柠檬酸循环课件

柠檬酸循环课件TCA循环丙酮酸得有氧氧化

葡萄糖通过糖酵解产生得丙酮酸,在有氧条件下,进行完全氧化,生成H2O与CO2,并释放出大量能量。两个阶段柠檬酸循环氧化磷酸化二、糖得有氧氧化(好氧呼吸):三个步骤1、G或糖原氧化分解成丙酮酸(即糖酵解,胞液)2、丙酮酸氧化脱羧生成乙酰COA(线粒体基质)(丙酮酸

乙酰辅酶A,乙酰CoA)3、乙酰COA→TCA(线粒体)乙酰CoA

H2O+CO2,释放能量)三、TCA循环(一)准备阶段丙酮酸氧化脱羧→乙酰-COA

真核细胞线粒体基质(原核细胞:质膜)进行丙酮酸脱氢酶系:非常复杂得多酶体系三种不同得酶丙酮酸脱羧酶E1

二氢硫辛酸乙酰转移酶E2

二氢硫辛酸脱氢酶E36种辅因子

TTP、硫辛酸、FAD、NAD+、CoA、Mg2+糖酵解、三羧酸循环得中间环节E2(dihydrolipoyltransacetylase):consistingthecore,24subunits;E1(pyruvatedehydrogenase):boundtotheE2core,24subunits;E3(dihydrolipoyldehydrogenase):boundtotheE2core,12subunits、丙酮酸脱氢酶复合体E2E3E1三种酶60条肽链形成的复合体乙酰二氢硫辛酸硫辛酸乙酰转移酶硫辛酸二氢硫辛酸丙酮酸脱羧酶二氢硫辛酸脱氢酶丙酮酸乙酰CoA

E1E3E2E2～形成酶复合体有什么好处呢？CO2CH3OCOOCTPPCH3CHOHTPPS(CH2)4COSOCH3CS(CH2)4COSHSH(CH2)4COSHFADH2FADNADNADH+H++SCoACH3CSCoAOHH乙酰二氢硫辛酸硫辛酸乙酰转移酶硫辛酸二氢硫辛酸丙酮酸脱羧酶二氢硫辛酸脱氢酶丙酮酸乙酰CoAE1E3E2E2多肽链中间产物在氨基酸臂作用下进入酶活性中心快速准确！相当于酶复合体由于第一步为不可逆反应,直接决定整个循环反应得速度,而且就是许多其它反应体系得分支点,因而该酶复合物受到严密得调节控制;提问:有哪些物质可以调节该酶复合物得活性？答案:产物(NAD(P)H、FADH2、GTP、ATP、乙酰CoA)抑制该酶复合物得活性反应物(NAD+、FAD、GDP、ADP、丙酮酸)激活该酶复合物得活性Ca2+、胰岛素激活(二)TCA概貌(98页)

乙酰CoA与草酰乙酸结合进入循环,经一系列反应再回到草酰乙酸得过程。在此过程中乙酰CoA被氧化成H2O与CO2并产生大量得能量。大家有疑问的，可以询问和交流可以互相讨论下，但要小声点线粒体膜第三个碳以CO2形式失去四碳二羧酸第二个碳以CO2形式失去五碳二羧酸每个分子具有4个碳的草酰乙酸库（基质）丙酮酸每个分子具有3个碳得丙酮酸库(基质)六碳三羧酸三种羧酸！草酰乙酸大循环！第一个碳以CO2形式失去重新加入到草酰乙酸库三羧酸？

循环？

(4)(7)(8)(10)CH3COCOOHNAD+NADH

+

H+CoASHCO2CH3CO~SCoAOCCOOHCH2COOHCH2COOHC(OH)COOHCH2COOHCH2COOHCHCOOHCH(OH)COOHNAD(P)NAD(P)H+HCH2COOHCHCOOHCOCOOHCH2COOHCH2COCOOHNADH+HNADNADH

+

H++CO~SCoACH2CH2COOHGDP+PiGTPCoASHH2OCH2COOHCH2COOHFADH2FADCHCOOHCHCOOHHOCCOOHCH2COOHH+NAD+CO2++CoASHH2OCoASHCO2丙酮酸乙酰CoA(2)(1)(7)(8)(9)(10)(5)(6)(3)(4)柠檬酸异柠檬酸草酰琥珀酸α-酮戊二酸琥珀酰CoA琥珀酸延胡索酸L-苹果酸草酰乙酸HO2(1)丙酮酸脱氢酶复合体(2)柠檬酸合成酶(3)顺乌头酸酶(4)(5)异柠檬酸脱氢酶(6)α-酮戊二酸脱氢酶复合体(7)琥珀酰CoA合成酶(8)琥珀酸脱氢酶(9)延胡索酸酶(10)L-苹果酸脱氢酶三羧酸循环产能步骤2NAD(P)H1FADH21GTP(1)(6)-产能脱碳2NADH+2CO2(5)-脱碳-1CO2→

