第23章柠檬酸循环mly

1、第23章 柠檬酸循环(Citric acid cycle)糖酵解是糖酵解是无氧无氧和和有氧有氧两条产能途两条产能途径的径的共同起始通路共同起始通路 细胞质细胞质线粒体线粒体酵解过程酵解过程发酵过程发酵过程糖的有氧氧化糖的有氧氧化(Aerobic Oxidation) 葡萄糖在葡萄糖在有氧条件有氧条件下通过与糖酵解相同的途径分下通过与糖酵解相同的途径分解为丙酮酸，进而彻底氧化成二氧化碳和水，并产解为丙酮酸，进而彻底氧化成二氧化碳和水，并产生大量生大量ATP的过程。的过程。 反应部位反应部位 胞液和线粒体胞液和线粒体 生理意义生理意义一般状况下人体大多数组织获能的主要方式一般状况下人体大多数组织获

2、能的主要方式是三大类能量物质共同的分解代谢途径；是三大类能量物质共同的分解代谢途径；1. 糖有氧氧化的三羧酸循环不仅仅是糖、脂肪和氨基糖有氧氧化的三羧酸循环不仅仅是糖、脂肪和氨基酸在体内氧化的共同通路，也是它们的互变枢纽酸在体内氧化的共同通路，也是它们的互变枢纽柠檬酸循环柠檬酸循环德国科学家德国科学家Hans Krebs 1937年提出，年提出，1953年获得诺年获得诺贝尔奖，并被称为柠檬酸循贝尔奖，并被称为柠檬酸循环之父。环之父。TCA循环的发现循环的发现丙酮酸的有氧氧化包括两个部分：丙酮酸的有氧氧化包括两个部分：柠檬酸循环柠檬酸循环氧化磷酸化氧化磷酸化三羧酸循环三羧酸循环(tricarbo

3、xylic acid cycle, TCA 循环循环or Krebs循环循环)糖的有氧氧化的三个步骤糖的有氧氧化的三个步骤 1、葡萄糖氧化分解成丙酮酸（即糖酵解，、葡萄糖氧化分解成丙酮酸（即糖酵解，细胞质细胞质中进行）中进行） 2、丙酮酸氧化脱羧生成乙酰、丙酮酸氧化脱羧生成乙酰CoA （线粒体线粒体中进行）中进行） （丙酮酸（丙酮酸 乙酰辅酶乙酰辅酶A，简写为乙酰，简写为乙酰CoA） 3、乙酰、乙酰CoA进入进入TCA循环循环 （线粒体线粒体中进行）中进行） 三羧酸循环（乙酰三羧酸循环（乙酰CoA H2O 和和CO2，释放出能量），释放出能量）一、丙酮酸进入柠檬酸循环的一、丙酮酸进入柠檬酸循环

4、的准备阶段准备阶段形成乙酰形成乙酰CoA OCH3CCOO + HSCoA + NAD+ O CH3CSCoA + CO2 + NADH 丙酮酸脱氢酶复合体丙酮酸脱氢酶复合体丙酮酸到乙酰丙酮酸到乙酰CoA的总反应式的总反应式 丙酮酸脱氢酶复合体丙酮酸脱氢酶复合体 分分4 4步反应进行步反应进行丙酮酸脱氢酶复合体的组成丙酮酸脱氢酶复合体的组成酶酶缩写缩写肽链数肽链数辅基辅基催化的反应催化的反应丙酮酸丙酮酸脱氢酶脱氢酶E124TPP丙酮酸氧化脱羧丙酮酸氧化脱羧二氢硫辛酰二氢硫辛酰转乙酰基酶转乙酰基酶E224硫辛酰胺硫辛酰胺 将乙酰基转移到将乙酰基转移到CoA二氢硫辛酸二氢硫辛酸脱氢酶脱氢酶E312

