三羧酸循环的发展历程 ppt课件
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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。
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。
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
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)等人的杰出贡献, 搞清了生物发酵—无氧氧化的具体步骤,称为 糖酵解途径(EMP)
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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。
《三羧酸循环》课件
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Hale Waihona Puke 未来展望对三羧酸循环的研究仍在继续,人们期待未来能够进一步揭示其机制,以及应用于 临床的新治疗方法的发现。
调节机制
三羧酸循环的活性受多种因素调节,包括底物 浓度、酶活性和细胞内能量水平的变化。
能量产生
三羧酸循环是细胞内产生大部分ATP的关键途 径,通过氧化底物来释放化学能。
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疾病中的作用
三羧酸循环与多种疾病的发展密切相关,其中包括代谢紊乱、酸中毒和某些遗传性 疾病。
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研究进展
科学家们对三羧酸循环的研究不断深入,不断增加对该过程的理解,为治疗相关疾 病提供了新的途径。
《三羧酸循环》PPT课件
本课件介绍了三羧酸循环的定义、步骤和反应、生物意义、调节机制、能量 产生的关系、在疾病中的作用,以及研究进展和未来展望。
步骤和反应
三羧酸循环由若干步骤和反应组成,包括乙酰 辅酶A的生成、环氧戊二酸的脱羧反应以及其 他未来完美展示。
生物意义
三羧酸循环是生物体内重要的能量产生途径, 为细胞提供ATP并生成必要的中间代谢产物。
三羧酸循环(TCA)(课堂PPT)
医学应用
进一步探索三羧酸循环在疾 病诊断和治疗中的潜力,如代 谢性疾病和肿瘤等。
三羧酸循环相关的实验技术
色谱技术
利用液相色谱和气相色谱检 测三羧酸循环中的中间体和 相关代谢产物。可定量分析 各种酶促反应的变化。
光谱分析
采用紫外-可见分光光度法和 核磁共振波谱法测定三羧酸 代谢物的浓度和结构。能更 精确地监测循环中各步反应 。
三羧酸循环的研究发展历程
1937年
汉斯·克雷布斯发现并描述了三羧酸循环的化学过程,为生物化学领域带来 了重大突破。
1970年代
电子传递链的发现推动了三羧酸循环与细胞呼吸的联系,为能量代谢的理解 奠定了基础。
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2
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1940年代
研究人员通过同位素示踪实验进一步证实了三羧酸循环的反应机理,并揭示 了其在代谢过程中的中心地位。
图示分析
通过生动形象的图示,帮助学生 直观地理解三羧酸循环的复杂 过程。
互动讨论
