生物化學(xué)第的學(xué)習(xí)材料

生物化學(xué)第的學(xué)習(xí)材料第1頁/共59頁檸檬酸循環(huán)（CitricAcidCycle)三羧酸循環(huán)（TricarboxylicAcidCycle）Krebs循環(huán)在好氧真核生物線粒體基質(zhì)或好氧原核生物細(xì)胞質(zhì)中，酵解產(chǎn)物丙酮酸脫羧、脫氫，徹底氧化為CO2、H2O并產(chǎn)生ATP的過程。第2頁/共59頁原核細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)真核生物線粒體基質(zhì)（線粒體）第3頁/共59頁一、丙酮酸氧化脫羧形成乙酰-CoA

PyruvateIsOxidizedtoAcetyl-CoAandCO2

丙酮酸脫氫酶系第4頁/共59頁八聚體第5頁/共59頁多酶復(fù)合體位于線粒體內(nèi)原核細(xì)胞在胞液中三種酶六種輔助因子E1-丙酮酸脫氫／羧酶（組分）E2-二氫硫辛酰轉(zhuǎn)乙?；窫3-二氫硫辛酸脫氫酶TPP、硫辛酸、CoA-SH、FAD、NAD+、Mg2+丙酮酸脫氫酶系第6頁/共59頁丙酮酸脫氫酶復(fù)合體E2E3E1三種酶60條肽鏈形成的復(fù)合體第7頁/共59頁乙酰CoAAMP泛酸β-巰基乙胺乙酰CoA222O2CH223OOHCH3-2OH--OCOCHCHNHCOCHCCHPOPOCHNHCHSCCH3CHOOOOONNNNNHOPOO第8頁/共59頁硫辛酸：第9頁/共59頁硫辛酰胺輔基硫辛酰賴氨酰臂砷化物共價結(jié)合-毒害作用第10頁/共59頁第11頁/共59頁功能——

脫羧酶輔酶

將底物移入（出）脫羧酶的活性中心。+TPP的作用第12頁/共59頁羥乙基TPP高能鍵第13頁/共59頁第14頁/共59頁CH3CCOOHO+TPPE1分步反應(yīng)①羥乙基TPPE1：丙酮酸脫氫酶第15頁/共59頁②+SLSCH3CTPPOHHE2硫辛酸乙酰硫辛酸E2：轉(zhuǎn)乙酰酶硫辛酸：第16頁/共59頁E2E3E3E3：二氫硫辛酸脫氫酶第17頁/共59頁砷化物對硫辛酸的毒害作用與E2的硫辛酸上的-SH結(jié)合第18頁/共59頁丙酮酸脫氫酶復(fù)合體的調(diào)控：1、產(chǎn)物控制：NADH、乙酰-CoA2、丙酮酸脫氫酶組分的磷酸化（失活）和去磷酸化（激活）由E2上的激酶和磷酸酶起作用

第19頁/共59頁ATP/AMPNADH/NAD+

乙酰CoA/CoA(能荷比)(一)：乙酰CoA、NADH、ATP、PDH激酶(＋)：AMP、PDH磷酸酶、Ca2+、胰島素第20頁/共59頁相當(dāng)于酶復(fù)合體由于第一步為不可逆反應(yīng)，直接決定整個循環(huán)反應(yīng)的速度，而且是許多其它反應(yīng)體系的分支點，因而該酶復(fù)合物受到嚴(yán)密的調(diào)節(jié)控制第21頁/共59頁二、檸檬酸循環(huán)概貌(CitricAcidCycle)

第22頁/共59頁TCA概貌1234123443211234αβββααβαβαβα1234234βαβα232323βα第23頁/共59頁三、檸檬酸循環(huán)歷程

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

FormationofCitrate

第24頁/共59頁檸檬酸合酶是變構(gòu)酶

變構(gòu)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(yīng)，稱致死性合成

第25頁/共59頁CH3CO

丙酮酰-CoA：競爭性抑制劑

第26頁/共59頁2、經(jīng)順烏頭酸生成異檸檬酸

FormationofIsocitrateviacis-Aconitate

烏頭酸酶第27頁/共59頁烏頭酸酶中的（Fe-S）蛋白第28頁/共59頁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(zhì)也有）第29頁/共59頁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(fù)合體△G0'=-33.5kJ/mol高能硫酯化物第30頁/共59頁5、琥珀酰-CoA轉(zhuǎn)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(chǎn)生高能磷酸鍵底物磷酸化第31頁/共59頁第32頁/共59頁GTP參與蛋白質(zhì)合成G蛋白活化（信號傳導(dǎo)）GTP+ADPGDP+ATP核苷二磷酸激酶第33頁/共59頁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(xì)胞呼吸（Krebs）第34頁/共59頁琥珀酸脫氫酶位于線粒體內(nèi)膜具有立體專一性第35頁/共59頁7、延胡索酸水合生成L-蘋果酸