5、FAD将还原型硫辛酰胺转变为将还原型硫辛酰胺转变为氧化型氧化型三种酶三种酶 CoA、NAD+、Mg2+ 硫胺素焦磷酸：硫胺素焦磷酸：thiamine pyrophosphate， TPP硫辛酰胺：硫辛酰胺：lipoamide黄素腺嘌呤二核苷酸：黄素腺嘌呤二核苷酸：flavin adenine dinucleotide，FAD辅酶辅酶ACoenzyme A,CoA丙酮酸转变为乙酰丙酮酸转变为乙酰CoA的反应步骤的反应步骤 1 1、丙酮酸脱羧反应丙酮酸脱羧反应E1 1）丙酮酸）丙酮酸 TPP 丙酮酸丙酮酸-TPP加成化合物加成化合物 丙酮酸丙酮酸-TPP加成化合物加成化合物 羟乙基羟乙基-TPP共

6、振形式共振形式脱羧脱羧2）羟乙基）羟乙基-TPP 硫辛酰胺硫辛酰胺 乙酰二氢硫辛酰胺乙酰二氢硫辛酰胺 TPP-E1E2羟乙基羟乙基-TPP-硫辛酰胺硫辛酰胺-E2氧化氧化乙酰基乙酰基乙酰二氢硫辛酰胺乙酰二氢硫辛酰胺 乙酰乙酰CoA 二氢硫辛酰胺二氢硫辛酰胺-E22 2、乙酰基转移到、乙酰基转移到CoACoA分子上形成乙酰分子上形成乙酰CoACoA转乙酰基转乙酰基3 3、还原型、还原型E2E2被氧化反应被氧化反应 氧化型氧化型E3 还原型还原型E2 还原型还原型E3 氧化型氧化型E2 还原型还原型E3 还原型还原型E3 氧化型氧化型E3E34 4、还原型、还原型E3E3再氧化再氧化氧化氧化丙酮酸

7、脱氢酶复合体结构丙酮酸脱氢酶复合体结构由由60条肽链组成，总分子条肽链组成，总分子量为量为50,000kD，直径约，直径约30nm，在电子显微镜下可，在电子显微镜下可以看到它是一个多面体结以看到它是一个多面体结构。构。E2是复合体的核心是复合体的核心：8个三聚体组成，共个三聚体组成，共24条肽链，条肽链，形成一个中空的立方体。形成一个中空的立方体。有一个由赖氨酸残基与硫辛酰有一个由赖氨酸残基与硫辛酰胺相连的长臂，这个长臂伸长胺相连的长臂，这个长臂伸长后可达后可达1.4nm，它具有极大的，它具有极大的转动灵活性，可将底物从一个转动灵活性，可将底物从一个酶转送到另一个酶。酶转送到另一个酶。E1及及

8、E3结合在结合在E2的外面：的外面：E1有有24条肽链，条肽链，E3有有12条肽链条肽链硫辛酰赖氨酰臂硫辛酰赖氨酰臂中间产物在氨基酸中间产物在氨基酸臂的作用下快速准臂的作用下快速准确的到达酶催化中确的到达酶催化中心心硫辛酰胺硫辛酰胺赖氨酸残基赖氨酸残基丙酮酸转变为乙酰丙酮酸转变为乙酰CoA的总图的总图丙酮酸脱氢酶复合体的调控丙酮酸脱氢酶复合体的调控 丙酮酸脱氢酶复合体催化的反应是哺乳动物体内丙酮酸脱氢酶复合体催化的反应是哺乳动物体内使丙酮酸转变为乙酰使丙酮酸转变为乙酰CoA的唯一途径，处于代谢的分的唯一途径，处于代谢的分支点，受到严密的调节作用。支点，受到严密的调节作用。1产物控制产物控制乙酰

