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才思教育考研考博全心全意 中国农业大学食品学院生物化学课后习题笔记讲解 第三章柠檬酸循环 一柠檬酸循环概貌 柠檬酸循环的大致轮廓：碳骨架变化，化学结构式的变化 关键的反应物柠檬酸的存在,称柠檬酸循环；循环过程中有三种羧酸化合物参与,称三羧酸循环或TCA 循环； Krebs 循环,为纪念Hans Krebs 真核生物线粒体发生 二. 柠檬酸循环的反应机制 83 1. 草酰乙酸与乙酰CoA 缩合形成柠檬酸 柠檬酸合酶，两个亚基构成的二聚体,每个亚基的两个结构域形成一个裂缝，活性部位有组氨酸残基，变构 酶,活性受ATP,NADH,琥珀酸CoA,酯酰CoA 抑制,该途径中第一个调控,限速步骤 反应机理： 致死性合成反应 该步反应特点：参与反应的酶为柠檬酸合酶；放能的不可逆反应,柠檬酸循环中第一个调控限速步骤；氟乙 酸产生致死性合成反应 2. 柠檬酸异构化形成异柠檬酸 顺乌头酸酶，催化可逆反应，活性中心有Fe-S 聚簇 3. 异柠檬酸氧化形成α-酮戊二酸 反应机理 异柠檬酸脱氢酶：NAD+为辅酶： 线粒体，Mg2+或Mn2+，NADP+为辅酶：线粒体和细胞溶胶；变构调节 酶，活性受能荷和NAD+/NADH (NADP+/NADPH)调节；细菌中异柠檬酸脱氢酶受磷酸化和去磷酸化的共 价修饰调节 该步反应特点：异柠檬酸脱氢酶催化该反应；柠檬酸循环中第一次氧化作用,第一次脱羧；第二个调控步骤 4. α-酮戊二酸生成琥珀酰-CoA α-酮戊二酸脱氢酶系：α-酮戊二酸脱氢酶(E1)；__________二氢硫辛酰转琥珀酰酶(E2)；二氢硫辛酰脱氢 酶(E3)；需 要六种辅助因子:硫辛酸TPP,CoA,FAD,NAD+和Mg2+；受反应产物和能荷抑制调节,但E1 无修饰调节 该反应特点：α-酮戊二酸脱氢酶复合体催化此反应；第二次氧化脱羧反应；柠檬酸循环中第三个调节步骤 催化反应机理与丙酮酸脱氢酶系相一致 5. 琥珀酰-CoA 转化成琥珀酸 该反应特点：琥珀酸CoA 合成酶(或琥珀酸硫激酶)催化，四聚体，催化反应可逆；唯一底物磷酸化反应,产 生1 摩尔ATP 6. 琥珀酸脱氢形成延胡索酸 琥珀酸脱氢酶：辅基是FAD,辅基与酶以共价键结合；酶含有铁硫聚簇组分；催化反应具有立体专一性；嵌 更多资料下载： 才思教育考研考博全心全意 入到线粒体内膜,线粒体内膜组成成分；丙二酸是其该酶的竞争性抑制剂 该反应特点：琥珀酸脱氢酶催化,是柠檬酸循环中唯一渗入线粒体内膜的酶,氢受体为FAD，第三次氧化还原 反应 7. 延胡索酸水合形成L-苹果酸 延胡索酸酶：四个亚基，活性中心-SH，具有立体专一性,产生L-苹果酸 8.L-苹果酸脱氢形成草酰乙酸 苹果酸脱氢酶，第四次氧化还原反应，NADH 三. 柠檬酸循环总结 经历八步反应涉及八种酶 每一循环过程中两个碳原子以乙酰CoA 形式进入,两次脱酸反应脱掉两分子CO2 共有四次氧化反应 产生一分子ATP 和三分子NADH,一分子FAD 四. 柠檬酸循环的生理意义 循环过程中产生ATP 和还原型NADH 和FADH2,进一步氧化分解产生ATP 循环过程中的中间产物在许多生物合成中充当前体原料 84 五. 柠檬酸循环的调控 柠檬酸循环本身制约系统的调节 能荷调节 Ca2+调节 六. 柠檬酸循环的回补反应 柠檬酸循环中间产物是许多生物大分子的前体: 乙酰CoA 可用来合成脂类物质；琥珀酰CoA 可用来合成 卟啉环,进而合成血红素；草酰乙酸可用来合成丙酮酸,通过糖异生途径生成葡萄糖；草酰乙酸,α-酮戊二 酸 等可用来合成氨基酸 回补反应途径 丙酮酸羧化形成草酰乙酸 磷酸烯醇式丙酮酸羧化形成草酰乙酸 氨基酸脱氨基过程中产生草酰乙酸,α-酮戊二酸 奇数脂肪酸的氧化,缬氨酸,甲硫氨酸分解可产生琥珀酰-CoA 七．乙醛酸途径 乙醛酸循环，三羧酸循环在异柠檬酸与苹果酸间搭了一条捷径。 植物和微生物中，这种途径对于植物和微生物意义重大！意义不在于产能，在于生存。 通过乙醛酸循环使两分子乙酰CoA 转变为苹果酸进入进入细胞溶胶转变为草酰乙酸； 或者进入糖异生.线 粒体,起到底物回补。 复习方法 如果细心对比一下历年的专业课考题，我们就会发现考研专业课考试的重复性很强，虽然题量和题型可能 会有一些的改动，但是每年考试的命题重点基本上不会有太大的变化。所以要想在专业课的竞争中获得胜 利，建议广大考生第一