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檸檬酸循環(huán)22第一節(jié)檸檬酸循環(huán)概述檸檬酸循環(huán)：因?yàn)殛P(guān)鍵化合物是檸檬酸三羧酸循環(huán)（tricarboxylicacidcycle簡(jiǎn)寫TCA循環(huán)）：因?yàn)闄幟仕嵊腥齻€(gè)羧酸Krebs循環(huán)：因?yàn)樵撗h(huán)是由H.A.Krebs首先提出的，所以又叫做Krebs循環(huán)（1953年獲諾貝爾獎(jiǎng)）。檸檬酸循環(huán)的部位：檸檬酸循環(huán)中的酶分布在原核生物的細(xì)胞質(zhì)和真核生物的線粒體中。p9233第一節(jié)檸檬酸循環(huán)概述44第一節(jié)檸檬酸循環(huán)概述檸檬酸循環(huán)的意義：檸檬酸循環(huán)是有氧代謝的樞紐，糖、脂肪和氨基酸的有氧分解代謝都匯集在檸檬酸循環(huán)的反應(yīng)，同時(shí)檸檬酸循環(huán)的中間代謝物又是許多生物合成途徑的起點(diǎn)。因此檸檬酸循環(huán)既是分解代謝途徑，又是合成代謝途徑，可以說是分解、合成兩用途徑。5第一節(jié)檸檬酸循環(huán)概述66第二節(jié)丙酮酸進(jìn)入檸檬酸循環(huán)的準(zhǔn)備階段丙酮酸乙酰輔酶A乙醛乙醇乳酸三羧酸循環(huán)CO2CO2無氧有氧p9377第二節(jié)丙酮酸進(jìn)入檸檬酸循環(huán)的準(zhǔn)備階段第一階段：糖酵解，細(xì)胞質(zhì)中第二階段：……88第二節(jié)丙酮酸進(jìn)入檸檬酸循環(huán)的準(zhǔn)備階段丙酮酸氧化脫羧轉(zhuǎn)化為乙酰CoA和CO2，是由一些酶和輔酶構(gòu)成的一個(gè)丙酮酸脫氫酶復(fù)合體催化的

丙酮酸脫氫酶復(fù)合體包括：丙酮酸脫氫酶（E1）、二氫硫辛酰胺乙酰轉(zhuǎn)移酶（E2）和二氫硫辛酰胺脫氫酶（E3）三種酶TPP（焦磷酸硫胺素）、CoASH、硫辛酸、FAD、NAD+和Mg2+

六種輔助因子p9399第二節(jié)丙酮酸進(jìn)入檸檬酸循環(huán)的準(zhǔn)備階段1010第二節(jié)丙酮酸進(jìn)入檸檬酸循環(huán)的準(zhǔn)備階段不可逆反應(yīng)丙酮酸＋NAD＋＋CoA-SH

乙酰CoA＋CO2＋NADH＋H＋1111第二節(jié)丙酮酸進(jìn)入檸檬酸循環(huán)的準(zhǔn)備階段丙酮酸脫氫酶復(fù)合體的調(diào)節(jié)丙酮酸脫氫酶復(fù)合物存在別構(gòu)和共價(jià)修飾兩種調(diào)控機(jī)制。

別構(gòu)調(diào)節(jié)：乙酰CoA和NADH是丙酮酸脫氫酶復(fù)合物的抑制劑，NAD＋和CoASH則是丙酮酸脫氫酶復(fù)合物的激活劑。共價(jià)調(diào)節(jié)：丙酮酸脫氫酶激酶催化復(fù)合物中的丙酮酸脫氫酶（E1）磷酸化，導(dǎo)致該酶復(fù)合物失去活性，而丙酮酸脫氫酶磷酸酶催化脫磷酸，激活丙酮酸復(fù)合物。

12第二節(jié)丙酮酸進(jìn)入檸檬酸循環(huán)的準(zhǔn)備階段13第三節(jié)檸檬酸循環(huán)的反應(yīng)機(jī)制（p97）第一階段：糖酵解，細(xì)胞質(zhì)中第二階段：準(zhǔn)備階段第三階段：檸檬酸循環(huán)。涉及八步酶促反應(yīng)。放出大量能量。反應(yīng)部位：線粒體14TCACycle草酰乙酸檸檬酸異檸檬酸琥珀酰輔酶A琥珀酸延胡索酸蘋果酸乙酰輔酶Aa-酮戊二酸第三節(jié)檸檬酸循環(huán)的反應(yīng)機(jī)制概貌15第三節(jié)檸檬酸循環(huán)的反應(yīng)機(jī)制1、檸檬酸合酶催化乙酰CoA與草酰乙酸縮合形成檸檬酸不可逆反應(yīng)硫酯鍵斷裂放出大量能量16第三節(jié)檸檬酸循環(huán)的反應(yīng)機(jī)制17第三節(jié)檸檬酸循環(huán)的反應(yīng)機(jī)制2、烏頭酸酶催化前手性分子檸檬酸轉(zhuǎn)化成手性分子異檸檬酸18第三節(jié)檸檬酸循環(huán)的反應(yīng)機(jī)制3、異檸檬酸脫氫酶催化異檸檬酸氧化生成a-酮戊二酸和CO2

