糖類代謝三檸檬酸循環(huán)

關于糖類代謝三檸檬酸循環(huán)第一頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期三胞液線粒體GG-6-PPAPA乙酰CoAO2O2O2H++eO2H2OCO2糖的有氧氧化（aerobicoxidation）反應過程：第二頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期三糖原三酯酰甘油蛋白質葡萄糖脂酸+甘油氨基酸乙酰CoATCA循環(huán)2H呼吸鏈H2OADP+PiATPCO2*營養(yǎng)物在生物體內氧化的一般過程第三頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期三糖有氧氧化概況葡萄糖→…→丙酮酸→丙酮酸→乙酰CoACO2+H2O+ATP三羧酸循環(huán)糖的有氧氧化乳酸糖酵解線粒體內胞漿第四頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期三糖的有氧氧化與糖酵解細胞胞漿線粒體葡萄糖→→……→→丙酮酸→乳酸(糖酵解)葡萄糖→→……→→丙酮酸CO2+H2O+ATP(糖的有氧氧化）丙酮酸第五頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期三檸檬酸循環(huán)（CitricAcidCycle)在好氧真核生物線粒體基質或好氧原核生物細胞質中，酵解產物丙酮酸脫羧、脫氫，徹底氧化為CO2、H2O并產生ATP的過程。第六頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期三一丙酮酸的生成（胞漿）葡萄糖+NAD++2ADP+2Pi

2（丙酮酸+ATP

+NADH+H+

）2丙酮酸進入線粒體進一步氧化2(NADH+H+)2H2O+3/5ATP線粒體內膜上特異載體穿梭系統氧化呼吸鏈第七頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期三丙酮酸氧化脫羧生成乙酰輔酶ANAD+NADH+H+

丙酮酸乙酰CoA+CoA-SH輔酶A+CO2丙酮酸脫氫酶系丙酮酸+CoA-SH+NAD+乙酰CoA+CO2+NADH+H+第八頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期三丙酮酸脫氫酶系3種酶：

E1:丙酮酸脫羧酶(TPP、Mg2+)E2:二氫硫辛酸乙?；D移酶(硫辛酸、輔酶A)E3:二氫硫辛酸脫氫酶(FAD、NAD+)6種輔助因子：

TPP、Mg2+、硫辛酸、輔酶A、FAD、NAD+

（含B1、泛酸、B2、PP四種維生素）

第九頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期三FADFADH2丙酮酸氧化脫羧反應TPPTPPCO2HSCoACH3CO～SCoANAD+NADH+H+丙酮酸脫羧酶Mg2+硫辛酸乙酰轉移酶二氫硫辛酸脫氫酶丙酮酸+CoA-SH+NAD+乙酰CoA+CO2+NADH+H+

第十頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期三丙酮酸脫氫酶系催化的反應FADFADH2NAD+NADH+H+HSCoACH3CO～SCoATPPCO2丙酮酸脫羧酶Mg2+二氫硫辛酸脫氫酶硫辛酸乙酰轉移酶第十一頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期三三羧酸循環(huán)也稱為檸檬酸循環(huán)，這是因為循環(huán)反應中的第一個中間產物是一個含三個羧基的檸檬酸。由于Krebs正式提出了三羧酸循環(huán)的學說，故此循環(huán)又稱為Krebs循環(huán)。二、HansKrebs創(chuàng)立了“TCA循環(huán)”學說第十二頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期三第十三頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期三二、檸檬酸循環(huán)概貌

CitricAcidCycle

第十四頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期三草酰乙酸PCH2CO～SoA(乙酰輔酶A)蘋果酸琥珀酸琥珀酰CoAα-酮戊二酸異檸檬酸檸檬酸CO22HCO22HGTP延胡索酸三羧酸循環(huán)總圖2H2H第十五頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期三三、檸檬酸循環(huán)歷程

ReactionsoftheCitricAcidCycle1、草酰乙酸與乙酰CoA縮合成檸檬酸

第十六頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期三乙酰CoA與草酰乙酸

縮合形成檸檬酸檸檬酸合酶草酰乙酸CH3CO～SCoA乙酰輔酶A(acetylCoA)檸檬酸(citrate)HSCoA乙酰CoA+草酰乙酸

檸檬酸+CoA-SH關鍵酶第十七頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期三檸檬酸合酶是變構酶

變構抑制劑：ATP、NADH、

琥珀酰CoA、酯酰CoA

AMP可解除抑制FH2C

氟乙酰輔酶A：底物，形成氟檸檬酸，不能往下反應，稱致死性合成

第十八頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期三2、經順烏頭酸生成異檸檬酸

FormationofIsocitrateviacis-Aconitate

烏頭酸酶第十九頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期三異檸檬酸(isocitrate)H2O檸檬酸異構化生成異檸檬酸檸檬酸(citrate)順烏頭酸烏頭酸酶檸檬酸異檸檬酸第二十頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期三烏頭酸酶中的（Fe-S）蛋白第二十一頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期三3、異檸檬酸氧化形成α酮戊二酸OxidationofIsocitratetoα-KetoglutarateandCO2

