三羧酸循环图（柠檬酸循环）生成器
生成带标注的三羧酸循环图：含中间产物和酶的八步柠檬酸循环、中学简版、碳原子计数图，以及从糖酵解到 TCA 循环的衔接图。常用于生物练习题、课件和论文。
三羧酸循环图示例
每张卡片都是上方提示词的实际生成结果：带八种酶和碳原子数的完整循环、只有中间产物和产物的中学版、逐个数碳原子的版本，以及糖酵解接两轮循环的版本。点击卡片，提示词会填进输入框供你修改。
三羧酸循环图详解：一轮循环八步
从顶部乙酰辅酶 A 与草酰乙酸结合处开始，沿编号箭头在线粒体基质中顺时针走一圈。
- 1
1–2 柠檬酸合酶、顺乌头酸酶
乙酰辅酶 A（2C）与草酰乙酸（4C）生成柠檬酸（6C），再异构为异柠檬酸。
- 2
3–4 两次氧化脱羧
脱去一个 CO₂ 得 α-酮戊二酸（5C），再脱一个得琥珀酰辅酶 A（4C），各生成一个 NADH。
- 3
5–6 先 GTP，后 FADH₂
琥珀酰辅酶 A 合成酶生成本轮唯一的 GTP；琥珀酸脱氢酶把 FAD 还原为 FADH₂。
- 4
7–8 回到草酰乙酸
延胡索酸酶加水生成苹果酸；苹果酸脱氢酶产生第三个 NADH 并再生草酰乙酸。
柠檬酸循环中的碳原子计数：进 2 个，出 2 个
同一个循环，每个中间产物画成一串碳原子小球，两次脱羧就成了小球离开。
- 1
6C：柠檬酸和异柠檬酸
乙酰辅酶 A 的 2 个碳加上草酰乙酸的 4 个；柠檬酸变成异柠檬酸，6 个碳都还在。
- 2
6 → 5 → 4：两个 CO₂ 离开
一个碳以 CO₂ 离开得 α-酮戊二酸（5C），第二个离开得琥珀酰辅酶 A（4C）。
- 3
一路保持 4C
琥珀酸、延胡索酸和苹果酸都是四碳；最后几步只是把它们氧化回草酰乙酸。
三羧酸循环、柠檬酸循环与 Krebs 循环图：从简到详
三个名字，一条通路；图可以简单到中学练习题上的五个标注，也可以详细到生化考试里的结构式。说明你的课程要哪一种。
三羧酸循环简图
只有名称和产物的循环：乙酰辅酶 A 进入，八种中间产物依次排列，CO₂、NADH、FADH₂ 和 ATP 用侧向箭头离开，不画酶。有些教材再缩成四个方框：六碳化合物、五碳化合物、四碳化合物和草酰乙酸，足以表现两次放出 CO₂ 的步骤。
标出酶的三羧酸循环图
每个箭头写上催化它的酶：柠檬酸合酶、顺乌头酸酶、异柠檬酸脱氢酶、α-酮戊二酸脱氢酶、琥珀酰辅酶 A 合成酶、琥珀酸脱氢酶、延胡索酸酶、苹果酸脱氢酶。标出生成 NADH 的三种脱氢酶，并指出琥珀酸脱氢酶是唯一嵌在内膜上的酶，同时也是复合体 II。
带结构式的 TCA 循环图
生物化学版：每个中间产物都画成键线式，学生能看到柠檬酸和异柠檬酸带三个羧基（循环因此得名三羧酸），α-酮戊二酸的酮基，以及琥珀酰辅酶 A 的硫酯键。可以要求高亮每次脱羧时断开的键。
数碳原子的柠檬酸循环图
在每个中间产物上写碳原子数，或画成小球：2 加 4 得 6，一个 CO₂ 后为 5，第二个 CO₂ 后为 4，四个碳一路回到草酰乙酸。值得标出的易错点：一轮放出的两个 CO₂ 并不是乙酰辅酶 A 带进来的那两个碳，它们要在后面几轮才离开。
糖酵解与三羧酸循环图
通往循环的呼吸路线：细胞质中葡萄糖分解为两个丙酮酸，丙酮酸进入线粒体，丙酮酸脱氢酶各放出一个 CO₂ 和一个 NADH 生成乙酰辅酶 A，然后循环转两轮。到这一步，每个葡萄糖合计：4 个 ATP 或 GTP、10 个 NADH、2 个 FADH₂、6 个 CO₂。
三羧酸循环调节图
用抑制短杠和激活箭头画出调控点：柠檬酸合酶受 ATP、NADH 和琥珀酰辅酶 A 抑制；主要限速的异柠檬酸脱氢酶受 ATP 和 NADH 抑制，被 ADP 和 Ca²⁺ 激活；α-酮戊二酸脱氢酶受 NADH 和琥珀酰辅酶 A 抑制。适合医学生物化学及相关的能量状态题。
电子传递链图
不属于三羧酸循环，而是循环供给的下一步，需要另画一张图：线粒体内膜上的复合体 I 到 IV，泛醌和细胞色素 c 在其间传递电子，质子被泵入膜间隙，ATP 合酶让它们流回。NADH 把电子交给复合体 I，FADH₂ 留在复合体 II，氧在复合体 IV 接受电子。请直接点名要它。
