柠檬酸循环课件.ppt

关于柠檬酸循环
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主要内容
TCA准备阶段
TCA循环阶段
TCA产能计算
TCA的调节
TCA双重作用
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TCA背景知识
1、为什么称为柠檬酸循环、三羧酸循环（Tri decisive contribution to the field was made in March 1937 by Martius and Knoop, who discovered α-ketoglutarate( α- 酮戊二酸) as a product of citrate oxidation. Because it was already known that α- ketoglutarate could be enzymatically oxidized to succinate, the pathway from citrate to oxaloacetate was seemed as:
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In 1937, Krebs found that citrate could be formed in muscle suspensions if oxaloacetate and either pyruvate or acetate were added. Now, he get a cycle:
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TCA背景知识
2、细胞呼吸（cell respiration）要经历三个阶段：糖酵解阶段、柠檬酸循环阶段、氧化磷酸化阶段。
3、糖酵解的产物丙酮酸进入TCA之前有一准备过程，即形成乙酰CoA。
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TCA准备阶段
丙酮酸在丙酮酸脱氢酶系催化下氧化脱羧形成乙酰辅酶A。
丙酮酸脱氢酶系复合物含三种酶和五个辅助因子
E1: pyruvate dehydrogenase, thiamine pyrophosphate (TPP)
E2: dihydrolipoyl transacetylase, lipoic acid, coenzyme A-SH
E3: dihydrolipoyl dehydrogenase, NAD+, FAD
IRREVERSIBLE
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TCA准备阶段
H+
丙酮酸脱氢酶系作用机理（1）
1. 丙酮酸与TPP结合并
脱羧形成羟乙基TPP。
2. 羟乙基TPP氧化转变成
乙酰基同时转移到E2的
辅基硫辛酰胺上。
3. 在E2上的乙酰基在E2
催化下转移到CoASH
上形成游离的乙酰CoA.
从而形成了一个高能硫
酯键。
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The mechanistic details of the first three steps of the pyruvate dehydrogenase complex reaction
TCA准备阶段
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TCA准备阶段
丙酮酸脱氢酶系作用机理（2）
4. 还原型的E2将二个SH基H
转移到E3的辅酶FAD上形
成还原型FADH
5. E3上的还原型的FADH将
H交给NAD+形成NADH，
E3辅基又形成氧化型的
FAD
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TCA准备阶段
丙酮酸脱氢酶系反应图解
E1
E3
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TCA准备阶段
砷化物对硫辛酰胺的毒害作用
有机砷化物和亚砷酸能与丙酮酸脱氢酶系中的E2辅基硫辛酰胺共价结合，使还原型的硫辛酰胺形成失去催化能力的砷化物。这类砷化物同样表现在对酮戌二酸脱氢酶系的抑制上。
R-As=O + HS
HS
R
S
R
S
R’-As
+ H2O
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TCA概貌
2C
6C柠檬酸
6C异柠檬酸
5C 酮戌二酸
4C琥珀酰CoA
4C琥珀酸
4C延胡索酸
4C苹果酸
4C草酰乙酸
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1、草酰乙酸与乙酰辅酶A形成柠檬酸
—催化此反应的酶为柠檬酸合酶；
—反应的中间产物为柠檬酰辅酶A；
—柠檬酸合酶属于调控酶，其活性受ATP、NADH、琥珀酰CoA、酯酰CoA等的抑制；另一种抑制剂是丙酮酰CoA。
—它是TCA循环的限速酶，由氟乙酸形成的氟乙酰CoA可被该酶催化形成氟柠檬酸，从而抑制下一步的顺乌头酸酶催化的反应。此称为致死性合成反应。
TCA循环阶段
S-CoA
intermediate
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