《CA循环GAI》PPT课件.ppt

第四节三羧酸循环 概念 在有氧的情况下 葡萄糖酵解产生的丙酮酸氧化脱羧形成乙酰CoA 乙酰CoA经一系列氧化 脱羧 最终生成CO2和H2O并产生能量的过程 称为柠檬酸循环 亦称为三羧酸循环 tricarboxylicacidcycle 简称TCA循环 由于它是由H A Krebs 德国 正式提出的 所以又称Krebs循环 三羧酸循环在线粒体基质中进行 三羧酸循环 一 由丙酮酸形成乙酰CoA二 三羧酸循环的过程三 三羧酸循环的化学计量四 三羧酸循环的回补反应五 三羧酸循环的调控六 三羧酸循环的生物学意义 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 CO2 NADH H 一 由丙酮酸形成乙酰CoA 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 二TCA循环的过程 C CH3 S COA O CH2 COO HO C COO COO CH2 柠檬酸合酶 HS COA H H2O COA 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导致致死合成常作为杀虫药 三羧酸 HO CH COO CH COO COO CH2 2 柠檬酸异构化成异柠檬酸 顺乌头酸酶 H2O H2O 顺乌头酸 在pH7 0 25 C的平衡态时 柠檬酸 顺乌头酸 异柠檬酸 90 4 6 柠檬酸 异柠檬酸 3 由异柠檬酸氧化脱羧生成 酮戊二酸 异柠檬酸脱氢酶 NAD NADH H H CO2 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 草酰琥珀酸 酮戊二酸 Mg2 4 酮戊二酸氧化脱羧成为琥珀酰COA 酮戊二酸脱氢酶复合体 COASH NAD NADH H CO2 TCA中第二次氧化作用 脱羧过程 酮戊二酸脱氢酶复合体与丙酮酸脱氢酶复合体相似 酮戊二酸脱氢酶E1琥珀酰转移酶E2二氢硫辛酸脱氢酶E3TPP 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 GDP Pi GTP HSCOA 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 ADPGDP ATP 6 琥珀酸脱氢生成延胡索酸 FAD FADH2 TCA中第三次氧化的步骤丙二酸为该酶的竞争性抑制剂开始四碳酸之间的转变 琥珀酸脱氢酶 HC COOHCH2COOH 嵌入线粒体内膜 7 延胡索酸被水化生成苹果酸 延胡索酸酶 H2O 延胡索酸酶 8 苹果酸脱氢生成草酰乙酸 苹果酸脱氢酶 NAD NADH H TCA中第四次氧化的步骤 最后一步 草酰乙酸 柠檬酸 异柠檬酸 a 酮戊二酸 琥珀酰辅酶A 琥珀酸 延胡索酸 苹果酸 乙酰辅酶A 三羧酸循环的过程 TCA经四次氧化 二次脱羧 通过一个循环 可以认为乙酰COA 三 三羧酸循环的化学计量乙酰CoA 3NAD FAD GDP Pi 2H2O2CO2 3NADH FADH2 GTP CoA 3H 循环有以下特点 1 乙酰CoA与草酰乙酸缩合形成柠檬酸 使两个C原子进入循环 在以后的两步脱羧反应中 有两个C原子以CO2的形式离开循环 相当于乙酰CoA的2个C原子形成CO2 2 在循环中有4对H原子通过4步氧化反应脱下 其中3对用以还原NAD 生成3个NADH H 1对用以还原FAD 生成1个FADH2 3 由琥珀酰CoA形成琥珀酸时 偶联有底物水平磷酸化生成1个GTP 1GTP1ATP 4 循环中消耗两分子水 5 3NADH9ATP 1FADH22ATP 再加上1个GTP6 单向进行7 整个循环不需要氧 但离开氧无法进行 1分子乙酰CoA通过TCA循环被氧化 可生成12分子ATP 若从丙酮酸开始 加上纽带生成的1个NADH 则共产生12 3 15个ATP 若从葡萄糖开始 共可产生15 2 8 38个ATP可见由糖酵解和TCA循环相连构成的糖的有氧氧化途径 是机体利用糖氧化获得能量的最有效的方式 也是机体产生能量的主要方式 六 三羧酸循环的生物学意义与糖酵解构成糖的有氧代谢途径 为机体提供大量的能量 一分子葡萄糖经EMP TCA循环和呼吸链氧化共可产生38个ATP TCA循环是糖 脂类 蛋白质代谢联络的枢纽 TCA循环 中间产物 脂肪酸 氨基酸 合成代谢 分解代谢产物 CO2 H2O 能量 TCA循环既是物质分解代谢的组成部分 亦是物质合成的重要步骤 为其他生物合成提供原料 草酰乙酸 柠檬酸 异柠檬酸 a 酮戊二酸 琥珀酰辅酶