第九章 糖代谢2-TCAcycleppt.ppt

1. 丙酮酸羧化支路 植物和微生物 动物 2. 乙醛酸循环 The Glyoxylate Cycle 植物（plants）、藻类（algae）和某些细菌（bacteria）通过乙醛酸循环途径可以利用乙酸作为唯一碳源和能源 异柠檬酸裂解酶（Isocitrate lyase）和苹果酸合酶（malate synthase）是乙醛酸循环特有的两种酶 动物组织没有乙醛酸循环，不能通过该循环将脂肪酸转变为糖类 琥珀酸 延胡索酸 苹果酸 乙醛酸 异柠檬酸 柠檬酸 草酰乙酸 苹果酸合酶 异柠檬酸裂解酶 糖异生 油类植物种子中的油 脂代谢 糖 乙醛酸循环 草酰乙酸 乙酰CoA 3. 其他途径 某些氨基酸通过转氨基作用生成草酰乙酸或?-酮戊二酸等 NH2 NH2 FADH2 NADH 葡萄糖 己糖磷酸 丙糖磷酸 丙 酮 酸 乙酰CoA 无O2 乙醇 酒精发酵 乳酸 乳酸发酵 有O2 糖酵解 三羧酸循环 电子传递和 氧化磷酸化 总结与提示 CO2 CO2 ATP H2O * * *  * * * * * * * * * * * * 糖代谢之TCA循环 三羧酸循环首先从乙酰CoA与草酰乙酸缩合成柠檬酸开始，经多步反应回到草酰乙酸，消耗乙酰CoA产生CO2、NADH、FADH2和ATP。此循环定义在线粒体内膜上，全部酶也在此内膜上，分8步反应。 草酰乙酸 TCA循环 一 TCA循环的化学途径 二 TCA循环的生理意义 三 回补反应 TCA循环 是燃料物质氧化分解的中心途径 ? TCA循环的三个名字 三羧酸循环 柠檬酸循环 Krebs循环 The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1953 for his discovery of the citric acid cycle Hans Adolf Krebs (1900-1981) United Kingdom Krebs discovered the urea cycle in 1932 before he elucidated the citric acid cycle! 三羧酸循环的途径 柠檬酸 异柠檬酸 α-酮戊二酸 琥珀酰CoA 琥珀酸 延胡索酸 苹果酸 草酰乙酸 乙酰CoA 8步反应 （一）TCA循环的具体过程 1 强放能反应，不可逆，第一个限速步骤 2 催化的酶为柠檬酸（缩）合酶 3柠檬酸合酶属于别构酶，活性受ATP、NADH、琥珀酰CoA、酯酰CoA等抑制，是柠檬酸循环中的限速酶 乙酰CoA 草酰乙酸 柠檬酸 柠檬酸合酶 第一步： 乙酰辅酶A+草酰乙酸→柠檬酸（三羧基） 1 该反应可逆，中间物为顺乌头酸 2 催化的酶为乌头酸酶 柠檬酸 顺乌头酸 异柠檬酸 乌头酸酶 乌头酸酶 第二步： 柠檬酸→异柠檬酸（三羧基） 1 放能反应，氧化还原反应之一，受氢体为NAD或NADP 2 催化的酶为异柠檬酸脱氢酶 3 异柠檬酸脱氢酶是一种别构调节酶。活性受ADP、NAD+激活，受ATP、NADH抑制 α-酮戊二酸 异柠檬酸 异柠檬酸脱氢酶 第三步：异柠檬酸→ α-酮戊二酸（二羧基） 1 氧化还原反应之二，受氢体为NAD 2 催化的酶为α-酮戊二酸脱氢酶系，此酶系与丙酮酸脱氢酶系非常类似。 3 第三个调控步骤，产生能量用于推动反应向氧化方向进行，大部分能量保存于高能硫酯键 α-酮戊二酸 琥珀酰CoA α-酮戊二酸脱氢酶系 第四步： α-酮戊二酸→琥珀酰辅酶A（一羧基） 1 琥珀酰CoA的高能硫酯键断裂与GDP的磷酸化偶联，在哺乳动物中生成GTP，在植物和微生物中生成ATP，是TCA循环中唯一的底物磷酸化 2 催化的酶为琥珀酰合成酶 琥珀酰CoA 琥珀酸 琥珀酰合成酶 H2O 第五步：琥珀酰CoA →琥珀酸（二羧基） 1 氧化还原反应之三，可逆，受氢体为FAD 2 催化的酶为琥珀酸脱氢酶. 琥珀酸 延胡索酸 琥珀酸脱氢酶 第六步：琥珀酸→延胡索酸（二羧基） 1 催化的酶是延胡索酸酶 2 延胡索酸具有严格的立体专一性 延胡索酸 L-苹果酸 延胡索酸酶 第七步：延胡索酸→L-苹果酸（二羧基） 1 催化的酶是苹果酸脱氢酶 2 氧化还原反应之四，受氢体为NAD 3 尽管该反应从自由能看应逆向进行，但由于乙酰CoA和草酰乙酸是强放能反应，因此反应向草酰乙酸方向进行 L-苹果酸 草酰乙酸 苹果酸脱氢酶 第八步： L-苹果酸→草酰乙酸（二羧基） 三羧酸循环的途径 柠檬酸 异柠檬酸 α-酮戊二酸 琥珀酰CoA 琥珀酸 延胡索酸 苹果酸 草酰乙酸 乙酰CoA Overview （二）TCA循环的化学计量 通过TCA循环产生的NADH和FADH2全部进入到线粒体内的电子传递链中，将所携带的H传递给O2，而本身重新生成NAD和F