三节糖有氧氧化与三羧酸循环

《三节糖有氧氧化与三羧酸循环》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、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A2乙酰辅酶ATCA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

2、：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1.构象变化：开放型关闭型HSCOA、柠檬酸2.活性中心：His草酰乙酸；His乙酰COA；AspH2O3.可调节酶：ATP

3、、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+ADPGDP+ATP6.6.6、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FAD7、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

4、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10-6mol/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12ATP乙酰COA进入TCA，每一次循环有：4次脱氢反应3NADH3*3=9ATP1FADH22*1=2ATP底物水平磷酸化1GTP1

5、ATP体外燃烧有效利能率：84.6/209.1*100%=42%（见P100图13-10）1乙酰辅酶A209.1千卡，7.3*12=84.6千卡，（2）提供碳骨架：例草酰乙酸+NH2Asp（见P101图13-11）（3）有氧氧化（可净生成36或38ATP）（琥珀酰COA合成酶催化的反应）2丙酮酸2乙酰辅酶A：2NADH2*3ATPG酵解：2ATP+2NADH肌细胞等：2*2ATP（穿梭）肝细胞等：2*3ATP2乙酰辅酶ATCA循环：12*2=24ATP三.五、TCA中碳骨架的不对称反应乙酰COA经TCA，产生2CO2；草酰乙酸经循环可再次生成。但是用同位素14C、13C

6、分别标记乙酰COA的甲基和羰基碳，发现在第一轮循环中没有标记的CO2释放，说明第一轮循环释放的二个碳原子并非乙酰COA的碳原子。（P101图13-11、12）有人解释其原因是顺乌头酸酶与柠檬酸结合不对称，脱水时H仅来自草酰乙酸，故TCA第一轮没有标记的CO2出现。六、TCA的回补反应3.天冬氨酸及谷氨酸的转氨作用可以形成草酰乙酸和酮戊二酸；异亮氨酸、缬氨酸和苏氨酸、甲硫氨酸可形成琥珀酰COA而补充TCA。4.苹果酸酶：（胞液）（线粒体）NADPHNAD+三.七、乙醛酸循环特殊生理意义：（1）将脂肪酸分解产生的乙酰辅酶A转变为琥珀酸，可合成糖；（2）净结果为：2乙酰辅酶A

7、琥珀酸回补TCA第四节磷酸戊糖途径（磷酸己糖支路）一．磷酸戊糖途径的生理意义：1955年Gunsalas发现并提出单磷酸己糖支路（HMP），又称戊糖途径。二.磷酸戊糖途径：氧化阶段；G-6-P脱氢脱羧5-磷酸核糖可分为非氧化阶段：磷酸戊糖分子重排磷酸单糖酵解1.1、G-6-P脱氢脱羧转化成5-磷酸核酮糖（1）6-磷酸葡萄糖脱氢酶催化G-6-P脱氢生成6-磷酸葡萄糖酸内酯，反应以NADP为氢受体形成NADPH；（2）6-磷酸葡萄糖酸内酯在6-磷酸葡萄糖酸内酯酶催化下水解成6-磷酸葡萄糖酸；（3）3）6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶催化下，6-磷酸葡萄