王镜岩-生物化学-第23章_柠檬酸循环.ppt

第23章 柠檬酸循环 糖的有氧氧化（aerobic oxidation） 反应过程： 糖有氧氧化的反应过程 ?分三个阶段： 糖酵解途径：葡萄糖 丙酮酸 丙酮酸 乙酰CoA 三羧酸循环和氧化磷酸化 柠檬酸循环（Citric Acid Cycle) 三羧酸循环 （Tricarboxylic Acid Cycle ） Krebs循环 在好氧真核生物线粒体基质或好氧原核生物细胞质中，酵解产物丙酮酸脱羧、脱氢，彻底氧化为CO2、H2O并产生ATP的过程。 一、丙酮酸氧化脱羧形成乙酰-CoAPyruvate Is Oxidized to Acetyl-CoA and CO2 丙酮酸脱氢酶系 丙酮酸进入线粒体转变为乙酰CoA,这是连接糖酵解和三羧酸循环的纽带： 丙酮酸+CoA+NAD+ 乙酰CoA+ C2O+NADH+H+ 反应不可逆，分5步进行，由丙酮酸脱氢酶复合体催化。 丙酮酸脱氢酶复合体是一个十分大的多酶复合体，包括丙酮酸脱氢酶E1、二氢硫辛酸乙酰转移酶E2、二氢硫辛酸脱氢酶E3三种不同的酶及焦磷酸硫胺素(TPP)、硫辛酸，FAD, NAD+,CoA 及Mg2+六种辅助因子组装而成。 多酶复合体位于线粒体内 原核细胞在胞液中 丙酮酸脱氢酶复合体 八聚体 乙酰CoA 功能——脱羧酶辅酶将底物移入（出）脱羧酶的活性中心。 Ⅰ.丙酮酸脱氢酶复合体 形成酶复合体有什么好处呢？ 分步反应 ① ② 丙酮酸氧化脱羧的调控 　由丙酮酸到乙酰CoA是一个重要步骤，处于代谢途径的分支点，所以此体系受到严密的调节控制： 1、产物抑制：乙酰CoA抑制乙酰转移酶E2组分，NADH抑制二氢硫辛酸脱氢酶E3组分。抑制效应被CoA和NAD+逆转。 2、核苷酸反馈调节：丙酮酸脱氢酶E1受GTP抑制，被AMP活化。 3、砷化物与E2中的辅基硫辛酰胺形成无催化能力的砷化物。 4、可逆磷酸化作用的调节：丙酮酸脱氢酶E1的磷酸化状态无活性，反之有活性。 5、Ca2+激活 二、柠檬酸循环概貌 Citric Acid Cycle (4)(7)(8)(10) 1 、乙酰COA与草酰乙酸缩合形成柠檬酸 单向不可逆 可调控的限速步骤 氟乙酰CoA导致致死常作为杀虫药（与顺乌头酸酶结合） 柠檬酸合酶是变构酶变构抑制剂：ATP、NADH、 琥珀酰CoA、酯酰CoA   AMP可解除抑制 2、柠檬酸异构化成异柠檬酸 （顺乌头酸 酶） 在pH7.0，25?C的平衡态时， 柠檬酸：顺乌头酸：异柠檬酸=90：4：6 乌头酸酶中的（Fe-S）蛋白 3 、由异柠檬酸氧化脱羧生成α-酮戊二酸（异柠檬酸脱氢酶） TCA中第一次氧化作用、脱羧过程 异柠檬酸脱氢酶为第二个调节酶 三羧酸到二羧酸的转变 4 、α-酮戊二酸氧化脱羧成为琥珀酰COA（ α-酮戊二酸脱氢酶复合体） TCA中第二次氧化作用、脱羧过程 α-酮戊二酸脱氢酶复合体与丙酮酸脱氢酶复合体相似 α-酮戊二酸脱氢酶E1 琥珀酰转移酶E2 二氢硫辛酸脱氢酶E3 、TPP、硫辛酸、COA、FAD、NAD+、Mg2+ 5、琥珀酰COA转化成琥珀酸，并产生GTP（琥珀酰COA 合成酶） TCA中唯一底物水平磷酸化直接产生高能磷酸化合物的步骤 GTP+ADP GDP+ATP GTP参与蛋白质合成 G蛋白活化（信号传导） GTP+ADP GDP+ATP 8、 L-苹果酸脱氢形成草酰乙酸 Oxidation of Malate to Oxaloacetate  四、柠檬酸循环的化学计量 2 丙酮酸 2 acetyl-CoA 2 NADH 5 2 异柠檬酸 2α-酮戊二酸 2 NADH 5 2α-酮戊二酸 2 琥珀酰-CoA 2 NADH 5 2 2 琥珀酰-CoA 2琥珀酸2 A/GTP 2 2琥珀酸 2 延胡素酸 2 FADH2 3 2苹果酸 2 草酰乙酸 2 NADH 5 Total 25 ATP 丙酮酸只有4个氢， 但彻底氧化所放出的氢？ 6个H 糖酵解+