鼓励学生积极参与讨论,分享见 解,加深对三羧酸循环的理解。
实际应用
解释三羧酸循环在生物医学、 工业生产等领域的广泛应用,增 强学生的兴趣。
结语及问答环节
通过对三羧酸循环的深入探讨,我们对这一重要代谢过程有了更全面的认知。 让我们总结一下关键要点,并开放现场提问,以加深对这一主题的理解。
三羧酸循环中的关键中间体
柠檬酸
异柠檬酸
作为三羧酸循环的第一个中间体,它为 它在三羧酸循环中起到了关键的催化
后续反应提供了重要的碳骨架。
作用,调节了整个循环的速率。
α-酮戊二酸
这一中间体在三羧酸循环中起核心作 用,是其他氨基酸合成的前体。
琥珀酰-CoA
这一重要的中间体连接了三羧酸循环 与电子传递链,产生ATP。
第23章三羧酸循环-PPT课件
1.早期工作: 从1920到1935年,Thunberg,Krebs和Szent发现,在肌肉糜
中加入柠檬酸和四碳二羧酸如琥珀酸,延胡索酸,苹果酸,
草酰乙酸可刺激氧的消耗。 1937年Martins和Knoop阐明了从柠檬酸经顺乌头酸,异柠檬 酸,α酮戊二酸到琥珀酸的氧化途径。
2.Krebs在研究鸽胸肌的耗氧中观察到六碳三羧酸(柠檬酸,顺 乌头酸,异柠檬酸)和酮戊二酸,以及四碳二羧酸(琥珀酸,延 胡索酸,苹果酸,草酰乙酸)强烈刺激肌肉中丙酮酸氧化的活性,
酸化中再氧化,并伴随ATP的产生。
辅酶A和碳的活化
辅酶A是根据它活化酰基(acyl group)的作用命名的。 辅酶 A 是从 ATP, 维生素泛酸 (pantothenic acid), 和β巯基乙胺 产生。 辅酶A的巯基是功能部分。其余部分提供酶结合位点。 在酰化辅酶A中,如乙酰辅酶A,酰基与巯基相连形成硫酯。
●
三羧酸循环的讨论集中在可氧化物质的去路,生物氧化的讨 论集中在电子传递链和ATP合成。如果从呼吸的最终产物(CO2 和H2O)的角度考虑,三羧酸循环强调CO2的产生,生物氧化强 调H2O的产生。 呼吸是指有机分子在体内氧化分解并释放能量的过程。呼吸 的最终产物是CO2和H2O。
●
第 一 阶 段
氨基酸
氧化脱羧 脱氢 脱氢 丁二酸 琥珀酸
GTP CO2, [2H]
氧化脱羧
GDP+Pi CO2, [2H]
2H
α- 酮戊二酸 α-酮戊二酸 琥珀酰辅酶A 琥珀酰辅酶A 氧化脱羧 氧化脱羧
底物水平磷酸化
底物水平磷酸化
图3-3. 三羧酸循环的反应
丙酮酸到乙酰辅酶A的总反应
0’
总反应是高度放能的,在细胞中是不可逆的。 丙酮酸氧化脱羧形成乙酰CoA的反应是在真核细胞的线粒体基质中进行的, 这是一个连接酵解和三羧酸循环的中心环节。 这个反应由丙酮酸脱氢酶复合体催化。丙酮酸脱氢酶复合体包括3个不同的 酶和 5 种不同的辅酶,包括焦磷酸硫胺素( TPP ),硫辛酸, FAD , NAD+ 和 CoA。
三羧酸循环--me55页PPT
丙酮酸脱氢酶复合物三种酶的功能:
(1)丙酮酸脱氢酶(也称丙酮酸脱羧酶): 辅基TPP,E1。 功用: Py 脱羧 2c单位
(2)二氢硫辛酸转乙酰基酶:辅基硫辛酰胺(或称硫辛酸),E2。 功用:氧化2C单位,并将2C单位先转到硫辛酰胺上, 再转到CoA上。
(3)二氢硫辛酸脱氢酶:辅基FAD,E3。
功用:Red型硫辛酰胺→OX型硫辛酰胺
③ 催化丙酮酸转变为乙酰CoA的反应步骤
E1
(1)Py+TPP
羟乙基-TPP+CO2
OX
(2)羟乙基-TPP E2
乙酰基-硫辛酰胺
(3)乙酰基-硫辛酰胺+CoA E2
乙酰CoA+硫辛酰胺
(4)Red型硫辛酰胺
E3
OX型硫辛酰胺
(5) F SA H 2 D N SH A D F S A S D NA H D H
三羧酸循环酶主要有8个,你记住了吗?
