三羧酸循环(TCA)
三羧酸循环名词解释
三羧酸循环名词解释
三羧酸循环(tricarboxylic acid cycle，TCA cycle)是指需氧生物体内普遍存在的代谢途径。
在原核生物中分布于细胞质，在真核生物中分布在线粒体。
在这个循环中几个主要的中间代谢物是含有三个羧基的有机酸，例如柠檬酸(C6)，所以叫做三羧酸循环，又称为柠檬酸循环(citric acid cycle)或者是TCA循环；或者以发现者Hans Adolf Krebs(英1953年获得诺贝尔生理学或医学奖)的姓名命名为Krebs 循环。
三羧酸循环是三大营养素(糖类、脂类、氨基酸)的最终代谢通路，又是糖类、脂类、氨基酸代谢联系的枢纽。
【扩展资料】
三羧酸循环(tricarboxylic acid cycle )是一个由一系列酶促反应构成的循环反应系统，在该反应过程中，首先由乙酰辅酶A(C2)与草酰乙酸(OAA)(C4)缩合生成含有3个羧基的柠檬酸(C6)，经过4次脱氢(3分子NADH+H+和1分子FADH2)，1次底物水平磷酸化，最终生成2分子CO2，并且重新生成草酰乙酸的循环反应过程。
— 1 —。
三羧酸循环
1.1 大肠杆菌丙酮酸脱氢酶复合体的内容
2. 催化丙酮酸转变为乙酰－CoA的反应步骤
2.1丙酮酸脫羧反应（丙酮酸变成乙酰基）
丙酮酸
辅酶A 还原型乙酰 硫辛酰胺
乙酰辅酶A
还原型 硫辛酰胺
羟乙基-TPP
氧化型硫辛酰胺
这是第一步反应,由丙酮酸脱氢酶E1(以TPP為辅基)催化,可划分为两个步骤。
(1) 羟乙基-TPP的形成
起电子“陷井”作用
丙酮酸-TPP加成物‧E1
较稳定的负碳离子
羟乙基-TPP-E1 (暂时稳定的共振形式)
（2). 羟乙基氧化形成乙酰基
羟乙基氧化转变为乙酰基并转移至二氢硫辛酰转乙酰基酶E2的辅 基硫辛酰胺上，这是为下一步反应作准备。丙酮酸脱氢酶组分(TPP-E1 )完成了乙酰基的转移后即恢复原状，又可接受另一丙酮酸分子。
(1). Krebs H A发现:
●肌肉、肾脏、肝脏等组织的匀浆悬浮液或切片的材料中，发现柠檬 酸、琥珀酸、延胡索酸及乙酸等化合物在各不同组织中的氧化速率 均最快。
●向肌肉悬浮液中加入草酰乙酸，能迅速生成柠檬酸,又发现柠檬酸 是草酰乙酰和一种来自丙酮酸或乙酸的化合物合成的。
(2). Albert Szent-Gyorgyi发现:
TCA循环是糖、脂肪、蛋白质和氨基酸等氧化所共同经历的途径。 同时，TCA循环生成的中间物也是许多生物合成的前体。因此TCA循 环是两用代谢途径。
多糖
脂肪
葡萄糖 甘油 脂肪酸
蛋白质 氨基酸
第二阶段 (释能1/3)
柠檬酸循环
一.柠檬酸循环的发现历史
从1932年至1936年，Krebs H A 和其它几位科学家 共同 研究，最后由Krebs 提出完整的柠檬酸循环途径。于 1953年获 得诺贝尔奖。
三羧酸循环
COO- COA
CH2 HO-C-COO- + HS-COA+H+
CH2 COO- 三羧酸
2、柠檬酸异构化成异柠檬酸 （顺乌头酸酶）
COO-
CH2
H2O
HO-C -COO-
CH2
COO-
COOCH H2O C -COOCH2 COO-
柠檬酸
顺乌头酸
COOHO- CH
CH-COOCH2 COO-
CH + H2O
H-C-H
COOH
COOH
8、苹果酸脱氢生成草酰乙酸 （苹果酸脱氢酶）
COOH HO-CH
H-C-H + NAD+
COOH
COOH C=O + NADH + H+ CH2
COOH
TCA中第四次氧化的步骤，最后一步。
苹果酸
乙酰辅酶A 草酰乙酸
延胡索酸 琥珀酸
三羧酸循环的过程
TCA经四次氧化，二次脱羧,通 过一个循环，可以认为乙酰COA
异柠檬酸
