9-2 糖代谢-三羧酸循环.pptx

生物化学 ; 第三节 糖的有氧分解与三羧酸循环;丙酮酸的脱羧，乙酰基氧化都是发生在线粒体的基质中。;三羧酸循环（ Tricarboxylic acid cycle) TCA Cycle Kreb’s循环（ Kreb’s cycle) 柠檬酸循环（Citric cycle); 葡萄糖 丙酮酸 乙酰-CoA TCA Cycle;3.1.2 三羧酸循环的研究简史;三羧酸循环的观察与推理 1. 肌肉悬液可以氧化 C4二羧酸: 琥珀酸，延胡索酸，苹果酸，草酰乙酸，?-酮戊二酸； C6三羧酸：柠檬酸，异柠檬酸，乌头酸。;3.1.2 三羧酸循环的研究简史;该领域另一个重要的进展是由Martius 与Knoop在1937年3月完成，他们发现a-酮戊二酸（C5）是柠檬酸（C6）氧化的产物。因为此前人们已经知道a-酮戊二酸（C5）可以在酶的催化作用下形成琥珀酸（C4），因此当时认为由柠酸到草酰乙酸的代谢途径应该是由右图:;在1937年，Krebs发现在肌肉悬浮液中存在草酰乙酸（C4）时，如加入丙酮酸（C3）或乙醛（C2），就可以发现柠檬酸（C6）大量生成。因此，他得了一个循环（cycle）:;丙酮酸氧化生长乙酰基，乙酰基转移给CoA. 乙酰CoA进入TCA 循环.乙酰基氧化成CO2. ;;AMP;丙酮酸氧化生长乙酰基，乙酰基转移给CoA. 乙酰CoA进入TCA 循环.乙酰基氧化成CO2. ;;丙酮酸穿过线粒体后，氧化成乙酰CoA (生成 CO2)，然后才进入TCA循环。;; 3.2.2 丙酮酸到乙酰-CoA的氧化过程;; TPP（焦磷酸硫胺素）是维生素B1的辅酶——硫胺素，是a-酮酸的脱羧反应的辅酶。;;第2步: CO2脱除后，二碳单位转由TPP移至硫辛酸.;硫辛酸：;第3步: 乙酰CoA的形成;第4步: E3催化FAD氧化二氢硫辛酸 第5步: NAD+ 氧化FADH2. ;丙酮酸氧化成乙酰CoA的过程;;E3;全过程：; 丙酮酸脱氢酶(PDH)的电镜照片与催化反应过程;受蛋白激酶和磷酸蛋白磷酸酶控制――磷酸化失活 E1的磷酸化和去磷酸化是使PDH复合体失活和激活的重要方式. 受激素调节 受能荷效应物调节 （变构调节）; 砷化物对机体的毒害不仅限于糖酵解，它与丙酮酸脱氢酶复合物中E2辅基硫辛酰胺的巯基发生共价结合，使还原型硫辛酰胺形成失去催化能力的砷化物。;拿破仑之死;乙酰CoA的主要来源和去路;3.3.1 三羧酸循环的反应过程;;乙酰CoA;;每个乙酰-CoA完全氧化生成两分子 CO2,三分子NADH, 一分子FADH2,及一分子 GTP; 代谢循环过程中形成了六碳、五碳、及四碳化合物。;乙酰CoA;3.3.1.1 TCA循环从乙酰CoA与草酰乙酸缩合成柠檬酸开始;由柠檬酸合酶（二聚体）催化，是TCA循环的第一步反应。;3.3.1.1 TCA循环从乙酰CoA与草酰乙酸缩合成柠檬酸开始;合酶 (synthase)： 催化加合反应，促使合成 合成酶 (synthetase)： 催化连接合成反应，一般需要NTP;催化TCA的第一步反应，反应先生成柠檬酰CoA，再水解为柠檬酸，是放能反应，不可逆；是TCA的第一个调节酶，活性受ATP、NADH、琥珀酰CoA(Succinyl CoA)及长链脂酰CoA的抑制，对于TCA是一个限速步骤。 氟乙酰CoA在酶的作用下可与草酰乙酸生成氟柠檬酸，顺乌头酸酶只识别柠檬酸，对氟柠檬酸没有作用，致使TCA中断，这种合成为致死合成(lethal synthesis)。在代谢研究的应用上，曾被广泛用于杀虫剂或灭鼠药的生产 (现已被明令禁止) 。;; 柠檬酸投影式; 酶活性中心的只能结合底物的一部分,底物的部分具有手性,分子局部的手性，即分子的前手性.;顺乌头酸酶的铁硫中心;前手性、潜手性（pro-chiral); 柠檬酸投影式;;乌头酸酶具有立体化学专一性活性： 乌头酸酶能够识别柠檬酸的前-R和前-S两种取向不同的羧甲基，即顺时针和逆时针取向不同的两个基因; 乌头酸酶催化的是给双键的特定方向上加入 OH-和H+。;Reaction 4 and 5;异柠檬酸脱氢酶;由?-酮戊二酸脱氢酶系催化;该酶与丙酮酸脱氢酶系类似; E3 是相同的, E1 与 E2 非常相似，发生第二次脱氢,第二次脱羧.E1酶不受磷酸共价调节. 该反应需要 TPP与硫辛酸等6种辅酶.;*;