16.7. В чем смысл цикла лимонной кислоты?

Теперь мы можем задать один важный вопрос. Почему, собственно, для окисления простой двухуглеродной ацетильной группы требуется столь сложный цикл с последовательным образованием шести-, пяти- и четырехуглеродных промежуточных продуктов? Ответ на этот вопрос следует искать в некоторых закономерностях органической химии. Молекула уксусной кислоты при своих малых размерах и относительно простом строении отличается тем не менее одной особенностью, которая состоит в том, что ее метальная группа весьма устойчива к химическому окислению. Для прямого окисления ацетата до двух молекул необходимы очень жесткие условия, совершенно несопоставимые с теми, какие существуют в клетках. Живые клетки в процессе эволюции научились использовать хотя и обходный, но зато более легкий путь, для которого не требуется столь высокой свободной энергии активации. Клетки научились присоединять ацетат к другому соединению (оксалоацетату) и получать таким образом продукт (цитрат), который гораздо легче, чем сам ацетат, поддается дегидрированию и декарбоксилированию.

И хотя некоторые метаболические реакции, в частности цикл Кребса, кажутся нам на первый взгляд гораздо более сложными, чем это необходимо, тем не менее пристальное изучение таких случаев с точки зрения принципов, заложенных в механизмах органических реакций, показывает, что в каждом из них избран наиболее легкий в химическом смысле путь, обеспечивающий данное превращение.