을 일으킬 환원력이 부족하다. rTCA 사이클에서 이 반응은 저전위 페레독소를 사용해야 한다.[3]

그 반응은 생물학적 초기 지구 조건의 가능성 있는 후보로서, 생명의 기원에 대한 연구에 관심이 있다. 사이클의 일부 비응축 단계는 광화학을 통해 광물에 의해 촉매될 수 있는 반면,[4] 2단계와 3단계 시퀀스 전체가 산성 조건에서 철(환원제로)과 같은 금속 이온에 의해 촉진될 수 있는 것으로 밝혀졌다. 그러나 상태가 극도로 가혹하여 염산 1 M 또는 황산 1 M 및 80–140 °C에서 강한 난방이 필요하다.[5]

참고 항목

참조

  1. ^ Evans MC; Buchanan BB; Arnon DI (April 1966). "A new ferredoxin-dependent carbon reduction cycle in a photosynthetic bacterium". Proc Natl Acad Sci U S A. 55 (4): 928–34. Bibcode:1966PNAS...55..928E. doi:10.1073/pnas.55.4.928. PMC 224252. PMID 5219700.
  2. ^ Buchanan BB; Arnon DI. (1990). "A reverse KREBS cycle in photosynthesis: consensus at last". Photosynth Res. 24: 47–53. doi:10.1007/BF00032643. PMID 11540925. S2CID 2753977.
  3. ^ Bar-Even, Arren; Noor, Elad; Milo, Ron (2012). "A survey of carbon fixation pathways through a quantitative lens". Journal of Experimental Botany. 63 (6): 2325–2342. doi:10.1093/jxb/err417. ISSN 1460-2431. PMID 22200662.
  4. ^ Xiang V. Zhang; Scot T. Martin (December 2006). "Driving Parts of Krebs Cycle in Reverse through Mineral Photochemistry". J. Am. Chem. Soc. 128 (50): 16032–16033. doi:10.1021/ja066103k. PMID 17165745.
  5. ^ Muchowska, Kamila B.; Varma, Sreejith J.; Chevallot-Beroux, Elodie; Lethuillier-Karl, Lucas; Li, Guang; Moran, Joseph (2017-10-02). "Metals promote sequences of the reverse Krebs cycle". Nature Ecology & Evolution. 1 (11): 1716–1721. doi:10.1038/s41559-017-0311-7. ISSN 2397-334X. PMC 5659384. PMID 28970480.