9、乙酰CoA竞争性抑制竞争性抑制E2NADH竞争性抑制竞争性抑制E32能荷水平所调控能荷水平所调控 体系受体系受GTP(ATP)抑制抑制(抑制抑制E1)，为，为AMP所活化。所活化。3. 磷酸化和去磷酸化的调控磷酸化和去磷酸化的调控 E2分子上结合着两种特殊的酶，一种分子上结合着两种特殊的酶，一种是激酶，另一种是磷酸酶，它们分别使是激酶，另一种是磷酸酶，它们分别使E1磷酸化和去磷酸化，去磷酸化形式是磷酸化和去磷酸化，去磷酸化形式是E1的的活性形式。活性形式。 * *砷化物对硫辛酰胺的毒害作用砷化物对硫辛酰胺的毒害作用 * *用于治疗锥虫病、梅毒、白血病用于治疗锥虫病、梅毒、白血病 二、柠檬酸循环

10、二、柠檬酸循环琥珀酸脱氢酶琥珀酸脱氢酶C6柠檬酸C6顺乌头酸C6异柠檬酸C6草酰琥珀酸C5-酮戊二酸C4琥珀酰-CoAC4琥珀酸C4延胡索酸C4苹果酸C4草酰乙酸C2乙酰-CoANADHCO2NADHCO2GTPFADH2NADH柠檬酸合酶柠檬酸合酶乌头酸酶乌头酸酶异柠檬酸脱氢酶异柠檬酸脱氢酶酮戊二酸脱氢酶酮戊二酸脱氢酶琥珀酰琥珀酰-CoA合成酶合成酶延胡索酸酶延胡索酸酶L苹果酸脱氢酶苹果酸脱氢酶三、柠檬酸循环的反应机制三、柠檬酸循环的反应机制草酰乙酸与乙酰草酰乙酸与乙酰CoA缩合形成柠檬酸缩合形成柠檬酸 草酰乙酸草酰乙酸 乙酰乙酰CoA 柠檬酰柠檬酰CoA 柠檬酸柠檬酸 CoA 柠檬酸合酶柠

11、檬酸合酶1 11 1221 12哺乳动物体内柠檬酸合成酶以二聚体形式存在，形成一个哺乳动物体内柠檬酸合成酶以二聚体形式存在，形成一个深缝，其中含一个草酰乙酸结合位点。当草酰乙酸与结合深缝，其中含一个草酰乙酸结合位点。当草酰乙酸与结合位点结合后使亚基转向（位点结合后使亚基转向（诱导诱导），酶分子的裂缝合拢，暴），酶分子的裂缝合拢，暴露出乙酰露出乙酰CoA结合位点（结合位点（契合契合）。）。柠檬酸合成酶的柠檬酸合成酶的诱导契合诱导契合机制机制空的酶构象空的酶构象结合草酰乙酸的构象结合草酰乙酸的构象草酰乙酸草酰乙酸CoA 柠檬酸合酶是柠檬酸合酶是TCA循环的限速酶循环的限速酶。 柠檬酸合酶的调控柠檬

12、酸合酶的调控其活性受其活性受1、ATP、NADH：变构抑制：变构抑制2、琥珀酰、琥珀酰CoA、酯酰、酯酰CoA、丙酮酰、丙酮酰CoA：竞争抑制。：竞争抑制。由氟乙酸形成的由氟乙酸形成的氟乙酰氟乙酰CoA可被柠檬酸合酶催化形成可被柠檬酸合酶催化形成氟柠檬氟柠檬酸酸，取代柠檬酸结合到顺乌头酸酶活性部位上，抑制下一步反，取代柠檬酸结合到顺乌头酸酶活性部位上，抑制下一步反应，这一过程称为应，这一过程称为致死性合成反应致死性合成反应。 杀虫剂、鼠药、有毒树叶杀虫剂、鼠药、有毒树叶氟乙酸氟乙酸柠檬酸异构化形成异柠檬酸柠檬酸异构化形成异柠檬酸 柠檬酸柠檬酸 顺乌头酸顺乌头酸 异柠檬酸异柠檬酸 90 4 6乌

