丙酮酸脱氢酶系pyruvatedehydrogenasecomplex.PPT

（1）丙酮酸的氧化脱羧 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 丙酮酸在丙酮酸脱氢酶系催化下，脱羧形成乙酰CoA。丙酮酸脱氢酶系是一个非常复杂的多酶体系，主要包括：三种不同的酶（丙酮酸脱氢酶E1、二氢硫辛酸乙酰转移酶E2和二氢硫辛酸脱氢酶E3），和6种辅因子（TPP、硫辛酸、FAD、NAD+、CoA和Mg2+）。 （2）三羧酸循环 ?-酮戊二酸脱氢酶系 ?-酮戊二酸脱氢酶系与丙酮酸脱氢酶系相似, 即由?-酮戊二酸脱氢酶E1、琥珀酰转移酶E2和二氢硫辛酸脱氢酶E3，以及6种辅因子, TPP、硫辛酸、FAD、NAD+、CoA和Mg2+ 组成，但是在酶的结构和功能上则有些差别。 （3）葡萄糖分解代谢过程中能量的产生 葡萄糖分解代谢过程中产生的总能量 糖酵解、丙酮酸氧化脱羧及三羧酸循环生成的NADH和FADH2 ，进入线粒体呼吸链氧化并生成ATP。线粒体呼吸链是葡萄糖分解代谢产生ATP的最主要途径。 葡萄糖分解代谢总反应式 C6H6O6 + 6 H2O + 10 NAD+ + 2 FAD + 4 ADP + 4Pi ?? 6 CO2 + 10 NADH + 10 H+ + 2 FADH2 + 4 ATP 按照一个NADH能够产生2.5个ATP，1个FADH2能够产生1.5个ATP计算，1分子葡萄糖在分解代谢过程中共产生32个ATP： 4 ATP +（10 ? 2.5）ATP + （2 ?1.5）ATP = 32ATP 糖代谢途径 三羧酸循环 草酰乙酸 柠檬酸 异柠檬酸 琥珀酸辅酶A 琥珀酸 延胡索酸 苹果酸 乙酰辅酶A 丙酮酸 三个二氧化碳 三羧酸循环 丙酮酸氧化脱羧：丙酮酸 ??乙酰CoA，生成1个NADH。 三羧酸循环：乙酰CoA ?? CO2和H2O，产生一个GTP（即ATP）、3个NADH和1个FADH2。 三羧酸循环中的能量 综合：1丙酮酸??3 CO2， 4个NADH，1 ATP，1 FADH2 * 第20章 三羧酸循环 线粒体基质 柠檬酸循环，TCA循环，克雷伯循环　　　 三羧酸循环一定需要氧才能进行。在三羧酸循环中脱下的氢，形成NADH 和 FADH2，然后再逐步传递给氧 各种燃料分子的共同途径，且提供合成前体所以两用代谢途径 1956年诺贝尔奖 两用代谢途径 丙酮酸的羧基会形成二氧化碳 丙酮酸的有氧氧化包括两个阶段： 第一 阶段：丙酮酸的氧化脱羧（丙酮酸 ?? 乙酰辅酶A，简写为乙酰CoA） 第二阶段：三羧酸循环（乙酰CoA ?? H2O 和CO2，释放出能量） 糖的有氧分解 G→→→ Pyr → →Acetyl-CoA→→→CO2 + H2O Lac （——————） 酵解 Cytosol Mitochondria （—————————————————————） 有氧分解 Krebs TCA 丙酮酸进入线粒体(mitochondrion)，在丙酮酸脱氢酶系(pyruvate dehydrogenase complex)的催化下氧化脱羧生成乙酰CoA(acetyl CoA)。 丙酮酸脱氢酶系 由一分子葡萄糖氧化分解产生两分子丙酮酸(pyruvate)，故可生成两分子乙酰CoA(acetyl CoA)，两分子CO2和两分子（NADH+H+） 反应为不可逆；丙酮酸脱氢酶系(pyruvate dehydrogenase complex)是糖有氧氧化途径的关键酶之一。 关于丙酮酸脱氢酶系 E1催化脱羧，24条多肽链，TPP E2催化与乙酰基的结合，24条多肽链 E3催化FADH2将H传递给NAD+，12条多肽链 砷化物对丙酮酸脱氢酶系的-SH毒害（糖酵解3磷酸甘油醛脱氢酶）： 与E2的辅基硫辛酰胺的巯基共价结合，丧失催化能力。 对丙酮酸脱氢酶系的调控 1.产物控制： NADH抑制E3，乙酰CoA抑制E2 竞争性抑制 2.磷酸化与去磷酸化的调控 磷酸酶、钙离子使E1活化，激酶相反 而磷酸酶、激酶位于E2上 乙酰CoA既可合成代谢，又可分解代谢，故对丙酮酸脱氢酶系的调控重要意义 丙酮酸脱氢酶系 Pyruvate dehydrogenase complex 乙酰CoA、ATP NADH+H+ - + AMP、ADP NAD+ 3. AMP与ADP通过抑制丙酮酸脱氢酶激酶而促进 丙酮酸氧化脱羧产物乙酰CoA与草酰乙酸（三羧酸循环中与乙酰CoA结合点）结合生成柠檬酸进入循环。在循环过程中，乙酰CoA被氧化成 H2O 和CO2，并释放出大量能量。 然后经过一系列的代谢反应，乙酰基被氧化分