3、 由异柠檬酸氧化脱羧生成α-酮戊二酸 （异柠檬酸脱氢酶）
COOH
COOH
HO- CH
NAD+ NADH+H+
H+
CO
CH-COOH CH2 COOH
Mg 2+
CH-COOH CH2 COOH
草酰琥珀酸
COOH
CO2
CO CH2 CH2 COOH
α-酮戊二酸
TCA中第一次氧化作用、脱羧过程 异柠檬酸脱氢酶为第二个调节酶 三羧酸到二羧酸的转变
若从葡萄糖开始，共可产生12.5/15×2 + 7 （8/6）= 32 （38/36）个ATP
tca循环名词解释生物化学
tca循环名词解释生物化学
TCA循环，也称为三羧酸循环或柠檬酸循环，是糖酵解后的产物各种酮糖体
在空气充足的条件下进行氧化分解的中间过程。
其过程在生物体内的线粒体体液
中进行，是有氧呼吸的重要环节之一。
TCA循环首先以柠檬酸为依赖，将乙酰-CoA与草酰酸转化为柠檬酸。
随后，
柠檬酸被氧化脱羧为天冬尿酸，在经过一系列的氧化、脱羧、水合、裂解等反应后，最后再次形成草酰酸。
由此可见，TCA循环是一个连续的循环过程，其目的是获
得能量，这一过程中会释放出大量的高能电子。
每一轮TCA循环，都会产生2个二氧化碳分子、3个NADH分子、一个
FADH2分子和一个ATP分子。
这些分子接着被送入令一个环节-电子传递链进行
氧化磷酸化，从而产生更多的ATP分子，为生物体的能量提供。
TCA循环是所有电子供体的来源杂化途径，也是相当数量的生物质能合成的
位置，能生成蛋白质、脂肪和糖的前体，因此在生物化学体内占有非常重要的地位。
总的来说，TCA循环作为生命活动的中心环节，对于维持生物体的正常运作
有着至关重要的作用。
这些显式和隐式的功能使得TCA循环在生物体内具有极高
的复杂性和多样性，亦是生物学研究的一个重要领域。
三羧酸循环tca循环名词解释
三羧酸循环tca循环名词解释
三羧酸循环（TCA循环）又称克鲁布循环或柠檬酸循环，是生物体内一种重要的能量代
谢途径。
它发生在细胞的线粒体内，在氧气的参与下将碳源分解成二氧化碳，同时释放出能量。
TCA循环的每个步骤都由特定的酶催化，包括以下步骤：
1. 脱羧反应：由羧酸脱氢酶催化，将乙酰辅酶A中的乙酰基团脱羧成二氧化碳，产生一分子
的辅酶A和一分子的NADH。
2. 合成柠檬酸：通过辅酶A与四碳柠檬酸结合形成六碳的柠檬酸。
3. 水化反应：水化酶催化柠檬酸分子水化，产生新的柠檬酸分子。
4. 脱羧反应：羧酸脱氢酶催化上述柠檬酸脱羧成肌酸，生成另外一分子的二氧化碳和NADH。
5. 重复步骤2-4，最终生成一个ATP和2分子的NADH
6. 由于步骤2-5是以橙酸或四碳酸为底物，在新的一轮循环中，底物会先与乙酰CoA（即乙酰
辅酶A）结合，形成新的六碳酸。
最终，每个乙酰辅酶A分子进入TCA循环会生成3分子的NADH，1分子的FADH2和1分子的GTP（可以转化为ATP）。
这些载能分子进一步参与电子传递链，最终产生更多的ATP和水。
TCA循环是糖类、脂类和蛋白质代谢的关键环节，同时也是维持细胞功能和产生能量所必需
的过程。
三羧酸循环的概念要点及生理意义
三羧酸循环的概念要点及生理意义三羧酸循环（TCA循环），也被称为柠檬酸循环或Krebs循环，是细胞内一系列重要的化学反应，用于将碳源（如葡萄糖、脂肪酸等）分解为能量，并提供生物合成所需的中间产物。
以下是三羧酸循环的概念要点及其生理意义：概念要点：1. 位置：三羧酸循环主要发生在细胞的线粒体中，涉及多个酶催化的反应。
2. 能量产生：在三羧酸循环中，将葡萄糖分子完全氧化，释放出能量。
主要产生的能量形式是还原剂NADH和FADH2，这些能量分子后续参与线粒体内的氧化磷酸化反应，生成大量的三磷酸腺苷（ATP）。