13、头酸酶乌头酸酶乌头酸酶乌头酸酶2221 11 11 1柠檬酸（叔醇）异构化形成异柠檬酸（仲醇），更容易被柠檬酸（叔醇）异构化形成异柠檬酸（仲醇），更容易被氧化。氧化。标准状态标准状态乌头酸酶中的乌头酸酶中的Fe-SFe-S聚簇（中心）聚簇（中心）含有这类结构的蛋白质称为铁硫蛋白含有这类结构的蛋白质称为铁硫蛋白4个铁原子个铁原子4个无机硫个无机硫4个个Cys异柠檬酸脱氢异柠檬酸脱氢酶酶 异柠檬酸异柠檬酸 草酰琥珀酸草酰琥珀酸-酮戊二酸酮戊二酸1 12 21 12 2异柠檬酸氧化形成异柠檬酸氧化形成-酮戊二酸酮戊二酸 三羧酸循环中第三羧酸循环中第一次一次氧化脱羧氧化脱羧作作用用异柠檬酸脱氢酶的调控

14、异柠檬酸脱氢酶的调控v异柠檬酸脱氢酶是一个变构调节酶异柠檬酸脱氢酶是一个变构调节酶，其活性受，其活性受ADP和和NAD+的变构激活，受的变构激活，受ATP和和NADH的变构抑制。的变构抑制。v异柠檬酸脱氢酶可被异柠檬酸脱氢酶可被Mg2+、Mn2+、活化。、活化。vNAD+ 、 Mg2+和和ADP有协同作用。有协同作用。v总之，细胞在具有高能状态时酶活性被抑制总之，细胞在具有高能状态时酶活性被抑制; 在低在低能状态时酶活性被激活能状态时酶活性被激活.异柠檬酸的分支途径异柠檬酸的分支途径异柠檬酸异柠檬酸异柠檬酸裂解酶异柠檬酸裂解酶琥珀酸琥珀酸 乙醛酸乙醛酸在植物和有些细菌中发生，当需要能量时，进行

15、氧化反应在植物和有些细菌中发生，当需要能量时，进行氧化反应生成生成-酮戊二酸；当能量储备充分时：酮戊二酸；当能量储备充分时：乙醛酸途径乙醛酸途径酮戊二酸氧化脱羧形成琥珀酰酮戊二酸氧化脱羧形成琥珀酰CoA 酮戊二酸酮戊二酸 琥珀酰琥珀酰CoA-酮戊酮戊二酸脱氢二酸脱氢酶复合体酶复合体 1 11 12 22 2u三羧酸循环中三羧酸循环中第二次氧化脱羧第二次氧化脱羧作用作用u驱使驱使NAD+还原还原u不可逆反应，使不可逆反应，使TCA向氧化方向进行并大量释放能量向氧化方向进行并大量释放能量u释放的能量主要以琥珀酰释放的能量主要以琥珀酰CoA的高能硫酯键形式保存的高能硫酯键形式保存-酮戊二酸脱氢酶复合

16、体酮戊二酸脱氢酶复合体 组分组分缩写缩写辅基辅基催化的反应催化的反应-酮戊二酸酮戊二酸脱氢酶脱氢酶E1TPP-酮戊二酸酮戊二酸氧化脱羧氧化脱羧二氢硫辛酰转二氢硫辛酰转琥珀酰基酶琥珀酰基酶E2硫辛酰胺硫辛酰胺 将将琥珀酰基琥珀酰基转移到转移到CoA二氢硫辛酸二氢硫辛酸脱氢酶脱氢酶E3FAD将还原型硫辛酰胺转变为将还原型硫辛酰胺转变为氧化型氧化型三种酶三种酶 六种辅基：六种辅基：CoA、NAD+、Mg2+ 和丙酮酸脱氢酶复合物中的和丙酮酸脱氢酶复合物中的E3E3是同一酶是同一酶1产物控制产物控制琥珀酰琥珀酰CoA竞争性抑制竞争性抑制E2NADH竞争性抑制竞争性抑制E32高能荷抑制高能荷抑制ATP，