HydrationofFumaratetoProduceMalate第36頁/共59頁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(yīng)所推動第37頁/共59頁第38頁/共59頁四、檸檬酸循環(huán)的化學(xué)計量2丙酮酸2acetyl-CoA2NADH52異檸檬酸2α-酮戊二酸2NADH52α-酮戊二酸2琥珀酰-CoA2NADH522琥珀酰-CoA2琥珀酸2A/GTP22琥珀酸2延胡素酸2FADH232蘋果酸2草酰乙酸2NADH5Total25ATP底物磷酸化第39頁/共59頁丙酮酸只有4個氫，但徹底氧化所放出的氫？加水加氫第40頁/共59頁糖酵解+三羧酸循環(huán)的效率糖酵解

1G→2ATP+2NADH+2H++2丙酮酸

→

7ATP三羧酸循環(huán)

2丙酮酸→25ATP———————————————————————

32ATP儲能效率=32×7.3/686=34.05%其余能量以熱量形式：一部分維持體溫，一部分散失。第41頁/共59頁總反應(yīng)式第42頁/共59頁CO2來自草酰乙酸而不是乙酰CoA但凈結(jié)果是氧化了1分子乙酰CoA第43頁/共59頁TCA概貌1234123443211234αβββααβαβαβα1234234βαβα232323βα第44頁/共59頁五、檸檬酸循環(huán)的調(diào)控速率受細(xì)胞能量狀態(tài)、生物合成需求調(diào)節(jié)第45頁/共59頁限速酶：1.檸檬酸合酶

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

變構(gòu)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46頁/共59頁乙酰CoA的主要來源和去路糖原G三脂酰甘油FA、甘油蛋白質(zhì)氨基酸三羧酸循環(huán)膽固醇、FA酮體乙酰CoA第47頁/共59頁六、檸檬酸循環(huán)的生物意義（1）是好氧生物體內(nèi)最主要的產(chǎn)能途徑！（2）是脂類、蛋白質(zhì)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48頁/共59頁檸檬酸循環(huán)—焚燒爐第49頁/共59頁巴斯德效應(yīng)（Pasteur)概念：指有氧氧化抑制生醇發(fā)酵（或糖酵解）的現(xiàn)象?；蛏锛?xì)胞和組織中的糖發(fā)酵為氧所抑制,這種現(xiàn)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(guān)系中發(fā)現(xiàn)的,故稱巴斯德效應(yīng)。

第50頁/共59頁由于從呼吸(完全氧化)所得的能量,遠大于等量糖發(fā)酵所得的能量,因此為了獲得對維持生命活動所需的能量,在有氧情況下與無氧下相比,只消耗少量的糖即足。生物體根據(jù)氧的有無,來調(diào)節(jié)糖的分解量,而使能量得到節(jié)制第51頁/共59頁TCA填補反應(yīng)（anapleroticreaction）1、丙酮酸羧化乙酰CoA激活第52頁/共59頁2、PEP羧化（大腦和心臟）3、Asp和Glu脫氨

Asp草酰乙酸

Gluα酮戊二酸PEP羧激酶第53頁/共59頁測試題磷酸果糖激酶-1最強的別構(gòu)激活劑是

A、AMPB、ADPC、ATPD、果糖-2，6-雙磷酸

E、果糖-1，6-雙磷酸丙酮酸脫氫酶復(fù)合體中不包括

A、生物素B、NAD+C、FADD、硫辛酸E、輔酶A第54頁/共59頁測試題不能使丙酮酸脫氫酶復(fù)合體活性降低的

A、乙酰CoAB、ATPC、AMPD、NADH

葡萄糖進行酵解或有氧氧化時凈得的ATP數(shù)之比為

A、1：9B、1：15C、1：18D、1：19第55頁/共59頁乙醛酸循環(huán)乙醛酸循環(huán)——三羧酸循環(huán)支路(P159)在異檸檬酸與蘋果酸間搭了一條捷徑異檸檬酸檸檬酸琥珀酸蘋果酸草酰乙酸CoASH三