生物化学第23章节柠檬酸循环幻灯片.pptVIP

L-苹果酸脱氢形成草酰乙酸 苹果酸脱氢酶 L-苹果酸 草酰乙酸 ⑧ 四、柠檬酸循环的化学总结算 乙酰CoA + 3NAD+ + FAD + GDP + Pi +2H2O → 2CO2 + 3NADH + 3H+ + FADH2 + GTP + CoA 柠檬酸循环的总反应式 ATP的产量 从丙酮酸开始，柠檬酸循环中循环一圈，共产生4个NADH，1个FADH2，1个GTP（ATP），按每个NADH可以产生2.5个ATP、每个FADH2可以产生1.5个ATP计算，共产生 2.5×4（NADH）+ 1.5×1（FADH2）+ 1（GTP） = 12.5 个ATP 每个葡萄糖分子（2个丙酮酸）在进入柠檬酸循环后可以产生25个ATP。 每个葡萄糖分子在糖酵解中可以产生2个ATP和2个NADH，共产生 2（ATP）+ 2.5×2（NADH）= 7个ATP 每个葡萄糖分子彻底氧化后共产生32个ATP。 五、柠檬酸循环的调控 在柠檬酸循环中，虽然有8种酶参加反应，但在调节循环速度中起关键作用的是3种酶：柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶和α－酮戊二酸脱氢酶复合体。其调控可以分为两个方面： ①柠檬酸循环本身各种物质对酶活性的调控； ②ADP、ATP和Ca2+的调控。 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。 go 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。 乙酰CoA形成和柠檬酸循环中的激活和抑制部位示意图 激活 × 抑制 反馈抑制 · 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。 柠檬酸循环的填补反应 柠檬酸循环双重作用示意图 分解代谢和合成代谢双重作用 第23章 柠檬酸循环 (Citric acid cycle) 一、丙酮酸进入柠檬酸循环的准备阶段 ——形成乙酰CoA 二、柠檬酸循环概貌 三、柠檬酸循环的反应机制 四、柠檬酸循环的化学总结算 五、柠檬酸循环的调控 六、柠檬酸循环的双重作用 七、柠檬酸循环的发现历史 柠檬酸循环 柠檬酸循环（citric acid cycle）也叫三羧酸循环（tricarboxylic acid cycle， TCA循环）， 因为德国科学家Hans Krebs在阐明柠檬酸循环中作出了突出贡献，又将此途径称为Krebs循环。 在有氧条件下，糖酵解途径产生的丙酮酸进入线粒体，先转变成乙酰CoA，乙酰CoA再进入柠檬酸循环彻底氧化成CO2。在真核细胞中，柠檬酸循环是在线粒体中进行的。 一、丙酮酸进入柠檬酸循环的准备阶段——形成乙酰CoA 丙酮酸到乙酰CoA的总反应式 O CH3CCOO－ + HS－CoA + NAD+ ——————————→ O CH3C－SCoA + CO2 + NADH 丙酮酸脱氢酶复合体 丙酮酸脱氢酶复合体的组成 组分 缩写 肽链数 辅基 催化的反应 丙酮酸脱氢酶组分 E1 24 TPP 丙酮酸氧化脱羧 二氢硫辛酰转乙酰基酶 E2 24 硫辛酰胺 将乙酰基转移到CoA 二氢硫辛酸脱氢酶 E3 12 FAD 将还原型硫辛酰胺转变为氧化型 丙酮酸转变为乙酰CoA的反应步骤 （丙酮酸脱羧反应） E1 丙酮酸 TPP