三羧酸循环的 8 个步骤
从循环顶部顺时针读。第三列就是带标注的图在每一步侧向箭头上写的内容。
| 步骤与酶 | 反应 | 离开或生成的物质 |
|---|---|---|
| 1 柠檬酸合酶 | 乙酰辅酶 A（2C）+ 草酰乙酸（4C）→ 柠檬酸（6C） | 释放 CoA-SH；该步不可逆 |
| 2 顺乌头酸酶 | 柠檬酸 → 异柠檬酸，经顺乌头酸 | 无物质离开；羟基移位 |
| 3 异柠檬酸脱氢酶 | 异柠檬酸（6C）→ α-酮戊二酸（5C） | CO₂ 和第一个 NADH；主要调控点 |
| 4 α-酮戊二酸脱氢酶 | α-酮戊二酸（5C）→ 琥珀酰辅酶 A（4C） | 第二个 CO₂ 和第二个 NADH |
| 5 琥珀酰辅酶 A 合成酶 | 琥珀酰辅酶 A → 琥珀酸 | 底物水平磷酸化生成 GTP（或 ATP）；释放 CoA-SH |
| 6 琥珀酸脱氢酶 | 琥珀酸 → 延胡索酸 | FADH₂；该酶即电子传递链的复合体 II |
| 7 延胡索酸酶 | 延胡索酸 + H₂O → 苹果酸 | 无物质离开；加水 |
| 8 苹果酸脱氢酶 | 苹果酸 → 草酰乙酸 | 第三个 NADH；草酰乙酸准备接下一个乙酰辅酶 A |
有些教材算作九步或十步。 它们把顺乌头酸单列为中间产物，或从生成乙酰辅酶 A 的丙酮酸脱氢酶这一步开始，而这一步本身不属于循环。旧书把第 5 步的酶叫琥珀酸硫激酶；心肌和骨骼肌在这一步生成 ATP，肝脏生成 GTP。说明你的课程用哪些名称、算几步。
什么是三羧酸循环？
三羧酸循环，又称柠檬酸循环、TCA 循环或 Krebs 循环，是线粒体基质中的八步循环反应：把乙酰辅酶 A 的二碳乙酰基氧化成两个 CO₂，每轮以 3 NADH、1 FADH₂ 和 1 GTP 或 ATP 的形式储存能量，最后再生出起始的草酰乙酸。 三羧酸循环图把这个循环按中间产物顺序画出，产物在生成它们的步骤离开。
要点
- 它在线粒体基质中进行。 除了位于内膜上的琥珀酸脱氢酶，所有酶都溶解在基质中；细菌的三羧酸循环在细胞质中进行。
- 每轮进 2 个碳，出 2 个 CO₂。 乙酰辅酶 A（2C）与草酰乙酸（4C）生成柠檬酸（6C）；两次脱羧回到四碳，其余步骤再生草酰乙酸。
- 大部分能量以 NADH 和 FADH₂ 而不是 ATP 的形式离开。 一轮直接生成 3 NADH、1 FADH₂，只有 1 个 GTP 或 ATP；电子载体进入电子传递链后约再折合 9 个 ATP。
- 每个葡萄糖使循环转两轮。 糖酵解把葡萄糖分成两个丙酮酸，各生成一个乙酰辅酶 A，所以每个葡萄糖产生 4 CO₂、6 NADH、2 FADH₂ 和 2 GTP 或 ATP。
- 它由 Hans Krebs 于 20 世纪 30 年代在鸽子飞行肌中阐明。 柠檬酸循环得名于第一个产物，三羧酸循环得名于柠檬酸和异柠檬酸都是三羧酸。
三羧酸循环与卡尔文循环的区别
三羧酸循环拆解碳，卡尔文循环组装碳：三羧酸循环在线粒体中把乙酰基氧化成 CO₂，把电子装到 NAD⁺ 和 FAD 上；卡尔文循环在叶绿体中把 CO₂ 固定成糖，为此消耗 ATP 和 NADPH。 两者都是会再生起始分子的闭合循环，所以常被拿来比较。
| 三羧酸循环 | 卡尔文循环 | |
|---|---|---|
| 场所 | 线粒体基质 | 叶绿体基质 |
| 所属过程 | 细胞呼吸（分解分子） | 光合作用（合成糖） |
| CO₂ | 释放，每轮 2 个 | 由 Rubisco 吸收，每轮 1 个 |
| 电子载体 | NAD⁺ 和 FAD 被还原为 NADH 和 FADH₂ | NADPH 被氧化为 NADP⁺ |
| ATP | 每轮生成 1 个 GTP 或 ATP | 每固定 1 个 CO₂ 消耗 3 个 ATP |
