乙酰辅酶A课件

1、研究主题：乙酰辅酶A组长：张峰组员：徐晨 张格 辅酶辅酶A （什么是辅酶（什么是辅酶A？）？） 概念（什么是乙酰辅酶概念（什么是乙酰辅酶A？）？） 乙酰辅酶乙酰辅酶A与三羧酸循环与三羧酸循环 乙酰辅酶乙酰辅酶A及其来源去路及其来源去路 乙酰辅酶乙酰辅酶A的代谢去路的代谢去路 生化意义生化意义什么是辅酶什么是辅酶A A？辅酶A是一种含有泛酸的辅酶，在某些酶促反应中作为酰基的载体。由泛酸、腺嘌呤、核糖核酸、磷酸等组成的大分子，与醋酸结合为乙酰辅酶A，从而进入氧化的过程。泛酸+ATP 激酶 4-磷酸泛酸+ADP4-磷酸泛酸+半胱氨酸 4-磷酸泛酸半胱氨酸4-磷酸泛酸半胱氨酸 4-磷酸泛酸巯基乙胺+C

2、O24-磷酸泛酸巯基乙胺+ATP 脱磷酸辅酶A+PPi脱磷酸辅酶A+ATP 辅酶A+ADP合成酶CTP或ATP脱羧酶焦磷酸化酶激酶从泛酸开始合成辅酶A，其主要合成途径如下：什么是乙酰辅酶A？乙酰辅酶乙酰辅酶A是辅酶辅酶A的乙酰化形式乙酰化形式，可以看做是活化了的乙酸。基团（CH3-C=O-或记为Ac-;乙酰基)与辅酶A的半胱氨酸残基的SH-基团相连。这其实是高能磷酸硫酯键。它是脂肪酸的beta-氧化及糖酵解后产生的丙酮酸氧化脱羧的产物。在许多代谢中起着至关重要的作用。乙酰辅酶 A 的结构示意 -CH3 - COOH HS -CoACH3 - CO - - S -CoA CH3 - CO S -

3、CoA 高能硫酯键高能硫酯键乙酰辅酶A在生物代谢中的概述 乙酰辅酶A是能源物质代谢的重要中间代谢产物，在体内能源物质代谢中是一个枢纽性的物质。糖、脂肪、蛋白质三大营养物质通过乙酰辅酶A汇聚成一条共同的代谢通路三羧酸循环和氧化磷酸化，经过这条通路彻底氧化生成二氧化碳和水，释放能量用以ATP的合成。乙酰辅酶A是合成脂肪酸、酮体等能源物质的前体物质，也是合成胆固醇及其衍生物等生理活性物质的前体物质。乙酰辅酶A与三羧酸循环 三羧酸循环，是需氧生物体内普遍存在的代谢途径，因为在这个循环中几个主要的中间代谢物是含有三个羧基的柠檬酸，因此得名；或者以发现者汉斯阿道夫克雷伯命名为克雷伯氏循环，简称克氏循环（K

4、rebs cycle）。三羧酸循环是三大营养素（糖类、脂类、氨基酸）的最终代谢通路，又是糖类、脂类、氨基酸代谢联系的枢纽 手工联络图如下： 在三羧酸循环中，反应物葡萄糖或者脂肪酸会变成乙酰辅酶A。这种“活化醋酸”（一分子辅酶和一个乙酰基相连），会在循环中分解生成最终产物二氧化碳并脱氢，质子将传递给辅酶烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+）和黄素腺嘌呤（FAD），使之成为NADH + H+和FADH2。NADH + H+和FADH2会继续在呼吸链中被氧化成NAD+和FAD，并生成水。这种受调节的“燃烧”会生成ATP，提供能量。三羧酸循环是机体主要的产能途径。 Acetyl-CoA + 3 NAD+ +

