三羧酸循環(huán)以及其生理意義

1、關(guān)于三羧酸循環(huán)及其生理意義第1頁，共31頁，2022年，5月20日，15點17分，星期四2 前面我們學(xué)習(xí)過，糖在體內(nèi)最重要的功能就是氧化分解產(chǎn)生能量供機體利用。糖在體內(nèi)氧化分解的途徑主要有：1、無氧分解酵解 通過這一途徑，每摩爾葡萄糖只能凈生成2摩爾ATP。那么，機體所需要的大量能量是怎么產(chǎn)生的呢？ 這就是機體在有氧條件下徹底的氧化分解即糖的有氧氧化過程。導(dǎo)入課題第2頁，共31頁，2022年，5月20日，15點17分，星期四3葡萄糖丙酮酸的氧化乙酰COA的氧化 三羧酸循環(huán) 今天，我們重點要講的就是糖有氧分解的第三個階段三羧酸循環(huán)（請同學(xué)們把課本翻到47頁）2、糖的有氧氧化 丙酮酸的生成乙酰CO

2、A的生成糖的有氧氧化可分為三個階段:第3頁，共31頁，2022年，5月20日，15點17分，星期四41、知道三羧酸循環(huán)的基本反應(yīng)步驟。2、熟記三羧酸循環(huán)的關(guān)鍵步驟、關(guān)鍵酶及其作用、三羧酸循環(huán)的特點。3、理解并記住三羧酸循環(huán)的生理意義。學(xué)習(xí)目標(biāo)第4頁，共31頁，2022年，5月20日，15點17分，星期四51、三羧酸循環(huán)的關(guān)鍵步驟、關(guān)鍵酶及其作用。2、三羧酸循環(huán)的特點。3、三羧酸循環(huán)的生理意義。教學(xué)重點及難點第5頁，共31頁，2022年，5月20日，15點17分，星期四6 三羧酸循環(huán)又稱為檸檬酸循環(huán)，是物質(zhì)代謝和能量代謝的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。循環(huán)由草酰乙酸與乙酰COA縮合成含有3個羧基的檸檬酸開始，經(jīng)過一

3、系列的脫氫和脫羧反應(yīng)后，又以草酰乙酸的再生成結(jié)束。每次循環(huán)相當(dāng)于一個 被氧化。基本概念 乙?；?頁，共31頁，2022年，5月20日，15點17分，星期四7（1）檸檬酸的合成（檸檬酸合成酶催化）基本反應(yīng)過程（2）檸檬酸的異構(gòu)（3）異檸檬酸的氧化脫氫、脫羧生成酮戊二酸（異檸檬酸脫氫酶催化）（4）酮戊二酸的氧化生成琥珀酰COA（ 酮戊二酸脫氫酶系催化）第7頁，共31頁，2022年，5月20日，15點17分，星期四8（5）琥珀酰COA的水解GTP（可 轉(zhuǎn)化為ATP）釋放 連續(xù)反應(yīng)過程（6）草酰乙酸的再生第8頁，共31頁，2022年，5月20日，15點17分，星期四9（1） 從檸檬酸的合成開始到草酰

4、乙酸的生成結(jié)束共有四次脫氫，二次脫羧和12摩爾ATP生成，是產(chǎn)生能量的主要步驟。（四次脫氫中有三次脫氫，生成3摩爾NADH，每摩爾NADH經(jīng)過呼吸鏈氧化，產(chǎn)生3摩爾ATP；有一次脫氫生成1摩爾FADH2，經(jīng)過呼吸鏈氧化，產(chǎn)生2摩爾ATP；琥珀酰COA水解，又可產(chǎn)生1摩爾GTP可轉(zhuǎn)化為1摩爾ATP） 一次三羧酸循環(huán)生成ATP的數(shù)量為 33+2+1=12 反應(yīng)特點 第9頁，共31頁，2022年，5月20日，15點17分，星期四10（2）整個過程在線粒體中進行（3）有四步不可逆反應(yīng)，分別由檸檬酸合成酶、異檸檬酸脫氫酶、酮戊二酸脫氫酶系、琥珀酰COA脫氫酶催化。（4）循環(huán)中的中間產(chǎn)物應(yīng)不斷補充，特別是