氧化脫羧△G0'=-20.9kJ/mol異檸檬酸脫氫酶NAD為輔酶，需Mg2+（線粒體）NADP為輔酶（胞質也有）第二十二頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期三CO2NAD+異檸檬酸異檸檬酸氧化脫羧

生成α-酮戊二酸α-酮戊二酸草酰琥珀酸NADH+H+異檸檬酸脫氫酶異檸檬酸+NAD+α-酮戊二酸+CO2+NADH+H+關鍵酶第二十三頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期三4、α酮戊二酸氧化脫羧形成琥珀酰-CoA

Oxidationofα-KetoglutaratetoSuccinyl-CoAα酮戊二酸脫氫酶復合體△G0'=-33.5kJ/mol高能硫酯化物第二十四頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期三CO2α-酮戊二酸氧化脫羧

生成琥珀酰輔酶A

α-酮戊二酸脫氫酶系HSCoANAD+NADH+H+琥珀酰CoA(succinylCoA)α-酮戊二酸(α-ketoglutarate)α-酮戊二酸+CoA-SH+NAD+

琥珀酰CoA

+CO2+NADH+H+

關鍵酶第二十五頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期三5、琥珀酰-CoA轉化為琥珀酸

ConversionofSuccinyl-CoAtoSuccinate

琥珀酰-CoA合成酶（琥珀酰硫激酶）哺乳動物—GTP/ATP植物、微生物—ATP（唯一）直接產生高能磷酸鍵底物磷酸化第二十六頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期三琥珀酰CoA轉變?yōu)殓晁徵牾oA合成酶琥珀酰CoA(succinylCoA)GDP+PiGTPATPADP琥珀酸(succinate)HSCoA琥珀酰CoA+GDP+Pi

琥珀酸+GTP+CoA-SH第二十七頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期三6、琥珀酸脫氫形成延胡索酸

OxidationofSuccinatetoFumarate

FAD與酶共價連接丙二酸為競爭性抑制劑——抑制細胞呼吸（Krebs）第二十八頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期三FAD琥珀酸氧化脫氫生成延胡索酸琥珀酸(succinate)琥珀酸脫氫酶延胡索酸(fumarate)FADH2琥珀酸

+FAD

延胡索酸+FADH2第二十九頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期三琥珀酸脫氫酶位于線粒體內膜具有立體專一性第三十頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期三7、延胡索酸水合生成L-蘋果酸

HydrationofFumaratetoProduceMalate第三十一頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期三延胡索酸水化生成蘋果酸延胡索酸(fumarate)延胡索酸酶蘋果酸(malate)H2O延胡索酸+H2O蘋果酸第三十二頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期三8、L-蘋果酸脫氫形成草酰乙酸

OxidationofMalatetoOxaloacetate

被草酰乙酸與乙酰CoA縮合（高度放能）反應所推動第三十三頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期三蘋果酸脫氫生成草酰乙酸蘋果酸脫氫酶

草酰乙酸(oxaloacetate)蘋果酸(malate)NAD+NADH+H+蘋果酸+NAD+草酰乙酸+NADH+H+

第三十四頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期三檸檬酸草酰乙酸乙酰CoACoAH2O檸檬酸合成酶順烏頭酸琥珀酰CoA異檸檬酸H2OH2O異檸檬酸脫氫酶NAD+NADH+H+CO2α-酮戊二酸脫氫酶復合體檸檬酸合成酶異檸檬酸脫氫酶α-酮戊二酸脫氫酶復合體延胡索酸蘋果酸FADFADH2H2O草酰琥珀酸CO2NAD+NADH+H+三羧酸循環(huán)琥珀酸GDPGTPATPNADH+H+NAD+α-酮戊二酸CO2CO2HHHHH2HHNAD+NAD+NAD+FADATP第三十五頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期三α-酮戊二酸氨基酸、糖及脂肪代謝的聯系草酰乙酸延胡索酸琥珀酰CoA檸檬酸乙酰CoA磷酸烯醇式丙酮酸甘油三酯葡萄糖或糖原磷酸丙糖乳酸丙酮酸酮體磷酸甘油脂肪酸乙酰乙酰CoAGlu