第一個(gè)氧化還原反應(yīng)（共4個(gè)），產(chǎn)生還原力NADH第一個(gè)氧化脫羧反應(yīng)（共2個(gè)）19第三節(jié)檸檬酸循環(huán)的反應(yīng)機(jī)制4、a-酮戊二酸脫氫酶復(fù)合物催化a-酮戊二酸氧化脫羧生成琥珀酰CoA

不可逆反應(yīng)第二個(gè)氧化還原反應(yīng)（共4個(gè)），產(chǎn)生還原力NADH第二個(gè)氧化脫羧反應(yīng)（共2個(gè)）20第三節(jié)檸檬酸循環(huán)的反應(yīng)機(jī)制21第三節(jié)檸檬酸循環(huán)的反應(yīng)機(jī)制5、琥珀酰CoA合成酶催化底物水平磷酸化

檸檬酸循環(huán)中唯一的一步底物水平磷酸化反應(yīng)22第三節(jié)檸檬酸循環(huán)的反應(yīng)機(jī)制6、琥珀酸脫氫酶催化琥珀酸脫氫生成延胡索酸

該酶具有嚴(yán)格立體專一性第三個(gè)氧化還原反應(yīng)（共4個(gè)）23第三節(jié)檸檬酸循環(huán)的反應(yīng)機(jī)制琥珀酸脫氫酶是TCA循環(huán)中唯一一個(gè)嵌入線粒體內(nèi)膜的酶其余酶位于線粒體的基質(zhì)中24第三節(jié)檸檬酸循環(huán)的反應(yīng)機(jī)制7、延胡索酸酶催化延胡索酸水化生成L-蘋果酸

該酶具有嚴(yán)格立體專一性可逆反應(yīng)25第三節(jié)檸檬酸循環(huán)的反應(yīng)機(jī)制8、蘋果酸脫氫酶催化蘋果酸氧化重新形成草酰乙酸，完成一輪檸檬酸循環(huán)第四個(gè)氧化還原反應(yīng)（共4個(gè)），產(chǎn)生還原力NADH該酶具有嚴(yán)格立體專一性，可逆反應(yīng)26第三節(jié)檸檬酸循環(huán)的反應(yīng)機(jī)制a-酮戊二酸琥珀酰CoA異檸檬酸27第四節(jié)檸檬酸循環(huán)的能量計(jì)算(p107)在檸檬酸循環(huán)的總反應(yīng)中，對(duì)于進(jìn)入循環(huán)的每個(gè)乙酰CoA都可以產(chǎn)生3分子NADH、1分子FADH2和1分子的GTPp9728第四節(jié)檸檬酸循環(huán)的能量計(jì)算p10729第四節(jié)檸檬酸循環(huán)的能量計(jì)算TCA循環(huán)中NAD+和FAD的再生：TCA循環(huán)雖然沒有氧分子直接參加，但只能在有氧條件下進(jìn)行，因?yàn)镹ADH和FADH2需要通過電子傳遞鏈和氧分子才能夠被氧化。通過位于線粒體內(nèi)膜的電子傳遞鏈，NADH和FADH2被氧化，伴隨著氧化過程可以進(jìn)行氧化磷酸化生成ATP。30第四節(jié)檸檬酸循環(huán)的能量計(jì)算每一分子的NADH被氧化為NAD＋時(shí)可以生成2.5分子ATP而一分子FADH2被氧化為FAD時(shí)可以產(chǎn)生1.5分子ATP因此一分子乙酰CoA通過檸檬酸循環(huán)和氧化磷酸化可以產(chǎn)生10分子ATP31第四節(jié)檸檬酸循環(huán)的能量計(jì)算-1-15222.52.52.511.52.532×2線粒體呼吸鏈?zhǔn)瞧咸烟欠纸獯x產(chǎn)生ATP的最重要途徑p10732第四節(jié)檸檬酸循環(huán)的能量計(jì)算33第四節(jié)檸檬酸循環(huán)的能量計(jì)算34第四節(jié)檸檬酸循環(huán)的能量計(jì)算35第四節(jié)檸檬酸循環(huán)的能量計(jì)算36第五節(jié)檸檬酸循環(huán)中的調(diào)節(jié)部位

調(diào)控是通過循環(huán)中的別構(gòu)效應(yīng)以及共價(jià)修飾實(shí)現(xiàn)的。

在檸檬酸循環(huán)中存在著3個(gè)不可逆反應(yīng)，可能是潛在的調(diào)節(jié)部位，它們分別是由檸檬酸合酶、異檸檬酸脫氫酶和a-酮戊二酸脫氫酶催化的反應(yīng)。p10937第五節(jié)檸檬酸循環(huán)中的調(diào)節(jié)部位

異檸檬酸脫氫酶受到Ca2+和ADP的別構(gòu)激活，而受到NADH的抑制。a-酮戊二酸脫氫酶復(fù)合物：Ca2+與復(fù)合物中的E1結(jié)合，降低了酶對(duì)a-酮戊二酸的Km值，導(dǎo)致琥珀酰CoA形成速度的增加。38第六節(jié)檸檬酸循環(huán)的雙重作用檸檬酸循環(huán)具有分解代謝和合成代謝雙重性！

p11039檸檬酸、a-酮戊二酸、琥珀酰CoA和草酰乙酸都直通生物合成途徑。40第六節(jié)檸檬酸循環(huán)的雙重作用檸檬酸循環(huán)的中間代謝物被用于其它