3. 中间产物：三羧酸循环产生多种中间产物，包括柠檬酸、丙酮酸、琥珀酸等。
这些中间产物能作为反应的底物，参与脂肪酸合成、胆固醇合成等生物合成途径，或通过其他代谢途径供能。
生理意义：1. ATP生产：三羧酸循环是细胞中产生ATP的重要途径之一。
通过将葡萄糖等碳源的化学能转化为ATP，为细胞提供所需的能量，维持各种生理过程的进行。
2. 中间物质供应：三羧酸循环产生的中间产物可以用于有机物的合成，如合成脂肪酸、胆固醇等。
这些物质在细胞内发挥重要的结构和功能作用。
3. 氮代谢：某些氨基酸经过氨基转移反应转化为三羧酸循环中的中间产物。
这种氮代谢过程有助于调节氨基酸代谢和氮平衡，维持细胞内氮的合理利用和代谢平衡。
4. 调节与控制：三羧酸循环中的酶活性和产物浓度受多种调节机制控制，例如底物浓度、调节酶的磷酸化状态等。
这种调节机制确保三羧酸循环适应细胞的能量需求和代谢状态。
总而言之，三羧酸循环在能量代谢和生物合成中起着重要的作用。
通过将碳源完全氧化，产生能量和中间产物，提供细胞所需的能量和物质基础。
同时，三羧酸循环的调节也使细胞能够根据能量需求和代谢状态进行灵活调控。
三羧酸循环
由于该循环的第一个产物是柠檬酸，又叫柠檬 酸循环。 三羧酸循环的细胞定位：线粒体内
三羧酸循环定义
在有氧的情况下，葡萄糖酵解产生的丙酮酸氧 化脱羧形成乙酰CoA，乙酰CoA经一系列氧化、脱 羧，最终生成 CO2和 H2O并产生能量的过程。
三羧酸循环概要
TCA循环一轮分8步完成。来自丙酮酸脱 氢脱羧后的乙酰基（C2单位）由CoA带着进入 TCA，第一步是C2与一个C4化合物（草酰乙酸） 结合成C6化合物（柠檬酸），然后经过2次脱羧 （生成2个CO2）和4次脱氢（生成3NADH＋ 1FADH2），还产生1个GTP（高能化合物）， 最终回到C4化合物（草酰乙酸），结束一轮循 环。
FAD
三、生化历程
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。
五、生物学意义
1、 TCA 循环是生物体获能的主要途径，远比无氧分解产 生的能量多。
2、TCA是生物体各有机物质代谢的枢纽。糖、脂肪、氨 基酸的彻底分解都需通过TCA途径，而TCA中的许多中间产 物如草酰乙酸、α—酮戊二酸、琥珀酰CoA等又是合成糖、 氨基酸等的原料。
丙酮酸脱氢酶复合体
• 该复合体由三个酶和五个辅酶或辅基组成，是 一个庞大的多亚基聚合体 • 三个酶：丙酮酸脱氢酶（E1）、二氢硫辛酰胺 转乙酰酶（E2）、二氢硫辛酰胺脱氢酶（E3） • 五个辅酶： 硫胺素焦磷酸酯 TPP、硫辛酸、HS—CoA、 NAD＋、FAD
丙酮酸脱氢酶复合体排列示意图
丙酮酸的氧化脱羧
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＋。
三羧酸循环
三羧酸循环一、三羧酸循环的概念三羧基循环（tricarboxylic acid cycle），简称TCA循环。
是一个由一系列酶促反应构成的循环反应系统，在该反应过程中，首先在有氧的情况下，葡萄糖酵解产生的丙酮酸氧化脱羧形成乙酰CoA。
乙酰CoA（主要来自于三大营养物质的分解代谢）与草酰乙酸缩合生成含3个羧基的柠檬酸（citric acid），再经过4次脱氢、2次脱羧，生成4分子还原当量（reducing equivalent）和2分子CO2，重新生成草酰乙酸的这一循环反应过程称为三羧酸循环因为在循环的一系列反应中,关键的化合物是柠檬酸,所以称为柠檬酸循环（tricarboxylic acid cycle）。
由于它是由H.A.Krebs（德国）正式提出的，所以又称Krebs 循环。
