三羧酸循环的发展历程演示文稿

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用这种方法,科学家们测定了许多种有机物, 发现只有少数几种有机酸如琥珀酸、延胡索 酸、草酰乙酸、苹果酸、柠檬酸等对氧化有 促进作用。
1935年,匈牙利生物学家圣·乔奇发现,这几 种有机酸不但催化促进氧化反应,它们之间还 有规律地转化。其反应序列为:
琥珀酸 延胡索酸 苹果酸 草酰乙酸
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不久,两个德国科学家,马丁和努普在研究柠 檬 酸的性质时,又碰巧发现,柠檬酸可以通过 一系列反应转化成琥珀酸:
另外，后人为了纪念和表示对克雷布斯的 尊重，也把这一循环称为Krebs循环。
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三羧酸循环的意义
三羧酸循环的发现说明机体内新陈代谢是一个统 一的循环过程。糖、脂肪、蛋白质代谢过程殊途 归一。同一细胞内各种代谢过程均有规律地进行， 它们之间的共同中间代谢产物，如丙酮酸、乙酰 辅酶A、草酰乙酸及α一酮戊二酸等相互沟通。三 羧酸循环是糖、脂肪、蛋白质（氨基酸）彻底氧 化、放出能量的共同途径，也是它们之间相互联 系和转化的枢纽，可以看出生物体中的各种代谢 途径都是相互形成一个完整的体系，存在着密切 的联系。
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但是在草酰乙酸和丙酮酸合成产物上却和
克雷布斯有根本分歧,根据他们的分析,柠檬 酸是对称性分子,由它所得到的两种。α一酮 戊二酸中所标记的碳原子也应是对称分布 的,但实验结果相反,被标记的分子只在一种 α一酮戊二酸中分布。因此他们认为草酰乙 酸和丙酮酸的合成产物不是对称性的柠檬 酸,而是非对称的顺乌头酸或异柠檬酸。
丙二酸对琥珀酸转化为延胡索酸反应的阻抑
作用。由于丙二酸(COOH一CH2一COOH) 和琥珀酸(COOH一CH2一CH2一COOH)结构 相似,因此特异地抑制琥珀酸转化为延胡索 酸,造成了整个保温混合物中琥珀酸的积累, 并进而中断了生物细胞中整个生物氧化过程。
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通过这样正、反两方面反应的例证,克雷布 斯果断地把食物的氧化过程和从柠檬酸到 草酰乙酸的一系列反应联系在一起。他设 想,含有四碳的草酰乙酸分子和食物代谢中 的某种三碳物结合,形成六碳的柠檬酸,然后 进人上述反应序列,这样往复循环,不断氧化。 按照当时已有的生化背景知识,最可能的三 碳物“候选人”就是丙酮酸。
因此他设计实验,把草酰乙酸和丙酮酸在鸽 胸肌悬浮液中保温,果然得到了柠檬酸以及 一系列反应产物。
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三羧酸循环的各种名称的来源
终于在1937年，克雷布斯先把这一结果写 成700字的通讯寄给英国的《自然》杂志,以 期引起讨论,不料稿件被退了回来。
但是克雷布斯知道这个发现的意义,所以 又把它整理成文,命名为“柠檬酸循环”,两 个月后发表在英国的《酶学》杂志上。它理 所当然地引起了生物化学家们的极大兴趣, 人们纷纷以不同材料、不同动植物进行重复 实验。1941年,几位美国科学家以同位素示踪 方法对柠檬酸循环进行了直接检验。虽然他 们的实验结果总体上是支持环式反应的。
他的许多著作中是生物能量转换的显著的 调查。另外，他与H. L.科恩伯格合作讨论 了复杂的化学过程，提供生物体与高能磷 酸通过所谓的克雷布斯或柠檬酸循环。
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三羧酸循环的发现历程
1937年,经过五年的不懈努力,克雷布斯和当
时在他实验室作博士论文的约翰逊报道了
震动当时生物化学界的柠檬酸循环。第一 次合理而清晰地揭示了有氧氧化的途径,树
代谢方面有两个
重大发现：尿素
循环和三羧酸循 环。
