第2223章糖酵解和柠檬酸循环.ppt

第2223章糖酵解和柠檬酸循环
糖酵解途径
动画
ADP
ATP
ADP
ATP
糖酵解:
葡萄糖 + 2ADP + 2Pi +2NAD+ →
2丙酮酸 + 2ATP +2N
③ 生成乙醇 酵母细胞
脱羧，辅酶：焦磷酸硫胺素(TPP)
脱氢，NADH
含硫的噻唑环和含氨基的嘧啶环。
TPP(硫胺素焦磷酸)
无氧时：生成乳酸或乙醇，只产生2个ATP
糖酵解的能量变化
有氧时：
2个NADH经苹果酸－天冬氨酸穿梭系统进入呼吸链可产生5个ATP，共产生7个ATP；
骨骼肌和脑组织中:
NADH要进入线粒体经过甘油磷酸穿梭系统 ,共产生5个ATP。
糖酵解的调控
三个不可逆反应:
己糖激酶
磷酸果糖激酶
丙酮酸激酶
控制糖酵解的入口
G G-6-P
己糖激酶
-
⑴ 己糖激酶的调控
己糖激酶同功酶中除葡萄糖激酶外，都受到葡萄糖-6-磷酸的抑制。
⑵ 磷酸果糖激酶的调控
磷酸果糖激酶(PFK-1 ,Phosphofructokinase-1 )糖酵解中最关键的限速酶。
果糖2，6-二磷酸
果糖6-磷酸
果糖1，6-二磷酸
①ATP
即是底物，也是别构抑制剂，使酶对F-6-P 亲和力降低。
AMP是别构激活剂
② 柠檬酸
酶的抑制剂：反馈抑制 (feedback inhibition)
③被H+抑制
可防止肌肉中形成过量的乳酸而使血液酸中毒。
④果糖2，6-二磷酸
别构激活剂，增加对底物
的亲和力。
F-6-P
F-2,6-2P
PFK2
果糖-2，6-二磷酸酶
磷酸果糖激酶-2(PFK-2 或FBPase-2)
双功能酶
受胰高血糖素的调控
⑶ 丙酮酸激酶的调控
果糖1，6-二磷酸:别构激活
起活化作用，与磷酸果糖激酶协调，加速酵解。
前馈激活（feed-forward activation）
ATP:别构抑制
丙氨酸:别构抑制
丙酮酸转氨生成，表示生物合成过剩。
控制糖酵解的出口
2 柠檬酸循环
柠檬酸循环途径
基本概念
柠檬酸循环:（citrate cycle，三羧酸循环tricarboxylic acid cycle，TCA循环，Krebs循环）
在有氧条件下，丙酮酸通过柠檬酸循环被氧化分解为CO2和水，同时释放能量。
由英国生化学家Hans Krebs发现
柠檬酸合酶
丙酮酸→乙酰辅酶A
在线粒体内，不可逆反应
丙酮酸脱氢酶复合体
丙酮酸脱氢酶复合体的组成：
丙酮酸脱氢酶（E1）
二氢硫辛酸转乙酰酶（E2）
二氢硫辛酸脱氢酶 （E3）
酶的辅助因子:
NAD+——VPP
FAD ——VB2
辅酶A（CoA）——泛酸
硫胺素焦磷酸（TPP）——VB1
硫辛酰胺——硫辛酸
Mg2+
缩写
辅基
催化反应
丙酮酸脱氢酶
E1
TPP
丙酮酸氧化脱羧
二氢硫辛酰胺乙酰转移酶
E2
硫辛酰胺
将乙酰基转移到CoA
二氢硫辛酰胺脱氢酶
E3
FAD
将还原型硫辛酰胺转变为氧化型
大肠杆菌的丙酮酸脱氢酶复合体组成
二氢硫辛酸转乙酰酶：24个亚基（3个8聚体）(Science,1992)
4个亚基
反应过程
，生成羟乙基TPP，由E1催化。
丙酮酸脱氢酶
羟乙基-TPP
，转移给硫辛酰胺。由E2催化。
E2
E2
乙酰-二氢硫辛酰胺
羟乙基-TPP
。由E2催化。
E2
E2
乙酰辅酶A
二氢硫辛酰胺乙酰转移酶
Mg2+
，生成FADH2。由E3催化。
E2
E2
二氢硫辛酰胺脱氢酶
，生成NADH。
FADH2-E3 + NAD+ FAD-E3 + NADH + H+
反应过程
丙酮酸脱氢酶复合体的调节
：乙酰CoA抑制E2, NADH抑制E3
磷酸化失活；胰岛素和Ca2+促进其失去磷酸化，使其活性增加。
：丙酮酸脱氢酶激酶
柠檬酸循环途径
线粒体基质
由8种酶催化完成。
由