依次为柠檬酸合成酶、顺乌头酸酶、异柠檬酸 脱氢酶、α-酮戊二酸脱氢酶、琥珀酰CoA合成 酶、琥珀酸脱氢酶、延胡索酸酶、苹果酸脱氢 酶。难记不?不难记。你根本不用记得那样准 确。
听歌:一只黑猫两只虎,两个柠檬一只狐,一 个苹果一桶醋(α酮戊二酸脱氢酶)有人说黑 猫是什么,那不就是乌头嘛。
9. 三羧酸循环的调节
①三羧酸循环中的三个调控酶
(1)OAA+乙酰CoA→Cit,Cit合酶,限速酶,受琥 珀酰CoA、NADH、ATP和脂酰CoA的抑制。
(2)异Cit→α-KGA,异Cit脱氢酶,ADP是别构激活 剂,ATP和NADH是抑制剂。
(3)α-KGA→琥珀酰CoA,α-KGA脱氢酶被反应 产物琥珀酰CoA和NADH抑制,也被高的能荷 抑制。
课件
三羧酸循环的反应过程
三羧酸循环由8步反应组成,包括 1次底物水平磷酸化、2次脱羧、3个 关键酶、 4次脱氢。产生10个ATP。
3
(1)乙酰CoA与草酰乙酸缩合生成柠檬酸
高能硫酯键
缩合反应,柠 檬酸合酶催化
4
(2)柠檬酸异构化为异柠檬酸
顺乌头酸酶
5
(3)异柠檬酸氧化脱羧生成α-酮戊二酸
第一次脱氢脱羧反应, 由异柠檬酸脱氢酶催 化
9
(7)延胡索酸加水生成苹果酸
延胡索酸酶催化的 可逆反应
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(8)苹果酸脱氢生成草酰乙酸
第四次脱氢再次生成草 酰乙酸,由苹果酸脱氢
酶催化
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乙酰CoA
草酰乙酸
N AD H
H2O HSCoA
①柠檬酸合酶
②顺乌头酸酶
柠檬酸 ②
H 2O
顺乌头酸
H2O
苹果酸
③异柠檬酸脱氢酶
异柠檬酸
④α-酮戊二酸脱氢酶复合体
⑤琥珀酰CoA合成酶
N AD H
H2O
⑥琥珀酸脱氢酶
延胡索酸
FA D H 2
⑦延胡索酸酶 ⑧苹果酸脱氢酶
G TP
CO 2ห้องสมุดไป่ตู้
α-酮戊二酸
N AD H +H + CO2
琥珀酸
琥珀酰CoA H SC oA
H SC oA
6
(4)α-酮戊二酸脱羧生成琥珀酰CoA
第二次脱氢脱羧反应,
由α-酮戊二酸脱氢
酶复合体催化
7
(5)琥珀酰CoA转变为琥珀酸
三羧酸循环中唯一的一 次底物水平磷酸化,由 琥珀酸脱氢酶催化
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(6)琥珀酸氧化脱氢生成延胡索酸
医学三羧酸循环医学知识宣讲PPT培训课件
第三节
三羧酸循环的调控
Regulation of Tricarboxylic Acid Cycle
一、丙酮酸脱氢酶复合体
别构调节:AMP变构激活; 化学修饰调节:丙酮酸脱氢酶(E1)磷酸化失活;
(四)α-酮戊二酸氧化脱羧生成琥珀酰CoA
在-酮戊二酸脱氢酶复合体催化下-酮戊二酸氧 化脱羧生成琥珀酰CoA(succinyl-CoA);
该脱氢酶复合体的组成及催化机制与丙酮酸脱氢 酶复合体类似。
(五)琥珀酰CoA合成酶催化底物水平磷酸化反应
在琥珀酰CoA合成酶催化下,琥珀酰CoA的高能硫酯键 水解与GDP磷酸化偶联,生成琥珀酸、GTP和辅酶A。
三羧酸循环中唯一直接生成高能磷酸键的反应。
GTP 核苷二磷 酸激酶
GDP
ADP
ATP
(六)琥珀酸脱氢生成延胡索酸
由琥珀酸脱氢酶催化,其辅酶是FAD,是三羧酸 循环中唯一与内膜结合的酶。
(七)延胡索酸加水生成苹果酸
延胡索酸酶催化此步反应
(八)苹果酸脱氢生成草酰乙酸
苹果酸脱氢酶催化,辅酶是NAD+。
丙二酸是琥珀酸的类似物,是琥珀酸脱氢酶的竞争 性抑制剂,在肌肉悬浮液中,无论加入上述哪一种 有机酸,只要丙二酸存在,丙酮酸的有氧氧化过程 就会被抑制。这表明在涉及丙酮酸氧化的酶促反应 中,琥珀酸和琥珀酸脱氢酶必定是很关键的成分。
Krebs进一步发现,当用丙二酸抑制肌肉组织悬 液中的丙酮酸的有氧氧化时,在这个悬液介质中就 会有柠檬酸、α-酮戊二酸和琥珀酸的积累,这表明 柠檬酸和α-酮戊二酸通常为琥珀酸的前体。
三羧酸循环.PPT
和 FMN) 铁硫蛋白(Fe-S) 辅酶Q 细胞色素类
作用 递氢体
递氢体 单电子传递体 递氢体 单电子传递体
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三、呼吸链中各组分的排列顺序