5、草酰乙酸的補充非常重要，若不能及時補充，則影響整個循環(huán)的進行。補充途徑：丙酮酸的羧化（丙酮酸羧化酶催化）。（5）關(guān)鍵酶：檸檬酸合成酶、異檸檬酸脫氫酶、酮戊二酸脫氫酶系第10頁，共31頁，2022年，5月20日，15點17分，星期四111是氧化供能的主要代謝途徑 1摩爾葡萄糖經(jīng)無氧分解只能生成2摩爾 ATP，而經(jīng)過有氧分解則可以產(chǎn)生3638摩爾ATP，其中就有24摩爾ATP由三羧酸循環(huán)產(chǎn)生。 （為什么是3638 摩爾后面再講）2是三大物質(zhì)代謝最終的共同通路 糖、脂肪、氨基酸這三大營養(yǎng)物質(zhì)在體內(nèi)氧化分解的共同中間產(chǎn)物都是乙酰COA，都要經(jīng)過三羧酸循環(huán)徹底氧化。生理意義 第11頁，共31頁，2022

6、年，5月20日，15點17分，星期四12葡萄糖丙酮酸乙酰COA三羧酸循環(huán)H2O+CO2乙酰COA氨基酸脫氨基酮酸 乙酰COA脂肪脂肪酸乙酰COA甘油丙酮酸水解第12頁，共31頁，2022年，5月20日，15點17分，星期四133、是三大物質(zhì)代謝相互聯(lián)系的如： 糖氨基酸-酮戊二酸脂肪樞紐 三羧酸循環(huán)中有許多重要的物質(zhì)是三大物質(zhì)代謝的共同中間產(chǎn)物，他們在三大物質(zhì)代謝之間起著聯(lián)系和溝通的橋梁和紐帶的作用。第13頁，共31頁，2022年，5月20日，15點17分，星期四14又如： 三羧酸循環(huán)中的琥珀酸、延胡索酸、草酰乙酸等都有象-酮戊二酸這樣的聯(lián)系和溝通作用。 （這在第八章的第四節(jié)中還將作詳細(xì)介紹。）

7、第14頁，共31頁，2022年，5月20日，15點17分，星期四15 上面就是我們這堂課學(xué)習(xí)的全部內(nèi)容?，F(xiàn)在讓我們簡要回顧一下我們這堂課的重點內(nèi)容：目標(biāo)回顧及反饋矯正1、三羧酸循環(huán)的關(guān)鍵反應(yīng)及關(guān)鍵酶有：檸檬酸合成酶其中（ ）最重要？異檸檬酸脫氫酶異檸檬酸脫氫酶酮戊二酸脫氫酶系第15頁，共31頁，2022年，5月20日，15點17分，星期四164、為什么說三羧酸循環(huán)是糖氧化供能的主要代謝途徑？是三大物質(zhì)代謝最終的共同通路？是三大物質(zhì)代謝相互聯(lián)系的樞紐？3、經(jīng)過一次循環(huán)實際被氧化的是什么？2、三羧酸循環(huán)中共有幾次脫氫？四次共生成（ ）ATP？ 12摩爾乙酰COA請展開討論第16頁，共31頁，202

8、2年，5月20日，15點17分，星期四17 請思考： 三羧酸循環(huán)障礙常發(fā)生在哪些環(huán)節(jié)？對物質(zhì)和能量代謝會產(chǎn)生什么樣的影響？強化鞏固 引導(dǎo)、提示: 從以下幾個方面考慮： 關(guān)鍵步驟（或關(guān)鍵酶）、能量代謝、某些代謝物（中間產(chǎn)物）堆積、引起哪些疾病等。第17頁，共31頁，2022年，5月20日，15點17分，星期四18謝謝！第18頁，共31頁，2022年，5月20日，15點17分，星期四191、生物化學(xué)是醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課中比較難學(xué)的一門重要課程。而“三羧酸循環(huán)”是物質(zhì)代謝和能量代謝的核心，是生物化學(xué)的重中之重，同時也是生物化學(xué)中學(xué)生感到很難學(xué)的內(nèi)容（即難中之難）。因此，講好這一重點，突破這一難點，是講好這門