17、GTP可反馈抑制酶的活性。可反馈抑制酶的活性。3不受磷酸化和去磷酸化的调控不受磷酸化和去磷酸化的调控 酮戊二酸脱氢酶复合体的调控酮戊二酸脱氢酶复合体的调控琥珀酰琥珀酰CoA转化成琥珀酸转化成琥珀酸 烯醇化酶烯醇化酶 琥珀酰琥珀酰CoA CoA 琥珀酸琥珀酸琥珀酰琥珀酰CoA合成酶合成酶1 11 12 22 2u琥珀酰琥珀酰CoA合成酶也称琥珀酰硫激酶（催化逆反应）合成酶也称琥珀酰硫激酶（催化逆反应）uTCA中中唯一直接产生高能磷酸键的步骤唯一直接产生高能磷酸键的步骤：底物水平磷酸化：底物水平磷酸化 哺乳动物：哺乳动物：GTP 植物和细菌：植物和细菌：ATP。uGTP在蛋白质的生物合成中起在蛋白

18、质的生物合成中起磷酰基供体磷酰基供体及及激活信号蛋白激活信号蛋白的作用，也可以与的作用，也可以与ADP磷酸化磷酸化生成生成ATP相偶联产生能量。相偶联产生能量。琥珀酸脱氢形成延胡索酸琥珀酸脱氢形成延胡索酸琥珀酸脱氢酶琥珀酸脱氢酶琥珀酸琥珀酸 延胡索酸延胡索酸uTCA中中第三步氧化还原第三步氧化还原反应反应u 琥珀酸脱氢酶是三羧酸琥珀酸脱氢酶是三羧酸循环中唯一掺入线粒体内循环中唯一掺入线粒体内膜的酶，直接参与呼吸链膜的酶，直接参与呼吸链电子传递。电子传递。琥珀酸脱氢酶的琥珀酸脱氢酶的铁硫聚簇铁硫聚簇FADFAD和琥珀酸脱氢酶和琥珀酸脱氢酶的的共价结合共价结合参与呼吸链参与呼吸链电子传递电子传递u

19、琥珀酸脱氢酶具有严格的立体专一性。延胡索酸是琥珀酸脱氢酶具有严格的立体专一性。延胡索酸是反丁烯二酸，而不是顺丁烯二酸反丁烯二酸，而不是顺丁烯二酸( (马来酸马来酸) )，后者不能，后者不能参加代谢，对有机体有毒性。参加代谢，对有机体有毒性。延胡索酸延胡索酸马来酸马来酸u丙二酸、戊二酸是琥珀丙二酸、戊二酸是琥珀酸脱氢酶的竞争性抑制剂酸脱氢酶的竞争性抑制剂延胡索酸水合形成延胡索酸水合形成L-苹果酸苹果酸延胡索酸酶延胡索酸酶 延胡索酸延胡索酸 L-苹果酸苹果酸u延胡索酸酶延胡索酸酶具有很高的立体专一性具有很高的立体专一性。它只作用于。它只作用于延胡索酸，从双键的相反方向加延胡索酸，从双键的相反方向加

20、OH和和H，生成，生成L-苹果酸，或者催化其逆反应，苹果酸，或者催化其逆反应，L-苹果酸脱水变成苹果酸脱水变成延胡索酸。该酶不能催化顺丁烯二酸加水变成苹果延胡索酸。该酶不能催化顺丁烯二酸加水变成苹果酸，也不能催化酸，也不能催化D-苹果酸的脱水反应。苹果酸的脱水反应。L-苹果酸脱氢形成草酰乙酸苹果酸脱氢形成草酰乙酸苹果酸脱氢酶苹果酸脱氢酶 L-苹果酸苹果酸 草酰乙酸草酰乙酸u三羧酸循环中三羧酸循环中第第4次氧化还原反应次氧化还原反应uGo + 29.7 kJ/mol，在热力学上不利于草酰乙酸的生成，在热力学上不利于草酰乙酸的生成，而有利于逆向反应。因此，草酰乙酸在细胞内的浓度是很低的。而有利于逆

