15_第十五章柠檬酸循环概述.ppt

糖的有氧分解 第一阶段：葡萄糖 丙酮酸（细胞质） 第二阶段：丙酮酸 乙酰辅酶A （简写为乙酰CoA） 第三阶段：三羧酸循环 乙酰CoA H2O 和CO2，释放出能量 二、三阶段在线粒体中。 柠檬酸循环是燃料物质氧化分解的中心途径 第十五章 柠檬酸循环 15.1 丙酮酸进入柠檬酸循环的准备阶段 15.2 柠檬酸 (三羧酸)循环的途径 15.3 柠檬酸循环的生物学意义 15.4 柠檬酸循环的调节 15.5 柠檬酸循环的双重作用 15.6 回(添)补反应 15.1 丙酮酸进入柠檬酸循环的准备阶段(丙酮酸生成乙酰CoA) 丙酮酸脱氢酶复合物的组成 丙酮酸氧化脱羧反应是连接糖酵解和三羧酸循环的中间环节。此反应在真核细胞的线粒体基质中进行。 丙酮酸脱氢酶系是一个多酶体系，主要包括： 丙酮酸脱羧酶（E1） 三种酶 二氢硫辛酸乙酰转移酶（E2） 二氢硫辛酸脱氢酶（E3） 6种辅因子：TPP、硫辛酸、FAD、 NAD+、CoA和Mg2+。 辅酶A（CoA） 硫辛酸以酰胺键与二氢硫辛酸转乙酰酶的Lys残基相连 TPP 丙酮酸脱氢酶系催化5步反应 1)? 丙酮酸脱羧生成羟乙基-TPP； 2) 二氢硫辛酸转乙酰酶催化羟乙基氧化为乙酰基，并转移给硫辛酰胺形成乙酰硫辛酰胺； 3) 二氢硫辛酸转乙酰酶催化乙酰硫辛酰胺上的乙酰基转移给CoA生成乙酰CoA； 4) 二氢硫辛酸脱氢酶催化还原的硫辛酸再氧化，并将氢交给FAD生成FADH2-E； 5) FADH2使NAD+还原。 丙酮酸脱氢酶系催化的反应 15.2 柠檬酸 (三羧酸 )循环的途径 Citric AcidCycle（tricarboxylic Acid Cycle(TCA)），TCA循环 概念：乙酰CoA与草酰乙酸缩合生成柠檬酸，再经一系列的氧化、脱羧，最终生成CO2和H2O，并产生能量的过程。 途径如下： 1、柠檬酸合酶 (Citric acid synthetase) 催化TCA的第一步反应，反应先生成柠檬酰CoA，再水解为柠檬酸，是放能反应，不可逆。是TCA的一个调节酶。 氟乙酸是一种杀虫剂或灭鼠药的有效成分。其被生物摄入后转变为氟乙酰CoA，它在酶的作用下与草酰乙酸生成氟柠檬酸，顺乌头酸酶只识别柠檬酸，对氟柠檬酸没有作用，致使TCA中断，这种合成为致死合成(lethal synthesis)。 柠檬酸合酶催化的反应 柠檬酸形成反应机制 2、乌头酸酶作用于柠檬酸生成异柠檬酸 3、异柠檬酸脱氢酶 异柠檬酸脱氢酶催化反应机制 4、?-酮戊二酸脱氢酶系 4、?-酮戊二酸脱氢酶系 与Py dHE复合物的组成及作用非常相似，包括三个酶组分： 1）?-酮戊二酸 脱氢酶(E1’,不受磷酸化调控) 2）? 琥珀酰转移酶(E2’) 3）? 二氢硫辛酸脱氢酶( E3’) 还有六种辅助因子：TPP, CoA, FAD, NAD+, 硫辛酸及Mg2+。催化反应： ?-Ketoglutarate+CoA+NAD+? succinyl CoA+CO2+NADH+H+ 酶也是调节酶，受产物NADH, succinyl CoA和Ca2+抑制；ATP、 GTP对酶有反馈抑制；不受磷酸化的共价调节。 5、琥珀酰CoA合成酶 底物水平的磷酸化 6、琥珀酸脱氢酶 7、延胡索酸酶 8、苹果酸脱氢酶 TCA循环过程 TCA简图 TCA小结 1）循环从C4物与乙酰CoA缩合生成C6物开始； 2)??每一次循环经历两次脱羧，放出2CO2; 3）每一循环经历四次脱氢，其中3次以NAD+为氢受体， 1次以FAD为氢受体； 4）每循环一次，底物水平磷酸化一次生成1GTP(ATP)； 5）循环一次结束以C4物（草酰乙酸）重新生成为标志； 6）?总反应： CH3COCoA+2H2O+3NAD++FAD+GDP+Pi ?2CO2+3(NADH+H+)+FADH2+GTP+CoASH 葡萄糖有氧分解的能量代谢 Glucose（胞液） ? -2ATP ?+4ATP, 5或7 ? +2(NADH+H+)（需经穿梭系统进入线粒体） 2Py（线粒体） 5 ? +2(NADH+H+)+2CO2 2CH3COSCoA ? TCA 20 ? 3(NADH+H+) ? FADH2+GTP