最新[高等教育]王镜岩生化第三版考研课件 第21章 柠檬酸循环讲学课件

相当于酶复合体
•由于第一步为不可逆反应，直接决定整个 循环反应的速度，而且是许多其它反应体 系的分支点，因而该酶复合物受到严密的 调节控制
二、柠檬酸循环概貌
Citric Acid Cycle
TCA概貌
TCA概貌
TCA概貌
三、柠檬酸循环历程
Reactions of the Citric Acid Cycle 1、草酰乙酸与乙酰CoA缩合成柠檬酸
醛 ②酸
一条捷径
异柠檬酸
苹果酸 三羧酸循环
琥珀酸
①
+ H2 CC O O H异柠檬酸裂解酶H2 CC O O H
H CC O O H
CC O O H
C H O C O O H
H OCC O O H
H2
H
异柠檬酸
琥珀酸
乙醛酸
②
O H
C H O
苹果酸合成酶H CC O O H
+C H3 C O ~ S C o A
如： 草酰乙酸 → Asp、Asn α-酮戊二酸 → Glu → 其他氨基酸 琥珀酰CoA → 血红素
两用性
丙氨酸 苏氨酸 甘氨酸 丝氨酸 半胱氨酸
柠檬酸循环—焚烧炉 CoASH 柠檬酸
精氨酸 组氨酸 谷氨酰胺 脯氨酸
丙酮酸
乙 酰 CoA 草酰乙酸
乙 酰 乙 酰 CoA
天冬酰胺
谷氨酸
异柠檬酸
异亮氨酸 甲硫氨酸
其余能量以热量形式： 一部分维持体温，一部分散失。
总反应式
CO2来自草酰乙酸而不是乙酰CoA 但净结果是氧化了1分子乙酰CoA
五、柠檬酸循环的调控
速率受细胞能量状态、生物合成需求调节
限速酶： 1.柠檬酸合酶
变构抑制剂：ATP、NADH、琥珀酰CoA AMP可解除抑制
2.异柠檬酸脱氢酶 变构抑制剂：ATP、NADH 变构激活剂： ADP
• 由于从呼吸(完全氧化)所得的能量,远大于等量 糖发酵所得的能量,因此为了获得对维持生命活 动所需的能量,在有氧情况下与无氧下相比,只 消耗少量的糖即足。生物体根据氧的有无,来调 节糖的分解量,而使能量得到节制
TCA填补反应（anaplerotic reaction）
1、丙酮酸羧化
乙酰CoA激活
C O O H
CC O O H +C o A S H
H2
乙醛酸
乙酰CoA
苹果酸
• 植物和微生物兼具有这样的途径
油类植物 种子发芽
脂 代 谢
乙酰CoA
乙醛酸循环
草酰乙酸
意义不在于产能
糖异生
糖
原始细菌生存
乙酸
NH3
乙醛酸循环
四碳、 转化 六碳化 合物
乙酸菌
以乙酸为主要食物的细菌
生存
乙酰CoA合成酶
2、PEP羧化（大脑和心脏）
PEP羧激酶
3、Asp和Glu脱氨
Asp
草酰乙酸
Glu
α酮戊二酸
测试题
• 磷酸果糖激酶-1 最强的别构激活剂是
A、AMP
B、ADP C、ATP
D、果糖-2，6-双磷酸
E、果糖-1，6-双磷酸
•丙酮酸脱氢酶复合体中不包括 A、生物素 B、NAD+ C、FAD D、硫辛酸 E、辅酶A
提高自己的语言应变能力
冷静自信 一个人的应变能力反映着他的机智和聪
明，一旦碰到意外的变故，要能表现出高 度的冷静和强烈的自信，甚至伴以适当的 微笑，这是一种强者姿态。只有这样，才 能使自己在冷静中产生急智，发挥自己敏 捷的思维能力和语言应变能力。也只有这 样，才能摆脱困境，化险为夷，化拙为巧 ，收到理想的意外的效果。
提高自己的语言应变能力
诙谐幽默
应变的语言最好能诙谐幽默一些，因为 这样的语言能使局促、尴尬的场面变得轻 松、缓和，避免正面冲突，也能使自己和 对方的紧张情绪得到缓解，甚至可以消除 对方敌对情绪，“相逢一笑泯恩仇”。
案例 一
有一个推销员当着一大群客户的面推销一种不会摔碎的钢化玻璃酒杯。
他在进行商品说明之后，就向客户示范，可他万没想到，他碰巧拿了一
FAD与酶共价连接
丙二酸为竞争性抑制剂
——抑制细胞呼吸 （Krebs）
琥珀酸脱氢酶位于线粒体内膜 具有立体专一性
7、延胡索酸水合生成 L-苹果酸 Hydration of Fumarate to Produce Malate
8、 L-苹果酸脱氢形成草酰乙酸 Oxidation of Malate to Oxaloacetate
脱 氢 酶 系
六种辅助因子