二、三羧酸循环的过程三羧酸循环的过程主要分三个阶段：第一阶段：丙酮酸的生成（胞浆）第二阶段：丙酮酸氧化脱羧生成乙酰 CoA（线粒体）第三阶段：乙酰CoA进入三羧酸循环彻底氧化（线粒体）（一）、丙酮酸的生成（胞浆）葡萄糖 + 2NAD+ + 2ADP +2Pi ——> 2（丙酮酸+ ATP + NADH+ H+ ）（二）、丙酮酸氧化脱羧生成乙酰辅酶A多酶复合体：是催化功能上有联系的几种酶通过非共价键连接彼此嵌合形成的复合体。
其中每一个酶都有其特定的催化功能，都有其催化活性必需的辅酶。
（三）、乙酰CoA进入三羧酸循环彻底氧化（线粒体）（1)乙酰-CoA进入三羧酸循环乙酰CoA具有硫酯键，乙酰基有足够能量与草酰乙酸的羧基进行醛醇型缩合。
首先柠檬酸合酶的组氨酸残基作为碱基与乙酰-CoA作用，使乙酰-CoA的甲基上失去一个h+，生成的碳阴离子对草酰乙酸的羰基碳进行亲核攻击，生成柠檬酰-CoA中间体，然后高能硫酯键水解放出游离的柠檬酸，使反应不可逆地向右进行。
该反应由柠檬酸合成酶(citrate synthase)催化，是很强的放能反应。
三羧酸循环的缩写
三羧酸循环的缩写三羧酸循环又被称为柠檬酸循环或Krebs循环，是生物体内进行细胞呼吸过程中最重要的代谢途径之一。
它是在细胞线粒体内进行的一系列化学反应，通过将食物中的能量转化为三磷酸腺苷（ATP），为细胞提供能量。
三羧酸循环是一个复杂的过程，涉及多个酶的参与。
它的缩写TCA （Tricarboxylic Acid Cycle）源自循环中存在的三个羧酸分子：柠檬酸、异柠檬酸和脱氢柠檬酸。
这三种羧酸分子在循环中相互转化，不断进行代谢反应，最终将食物中的碳源完全氧化，并释放出能量。
三羧酸循环的过程可以分为三个主要阶段：乳酸循环、异柠檬酸循环和柠檬酸循环。
在乳酸循环中，葡萄糖通过糖酵解产生的乳酸进入细胞线粒体，并在此被氧化为丙酮酸。
丙酮酸经过一系列的反应转化为异柠檬酸，进入异柠檬酸循环。
异柠檬酸循环是三羧酸循环的第二个阶段，也是一个重要的过渡阶段。
在这个过程中，异柠檬酸经过一系列的反应，转化成为柠檬酸。
柠檬酸循环是三羧酸循环的最后一个阶段，也是最重要的阶段。
在这个阶段中，柠檬酸通过一系列的反应转化为脱氢柠檬酸，再经过一系列反应最终回到柠檬酸的形式，完成一个完整的循环。
在三羧酸循环中，每一次循环都会产生一些能量和一些还原剂。
在柠檬酸循环中，每分解一个柠檬酸分子，就会产生3个NADH、1个FADH2和1个GTP（相当于ATP）。
这些还原剂和能量分子将在细胞呼吸链中进一步参与氧化磷酸化反应，最终产生更多的ATP。
三羧酸循环是生物体内能量代谢的核心环节，不仅与细胞呼吸密切相关，也与葡萄糖、脂肪和氨基酸代谢等紧密相连。
三羧酸循环的正常进行对维持细胞正常的能量代谢和生物体的正常功能至关重要。
尽管三羧酸循环是一个复杂的过程，但它在生物体内起着至关重要的作用。
它不仅能够将食物中的能量转化为ATP，为细胞提供能量，还能通过调节代谢通路的平衡来维持生物体内的能量平衡。
因此，深入了解三羧酸循环的机制和调控对于研究细胞能量代谢以及相关疾病的发生发展具有重要意义。
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。
1
2
3
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。
三羧酸循环
1基本介绍Kerbs Cycle柠檬酸循环（tricarboxylicacidcycle）：也称为三羧酸循环（tricarboxylicacidcycle，TCA），Krebs循环。
是用于将乙酰CoA中的乙酰基氧化成二氧化碳和还原当量的酶促反应的循环系统，该循环的第一步是由乙酰CoA与草酰乙酸缩合形成柠檬酸。