9、課程的關(guān)鍵。有助于學(xué)生認(rèn)識和理解物質(zhì)代謝和能量代謝的關(guān)鍵所在，理順物質(zhì)課后記第19頁，共31頁，2022年，5月20日，15點17分，星期四20代謝和能量代謝的來龍去脈，對進一步學(xué)習(xí)其他幾類物質(zhì)的代謝及其意義具有重要的指導(dǎo)作用。同時還有助于消除學(xué)生學(xué)習(xí)生物化學(xué)的畏難心理，增強學(xué)習(xí)的信心，提高教學(xué)效果。2、對于初中畢業(yè)的學(xué)生來講，化學(xué)基礎(chǔ)知識一般比較薄弱，特別是有機化學(xué)的知識更顯不足。因此，在教學(xué)的過程中對有關(guān)的化學(xué)知識進行了必要的回顧和補充。第20頁，共31頁，2022年，5月20日，15點17分，星期四213、教學(xué)過程緊緊圍繞學(xué)習(xí)目標(biāo)進行。A、采用溫故知新和問題情景導(dǎo)入課題；B、講、導(dǎo)結(jié)合激

10、發(fā)學(xué)生的積極性和主動性；C、讓學(xué)生積極參與，發(fā)揮學(xué)生的主體作用；D、突出重點、突破難點。對三羧酸循環(huán)的關(guān)鍵步驟及關(guān)鍵酶、反應(yīng)特點和生理意義等內(nèi)容安排了大量的時間（20多分鐘），補充了較多的材料，進行了重點的講解。E、采用多媒體課件教學(xué)有助于突出重點內(nèi)容和關(guān)鍵步驟，而且更加生動形象，起到化難為易的作用。第21頁，共31頁，2022年，5月20日，15點17分，星期四224、點到為止，留有余味?！叭人嵫h(huán)” 是多種物質(zhì)代謝和能量代謝的中心環(huán)節(jié)，在氨基酸和脂代謝沒講之前，需留有余味，點到為止。 5、物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)對醫(yī)學(xué)生不要求掌握，只要求對個別重要物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)有一些了解及印象，以便對一些重要的反

11、應(yīng)步驟及其生理意義有更進一步的認(rèn)識和理解。這樣可以使學(xué)生集中精力學(xué)習(xí)和理解在醫(yī)學(xué)和臨床實踐中更加有用的知識，因此沒作更多的要求。第22頁，共31頁，2022年，5月20日，15點17分，星期四23檸檬酸的合成 OHC=OC=OCH2C=O OH乙酰COA草酰乙酸檸檬酸檸檬酸合成酶 OCH3 C COA C OOH HCHHO C COOH HCH COOH+第23頁，共31頁，2022年，5月20日，15點17分，星期四24檸檬酸順烏頭酸異檸檬酸順烏頭酸酶H2OH2O異構(gòu)第24頁，共31頁，2022年，5月20日，15點17分，星期四25異檸檬酸異檸檬酸酶NADH2H草酰琥珀酸迅速自動CO2-

12、酮戊二酸3ATP第25頁，共31頁，2022年，5月20日，15點17分，星期四26-酮戊二酸-酮戊二酸脫氫酶系2HCO2琥珀酰COANADH3ATP第26頁，共31頁，2022年，5月20日，15點17分，星期四27琥珀酰COA琥珀酸GDPGTPATPADP能量琥珀酸硫激酶第27頁，共31頁，2022年，5月20日，15點17分，星期四28琥珀酸草酰乙酸延胡索酸蘋果酸琥珀酸脫氫酶2HFADH22ATPH2O2HNADH3ATP第28頁，共31頁，2022年，5月20日，15點17分，星期四29丙酮酸乙酰CoA草酰乙酸蘋果酸延胡索酸琥珀酸琥 珀 酰 CoA檸檬酸異檸檬酸酮戊二酸檸檬酸合成酶異檸檬酸脫氫酶 酮戊二酸脫氫酶系丙酮酸脫氫