TPP、硫辛酸、 CoA-SH、FAD、NAD+、 Mg2+
丙酮酸脱氢酶复合体
E3 E1
E2
三种酶 60条肽链形成 的复合体
乙酰CoA
NH2
N
N
CH3
O
O
N
N
CO CH2 CH2 NH CO CH C CH2O P O P O CH2
NH
CH2 CH2
S O C CH3
丙酮酸脱氢酶复合体的调控：
1、产物控制：NADH 、乙酰-CoA
2、丙酮酸脱氢酶组分的磷酸化（失活）和去 磷酸化（激活）
由E2上的激酶和磷酸酶起作用
(一)： 乙酰CoA、NADH、ATP、PDH激酶 (＋)： AMP、PDH磷酸酶、Ca2+、胰岛素
ATP/AMP NADH/NAD+ 乙酰CoA/CoA (能荷比)
Formation of Citrate
柠檬酸合酶是变构酶
变构抑制剂：ATP、NADH、 琥珀酰CoA、酯酰CoA
AMP可解除抑制
O
氟HS乙酰辅酶A ：底物，形
FHC2CH3
C～SCoA+ 成氟柠L 檬酸，不能往下反 应HS，称致死性合成
O
HS
CH3CCHO3 C～SCoA+ L HS
丙酮酰-CoA：竞争性抑制剂
2苹果酸
2 草酰乙酸
2 NADH
5
丙酮酸只有4个氢， 但彻底氧化所放出的氢？
加水加氢
糖酵解+三羧酸循环的效 率
糖酵解
1G → 2ATP+2NADH+2H++2丙酮酸
→ 7ATP
三羧酸循环 2丙酮酸 → 25ATP
———————————————————————
32ATP
• 储能效率=32 ×7.3/686= 34.05 %
异柠檬酸脱氢酶
NAD为辅酶，需Mg2+（线粒体） NADP为辅酶（胞质也有）
4、α酮戊二酸氧化脱羧形成琥珀酰-CoA Oxidation of α-Ketoglutarate to Succinyl-CoA
△G0' = -33.5 kJ/mol 高能硫酯化物
α酮戊二酸脱氢酶复合体
5、琥珀酰-CoA转化为琥珀酸 Conversion of Succinyl-CoA to Succinate
提高自己的语言应变能力
注意积累
语言应变要求具备较高的文化素养和较 强的语言驾驭能力。一个人如果文化修养 好，对各种事物都有所了解和掌握，再加 上语言表达方式灵活，词汇丰富，那么他 讲起话来一定会得心应手，应对时就能做 了到游刃有余，应付自如。
提高自己的语言应变能力
转换话题
日常用语中，许多词语表达的概念没有明确 的界限，常常存在一定的多义性和模糊性，利用 词语的这一特性，就可以把话题中的某些要领转 换成与它相近的另一个概念，避开原先的话题， 也可以避免尴尬。例如“老”，《现代汉语词典》 中注释就有17种念义，以“老”字打头的词组148个 ，这就给这方面的话题转换提供了广阔的余地。
被草酰乙酸与乙酰CoA缩合（高度放能）反应所推动
四、柠檬酸循环的化学计量
2 丙酮酸
2 acetyl-CoA
2 NADH
5
2 异柠檬酸
2α-酮戊二酸
Байду номын сангаас
2α-酮戊二酸 底物磷2 酸琥化珀酰-CoA
2 NADH 5 2 NADH 5
2 2 琥珀酰-CoA
2琥珀酸2 A/GTP
2
2琥珀酸 3
2 延胡素酸
2 FADH2
心态调节
心态，面对突发事情、突然的提问等坦然 应对，不慌张，就想着没什么大不了的， 天塌不了，实在应对不过去也死不了人， 没个吊事
忍耐
无论对方的言语是多么的尖刻，用意是多 么的恶毒，也不能急于求应，要忍之再忍， 坚决压抑怒气，在忍耐中三思，寻找机会 去“应变”。
多参加富有挑战性的活动
在实践活动中，我们必然会遇到各种各样 的问题和实际的困难，努力去解决问题和 克服困难的过程，就是增强人的应变能力 的过程
扩大个人的交往范围
无论家庭、学校还是小团体，都是社会的 一个缩影，在这些相对较小的范围内，我 们可能会遇到各种需要应变能力才能解决 的问题。
因此，只有首先学会应变各种各样的人， 才能推而广之，应付各种复杂环境。
只有提高自己在较小范围内的应变能力， 才能推而广之，应付更为复杂的社会问题 。实际上，扩大自己的变化范围，也是一 个不断实践的过程。
琥珀酰-CoA合成酶 （琥珀酰硫激酶）
哺乳动物— GTP/ATP
（唯一）直接产生高能磷酸键