3步不可逆反应乙酰草酰成柠檬,柠檬又成α-酮

琥酰琥酸延胡索,苹果落在草丛中(三)柠檬酸循环得化学途径(98页)1、草酰乙酸→α-酮戊二酸

1)乙酰CoA+草酰乙酸→柠檬酸反应能量:乙酰CoA得高能硫酯键提供——反应不可逆醇醛缩合,先缩合成柠檬酰CoA,水解,C4→C6

Citratesynthase、CitrateisshowningreenandCoApink2)柠檬酸异构化成异柠檬酸Iron-sulfur(red),cysteines(yellow)andisocitreate(white)3)异柠檬酸氧化脱羧放出1分子CO2,C6→C5

;产生1分子NADHNAD+(gold);Ca2+(red))2、α-酮戊二酸→琥珀酰CoA

α-酮戊二酸脱氢酶系:3种酶辅助因子:NAD+、CoA、TPP、硫辛酰胺、FAD与Mg2+等Decarboxylatedfirst,thenoxidized;thecarbonreleasedasCO2isnotfromtheacetylgroupjoined;Thea-ketoglutaratedehydrogenaseplexcloselyresemblesthepyruvatedehyrogenaseplexinstructureandfunction(thetwoE1sandtwoE2saresimilar,thetwoE3sareidentical)、又放出1分子CO2,C5→C4;又产生1分子NADH;形成1个高能硫酯键3、琥珀酰-CoA→琥珀酸琥珀酰CoA合成酶合成1分子高能磷酸化合物GTPMalonate(丙二酸)isastrongpetitiveinhibitor4、琥珀酸→草酰乙酸1)琥珀酸氧化→延胡索酸C4得变化;产生1分子FADH2、1分子NADH三步反应——

脱氢、加水、脱氢脱氢2)延胡索酸→苹果酸加水3)苹果酸→草酰乙酸(再生)脱氢Oxaloacetateisregenerated!Theactivesiteofmalatedehydrogenase、Malateisshowninred;NAD+blue、TCA总反应草酰乙酸PCH2CO～SoA(乙酰辅酶A)苹果酸琥珀酸琥珀酰CoAα-酮戊二酸异柠檬酸柠檬酸CO22HCO22HGTP延胡索酸三羧酸循环总图2H2H丙酮酸→乙酰CoA,脱出两个H脱氢:脱氢酶

NAD、NADP、FAD、TPP、硫辛酸各辅酶起重要作用。脱水(2)加水(1、3、9)脱羧(5、6)脱氢(4、6、8、10)

丙酮酸+CoA-SH+NAD+→乙酰CoA+NADH+H++CO2

乙酰-CoA+3NAD++FAD+GDP+Pi+2H2O→2CO2+CoA-SH+3NADH+3H++FADH2+GTP总反应式净反应:+4NAD(P)+

+FAD+GDP+Pi+3H2O3CO2+4NAD(P)H+4H+FADH2+GTP4NAD(P)H+4H+10ATP4H2OFADH21、5ATP1H2OADPATP-3H2OGTPGDP1ATP1H2O

12、5ATP3H2O氧化磷酸化作用O2总反应方程式(四)特点:(1)TCA循环一次消耗一个乙酰基。即两个碳原子进入循环。又有两个碳原子以CO2得形式离开循环。但这两个碳原子并不就是刚刚进入循环得那两个碳原子(代谢更新)。(2)四次氧化脱氢(三次NAD+为受氢体,一次FAD为受氢体)、一次底物水平磷酸化反应以GTP形式产生一个高能键、二次脱羧反应。糖得有氧氧化过程中能量与CO2主要在TCA循环中产生。(3)TCA循环所产生得3个NADH与一个FADH2分子只能通过电子传递链与氧分子(氧化磷酸化)才能够再被氧化,释放得能量ATP形式产生。

TCA在线粒体中进行,整个循环不可逆。一次循环、二次脱羧、三次加水、四次脱氢1、氧化供能能量计算:每次循环:3×2、5+1×1、5+1=10分子ATP

丙酮酸开始:10+2、5=12、5分子ATP

葡萄糖开始:2+2、5×2+12、5×2=32分子ATP

而糖得无氧酵解仅产生2分子ATP2、三大营养物质分解代谢得最终共同途径糖代谢得重要途径也就是甘油、脂肪酸与氨基酸氧化分解得必经途径3、糖、脂肪与氨基酸代谢联系得枢纽四、糖得有氧氧化及TCA循环得意义(107页)糖酵解+TCA得效率糖酵解

1G→2ATP+2NADH+2H++2丙酮酸

=2+2×2、5=7ATP三羧酸循环:2丙酮酸→25ATP+6CO2+4H2O———————————————————————

32ATP储能效率=32×7、3/686=34%比世界上任何一部热机得效率都高！提问:其余能量何处去？答案:以热量形式。一部分维持体温,一部分散失(一)TCA就是各种好氧生物体内最主要得产能途径！也就是