(一)依还原电位大小排列 (二)呼吸链复合物重组 (三)利用光谱变化观察线 粒体各传递体的氧化顺序
一、概念 二、呼吸链的组分 三、呼吸链中各组分
的排列顺序 四、线粒体中两条重
要呼吸链 五、胞液中NADH和
NADPH的氧化
一、概 念
催化生物氧化电 子传递的酶及其辅酶 的连锁反应体系称为 电子传递链。
由于电子传递链 与细胞摄取氧的呼吸 过程有关,通常又称 为氧化呼吸链。
5
二、呼吸链的组分
组分
尼克酰胺腺嘌呤二核苷 酸 (NAD+)
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四、线粒体內的两条重要呼吸链 (一)NADH 氧化呼吸链 (二 )琥珀酸 氧化 呼吸链
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五、胞液中NADH及NADPH的氧化 (一)-磷酸甘 油穿梭系统 (二)苹果酸穿 梭系统
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(一)-磷酸甘油穿梭系统
胞液
线粒体 内膜
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(二)苹果酸穿梭系统
胞液
内膜
线粒体
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二、ATP的生成
(一)ATP生成的方式 (二)氧化磷酸化偶联部位 (三)氧化磷酸化偶联机理 (四)ATP合成的结构基础 (五)氧化磷酸化的调节 (六)氧化磷酸化抑制剂
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(一)ATP生成的方式
1.底物水平磷酸化:底物的高能磷酸基团 直接转移给ADP生成ATP。
2.氧化磷酸化:是指在电子传递过程中,释放 的能量使ADP磷酸化成ATP的过程。又称 电子传递水平磷酸化
三羧酸循环(TCA)ppt课件
以NAD+为电子受体,存在于线粒体 中,需Mg2+。
以NADP+为电子受体,存在于胞 液中,需Mn2+。
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6、α—酮戊二酸氧化脱羧生成琥珀酰CoA
第二次脱氢脱羧 不可逆 消耗1NAD+,生成1NADH+H+,1CO2
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生成一个高能键“~”,此步 类似于丙酮酸的氧化脱羧。
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1——3步
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(二)可逆的非氧化阶段 (4——8) 戊糖互变 4、5—P 核酮糖(5—P—Ru)异构化为
5—P核糖(5—P—R) 官能团异构
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5、5—P 核酮糖(5—P—Ru)异构化为 5—P木酮糖(5—P—Xu)
差向异构
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4——5步
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HO—CHCOOH
+NADP+
CH2COOH
再由苹果酸脱氢酶催化:
HO—CHCOOH
+NAD+ O=CCOOH
CH2COOH
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+ NADH+H+ 36
CH2COOH
5、α—酮戊二酸和Asp 经转氨作用 生成Glu和草酰乙酸
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第五节 磷酸戊糖途径(HMP PPP)
磷酸戊糖途径的概念:是G分解的另一条途径: 在6—P—G上直接氧化,再分解产生5—P—核糖。
CO2+H2O,说明另有途径。