植AT物P、微生物底—物磷酸化
• GTP参与蛋白质合成 • G蛋白活化（信号传导） • GTP+ADP 核苷二磷酸激酶 GDP+ATP
6、琥珀酸脱氢形成延胡索酸 Oxidation of Succinate to Fumarate
测试题
• 不能使丙酮酸脱氢酶复合体活性降低的 A、乙酰CoA B、ATP C、AMP D、NADH
• 葡萄糖进行酵解或有氧氧化时净得的ATP 数之比为
A、1：9
B、1：15
C、1：18
D、1：19
乙醛酸循环——三羧酸循环支路
CoASH
乙醛酸循环
• 在异柠檬
乙酰CoA
柠檬酸
酸与苹果 酸间搭了
草酰乙酸 CoASH 乙酰CoA 乙 ①
OH CH3
O
O-
O
O
O- P O
OH
O-
β-巯基乙胺
泛酸
AMP
乙酰CoA
硫辛酸：
SS
H2C
CH (CH2)4 COOH
C
H2
硫辛酰胺辅基 硫辛酰赖氨酰臂
砷化物共价结合-毒害作用
功能——
脱羧酶辅
酶
+
将底物移
入（出）
脱羧酶的
活性中心。
TPP的 作用
羟乙基TPP
高能键
砷化物对硫辛酸的毒害作用 与E2的硫辛酸上的-SH结合
[高等教育]王镜岩生化第 三版考研课件 第21章 柠
檬酸循环
糖的有氧氧化（aerobic oxidation）
• 反应过程：
O2
O2
O2
O2 H++e
H2O
G
G-6-P PA
PA 乙酰CoA
CO2
胞液
线粒体
八聚体
多酶复合体位于线粒体内 原核细胞在胞液中
丙 酮
三种酶
酸
E1-丙酮酸脱氢／羧酶（组分） E2-二氢硫辛酰转乙酰基酶 E3-二氢硫辛酸脱氢酶
加强自身的修养
应变能力高的人往往能够在复杂的环境中 沉着应战，而不是紧张和莽撞从事。在工 作、学习和日常生活中，遇事没着冷静， 学会自我检查;自我监督、自我鼓励，有助 于培养良好的应变能力。
注意改变不良的习惯和惰性
假如我们遇事总是迟疑不决、优柔寡断， 就要主动地锻炼自己分析问题的能力，迅 速作出决 。假如我们总是因循守旧，半途 而废，那就要从小事做起，努力控制自己， 不达目标不罢休。只要下决心锻炼，人的 应变能力是会不断增强的。
2、经顺乌头酸生成异柠檬酸 Formation o f Isocitrate via cis-Aconitate
乌头酸酶
乌头酸酶中的（Fe-S）蛋白
3、异柠檬酸氧化形成α酮戊二酸
Oxidation of Isocitrate to α-Ketoglutarate and CO2
氧化脱羧
△G0'= -20.9 kJ/mol
只质量不过关的杯子，猛地一摔，酒杯砸碎了。
客户们哄堂大笑。
这位推销员先是一愣，之后灵机一动，沉着而幽默地说：“你们看，像这
样的杯子，我就不会卖给你们。”
结果又是一场哄堂大笑，但是之前的笑更多的是怀疑和嘲讽，而这次的
α -酮 戊 二 酸 缬 氨 酸
苯丙氨酸
谷氨酰胺
酪氨酸 亮氨酸 赖氨酸 色氨酸
苹果酸 三羧酸循环
琥 珀 酰 CoA
延胡索酸
苯丙氨酸 酪氨酸
巴斯德效应（Pasteur)
• 概念：指有氧氧化抑制生醇发酵（或糖酵解）的 现象。或生物细胞和组织中的糖发酵为氧所抑制, 这种现象巴斯德(L.Pasteur)在研究酵母的酒精发 酵量和氧分压之间的关系中发现的,故称巴斯德效 应。
乙酸 + ATP +CoASH → 乙酰CoA + H2O +AMP +PPi
如何提高个人应变能力
所谓应变能力就是：当环境、条件、对手 等发生变化时，能够及时采取措施迅速加 以应对的能力；
应变能力需要必要的知识、出色智慧、敏 捷的头脑和丰富的经验。
职场如战场，要想在职场混起来，那么你 的个人应变能力一定要很好，今天我们就 说说如何提高自己职场应变能力，下面带 大家一起探讨如何提高自己的职场应变能 力：
3.α—酮戊二酸脱氢酶系 抑制剂：ATP、 NADH、琥珀酰CoA 激活剂：AMP 、 ADP、Ca2+
乙酰CoA的主要来源和去路
糖原 G
三脂酰甘油 FA、甘油 乙酰CoA
蛋白质 氨基酸
胆固醇、FA 三羧酸循环 酮体
六、柠檬酸循环的生物意义
（ 1） 是好氧生物体内最主要的产能途径！ （2） 是脂类、蛋白质彻底分解的共同途径！ （3） 提供合成其他化合物的碳骨架