学习教学教案第16章柠檬酸循环.ppt

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1、第16章柠檬酸循环Citricacidcycle生物化学Biochemistry生命科学与技术学院陈吉宝NADH+H+NAD+CH2OHCH3乙醇NADH+H+NAD+CO2乳酸COOHCH(OH)CH3乙醛CHOCH3COOHC==OCH3丙酮酸葡萄糖EMP葡萄糖的无氧分解CH3-C-SCoAO乙酰CoA柠檬酸循环CO2+NADH+H+CoASH+NAD+葡萄糖的有氧分解葡萄糖的有氧氧化是糖氧化的主要方式。葡萄糖有氧氧化的反应过程第一阶段：酵解途径第二阶段：丙酮酸的氧化脱羧第三阶段：柠檬酸循环G第四阶段：氧化磷酸化丙酮酸乙酰CoACO2NADH+H+FADH2H2O[O]ATPADPTAC循

2、环胞液线粒体丙酮酸进入线粒体，经脱氢、脱羧、酰化生成乙酰CoA，这是不可逆反应，在线粒体基质内进行。一、丙酮酸的氧化脱羧丙酮酸脱氢酶复合体酶辅酶E1：丙酮酸脱氢酶TPP(VB1)E2：二氢硫辛酸转乙酰基酶硫辛酸E3：二氢硫辛酰脱氢酶FAD(VB2)羟乙基乙酰基概念：在线粒体基质内，从乙酰辅酶A与草酰乙酸缩合成含三个羧基的柠檬酸开始，经过四次脱氢、两次脱羧，使一分子乙酰基彻底氧化生成CO2和H2O和大量能量，同时再生草酰乙酸的过程称为柠檬酸循环或三羧酸循环(tricarboxylicacidcycle，TCA)或Krebs循环(Krebscycle)。二、柠檬酸循环(citricacidcycl

3、e)1、柠檬酸的形成柠檬酸合成酶是三羧酸循环的第一个关键酶，反应所需的能量由硫酯键提供，是一个放能反应，不可逆。调控酶，活性受ATP、NADH、琥珀酰-COA、酯酰-COA的抑制2、柠檬酸异构化为异柠檬酸3、异柠檬酸生成α-酮戊二酸调节酶，受ADP激活，ADP增加酶与底物的亲和力；该酶与异柠檬酸、Mg2+、NAD+、ADP的结合有协调作用这是三羧酸循环的第一次氧化脱羧反应，第一次脱氢反应，异柠檬酸脱氢酶是个限速酶。4、α-酮戊二酸氧化脱羧反应这是三羧酸循环的第二次氧化脱羧反应，第二次脱氢反应，α-酮戊二酸脱氢酶复合体是第三个关键酶。5、琥珀酸的生成这是三羧酸循环的唯一一次底物水平磷酸化，也是直

4、接生成高能磷酸键的反应。Pi：H3PO46、琥珀酸脱氢生成延胡索酸这是三羧酸循环中第三次脱氢反应。7、延胡索酸加水生成苹果酸8、苹果酸脱氢生成草酰乙酸这是三羧酸循环中第四次脱氢反应。二）三羧酸循环小结：2、总反应式:CH3COSCoA+3NAD++FAD+GDP+Pi+2H2O2CO2+CoASH+3NADH+3H++FADH2+GTP1、反应部位：线粒体3、关键酶：柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶（限速酶）、α-酮戊二酸脱氢酶复合体，分别控制三个不可逆反应。4、TCA循环是生物体利用糖或其它物质氧化获得能量的有效途径，通过TCA循环偶联氧化磷酸化生物体可获得10ATP。a、三羧酸循环的能量计量兑

5、换率1:2.57.5ATP兑换率1:1.51.5ATP1ATP总计10ATP1GTP3NADH1FADH2三羧酸循环：21GTP23NADH21FADH221ATP27.5ATP21.5ATP兑换率1:2.5兑换率1:1.5丙酮酸氧化：21NADH兑换率1:2.522.5ATP总计：32ATP酵解阶段：2ATP21NADH兑换率1:2.52ATP22.5ATP6ATP兑换率1:3兑换率1:26ATP18ATP4ATP或38ATPb、葡萄糖完全氧化产生的ATP乙酰CoA进入三羧酸循环，通过形成草酰乙酸，然后再经两次三羧酸循环释放两个CO2形成乙酰CoA时生成一个CO2。葡萄糖

6、5、丙酮酸的三个碳原子去向9、在每次循环中消耗2分子H2O。一分子用于柠檬酸的合成，另一分子用于延胡索酸加水生成苹果酸。8、TCA循环中释放的CO2中的氧，不是直接来自空气中的氧，而是来自水中的氧。7、TCA循环中并没有分子氧的直接参与，但该循环必须在有氧条件下才能进行，因为只有氧的存在，才能使NAD+和FAD+在线粒体中再生，否则TCA循环就会受阻。6、主要反应：2次脱羧、一次底物水平磷酸化、四次脱氢(3次以NAD+为受氢体，1次以FAD为受氢体)1、丙酮酸脱氢酶复合体的调节三）三羧酸循环的调控E2E3E2E3丙酮酸Ca+2、底物浓度三羧酸循环的调节柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶，–酮戊二酸脱

7、氢酶复合体的活性主要受底物供应情况和产物浓度调节。①是三大营养物质的共同氧化分解途径。四）三羧循环的生物学意义——双重作用三羧酸循环的起始物乙酰-CoA，不但是糖氧化分解产物，它也可来自脂肪的甘油、脂肪酸和来自蛋白质的某些氨基酸代谢，因此三羧酸循环实际上是三种主要有机物在体内氧化供能的共同通路，估计人体内2/3的有机物是通过三羧酸循环而被分解的。乙酰辅酶A的来源与去路②是三大物质代谢联系的枢纽：三