5、 FAD + GDP + Pi + 2 H2O Acetyl-CoA + 3 NAD+ + FAD + GDP + Pi + 2 H2O CoA-SH + 3 NADH + 3 H+ + FADH2 + GTP + 2 CO2 CoA-SH + 3 NADH + 3 H+ + FADH2 + GTP + 2 CO2 每循环一周，1分子的乙酰辅酶A被氧化，三羧酸循环直接消耗的底物是乙酰基。每个NADH+H经氧化磷酸化产生2.5个ATP共7.5个ATP，每个FADH2经氧化磷酸化产生1.5ATP共1.5个ATP，循环一周以此种方式可生成9分子ATP；加上一次底物磷酸化生成的GTP，三羧酸循环一周共

6、可生成10分子ATP。 辅酶辅酶A （什么是辅酶（什么是辅酶A？）？） 概念（什么是乙酰辅酶概念（什么是乙酰辅酶A？）？） 乙酰辅酶乙酰辅酶A与三羧酸循环与三羧酸循环 乙酰辅酶乙酰辅酶A及其来源去路及其来源去路 乙酰辅酶乙酰辅酶A的代谢去路的代谢去路 生化意义生化意义乙酰辅酶a的形成 乙酰辅酶乙酰辅酶A(acetyl-coenzymeA)是供能物质氧化分是供能物质氧化分解的共同中间产物。在线粒体基质中，丙酮酸解的共同中间产物。在线粒体基质中，丙酮酸经基质中的丙酮酸脱氢酶系催化，脱氢、脱羧，经基质中的丙酮酸脱氢酶系催化，脱氢、脱羧，降解为乙酰基，并与辅酶降解为乙酰基，并与辅酶A(coenzyme

7、A，CoA)结结合。转化为活泼的乙酰辅酶合。转化为活泼的乙酰辅酶A，生成，生成1分子分子NADH(尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸)。该过程无。该过程无ATP生成。反应式如下：生成。反应式如下： 2 丙酮酸丙酮酸+2 辅酶辅酶A+2NAD+2乙酰辅酶乙酰辅酶A+2C02+2NADH+2H+ 除糖外，脂肪酸在线粒体中也可转变为乙酰辅酶A。这个过程大致分两步：首先是脂肪酸在细胞质中经活化成为脂酰辅酶A(acylcoenzymeA)；然后脂酰辅酶A在线粒体基质中生成乙酰辅酶A。 注意：注意：脂肪酸跨线粒体内膜的转运机制 此过程为脂肪酸-氧化的限速步骤， CAT-CAT-是限速酶限速酶，

8、丙二酸单酰CoA 是强烈的竞争性抑制剂。关键酶关键酶 同时氨基酸的代谢也生成乙酰辅酶A 1.丙酮酸 乙酰辅酶A 2.乙酰乙酰辅酶A 乙酰辅酶A 包括5个氨基酸：Thr 、 Cys 、 Gly、 Ser、 Ala包括5个氨基酸：Phe 、Tyr 、Leu 、Lys 、 Trp 代谢去路 乙酰辅酶A有多种代谢去路，可以合成脂肪酸脂肪酸、胆固醇、酮体等，乙酰辅酶A彻底氧化释放能量的途径是三羧酸循环。通过三羧酸循环和氧化磷酸化，乙酰CoA氧化产生CO2、H2O，释放能量推动ATP合成。乙酰辅酶A的转运乙酰辅酶A合成胆固醇的简述：胆固醇结构的27个碳原子都来源于细胞溶胶中的乙酰辅酶a胆固醇的全合成可分为

9、以下5个阶段，可以看到5个阶段中碳原子的数目变化。乙酸乙酸甲羟戊酸甲羟戊酸异戊二烯单元异戊二烯单元角鲨烯角鲨烯羊毛胆醇羊毛胆醇胆固醇胆固醇 2c 6c 5c 30c 30c环 27c胴体的合成：两分子的乙酰辅酶a缩合形成乙酰乙酸，实际上是-氧化中硫解反应的逆过程。过程如右图合成脂肪酸中乙酰辅酶a的转运 线粒体生成的乙酰辅酶线粒体生成的乙酰辅酶A A难以直接进难以直接进入细胞质，乙酰辅酶入细胞质，乙酰辅酶A A需要柠檬酸转运需要柠檬酸转运系统系统(citrate transport system)(citrate transport system)由由线粒体转运到细胞质。首先线粒体中线粒体转运到