Leu、Met、Ser、Thr、ValArgGlnHisProLeu、Lys、Phe、Tyr、TrpIleLeuTrpAsp、AsnPhe、TyrAla、CysGly、SerThr、Trp蛋白質第三十六頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期三三大物質代謝之間的關系草酰乙酸蘋果酸延胡索酸琥珀酰CoAα-酮戊二酸檸檬酸葡萄糖草酰乙酸乙酰CoA天冬氨酸血紅素谷氨酸組氨酸脯氨酸精氨酸乙酰CoA天冬氨酸苯丙氨酸酪氨酸奇數脂肪酸TCA循環(huán)第三十七頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期三葡萄糖徹底氧化能量變化

經氧化磷酸化過程后葡萄糖完全氧化的能量變化，目前有不少錯誤。

三羧酸循環(huán)是葡萄糖完全氧化的前奏第三十八頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期三能量變化(1)葡萄糖→2丙酮酸C6H12O6+2NAD++2ADP+2Pi→2CH3COCOOH+2H2O+2NADH++2H++2ATP糖酵解途徑（胞漿）第三十九頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期三能量變化(2)2丙酮酸→2乙酰CoA（線粒體基質）2CH3COCOOH+2CoA-SH+2NAD+→2CH3CO~SCoA+2CO2+2NADH+2H+第四十頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期三能量變化(3)三羧酸循環(huán)：2乙酰CoA→4CO2（線粒體基質）2CH3CO~SCoA+4H2O+6NAD++2FAD+2GDP+2Pi→4CO2+2CoA-SH＋6NADH+6H++2FADH2+2GTP

有氧氧化能量變化2分子ATP和2分子GTP(底物水平磷酸化反應形成)胞漿中2（NADH+H+）線粒體中8（NADH+H+）和2FADH2中還原型輔酶或輔基必須通過電子傳遞系統和氧化磷酸化系統被分子氧氧化成水

第四十一頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期三能量變化(4)

NADH+H+2.5個ATP(氧化)P/O比值指每消耗一原子O，摻入有機物的無機P的摩爾數，常作為氧化磷酸化的指標。當電子進入呼吸鏈的復合物I，1/2O2還原為H2O時，ATP合成的比率（P/O）為2.5，所以：第四十二頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期三能量變化(5)FADH21.5個ATP(氧化)

當電子進入呼吸鏈的CoQ，1/2O2還原為H2O時，ATP合成的比率（P/O）為1.5，所以：第四十三頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期三能量變化(6)其反應方程式為：

GTP+ADP→GDP+ATPGTPATP第四十四頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期三

每分子葡萄糖氧化成CO2+H2O時合成的ATP底物水平磷酸化：4ATP8NADH+10H+氧化：20ATP2FADH2氧化：

3ATP++=30或32ATP+胞漿2NADH+2H+氧化：3或5ATP第四十五頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期三為什么數目不定胞漿2NADH氧化產能3/5??????第四十六頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期三NADH被氧化的位置第四十七頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期三胞漿2NADH如何進入線粒體？第四十八頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期三磷酸甘油穿梭系統

主要存在于肌肉和神經組織

第四十九頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期三蘋果酸穿梭系統

第五十頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期三

每分子葡萄糖氧化成CO2+H2O時合成的ATP第五十一頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期三總反應式第五十二頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期三CO2來自草酰乙酸而不是乙酰CoA但凈結果是氧化了1分子乙酰CoA第五十三頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期三五、檸檬酸循環(huán)的調控速率受細胞能量狀態(tài)、生物合成需求調節(jié)第五十四頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期三限速酶：1.檸檬酸合酶

變構抑制劑：ATP、NADH、琥珀酰CoAAMP可解除抑制2.異檸檬酸脫氫酶變構抑制劑：ATP、NADH

變構激活劑：ADP3.α—酮戊二酸脫氫酶系

抑制劑：ATP、NADH、琥珀酰CoA

激活劑：AMP、ADP、Ca2+

第五十五頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期三乙酰CoA的主要來源和去路糖原G三脂酰甘油FA、甘油蛋白質氨基酸三羧酸循環(huán)膽固醇、FA酮體乙酰CoA第五十六頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期三六、檸檬酸循環(huán)的生物意義（1）是好氧生物體內最主要的產能途徑?。?）是脂類、蛋白質徹底分解的共同途徑?。?）提供合成其他化合物的碳骨架如：草酰乙酸→Asp、Asnα-酮戊二酸→

Glu→

其他氨基酸琥珀酰CoA→

血紅素兩用性第五十七頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期三檸檬酸循環(huán)—焚燒爐第五十八頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期三巴斯德效應（Pasteur)概念：指有氧氧化抑制生醇發(fā)酵（或糖酵解）的現象。或生物細胞和組織中的糖發(fā)酵為氧所抑制,這種現象巴斯德(L.Pasteur)在研究酵母的酒精發(fā)酵量和氧分壓之間的關系中發(fā)現的,故稱巴斯德效應。

第五十九頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期三TCA填補反應（anapleroticreaction）

1、丙酮酸羧化乙酰CoA激活第六十頁，共六十八頁，編