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克雷布斯生于下萨克森希尔德斯海姆的犹太
家庭，父亲是一名耳鼻喉科的医生，1918年 至1923间于哥廷根和弗莱堡学习医学，1925
年获汉堡大学医学博士学位，后又赴柏林大 学学习化学一年，并成为奥托·海因里希·瓦 尔堡的助手从事研究工作至1930年。
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但葡萄糖裂解成为丙酮酸后,如何彻底分解 成水和二氧化碳,仍然不得而知。为了解开 谜团,寻找生物氧化的中间代谢物和具休步 骤,科学家们最先应用的方法是“试错法”,
即把多种有机物投人到组织悬浮、液或匀 浆中保温,根据氧化速率变化,确定何种有机
物为代谢中间物。如果投人的某种有机物 大为促进了氧化反应的速率,依据质量作用 定律,该有机物就是这一反应的中间代谢物。
三羧酸循环的发展历程
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三羧酸循环的发展历程
1、三羧酸循环的发现者生平简介 2、三羧酸循环的发现过程
3、三羧酸循环的意义
4、三羧酸循环的应用及发展前景
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汉斯·阿道夫·克雷 布斯（Hans Adolf Krebs， 1900年8月25日－ 1981年11月22日）： 医生、生物化学
家。克雷布斯在
由于其犹太人身份，克雷布斯于1933年前 往英国，在剑桥大学随弗雷德里克·霍普金斯 工作，1945年成为雪菲尔大学教授，1954年
转往牛津大学担任生物化学教授并于当地退 休。
1958年受封为骑士，1979年获剑桥大学荣 誉博士学位。1981年逝世于牛津。
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总论
克雷布斯教授的研究主要涉及的中间代谢 的各个方面。他研究的对象之一是在肝脏 合成尿素，尿酸和鸟嘌呤的合成，食品的 氧化的中间阶段，对电解质的主动运输机 制和细胞呼吸和磷酸腺苷的生成之间的关 系。
立了生物新陈代谢研究的一座里程碑。为 此,克雷布斯和李普曼(他发现乙酰辅酶A,彻 底阐明从丙酮酸到柠檬酸的机制,同时三羧 酸循环的普遍性也得到完全证实)分享了 1951年诺贝尔医学和生理学奖。
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三羧酸循环的发现历程
人们早在十八世纪就已注意到食物在生物 体内要经过一个缓慢“燃烧”的过程—氧化。
但直到二十世纪三十年代,生物氧化还是一 个 “剪不断、理还乱”的谜团。1932年后,经过众 多科学家的努力,特别是德国科学家迈耶霍夫 (OrorMeyerhof,1884一1951)等人的杰出ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ献, 搞清了生物发酵—无氧氧化的具体步骤,称为 糖酵解途径(EMP)
柠檬酸 顺乌头酸 α一酮戊二酸 琥珀酸
可惜的是,他们没有把这些反应和整个生物 氧化过程联系起来,只把这些有机酸看成是 反应的催化剂和递氢体,没有看到它们就是 氧化反应代谢物本身。
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他敏锐地感到这些人对上述有机酸转化的解
释是不完备或不确切的。为了深入探讨这些 有机酸与食物氧化过程的联系,他又仔细研 究了一个重要的反例:
在这种情况下,克雷布斯把柠檬酸循环改 名为三羧酸循环,因为不管是异柠檬酸还是 顺乌头酸都是有三个羧基的有机酸。
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1948年,立体化学家奥格斯坦通过精辟的理 论分析认为,在不对称酶的“攻击”下,对称 的柠檬酸也可能表现出不对称性,从而又为 柠檬酸循环“恢复了名誉”。这就是柠檬 酸循环和三羧酸循环两个名称的来历。