(2)用同位素14C标记C1和C6 ,如果是EMP、TCA,那么生 成的14C1O2和14C6O2 分子数应相等,但实验表明14C1 更容易 氧化为CO2,说明另有途径。
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催化丙酮酸生成乙酰CoA。
04
三羧酸循环的调控 机制
酶的别构效应
01
别构效应的概念
别构效应是指小分子化合物与酶活性中心外的某个部位非共价可逆结合
,引起酶的构象改变,从而影响酶的活性的调节方式。
02 03
别构效应的机制
别构效应的机制包括正协同效应和负协同效应。正协同效应是指小分子 化合物与酶结合后,增加酶的活性;负协同效应则是指小分子化合物与 酶结合后,降低酶的活性。
产生ATP
三羧酸循环是细胞内ATP的主 要来源,通过氧化磷酸化过 程,将底物的高能磷酸键转
化为ATP的高能磷酸键,为机 体提供大量的能量。
提供能量供给
三羧酸循环产生的ATP能够供 给细胞内各种生命活动的能 量需求,如维持离子梯度、 合成代谢等。
维持ATP水平
三羧酸循环通过维持ATP水平 来保持细胞内能量平衡,保 证细胞的正常功能。
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在三羧酸循环中,一系列的酶促反应将脂肪、蛋白质和糖等营养物质转化为能量。
三羧酸循环与柠檬酸循环的关系:三羧酸循环是柠檬酸循环的继续,它们之间没有 本质的区别。
循环的重要性
为生物体提供能量
三羧酸循环是细胞呼吸的主要途径,为生物体的生命活动提供能量 。
代谢途径的连接
三羧酸循环与其他代谢途径相互连接,如糖代谢、脂肪代谢和氨基 酸代谢等,确保了生物体内能量的有效利用。
调节代谢关键酶
三羧酸循环中的一些关键酶如柠檬酸合酶、异柠檬 酸脱氢酶等,能够调节其活性来控制代谢的速率和 方向。
参与信号转导
三羧酸循环中的一些产物如AMP、ADP等 可以作为信号分子参与细胞内的信号转导过 程,调节细胞的生理功能。
三羧酸循环 PPT课件
TCA循环中C的命运
☻乙酰CoA的羰基C只有在第2轮循环转变 成CO2
☻乙酰CoA的甲基C能完全留在两轮循环 中,但是以后每一轮循环有一半离开。
TCA 循环总结
总反应:
乙酰-CoA+3NAD+
+FAD+GDP+Pi+2HTP2O+→2H2+C+OC2o+A3NADH+FADH2+G
1个乙酰-CoA通过三羧酸循环产生2CO2, 1 ATP,
乙醛酸循环与三羧酸循环的比较
植物细胞内的乙醛酸循环体及线粒体的亚显微结构
植物细胞内乙醛酸循环的生理意义和草酰乙酸的再生
乙醛酸循环的调节
三羧酸循环可能的“同化作用”
转乙酰酶
哺乳动物60
CoA
泛酸 辅酶 移到CoA
E3 二氢硫辛酸 大肠杆菌12、酵母12、 FAD
B2
辅基 氧化型硫辛
脱氢酶
哺乳动物6
NAD+
PP
辅酶 胺的再生
大肠杆菌内丙酮酸脱氢酶系的电镜照片
丙酮酸转变成乙酰-CoA的四步反应
丙酮酸脱氢酶的催化机理
砒霜的毒性机理
反应1:柠檬酸合酶
柠檬酸的合成
丙酮酸跨线粒体内膜的转运
丙酮酸脱氢酶系的结构和组成
缩写 酶活性
亚基数目 (个数)
辅助因子 维生素 辅助因 催化的反应 前体 子类型
E1 丙酮酸脱氢 大肠杆菌24、酵母60、 TPP
酶
哺乳动物20或30
B1
辅基
丙酮酸
氧化脱羧
E2 二氢硫辛酸 大肠杆菌24、酵母60、 硫辛酰胺 硫辛酸 辅基 将乙酰基转
3NADH,1FADH2
微生物三羧酸循环课件
NAD+ NADH+H+
CO2
-酮戊二酸 脱氢酶
琥珀酸 硫激酶
GDP+Pi
GTP
CoASH
TCA第三阶段:草酰乙酸再生
FAD FADH2
H2O
琥珀酸脱氢酶
延胡索酸酶
草酰乙酸
苹果酸 脱氢酶
NAD+
NADH+H+
苹果酸
乙酰辅酶A 草酰乙酸
延胡索酸 琥珀酸
三羧酸循环
柠檬酸 异柠檬酸
琥珀酸 辅酶A
4 ATP +(10 3)ATP + (2 2)ATP = 38 ATP
强调
尽管分子氧不直接参与到TCA循环,但 TCA循环却严格需要氧,是糖的有氧氧 化途径。
若在无氧条件,NADH 和 FADH2 不能进 入氧化呼吸链再生,从而使TCA循环无 法进行。
4、三羧循环的生物学意义
❖是有机体获得生命活动所需能量的主要途径 ❖是糖、脂、蛋白质等物质代谢和转化的中心枢纽 ❖形成多种重要的中间产物 ❖是发酵产物重新氧化的途径
草酰乙酰生柠檬, 顺乌异柠 α 酮, 琥酰琥珀延胡索, 苹果落回草丛中.
