乙醛酸循环系列|生化试剂盒

乙醛酸循环(glyoxylate cycle, GAC)是油料植物种子将脂类物质转化为糖的一个重要途径。植物细胞内脂肪酸氧化分解为乙酰CoA之后，在乙醛酸循环体(glyoxysome)内生成琥珀酸、乙醛酸和苹果酸，其中琥珀酸可用于糖的合成。当种子内贮藏的脂肪耗尽，种苗叶片可行光合作用时，乙醛酸循环停止运转，乙醛酸循环体随即消失。动物和人类细胞中没有乙醛酸循环体，无法将脂肪转变为糖。

乙醛酸循环中有5个酶，分别是柠檬酸合酶（CS）、顺乌头酸酶（ACO）、异柠檬酸裂解酶（ICL）、苹果酸合酶（MS）和苹果酸脱氢酶（MDH），其中CS、ACO和MDH三个酶在三羧酸循环（TCA）中也存在。乙醛酸循环可以被看做三羧酸循环的改版，通过特有酶ICL和MS的作用，TCA循环中脱羧这个步骤被省略，2分子乙酰CoA合成1分子琥珀酸，而不是经过脱羧成为CO2。
乙醛酸循环从脂肪酸β -氧化产物乙酰CoA与草酰乙酸缩合为柠檬酸开始，然后柠檬酸异构化形成异柠檬酸，异柠檬酸又在ICL催化下，分解为琥珀酸和乙醛酸, 在MS催化下，乙醛酸与另一分子乙酰CoA结合生成苹果酸，苹果酸脱氢，重新形成草酰乙酸，可以再与乙酰CoA缩合为柠檬酸，从而形成一个循环。而琥珀酸被运输到线粒体参与到TCA循环中形成新的苹果酸，苹果酸进入细胞质转换成为草酰乙酸，再经过糖异生途径合成葡萄糖，被植物储存利用。乙醛酸循环实现了脂肪到糖的转变，对植物的生长发育起着重要的作用，同时提高了生物体利用乙酰-CoA的能力。只要极少量的草酰乙酸做引物，乙醛酸循环就可以持续运行，不断产生琥珀酸，为三羧酸循环回补四碳单位。

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