| 再生的分子 | 草酰乙酸（4C） | RuBP（5C） |
在图上，跟着 CO₂ 箭头看：三羧酸循环中它指向循环外，卡尔文循环中指向循环内。 植物两者都进行，卡尔文循环白天在叶绿体中进行，三羧酸循环则一直在线粒体中进行。
关于三羧酸循环的问题
Krebs 循环图和柠檬酸循环图是一样的吗？
是的。Krebs 循环、柠檬酸循环和三羧酸（TCA）循环是同一条通路的三个名字，所以三种图画的是同一个循环。 国内生物化学教材多称三羧酸循环，高中生物常称柠檬酸循环，英文生物课多说 Krebs cycle。标题用你课程的叫法即可，中间产物和产物不变。
三羧酸循环在哪里进行？
在线粒体基质，也就是线粒体内膜以内的空间。 唯一的例外是琥珀酸脱氢酶（第 6 步），它锚定在内膜上。细菌没有线粒体，三羧酸循环在细胞质中进行。
三羧酸循环的 8 个步骤是什么？
1 乙酰辅酶 A 与草酰乙酸生成柠檬酸；2 柠檬酸转变为异柠檬酸；3 异柠檬酸生成 α-酮戊二酸，放出 CO₂ 和 NADH；4 α-酮戊二酸生成琥珀酰辅酶 A，放出 CO₂ 和 NADH；5 琥珀酰辅酶 A 生成琥珀酸，产生 GTP 或 ATP；6 琥珀酸生成延胡索酸，产生 FADH₂；7 延胡索酸加水生成苹果酸；8 苹果酸生成草酰乙酸，产生 NADH。
三羧酸循环的反应物和产物是什么？
每轮消耗 1 个乙酰辅酶 A、3 个 NAD⁺、1 个 FAD、1 个 GDP（或 ADP）和磷酸以及 2 个 H₂O，产生 2 个 CO₂、3 个 NADH、1 个 FADH₂、1 个 GTP（或 ATP）和 CoA。 草酰乙酸在第 1 步消耗、第 8 步再生，所以总体上既不是反应物也不是产物。
三羧酸循环产生多少 ATP？
直接产生的是每轮 1 个 GTP 或 ATP，每个葡萄糖 2 个。 把 3 个 NADH 和 1 个 FADH₂ 在电子传递链中分别按约 2.5 和 1.5 个 ATP 计，一轮约合 10 个 ATP，每个葡萄糖约 20 个。
三羧酸循环需要氧气吗？
它本身不消耗氧，但没有氧就会停下，所以算有氧过程。 循环需要持续供应 NAD⁺ 和 FAD，而它们只有在电子传递链能把电子交给氧时才能再生。缺氧时 NADH 堆积，脱氢酶各步停止。
为什么每个葡萄糖使三羧酸循环转两轮？
因为一个葡萄糖经糖酵解生成两个丙酮酸，每个丙酮酸变成一个乙酰辅酶 A。 每个乙酰辅酶 A 驱动一轮，所以按每个葡萄糖计所有产物都加倍：4 CO₂、6 NADH、2 FADH₂ 和 2 GTP 或 ATP。
进入三羧酸循环前丙酮酸发生了什么？
它被转运进线粒体基质，由丙酮酸脱氢酶复合体转化为乙酰辅酶 A，放出一个 CO₂ 和一个 NADH。 这个连接反应不算在八步之内，但多数图把它画成从循环顶部进入的箭头。
三羧酸循环的中间产物有什么记忆口诀？
英文常用“Citrate Is Krebs' Starting Substrate For Making Oxaloacetate”，对应柠檬酸、异柠檬酸、α-酮戊二酸、琥珀酰辅酶 A、琥珀酸、延胡索酸、苹果酸、草酰乙酸。 中文也可以按首字记成“柠、异、酮、琥酰、琥、延、苹、草”。两者都从顶部顺时针排列，也就是给图标注的顺序。
哪些酶调控三羧酸循环？
柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶和 α-酮戊二酸脱氢酶，即能量落差大的三步。 ATP 和 NADH 水平高时它们减慢；钙离子激活两种脱氢酶，ADP 激活异柠檬酸脱氢酶，所以肌肉工作时循环转得更快。
三羧酸循环和电子传递链有什么不同？
三羧酸循环从乙酰基上剥下电子，装到 NAD⁺ 和 FAD 上；位于内膜的电子传递链从 NADH 和 FADH₂ 接过电子，传给氧，并用释放的能量合成细胞大部分 ATP。 两者分开画：循环在基质中，电子传递链横跨内膜。
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