生物化学II（苏维恒）Chapter12 柠檬酸循环.pptVIP

Step 4α－酮戊二酸氧化脱羧形成琥珀酰CoA α－酮戊二酸 琥珀酰CoA α-酮戊二酸 脱氢酶复合体 ④ 1 1 2 2 三羧酸循环的调节酶及其调节: 酶 的 名 称 柠檬酸合酶 异柠檬酸脱氢酶 α-酮戊二酸脱氢酶系 变构激活剂 ADP Ca2+ ADP、 变构抑制剂 ATP、NADH、柠檬酸 NADH ATP、NADH、 琥珀酰CoA Ca2+ ADP、 柠檬酸循环本身制约系统的调节 1．乙酰CoA和草酰乙酸的供应情况。乙酰CoA来源于丙酮酸，受到丙酮酸脱氢酶复合体活性的控制；草酰乙酸的供应取决于循环是否运行畅通，以及中间产物离开循环的速率和补充的速率。 2. [NADH]/[NAD+]的比值。柠檬酸合酶和异柠檬酸脱氢酶都受到NADH的抑制，但异柠檬酸脱氢酶对NADH更为敏感。α－酮戊二酸脱氢酶复合体也受NADH的抑制。 3．产物的反馈抑制。柠檬酸合酶受高浓度柠檬酸的抑制；α－酮戊二酸脱氢酶复合体受琥珀酰CoA的抑制。 ATP、ADP和Ca2+对柠檬酸循环的调节 1．[ATP]/[ADP]的比值。 [ATP]/[ADP]的比值对柠檬酸循环中的酶有调节作用，ADP是异柠檬酸脱氢酶的别构促进剂，可降低该酶的Km值，促进酶与底物的结合；而ATP抑制该酶。 2．Ca2+浓度。 Ca2+可激活丙酮酸脱氢酶的磷酸酶，使丙酮酸脱氢酶去磷酸化而活化，从而增加乙酰CoA的供应。同时Ca2+也能激活异柠檬酸脱氢酶和α－酮戊二酸脱氢酶。 六、柠檬酸循环的双重作用 许多合成代谢都利用柠檬酸循环的中间产物作为生物合成的前体来源。柠檬酸循环中由于参与其它代谢而失去的中间产物，必须及时补充，才能保持柠檬酸循环顺利地、不间断地运转。对柠檬酸循环中间产物有补充作用的反应称为填补反应。柠檬酸循环是新陈代谢的中心环节。 The citric acid cycle is the hub of intermediary metabolism serving both the catabolic and anabolic processes. It provides precursors for the biosynthesis of glucose, amino acids, nucleotides, fatty acids,sterols, heme groups, etc. 三羧酸循环的生物学意义 1.普遍存在 2.生物体获得能量的最有效方式 3.是糖类、蛋白质、脂肪三大物质转化的枢纽 4.循环中的中间物为生物合成提供原料； 如草酰乙酸、a-酮戊二酸可转变为氨基酸，琥珀酰CoA可用于合成叶绿素及血红素分子中的卟啉。 三羧酸循环过程总结(一次循环) 8步反应 8种酶催化 反应类型 缩合1、脱水1、氧化4、底物水平磷酸化1、水化1 生成3分子还原型NADHⅠ 生成1分子FADH2 生成1分子ATP Summary Pyruvate is converted to acetyl-CoA by the action of pyruvate dehydrogenase complex, a huge enzyme complex. Acetyl-CoA is converted to 2 CO2 via the eight-step citric acid cycle, generating three NADH, one FADH2, and one ATP (by substrate-level phophorylation). Intermediates of citric acid cycle are drawn off to synthesize many other biomolecules, including fatty acids, steroids, amino acids, heme, pyrimidines, and glucose.TCA.swf * * * * * * * * Step 2 Citrate is isomerized into isocitrate via a dehydration step followed by a hydration step; cis-aconitate (顺乌头酸) is an intermediate during this transformation, thus the catalytic enzyme is named as aconitase （乌头酸酶）. TCA第二阶段：氧化脱羧（C6—C4） CO2 GDP＋Pi GTP NAD+