14柠檬酸循环_812402720要点.pptxVIP

14 柠檬酸循环 (Citric Acid Cycle);; 在有氧条件下，丙酮酸经过氧化分解产生CO2，同时生成大量高能化合物的过程。 因为在循环的一系列反应中，关键的化合物是柠檬酸，所以称为柠檬酸循环。又因为它有三个羧基，所以也称为三羧酸循环（ Tricarboxylic Acid Cycle，简称TCA循环）。这一代谢过程是由H.A.Krebs（德裔英国人）正式提出的，所以又称Krebs循环（Krebs Cycle) 。 ;乙酰辅酶A的生成 柠檬酸循环的8步酶促反应 柠檬酸循环产生的能量 柠檬酸循环-两用代谢途径 柠檬酸循环的调控 乙醛酸循环;柠檬酸循环中的酶分布在线粒体中。在真核生物中，丙酮酸首先要从细胞质转运到线粒体内。 嵌在线粒体内膜中的丙酮酸转运酶可以特异地将丙酮酸从膜间质转运到线粒体基质中，然后经脱羧生成乙酰CoA。 丙酮酸转化为乙酰CoA的反应实际上不属于柠檬酸循环，而是连接糖酵解和柠檬酸循环的桥梁，真正进入柠檬酸循环的是乙酰CoA。 ;; ;;;（1）E1催化丙酮酸脱羧，将乙酰基转移到E2的组成成分硫辛酰胺上。 （2）E2催化乙酰-二氢硫辛酰胺中的乙酰基转移到HS-CoA上生成乙酰CoA，形成二氢硫辛酰胺。 （3）E3催化E2的二氢硫辛酰胺氧化重新形成硫辛酰胺，带有硫辛酰胺的E2再参与下一轮反应。 （4）在E3催化下，NAD＋被FADH2还原为NADH（H＋），同时生成E3-FAD。;丙酮酸脱氢酶复合物的三维构象模型;从猪肾脏中分离到的丙酮酸脱氢酶复合物的电镜照片;14.2 柠檬酸循环的 8 步酶促反应 乙酰CoA通过柠檬酸循环氧化，涉及8步酶促反应： 1、由草酰乙酸与乙酰CoA缩合生成柠檬酸 2、由柠檬酸生成异柠檬酸 3、由异柠檬酸生成?-酮戊二酸和 CO2 4、由?-酮戊二酸生成琥珀酰CoA和 CO2 5、由琥珀酰CoA生成琥珀酸和GTP 6、由琥珀酸生成延胡索酸 7、由延胡索酸生成苹果酸 8、由苹果酸重新生成草酰乙酸;柠檬酸循环;; 2、顺乌头酸酶催化柠檬酸转化成异柠檬酸 ; 非洲南部有一种荞麦产生氟乙酸，氟乙酸有剧毒，在细胞内可转化为氟乙酰CoA，氟乙酰CoA在柠檬酸合酶催化下又可与草酰乙酸缩合生成氟柠檬酸。 氟柠檬酸类似于柠檬酸，是顺乌头酸酶的一个很强的抑制剂，氟乙酸会终止经柠檬酸循环的有氧代谢。;3、异柠檬酸脱氢酶催化异柠檬酸氧化生成?-酮戊二酸和CO2 异柠檬酸脱氢酶（NAD＋为辅酶）催化异柠檬酸脱氢，NAD＋还原为NADH＋H＋，生成不稳定的草酰琥珀酸，草酰琥珀酸脱羧生成?-酮戊二酸和CO2，反应不可逆。;4、?-酮戊二酸脱氢酶复合物催化?-酮戊二酸氧化脱羧生成琥珀酰CoA ?-酮戊二酸脱氢酶复合物包括?-酮戊二酸脱氢酶（E1，含有TPP），二氢硫辛酰胺转琥珀酰基酶（E2，含有硫辛酰胺）和二氢硫辛酰胺脱氢酶（E3，含有黄素蛋白）。 ;砷中毒 亚砷酸盐（AsO33－）和有机砷化物可以结合到巯基化合物（包括硫辛酰胺）上，使含有硫辛酰胺的酶（如丙酮酸脱氢酶复合物和α-酮戊二酸脱氢酶复合物）失活，使呼吸停止。 ; 口服急性砷中毒早期常见消化道症状：重症极似霍乱，同时可有头痛、眩晕、烦躁、中毒性心肌炎、多发性神经炎等；严重者可于中毒后24小时至数日发生呼吸、循环、肝、肾等功能衰竭及中枢神经病变，少数病人可在中毒后20分钟至48小时内出现休克、甚至死亡。 亚砷酸盐的来源：砒霜、雄黄、雌黄、生长期长的海产品、污染水等。 有机砷化物对微生物的毒性比对人的毒性要大，20世纪早期曾经用有机砷化物治疗梅毒（一种细菌性疾病）和锥虫病（一种寄生虫病）。近年研究发现砒霜可用于癌症治疗。 历史上曾怀疑与砷中毒有关的事例：清光绪帝、拿破仑、达尔文、孟加拉人。;?G?ˊ= -3.3KJ/mol;6、琥珀酸脱氢酶催化琥珀酸脱氢生成延胡索酸 琥珀酸脱氢酶是柠檬酸循环中唯一一个与线粒体内膜结合的酶，其它酶都位于线粒体基质中。 ; 丙二酸是琥珀酸脱氢酶的竞争性抑制剂。丙二酸也可以与琥珀酸脱氢酶的活性部位的碱性氨基酸残基结合，由于丙二酸不能被氧化，使得循环反应不能继续进行。 ;7、延胡索酸酶催化延胡索酸水化生成 L-苹果酸 ;8、苹果酸脱氢酶催化苹果酸氧化，重新生成草酰乙酸 ;在线粒体中进行，为不可逆反应。 关键酶是柠檬酸合酶（①）、异柠檬酸脱氢酶（③）和?-酮戊二酸脱氢酶复合物（④） 。 中间产物既不能通过此循环反应生成，也不会被消耗。 有两次脱羧反应，生成2分子CO2（ ③④ ）。 有四次脱氢反