三羧酸循环--me.ppt

第九章糖代谢CarbohydrateMetabolism 主要内容 糖的分解代谢合成代谢糖代谢的调控 掌握糖分解代谢的全过程及其调控因素 细胞呼吸代谢 二 三羧酸循环 tricarboxylicacidcycle 1 定义 糖酵解的最终产物丙酮酸 在有氧条件下进入线粒体 通过一个包括三羧酸和二羧酸的循环逐步脱羧脱氢 彻底氧化分解 这一过程称为三羧酸循环 该循环也被称为柠檬酸循环 citricacidcycle 或者Krebs循环 Krebscycle 以它的发现者HansKrebs爵士的姓氏命名 在线粒体基质中进行 反应过程的酶 除了琥珀酸脱氢酶是定位于线粒体内膜外 其余均位于线粒体基质中 2 反应场所 3 概述 3 1 葡萄糖的有氧分解包括三个部分 丙酮酸被氧化 乙酰基转移到CoA 乙酰CoA进入TCA循环 乙酰基氧化成CO2 3 2 三羧酸循环概貌 4 丙酮酸进入三羧酸循环的准备阶段 形成乙酰辅酶 CoA 总反应式 丙酮酸脱氢酶 Mg2 丙酮酸脱羧酶 也叫丙酮酸脱氢酶 大肠杆菌丙酮酸脱氢酶多酶复合物的组成 丙酮酸脱氢酶复合物三种酶的功能 1 丙酮酸脱氢酶 也称丙酮酸脱羧酶 辅基TPP E1 功用 2 二氢硫辛酸转乙酰基酶 辅基硫辛酰胺 或称硫辛酸 E2 功用 氧化2C单位 并将2C单位先转到硫辛酰胺上 再转到CoA上 3 二氢硫辛酸脱氢酶 辅基FAD E3 功用 Red型硫辛酰胺 OX型硫辛酰胺 催化丙酮酸转变为乙酰CoA的反应步骤 步骤1丙酮酸和E1结合的TPP反应 丙酮酸脱羧 步骤2脱去CO2后 二碳单位从TPP转移到硫辛酰胺 步骤3乙酰CoA的生成 步骤4FAD氧化二氢硫辛酰胺步骤5NAD氧化FADH2 4 丙酮酸脱氢酶复合物的活性调节 1 产物抑制 丙酮酸氧化脱羧的二个产物乙酰CoA和NADH都抑制丙酮酸脱氢酶复合物 2 核苷酸的反馈调节 一般来说高的能荷抑制产生ATP的途径 ATP水平高时 丙酮酸脱氢酶复合物活性 丙酮酸氧化脱羧减慢 3 可逆磷酸化作用的共价调节 5 三羧酸循环的反应历程 柠檬酸的形成 限速酶 经由顺乌头酸形成异柠檬酸 乌头酸酶 异柠檬酸氧化成 酮戊二酸和CO2 酮戊二酸氧化成琥珀酰辅酶A和CO2 琥珀酰辅酶A转化成琥珀酸 琥珀酸氧化成延胡索酸 延胡索酸水化生成苹果酸 苹果酸氧化生成草酰乙酸 反应 不可逆 第一阶段总结 C链延长 脱水加水 脱氢脱羧 产生了NADH和CO2 二个调控点 Cit合酶 异Cit脱氢酶 草酰乙酸 OAA 酮戊二酸 KGA 6 三羧酸循环总结 第二阶段总结 氧化脱羧 产生了NADH和CO2 脱去CoA的反应 合成了ATP 由5C二羧酸变成了4C二羧酸 KGA 琥珀酸 succinate Suc 第三阶段总结 脱氢 产生了FADH2 加水 脱氢 产生了NADH 至此从OAA开始又回到了OAA 完成了一次循环 琥珀酸 草酰乙酸 三羧酸循环的总反应式 CH3COSCoA 3NAD FAD GDP Pi 2H2O 2CO2 3NADH 3H FADH2 GTP CoASH 一轮三羧酸循环的产物 三羧酸循环中有三步反应是不可逆的 1 Cit的合成 2 Isocit异柠檬酸的氧化脱羧 3 KGA的氧化脱羧 所以TCACycle是单方向进行 不能逆转 三羧酸循环的能量账 7 三羧酸循环的生理意义 1 供能 2 为生物合成提供了中间物 3 TCACycle不仅是糖代谢的重要途径 而且也是脂类化合物和蛋白质最终氧化成CO2和H2O的重要途径 4 TCACycle是CO2的重要来源之一 三羧酸循环在合成代谢中的作用 丙酮酸在丙酮酸羧化酶催化下形成草酰乙酸 需要生物素为辅酶 8 丙酮酸羧化支路 回补途径 磷酸烯醇式丙酮酸在磷酸烯醇式丙酮酸羧化激酶的催化下形成草酰乙酸 在大脑和心脏中存在这个反应 天冬氨酸及谷氨酸的转氨作用可以形成草酰乙酸和 酮戊二酸 异亮氨酸 缬氨酸 苏氨酸和甲硫氨酸也会形成琥珀酰CoA 转氨作用 transamination Donoraminoacid Newaminoacid Newketoacid Accepterketoacid transaminase 9 三羧酸循环的调节 三羧酸循环中的三个调控酶 1 OAA 乙酰CoA Cit Cit合酶 限速酶 受琥珀酰CoA NADH ATP和脂酰CoA的抑制 2 异Cit KGA 异Cit脱氢酶 ADP是别构激活剂 ATP和NADH是抑制剂 3 KGA 琥珀酰CoA KGA脱氢酶被反应产物琥珀酰CoA和NADH抑制 也被高的能荷抑制 三羧酸循环中最主要的调控物质是底物乙酰CoA和草酰乙酸 以及它的产物NADH 2 底物和产物对三羧酸循环的调节 3 Ca2 对三羧酸循环的调节 Ca2 激活丙酮酸脱氢酶磷酸酶 从而激活丙酮酸脱氢酶复合物 产生乙酰CoA Ca2 还激活异柠檬酸脱氢酶和 酮戊二酸脱氢酶 三羧酸循环的调控 三羧酸循环酶主要有8个 你记住了吗 依次为柠檬酸合成酶 顺乌头酸酶 异柠檬酸脱氢酶 酮戊二酸脱氢酶 琥珀酰CoA合成酶 琥珀酸脱氢酶 延胡索酸酶 苹果酸脱氢酶 难记不 不难记 你根本不用记得那样准确