生物化学下第2章 柠檬酸循环.ppt

1911年-1920年T.Thunberg 等人证明肌肉组织可氧化柠檬酸、琥珀酸、延胡索酸和苹果酸等。 1935年Albert Szent –Gyorgyi证明 4C的二羧酸(琥珀酸、延胡索酸、苹果酸和草酰乙酸等)能促进肌氧耗量；并确立琥珀酸经延胡索酸和苹果酸转变成草酰乙酸。 Wagner-Janregy等人证明异柠檬酸是柠檬酸的氧化产物。 1936年Green等人在猪心肌中提得苹果酸脱氢酶。 1937年Carl Martius和Franz Knoop 二人证明柠檬酸经顺乌头酸异构化为异柠檬酸，并进一步氧化成?-酮戊二酸。 1937年Hans Krebs证明柠檬酸来自乙酰CoA和草酰乙酸的缩合，提出完整的循环途径。 糖的有氧氧化（aerobic oxidation） 三羧酸循环的基本特点 1、量上来说，循环中一个2C化合物被氧化成CO2，但实际上这2C化合物不是来自加入的乙酰CoA，而来自草酰乙酸。 2、中间代谢物，包括草酰乙酸在内，在循环中起催化剂作用，本身并无量的变化。 3、循环中草酰乙酸主要来自丙酮酸的直接羧化。 4、氨基酸代谢时生成的?-酮戊二酸、琥珀酸和延胡索酸等二羧酸类不能直接经循环氧化，须经草酰乙酸、磷酸稀醇型丙酮酸转变成丙酮酸，再以乙酰CoA进入循环彻底氧化。 1、三个关键酶： 柠檬酸合成酶 异柠檬酸脱氢酶（限速酶） α-酮戊二酸脱氢酶 2、NADH/NAD+和ATP/ADP比率的调节作用 ADP与NAD+浓度? ：使三羧酸循环? ATP与NADH浓度? ：使三羧酸循环? 三羧酸循环小结 三羧酸循环小结 1. 在TCA循环中， 阶段发生了底物水平磷酸化？ A、柠檬酸→α-酮戊二酸 B、琥珀酰CoA →琥珀酸? ? C、琥珀酸→延胡索酸???? D、延胡索酸→苹果酸 2. 在三羧酸循环中，由α-酮戊二酸脱氢酶系所催化的反应需要 。A、NAD+???? B、NADP+?? ?? C、CoASH???? D、ATP 3. 丙酮酸脱氢酶系需要几种酶和辅酶？ 4. 三羧酸循环中的关键酶都有哪些？ 8. 苹果酸氧化为草酰乙酸 苹果酸脱氢酶催化，产生NADH + H+。 反应向左，但由于草酰乙酸与乙酰CoA不断合成柠檬酸，使反应向右进行（不利的反应由一个有力的反应推动而进行下去）。 第23章 柠檬酸循环(The Citric Acid Cycle) 三、柠檬酸循环的反应机制 ① 缩合反应 ②a 脱水反应 ②b 加水反应 ③ 氧化脱羧反应 ④ 氧化脱羧反应 ⑤ 底物水平磷酸化 ⑥ 脱氢反应 ⑦ 水化反应 ⑧ 脱氢反应 乙酰CoA 柠檬酸 异柠檬酸 α-酮戊二酸 琥珀酰CoA 琥珀酸 延胡索酸 苹果酸 草酰乙酸 顺乌头酸 延胡索酸酶 苹果酸脱氢酶 柠檬酸合酶 顺乌头酸酶 异柠檬酸脱氢酶 限速酶 顺乌头酸酶 α-酮戊二酸脱氢酶 琥珀酸CoA合成酶 琥珀酸脱氢酶 第23章 柠檬酸循环(The Citric Acid Cycle) 三、柠檬酸循环的反应机制 柠檬酸的异构问题 14C标记乙酰CoA进行研究结果，第一周循环中并无14C出现CO2，即CO2的碳原子来自草酰乙酸而不是来自乙酰CoA，第二周循环时，才有14 CO2 出现。 第23章 柠檬酸循环(The Citric Acid Cycle) 三、柠檬酸循环的反应机制 HS-CoA S-CoA 乙酰CoA 草酰乙酸 柠檬酸 CO2 CO2 琥珀酸 异柠檬酸 α-酮戊二酸 琥珀酰CoA 第23章 柠檬酸循环(The Citric Acid Cycle) 中间产物的消耗与补充 三、柠檬酸循环的反应机制 作为中间代谢的中心将分解过程中产生的4碳、5碳作为燃料分子进入此循环。 为什么一个简单的二碳单位(乙酰基)氧化为CO2如此复杂？ 厌氧细菌中不完整的三羧酸循环产生的生物合成前体 厌氧微生物缺乏α-酮戊二酸脱氢酶，不能进行完整的三羧酸循环。 α-酮戊二酸和琥珀酰CoA在生物合成途径中可以作为前体。不是能量来源。 生物合成产物： 氨基酸 核苷酸 血红素等 谷氨酸 α-酮戊二酸 天冬氨酸 草酰乙酸