21、向反应。因此，草酰乙酸在细胞内的浓度是很低的。u在细胞内，不利于草酰乙酸生成的反应可以被在细胞内，不利于草酰乙酸生成的反应可以被TCA的第一步反的第一步反应所推动，向有利于草酰乙酸生成的方向进行。应所推动，向有利于草酰乙酸生成的方向进行。草酰乙酸草酰乙酸柠檬酸柠檬酸异柠檬酸异柠檬酸a-a-酮戊二酸酮戊二酸琥珀酰琥珀酰辅酶辅酶A A琥珀酸琥珀酸延胡索酸延胡索酸苹果酸苹果酸乙酰辅酶乙酰辅酶A A三羧酸循环的过程三羧酸循环的过程 TCA小结小结 循环从循环从C4物物与与乙酰乙酰CoA缩合生成缩合生成C6物物开始；开始；每一次循环经历每一次循环经历两次脱羧两次脱羧，放出，放出2 CO2;每一循环经历每

22、一循环经历四次脱氢四次脱氢，其中，其中3次以次以NAD+为氢为氢受体，受体，1次以次以FAD为氢受体；为氢受体；每循环一次，每循环一次，底物水平磷酸化一次底物水平磷酸化一次生成生成1 GTP (ATP)。TCA小结小结循环一次结束以循环一次结束以C4物（草酰乙酸）物（草酰乙酸）重新重新生成为标志。生成为标志。总反应总反应 Acetyl CoA + 2H2O + 3NAD+ + FAD + GDP + Pi 2 CO2 + 3 ( NADH + H+ ) + FADH2 + GTP + CoASH 四、柠檬酸循环的四、柠檬酸循环的化学总结算化学总结算乙酰乙酰CoA + 3NAD+ + FAD +

23、 GDP + Pi +2H2O 2CO2 + 3NADH + 3H+ + FADH2 + GTP + CoA柠檬酸循环的总反应式柠檬酸循环的总反应式*表明表明TCA循环每循环一次，只有一分子的乙酰循环每循环一次，只有一分子的乙酰CoA被氧化，被氧化，所有所有TCA中间物并不因参加反应而有所增减。中间物并不因参加反应而有所增减。ATP的产量的产量 从丙酮酸开始，柠檬酸循环中循环一圈，共产生从丙酮酸开始，柠檬酸循环中循环一圈，共产生4个个NADH，1个个FADH2，1个个GTP（ATP），按每个），按每个NADH可以产生可以产生2.5个个ATP、每个每个FADH2可以产生可以产生1.5个个ATP计

24、算，共产生计算，共产生:2.54（NADH）+ 1.51（FADH2）+ 1（GTP） = 12.5 个个ATP 每个葡萄糖分子（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个丙酮酸）在进入柠檬酸循环后可以产生25个个ATP。 每个葡萄糖分子在糖酵解中可以产生每个葡萄糖分子在糖酵解中可以产生2个个ATP和和2个个NADH，共产生共产生 2（ATP）+ 2.52（NADH）= 7个个ATP 每个葡萄糖分子每个葡萄糖分子彻底氧化彻底氧化后共产生后共产生32个个ATP。糖酵解糖酵解+三羧酸循环的效率三羧酸循环的效率 1摩尔的葡萄糖完全氧化可产生摩尔的葡萄糖完全氧化可产生2867kJ的的能量

