11第十章三羧酸循环.ppt

三、TCA循环的中间产物本身并无量的变化 TCA循环的中间产物包括草酰乙酸在内起着催化剂的作用，本身并无量的变化。 不可能通过TCA直接从乙酰CoA合成草酰乙酸或其他中间产物；同样，这些中间产物也不可能直接在TCA循环中被氧化生成CO2和H2O。 TCA循环中的草酰乙酸主要来自丙酮酸的直接羧化，也可通过苹果酸脱氢产生。无论何种来源，其最终来源是葡萄糖。 第 三 节三羧酸循环的调控Regulation of Tricarboxylic Acid Cycle 一、丙酮酸脱氢酶复合体的活性变化可影响乙酰CoA的生成 别构调节 当脂肪酸或乙酰CoA充足时，或[ATP]/[ADP] 和 [NADH]/[NAD_]比值增高时，该酶活性被别构抑制； 而当机体需要能量时，或[ATP]/[ADP]降低时，该酶被AMP等变构激活。 化学修饰调节 当胞内ATP增高时，丙酮酸脱氢酶复合体成分中的丙酮酸脱氢酶（E1）由于磷酸化而失活； 当ATP减少时，磷蛋白磷酸酶去除E1上的磷酸基团而激活该复合体。 二、TCA循环受底物、产物和调节酶活性调节 TCA循环的速度和流量主要受３种因素的调控： 底物的供应量 催化循环最初几步反应的酶的反馈别构抑制 产物堆积的抑制作用 （一）TCA循环中有３个调节调节酶 TCA循环中催化３个不可逆反应的酶： 柠檬酸合酶 异柠檬酸脱氢酶 α-酮戊二酸脱氢酶 乙酰CoA 柠檬酸 草酰乙酸 琥珀酰CoA α-酮戊二酸 异柠檬酸 苹果酸 NADH FADH2 GTP ATP 异柠檬酸 脱氢酶 柠檬酸合酶 α-酮戊二酸 脱氢酶复合体 – ATP + ADP ADP + ATP – 柠檬酸 琥珀酰CoA NADH – 琥珀酰CoA NADH + Ca2+ Ca2+ ① ATP、ADP的影响 ② 产物堆积引起抑制 ③循环中后续反应中间产物别位反馈抑制前面反应中的酶 ④其他，如Ca2+可激活许多酶 三羧酸循环的调节 （二）TCA循环与上游和下游反应协调 在正常情况下，（糖）酵解途径和TCA循环的速度相协调； 氧化磷酸化的速率对TCA循环的运转也起着非常重要的作用。 三、TCA循环的多种酶以复合体形式存在于线粒体 TCA循环中的酶在线粒体中是以多种酶组成的复合体形式存在，这种酶复合体被称为代谢区室（metabolons），它在细胞内能够有效地将代谢中间产物从一种酶传递给另一种酶。这些复合体具有高效介导中间产物流通的功能，因此也可影响代谢的速率。 第四节三羧酸循环的生理意义 Physiologic Significance of Tricarboxylic Acid Cycle 一、TCA循环是一条“两用代谢途径” TCA循环在大多数生物中是分解代谢途径; 多种生物合成途径也利用TCA循环的中间产物作为合成反应的起始物。 （一）TCA循环参与合成和分解途径的组成 TCA中间产物 （二）TCA循环中间产物是合成糖、脂肪酸和氨基酸的前体 1. TCA循环中间产物可以异生为糖 草酰乙酸 异生为葡萄糖 氨基酸 乙酰CoA 2. TCA循环中间产物可为脂酸合成提供原料 合成脂酸 柠檬酸-丙酮酸循环 α-酮戊二酸 + NH4+ 3. TCA循环中间产物可为非必需氨基酸合成提供碳架 谷氨酸 谷氨酸脱氢酶 NADH + H+ NAD+ （三）添补反应补充TCA循环中间产物 参与其他代谢途径而消耗的TCA循环中间产物必须及时补充，才能保持TCA循环顺利进行。这类反应被称为添补反应（anaplerotic reaction）。 最重要的添补反应是由丙酮酸羧化酶催化的，从丙酮酸生成草酰乙酸的反应。 丙酮酸 + CO2 草酰乙酸 丙酮酸羧化酶 ATP ADP + Pi 乙酰CoA是丙酮酸羧化酶的激活剂； TCA循环中的酶促反应可以将草酰乙酸转变为其他中间产物； 此外，可由别的途径生成一些中间产物，如： 奇数碳链脂肪酸 琥珀酰CoA 某些氨基酸 α-酮戊二酸、草酰乙酸 二、TCA循环在三大营养物质代谢中具有重要生理意义 （一）TCA循环是三大营养物质的最终代谢通路 （二）TCA循环是糖、脂肪和氨基酸代谢联系的枢纽 第五节三羧酸循环关键反应的分析原理 Analytical Principles of Key Reactions of Tricarboxylic Acid Cycle 一、采用分光光度法测定硫氢辅酶A生成量分析柠檬酸合酶活性 反应生成的辅酶A和5,5-二硫代双（2-硝基苯甲酸）（DNTB）在pH 7.4、0.1 M 三乙醇胺和 0.2 M 乙二胺四乙酸钙钠（EDTA ）溶液中反应生成硫氢辅酶A，其在412 nm时有吸收峰，通过分光光度计测定吸光度，测