文档介绍：Chapter23 柠檬酸循环
Tricarboxylic acid cycle
Chapter23 柠檬酸循环
●德国科学家Hans Krebs 1937年提出,1953年获得诺贝尔奖,并被称为ATP循环(柠檬酸循环)之父。
一、TCA循环的发现
葡萄糖通过糖酵解产生的丙酮酸,在有氧条件下,将进入三羧酸循环进行完全氧化,生成H2O 和CO2,并释放出大量能量。丙酮酸的有氧氧化包括两个阶段:
即柠檬酸循环和氧化磷酸化
三羧酸循环(tricarboxylic acid cycle, TCA 循环or Krebs循环)
Chapter23 柠檬酸循环
二、糖的有氧氧化(好氧呼吸)的三个步骤
●1、葡萄糖或糖原氧化分解成丙酮酸(即糖酵解,胞液中进行)
●2、丙酮酸氧化脱羧生成乙酰COA (线粒体基质中进行)
(丙酮酸乙酰辅酶A,简写为乙酰CoA)
●3、乙酰COA进入TCA循环(线粒体中进行)
三羧酸循环(乙酰CoA H2O 和CO2,释放出能量)
Chapter23 柠檬酸循环
(一)丙酮酸进入柠檬酸循环的准备阶段——氧化脱羧生成乙酰-COA
丙酮酸氧化脱羧反应是连接糖酵解和三羧酸循环的中间环节。此反应在真核细胞的线粒体基质中(原核细胞:质膜中)进行。
丙酮酸脱氢酶系是一个非常复杂的多酶体系,主要包括:三种不同的酶(丙酮酸脱羧酶E1、二氢硫辛酸乙酰转移酶E2和二氢硫辛酸脱氢酶E3),和6种辅因子(TTP、硫辛酸、FAD、NAD+、CoA和Mg2+)。96页
三、TCA循环
丙酮酸脱氢酶复合体
E2
E3
E1
三种酶
60条肽链形成的复合体
乙酰二氢硫辛酸
硫辛酸乙酰转移酶
硫辛酸
二氢硫辛酸
丙酮酸脱羧酶
二氢硫辛酸脱氢酶
丙酮酸
乙酰CoA
E1
E3
E2
E2
~
形成酶复合体有什么好处呢?
C
O
2
C
H
3
O
C
O
O
C
T
P
P
C
H
3
C
H
O
H
T
P
P
S
(
C
H
2
)
4
C
O
S
O
C
H
3
C
S
(
C
H
2
)
4
C
O
S
H
S
H
(
C
H
2
)
4
C
O
S
H
F
A
D
H
2
F
A
D
N
A
D
N
A
D
H
+
H
+
+
S
C
o
A
C
H
3
C
S
C
o
A
O
H
H
乙酰二氢硫辛酸
硫辛酸乙酰转移酶
硫辛酸
二氢硫辛酸
丙酮酸脱羧酶
二氢硫辛酸脱氢酶
丙酮酸
乙酰CoA
E1
E3
E2
E2
多肽链
中间产物在氨基酸臂作用下进入酶活性中心快速准确!
相当于酶复合体
由于第一步为不可逆反应,直接决定整个循环反应的速度,而且是许多其它反应体系的分支点,因而该酶复合物受到严密的调节控制;
提问:有哪些物质可以调节该酶复合物的活性?
答案:
产物(NAD(P)H、FADH2、GTP、ATP、乙酰CoA )抑制该酶复合物的活性
反应物(NAD+、FAD、GDP、ADP、丙酮酸)激活该酶复合物的活性
Ca2+、胰岛素激活
Chapter23 柠檬酸循环
三、TCA循环
(二)柠檬酸循环概貌(98页)
是乙酰CoA与草酰乙酸结合进入循环经一系列反应再回到草酰乙酸的过程。在这个过程中乙酰CoA被氧化成H2O和CO2并产生大量的能。其反应途径可表示如图
线粒体膜
第三个碳以CO2形式失去
四碳二羧酸
第二个碳以CO2形式失去
三羧酸? 循环?
五碳二羧酸
每个分子具有4个碳的草酰乙酸库(基质中)
丙酮酸
每个分子具有3个碳的丙酮酸库(基质中)
六碳三羧酸
三种羧酸!
草酰乙酸大循环!
第一个碳以CO2形式失去
重新加入到草酰乙酸库
(4)(7)(8)(10)
C
H
3
C
O
C
O
O
H
N
A
D
+
N
A
D
H
+
H
+
C
o
A
S
H
C
O
2
C
H
3
C
O
~
S
C
o
A
O
C
C
O
O
H
C
H
2
C
O
O
H
C
H
2
C
O
O
H
C
(
O
H
)
C
O
O
H
C
H
2
C
O
O
H
C
H
2
C
O
O
H
C
H
C
O
O
H
C
H
(
O
H
)
C
O
O
H
N
A
D
(
P
)
N
A
D
(
P
)