三羧酸循环--me.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第九章 糖代谢,Carbohydrate Metabolism,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,(,tricarboxylic,acid cycle),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,(citric acid cycle),或者,Krebs,循环,(Krebs cycle;,以它的发现者,Hans Krebs,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,CO,2,3.2,三羧酸循环概貌,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,，,E,1,。,功用：,Py,2c,单位,脱羧,（,2,）二氢硫辛酸转乙酰基酶：辅基硫辛酰胺（或称硫辛酸），,E,2,。,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,，,E,3,。,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,（,1,）,Py+TPP,羟乙基,-TPP+CO,2,E,1,（,2,）羟乙基,-TPP,乙酰基,-,硫辛酰胺,OX,E,2,（,3,）乙酰基,-,硫辛酰胺,CoA,乙酰,CoA,+,硫辛酰胺,E,2,（,4,）,Red,型硫辛酰胺,OX,型硫辛酰胺,E,3,（,5,）,步骤,1,丙酮酸和,E1,结合的,TPP,反应,丙酮酸脱羧,步骤,2,脱去,CO,2,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,4 FAD,氧化二氢,硫辛酰胺,步骤,5 NAD,氧化,FADH,2,4,、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,丙酮酸脱氢酶,3ATP,丙酮酸脱氢酶,-3P,3ADP,磷酸酶,（有活性）,（无活性）,激酶,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,CO,2,酮戊二酸氧化成琥珀酰辅酶,A,和,CO,2,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,CO,2,）。,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,CO,2,），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,FADH,2,），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,CH,3,COSCoA,3NAD,FAD,GDP,Pi,2H,2,O,2CO,2,3NADH,3H,FADH,2,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,TCA Cycle,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,CO,2,和,H,2,O,的重,要途径。,（,4,）,TCA Cycle,是,CO,2,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,）,(Donor amino acid),(New amino acid),(New,keto,acid),(Accepter,keto,acid),(,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,CoACit,，,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.Ca,2+,对三羧酸循环的调节,Ca,2+,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,。,Ca,2+,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。,听歌：一只黑猫两只虎，两个柠檬一只狐，一个苹果一桶醋（,酮戊二酸脱氢酶）有人说黑猫是什么，那不就是乌头嘛。,三羧酸循环的概念、发生场所、过程、生物学意义及其调控。,循环中的不可逆反应、底物水平磷酸化反应。,掌握重点小结,Thanks,