三节糖有氧氧化与三羧酸循环.ppt
《三节糖有氧氧化与三羧酸循环.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《三节糖有氧氧化与三羧酸循环.ppt(53页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、三节糖有氧氧化与三羧酸循环 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望这一途径普遍存在动、植物及微生物细胞中,不仅是糖分解的主要途径,也是脂肪、蛋白质分解代谢的最终途径,有重要的生理意义。为此获1953年的诺贝尔奖三三.TCA循环循环共有共有8 8步,(步,(P95P95,图图13-913-9)1.11.1、乙酰辅酶乙酰辅酶A A与草酰乙酸缩合形成柠檬酸:与草酰乙酸缩合形成柠檬酸:TCATCA循循环环起起始始步步骤骤,由由柠柠檬檬酸酸合合成成酶酶(柠柠檬檬酸酸
2、缩缩合合酶酶)催催化化,乙乙酰酰辅辅酶酶A A的的甲甲基基移移去去质质子子形形成成负负碳碳离离子子,亲亲核核攻攻击击草草酰酰乙乙酸酸的的酮酮基基碳碳,缩缩合合生生成成柠柠檬檬酰酰辅辅酶酶A A,再由高能硫酯键水解推动总反应进行,生成柠檬酸。再由高能硫酯键水解推动总反应进行,生成柠檬酸。键键。形形成成的的柠柠檬檬酰酰CoACoA使使酶酶结结构构进进一一步步变变化化,活活性性中中心心增增加加了了一一个个天天冬冬氨氨酸酸残残基基捕捕获获水水分分子子以以水水解解硫硫酯酯键键。CoACoA和和柠柠檬檬酸酸相相继继离离开开酶酶,酶酶恢恢复复成成开开放放型型。此此酶酶是是一一个个调调控控酶酶,可可受受ATP
3、ATP、NADHNADH、琥琥珀珀酰酰CoACoA和和长长链链脂脂酰酰CoACoA抑抑制制。故故此此反反应应是是可可调调控控的的限限速速步步骤骤。柠檬酸合成酶柠檬酸合成酶:草酰乙酸草酰乙酸1.构象变化:构象变化:开放型开放型 关闭型关闭型 HSCOA、柠檬酸柠檬酸2.活性中心:活性中心:His 草酰乙酸;草酰乙酸;His 乙酰乙酰COA;Asp H2O3.可调节酶:可调节酶:ATPATP、NADHNADH、琥珀酰琥珀酰CoACoA和长链脂酰和长链脂酰CoACoA可抑制此酶活性。可抑制此酶活性。状态时被激活。状态时被激活。异柠檬酸脱氢酶异柠檬酸脱氢酶是是TCATCA循环中第二个调节酶。循环中第二
4、个调节酶。4 4。-酮戊二酸氧化脱羧成为琥珀酰酮戊二酸氧化脱羧成为琥珀酰CoACoA:第二次氧化反应且伴有脱羧,由第二次氧化反应且伴有脱羧,由-酮戊二酸脱氢酶系酮戊二酸脱氢酶系催化催化 5.5.琥珀酰琥珀酰COACOA转化成琥珀酸并产生转化成琥珀酸并产生GTPGTP;这是这是TCATCA中唯一底物水平磷酸化直接产生高能磷酸键的步骤中唯一底物水平磷酸化直接产生高能磷酸键的步骤。GTP+ADP GDP+ATP6.6.66、琥珀酸脱氢生成延胡索酸:琥珀酸脱氢生成延胡索酸:第三步氧化还原反应,由第三步氧化还原反应,由琥珀酸脱氢酶琥珀酸脱氢酶催化,氢受体:酶的辅基催化,氢受体:酶的辅基FADFAD 7
5、7、延胡索酸水化成苹果酸:、延胡索酸水化成苹果酸:延延胡胡索索酸酸酶酶具具有有立立体体异异构构特特异异性性,OHOH只只加加在在延延胡胡索索酸酸一一侧侧,形形成成L-L-苹苹果果酸。酸。8.8.苹果酸脱氢生成草酰乙酸:苹果酸脱氢生成草酰乙酸:TCA TCA中第中第4 4次氧化还原反应,由次氧化还原反应,由L-L-苹果酸脱氢酶苹果酸脱氢酶催化,催化,NADNAD+是辅酶。是辅酶。在在标标准准热热力力学学条条件件下下,平平衡衡有有利利于于逆逆反反应应。但但在在生生理理情情况况下下,反反应应产产物物草草酰酰乙乙酸酸不不断断因因合合成成柠柠檬檬酸酸而而移移去去,使使其其在在细细胞胞内内浓浓度度极极低低