25、，若按每摩尔的能量，若按每摩尔的ADP磷酸化需要磷酸化需要30.5kJ的能量计的能量计 储能效率储能效率=32 30.5/2867= 34% 比世界上任何一部热机的效率都高！比世界上任何一部热机的效率都高！ 提问提问：其余能量何处去？：其余能量何处去？ 答案答案：以热量形式。一部分维持体温，一部：以热量形式。一部分维持体温，一部分散失。分散失。五、柠檬酸循环的调控 在柠檬酸循环中，虽然有在柠檬酸循环中，虽然有8种酶参加反应，种酶参加反应，但在调节循环速度中起关键作用的是但在调节循环速度中起关键作用的是3种酶：种酶：柠檬酸合酶柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶异柠檬酸脱氢酶和和酮戊二酸酮戊二酸脱氢酶复合

26、体脱氢酶复合体。其调控可以分为两个方面：。其调控可以分为两个方面：柠檬酸循环本身各种物质对酶活性的调控；柠檬酸循环本身各种物质对酶活性的调控；ADP、ATP和和Ca2+的调控。的调控。 柠檬酸循环本身制约系统的调节柠檬酸循环本身制约系统的调节1乙酰乙酰CoA和草酰乙酸的供应情况。和草酰乙酸的供应情况。乙酰乙酰CoA来源于丙酮酸，受到丙酮酸脱氢酶复合体活性的控来源于丙酮酸，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。及中间产物离开循环的速率和补充的速率。2NADH/NAD+的比值。的比

27、值。柠檬酸合酶和异柠柠檬酸合酶和异柠檬酸脱氢酶都受到檬酸脱氢酶都受到NADH的抑制，但异柠檬酸脱氢的抑制，但异柠檬酸脱氢酶对酶对NADH更为敏感。更为敏感。酮戊二酸脱氢酶复合体酮戊二酸脱氢酶复合体也受也受NADH的抑制。的抑制。3产物的反馈抑制。产物的反馈抑制。柠檬酸合酶受高浓度柠檬柠檬酸合酶受高浓度柠檬酸的抑制；酸的抑制；酮戊二酸脱氢酶复合体受琥珀酰酮戊二酸脱氢酶复合体受琥珀酰CoA的抑制。的抑制。 goATP、ADP和和Ca2+对柠檬酸循环的调节对柠檬酸循环的调节1ATP/ADP的比值。的比值。 ATP/ADP的比值对柠的比值对柠檬酸循环中的酶有调节作用，檬酸循环中的酶有调节作用，ADP是

28、异柠檬酸脱氢是异柠檬酸脱氢酶的别构促进剂，可降低该酶的酶的别构促进剂，可降低该酶的Km值，促进酶与值，促进酶与底物的结合；而底物的结合；而ATP抑制该酶。抑制该酶。2Ca2+浓度。浓度。 Ca2+可激活丙酮酸脱氢酶的磷酸酶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，使丙酮酸脱氢酶去磷酸化而活化，从而增加乙酰CoA的供应。同时的供应。同时Ca2+也能激活异柠檬酸脱氢酶和也能激活异柠檬酸脱氢酶和酮戊二酸脱氢酶。酮戊二酸脱氢酶。 乙酰乙酰CoA形成和柠檬酸循环形成和柠檬酸循环中的激活和抑制部位示意图中的激活和抑制部位示意图激活激活 抑制抑制 反馈抑制反馈抑制六、柠檬酸循环的双重作用柠檬酸循环是新陈代谢的中心环节。柠檬酸循环是新陈代谢的中心环节。 是有机体获得生命活动所需能量的主要途径是有机体获得生命活动所需能量的主要途径 形成多种重要的中间产物，是糖、脂、蛋白质等形成多种重要的中间产物，是糖、脂、蛋白质等物质代谢和转化的中心枢纽物质代谢和转化的中心枢纽既是既是“焚烧炉又是百宝库焚烧炉又是百宝库”柠檬酸循环中间产物是生物合成的前体柠檬酸循环中间产物是生物合成的前体直接利用柠檬酸循环中间产物的生物合成途径：直接利用柠檬酸循环中间产物的生物合成途径