文档介绍：第三节糖的有氧氧化与三羧酸循环
一. 有氧氧化的三个阶段 G ---- 2丙酮酸(同酵解)
2丙酮酸 2乙酰辅酶A
2 乙酰辅酶A TCA循环
在有氧时,丙酮酸可进入线粒体内氧化脱羧,生成乙酰辅酶A再进入三羧酸循环:
二、丙酮酸氧化脱羧成乙酰辅酶A
丙酮酸脱氢酶系
CH3COCOOH + HSCOA + NAD+ CH3CO~SCOA +CO2+ NADH+H+
三、 TCA途径:
这一途径普遍存在动、植物及微生物细胞中,不仅是糖分解的主要途径,也是脂肪、蛋白质分解代谢的最终途径,有重要的生理意义。为此获1953年的诺贝尔奖
三.        TCA循环共有8步,(P95,图13-9)
1.   1、乙酰辅酶A与草酰乙酸缩合形成柠檬酸:
TCA循环起始步骤,由柠檬酸合成酶(柠檬酸缩合酶)催化,乙酰辅酶A的甲基移去质子形成负碳离子,亲核攻击草酰乙酸的酮基碳,缩合生成柠檬酰辅酶A,再由高能硫酯键水解推动总反应进行,生成柠檬酸。
键。形成的柠檬酰CoA使酶结构进一步变化,活性中心增加了一个天冬氨酸残基捕获水分子以水解硫酯键。CoA和柠檬酸相继离开酶,酶恢复成开放型。此酶是一个调控酶,可受ATP、NADH、琥珀酰CoA和长链脂酰CoA抑制。故此反应是可调控的限速步骤。
柠檬酸合成酶:
草酰乙酸
: 开放型关闭型
HSCOA、柠檬酸
: His 草酰乙酸; His 乙酰COA; Asp H2O
: ATP、NADH、琥珀酰CoA和长链脂酰CoA可抑制此酶活性。
状态时被激活。异柠檬酸脱氢酶是TCA循环中第二个调节酶。
4。α-酮戊二酸氧化脱羧成为琥珀酰CoA:
第二次氧化反应且伴有脱羧,由α-酮戊二酸脱氢酶系催化
5. 琥珀酰COA转化成琥珀酸并产生GTP;
这是TCA中唯一底物水平磷酸化直接产生高能磷酸键的步骤。
GTP + ADP GDP + ATP
6.   6.    6、  琥珀酸脱氢生成延胡索酸:
第三步氧化还原反应,由琥珀酸脱氢酶催化,氢受体:酶的辅基FAD
7、延胡索酸水化成苹果酸:
延胡索酸酶具有立体异构特异性,OH只加在延胡索酸一侧,形成L-苹果酸。
8. 苹果酸脱氢生成草酰乙酸:
TCA中第4次氧化还原反应,由L-苹果酸脱氢酶催化,NAD+是辅酶。
在标准热力学条件下,平衡有利于逆反应。但在生理情况下,反应产物草酰乙酸不断因合成柠檬酸而移去,使其在细胞内浓度极低(小于10-6 mol/L),而使反应向右进行。
注:有氧氧化第3阶段即TCA循环的关键酶是:柠檬酸合成酶、异柠檬酸脱氢酶、α-酮戊二酸脱氢酶系
有氧氧化第2阶段的关键酶: 丙酮酸脱氢酶系
有氧氧化第1阶段的关键酶:即糖酵解的三个关键酶
四、 TCA中ATP生成与生物学意义:
(1)供能: 共产生12 ATP 乙酰COA进入TCA ,每一次循环有:
4次脱氢反应 3 NADH 3*3 = 9 ATP
1 FADH2 2*1 = 2 ATP
底物水平磷酸化 1GTP 1 ATP
体外燃烧
有效利能率: / *100 % = 42 % (见P 100 图13-10)
1乙酰辅酶A , *12 = 千卡,
(2)提供碳骨架:例草酰乙酸+ NH2 Asp (见P101 图13-11)
(3) 有氧氧化
(可净生成36或38 ATP)
(琥珀酰COA合成酶催化的反应)
2丙酮酸 2乙酰辅酶A :2 NADH 2* 3 ATP
G酵解:2 ATP + 2 NADH 肌细胞等:2*2 ATP
(穿梭) 肝细胞等:2*3 ATP
2乙酰辅酶A TCA循环:12*2 = 24 ATP