三羧酸循环特点:
一次底物水平磷酸化 二次脱羧 三个不可逆反应 四次脱氢 1 mol乙酰CoA经三羧酸循环 彻 底氧化净生成10 molATP。
2、三羧循环的化学计量和能量计量
a、总反应式:
CH3COSCoA+3NAD++FAD+GDP+Pi+2H2O
三羧酸循环
❖三羧酸循环是德国科学家Hans Krebs于1937年 正式提出 , 故三羧酸循环也被称为Krebs循环。
三羧酸循环(TCA)(课堂PPT)
三羧酸循环(TCA)(课堂PPT)一、三羧酸循环概述1. 三羧酸循环,又称柠檬酸循环或TCA循环,是细胞内进行有氧呼吸的重要代谢途径。
2. 三羧酸循环主要发生在细胞的线粒体基质中,参与物质有乙酰辅酶A、草酰乙酸、NAD+、FAD等。
3. 三羧酸循环的主要功能是将乙酰辅酶A中的乙酰基氧化成二氧化碳,同时产生NADH和FADH2,为细胞提供能量。
4. 三羧酸循环是一个连续的过程,每完成一次循环,产生3个NADH、1个FADH2和1个GTP。
二、三羧酸循环的反应步骤1. 乙酰辅酶A与草酰乙酸缩合柠檬酸。
2. 柠檬酸异构化为异柠檬酸。
3. 异柠檬酸脱氢α酮戊二酸,同时产生NADH。
4. α酮戊二酸与辅酶A缩合琥珀酰辅酶A,同时产生GTP。
5. 琥珀酰辅酶A脱硫琥珀酸,同时产生FADH2。
6. 琥珀酸脱氢延胡索酸。
7. 延胡索酸加水苹果酸。
8. 苹果酸脱氢草酰乙酸,同时产生NADH。
三、三羧酸循环的意义1. 三羧酸循环是细胞内重要的能量代谢途径,为细胞提供能量。
2. 三羧酸循环是氨基酸、脂肪酸等物质代谢的枢纽。
3. 三羧酸循环的产物NADH和FADH2是电子传递链的电子供体,参与ATP的合成。
4. 三羧酸循环的中间产物是许多生物合成反应的前体,如脂肪酸、胆固醇等。
5. 三羧酸循环的失调与多种疾病有关,如糖尿病、癌症等。
四、课堂互动1. 请同学们思考,三羧酸循环中的哪个步骤是限速步骤?为什么?2. 请同学们举例说明,哪些物质可以作为三羧酸循环的底物?3. 请同学们讨论,三羧酸循环的失调可能导致哪些疾病?如何预防和治疗?通过本节课的学习,希望大家能够深入理解三羧酸循环的原理和意义,为后续课程的学习打下坚实的基础。
同时,也希望大家能够将所学知识应用于实际,解决生活中的问题。
三羧酸循环(TCA)(课堂PPT)五、三羧酸循环的调控1. 三羧酸循环的速率受到多种因素的调控,包括底物浓度、产物浓度、酶的活性等。
2. 乙酰辅酶A是三羧酸循环的底物,其浓度受到糖酵解、脂肪酸氧化等途径的影响。
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2020/11/13
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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。
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。
2020/11/13
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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。
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
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。
2020/11/13
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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。
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。
2020/11/13
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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:
2020/11/13
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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。
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
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:
柠檬酸 顺乌头酸 α一酮戊二酸 琥珀酸
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)等人的杰出贡献, 搞清了生物发酵—无氧氧化的具体步骤,称为 糖酵解途径(EMP)
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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”,
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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精品资料
你怎么称呼老师?
如果老师最后没有总结一节课的重点的难点,你是 否会认为老师的教学方法需要改进?
你所经历的课堂,是讲座式还是讨论式? 教师的教鞭
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。
“不怕太阳晒,也不怕那风雨狂,只怕先生骂我笨, 没有学问无颜见爹娘 ……”
“太阳当空照,花儿对我笑,小鸟说早早早……”
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
代谢方面有两个
重大发现:尿素
循环和三羧酸循 环。
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。
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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。