10、细胞质。首先线粒体中的乙酰辅酶的乙酰辅酶A A和草酰乙酸在柠檬酸酶合和草酰乙酸在柠檬酸酶合成酶的催化下形成柠檬酸，柠檬酸透成酶的催化下形成柠檬酸，柠檬酸透过线粒体进入细胞质，再经柠檬酸裂过线粒体进入细胞质，再经柠檬酸裂解酶解酶(citate lyase)(citate lyase)催化生成乙酰辅催化生成乙酰辅酶酶A A和草酰乙酸，柠檬酸裂解生成的草和草酰乙酸，柠檬酸裂解生成的草酰乙酸需要返回线粒体，胞质中的苹酰乙酸需要返回线粒体，胞质中的苹果酸脱氢酶催化草酰乙酸还原为苹果果酸脱氢酶催化草酰乙酸还原为苹果酸，苹果酸在苹果酸酶酸，苹果酸在苹果酸酶(malic enzyme)(malic enzym

11、e)催化催化F F脱羧生成丙酮酸。丙酮酸进入线脱羧生成丙酮酸。丙酮酸进入线粒体羧化成草酰乙酸，从而形成粒体羧化成草酰乙酸，从而形成“丙丙酮酸一苹果酸酮酸一苹果酸”循环，新生成的草酰循环，新生成的草酰乙酸又可与乙酰辅酶乙酸又可与乙酰辅酶A A缩合成柠檬酸，缩合成柠檬酸，开始下一轮循环。开始下一轮循环。“丙酮酸一苹果酸丙酮酸一苹果酸”转运系统将乙酰辅酶转运系统将乙酰辅酶A A由线粒体转运到由线粒体转运到细胞质，同时还生成了细胞质，同时还生成了NADPHNADPH，生成的，生成的NADPHNADPH用于脂肪酸合成的还原反应。用于脂肪酸合成的还原反应。关注乙酰辅酶A在酮体合成中的作用的生物意义： 在生

12、物学中，我们知道酮体对生物体是很重要的，一方在生物学中，我们知道酮体对生物体是很重要的，一方面它具有重要性，同时，另一方面它也具有危害性。正面它具有重要性，同时，另一方面它也具有危害性。正常情况下血中仅含少量酮体。但在饥饿、妊娠呕吐及糖常情况下血中仅含少量酮体。但在饥饿、妊娠呕吐及糖尿病时，三脂酰甘油动员加强，肝中酮体生成过多，超尿病时，三脂酰甘油动员加强，肝中酮体生成过多，超出肝外组织利用的能力，可引起血中酮体升高，尿中出出肝外组织利用的能力，可引起血中酮体升高，尿中出现酮体，即酮血症和酮尿症，可导致酮症酸中毒，严重现酮体，即酮血症和酮尿症，可导致酮症酸中毒，严重者危及生命。者危及生命。 所以，我们可以通过了解乙酰辅酶所以，我们可以通过了解乙酰辅酶A A在酮体合成中起的在酮体合成中起的作用，有利于我们治疗一些病症。由于肝内缺乏氧化利作用，有利于我们治疗一些病症。由于肝内缺乏氧化利用酮体的酶系，所以酮体不能在肝内氧化，必须透过细用酮体的酶系，所以酮体不能在肝内氧化，必须透过细胞膜进入血液循环运输到肝外组织才能进一步氧化分解胞膜进入血液循环运输到肝外组织才能进一步氧化分解供能。在这里乙酰辅酶供能。在这里乙酰辅酶A A起了关键作用，所以