6、(小小于于1010-6-6 mol/Lmol/L),而使反应向右进行。而使反应向右进行。注注:有有氧氧氧氧化化第第3 3阶阶段段即即TCATCA循循环环的的关关键键酶酶是是:柠柠檬檬酸酸合合成成酶酶、异异柠柠檬檬 酸脱氢酶酸脱氢酶、-酮戊二酸脱氢酶系酮戊二酸脱氢酶系有氧氧化第有氧氧化第2 2阶段的关键酶:阶段的关键酶:丙酮酸脱氢酶系丙酮酸脱氢酶系有氧氧化第有氧氧化第1 1阶段的关键酶:即阶段的关键酶:即糖酵解的三个关键酶糖酵解的三个关键酶四、四、TCATCA中中ATPATP生成与生物学意义:生成与生物学意义:(1 1)供能:)供能:共产生共产生12 12 ATPATP 乙酰乙酰C CO OA
7、A进入进入TCA TCA,每一次循环有:每一次循环有:4 4次脱氢反应次脱氢反应 3 3 NADH 3*3=NADH 3*3=9 ATP9 ATP 1 FADH2 2*1=1 FADH2 2*1=2 ATP2 ATP 底物水平磷酸化底物水平磷酸化 1 1GTP GTP 1 ATP1 ATP 体外燃烧 有效利能率有效利能率:84.6/209.1*100%=42%42%(见P 100 图13-10)1乙酰辅酶A 209.1千卡,7.3*12=84.6 千卡,(2 2)提供碳骨架:)提供碳骨架:例 草酰乙酸+NH2 Asp(见P101 图13-11)(3 3)有氧氧化有氧氧化(可净生成3636或38
8、38 ATP)(琥珀酰(琥珀酰C CO OA A合成酶催化的反应)合成酶催化的反应)2丙酮酸 2乙酰辅酶A:2 NADH 2*32*3 ATP G酵解:2 2 ATP+2 NADH 肌细胞等:2*22*2 ATP (穿梭)肝细胞等:2*32*3 ATP2乙酰辅酶A TCA循环:12*2=12*2=2424 ATP三三.五、五、TCATCA中碳骨架的不对称反应中碳骨架的不对称反应 乙酰乙酰C CO OA A经经TCATCA,产生产生2 2 COCO2 2;草酰乙酸经循环可再次生成。但是用同位素草酰乙酸经循环可再次生成。但是用同位素 1414C C、1313C C分分别别标标记记乙乙酰酰C CO
9、OA A的的甲甲基基和和羰羰基基碳碳,发发现现在在第第一一轮轮循循环环中中没没有有标标记记的的COCO2 2释释放放,说说明明第第一一轮轮循循环环释释放放的的二二个个碳碳原原子子并并非非乙乙酰酰C CO OA A的的碳碳原原子子。(P101 P101 图图13-1113-11、1212)有人解释其原因是顺乌头酸酶与柠檬酸结合不对称,脱水时 H 仅来自草酰乙酸,故TCA第一轮没有标记的CO2出现。六、六、TCATCA的回补反应的回补反应 3.3.天冬氨酸及谷氨酸的转氨作用可以形成草酰乙酸和酮戊二酸;异亮天冬氨酸及谷氨酸的转氨作用可以形成草酰乙酸和酮戊二酸;异亮氨酸、氨酸、缬氨酸和苏氨酸、甲硫氨酸
10、可形成琥珀酰缬氨酸和苏氨酸、甲硫氨酸可形成琥珀酰COACOA而补充而补充TCATCA。4.4.苹果酸酶苹果酸酶 :(胞液)(线粒体)NADPH NAD+三三.七、乙醛酸循环七、乙醛酸循环 特殊生理意义:(特殊生理意义:(1 1)将脂肪酸分解产生的乙酰辅酶)将脂肪酸分解产生的乙酰辅酶A A转变为琥珀酸,可合成糖;转变为琥珀酸,可合成糖;(2 2)净结果为:)净结果为:2 2乙酰辅酶乙酰辅酶A A 琥珀酸琥珀酸 回补回补TCATCA 第四节第四节 磷酸戊糖途径(磷酸己糖支路)磷酸戊糖途径(磷酸己糖支路)一一磷酸戊糖途径的生理意义:磷酸戊糖途径的生理意义:19551955年年GunsalasGuns
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 三节 有氧 氧化 羧酸 循环
限制150内