反应物乙酰辅酶A(cetyl-CoA)(一分子辅酶A和一个乙酰相连)是糖类、脂类、氨基酸代谢的共同的中间产物，进入循环后会被分解最终生成产物二氧化碳并产生H，H将传递给辅酶--尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+) 和黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD），使之成为NADH + H+和FADH2。
NADH + H+ 和FADH2 携带H进入呼吸链，呼吸链将电子传递给O2产生水，同时偶联氧化磷酸化产生ATP，提供能量。
真核生物的线粒体和原核生物的细胞质是三羧酸循环的场所。
它是呼吸作用过程中的一步，但在需氧型生物中，它先于呼吸链发生。
厌氧型生物则首先遵循同样的途径分解高能有机化合物，例如糖酵解，但之后并不进行三羧酸循环，而是进行不需要氧气参与的发酵过程。
2发现过程三羧酸循环如果国泰民安，克雷布斯博士也许一辈子就是一位普通的医生。
但是第二次世界大战爆发了，他受到纳粹的迫害，不得不逃往英国。
在德国，他是位非常优秀的医生，但是在英国，由于没有行医许可证，得不到社会的承认。
他只好打消当一名每天给患者看病的医生的念头，转而从事基础医学的研究。
刚开始选择课题时，仅仅出于对食物在体内究竟是如何变成水和二氧化碳的现象充满了兴趣，他毫不犹豫地选择了这个课题，并且着手调查前人研究这一课题的各种材料。
有的学者报告说：“A物质经过氧化变成了B 物质。
”有的学者说：“C物质经过氧化变成了D物质，然后又进一步变成E物质。
”还有的学者认为：“C物质是从B物质中得到的。
或者可以说，是F物质变成了G物质。
”另外一些学者则认为，是“G物质经过氧化变成A物质”等等。
tca名词解释生物化学
tca名词解释生物化学
TCA是三羧酸循环(Triose Carbonate Cycle)的缩写,也是生物化学中的一个关键概念。
TCA是指通过三个化学反应途径将葡萄糖、脂肪酸和氨基酸等有机分子转化为能量和二氧化碳的过程。
TCA过程由三个化学反应组成:氧化代谢途径(Metabolism)、柠檬酸代谢途径(柠檬酸循环)和脂肪酸代谢途径(Fatty Acid metabolism)。
这些过程在生物体内相互协调,共同维持细胞的生命活动。
氧化代谢途径是TCA过程的核心部分,它通过将葡萄糖、脂肪酸和氨基酸等有机分子转化为乙酰辅酶A(Acetyl-CoA)和二氧化碳。
乙酰辅酶A随后被转化为柠檬酸,进一步通过柠檬酸循环将柠檬酸转化为三羧酸循环中的脂酸和脱羧酸。
在这个过程中,释放出的能量被用于合成细胞所需的蛋白质、核酸和脂类等分子。
柠檬酸代谢途径则是氧化代谢途径的补充部分,它通过将柠檬酸转化为三羧酸循环中的脂酸,进一步将能量转化为细胞所需的能量和二氧化碳。
脂肪酸代谢途径则是TCA过程中的另一个重要部分,它通过将脂肪酸和甘油转化为乙酰辅酶A和脂肪酸,并将其运输到细胞内进行利用。
在这个过程中,也释放出能量和二氧化碳。
TCA过程是生物体内代谢过程中重要的一环,它通过将有机分子转化为能量和二氧化碳,维持了细胞的生命活动。
深入研究TCA过程,对于理解细胞代谢、疾病诊断和治疗等方面都有着重要的意义。
三羧酸循环
三羧酸循环编辑词条B 添加义项?三羧酸循环（tricarboxylic acid cycle）是需氧生物体内普遍存在的代谢途径，因为在这个循环中几个主要的中间代谢物是含有三个羧基的柠檬酸，所以叫做三羧酸循环，又称为柠檬酸循环；或者以发现者Hans Adolf Krebs（[英]1953年获得诺贝尔生理学或医学奖）命名为Krebs循环。
三羧酸循环是三大营养素（糖类、脂类、氨基酸）的最终代谢通路，又是糖类、脂类、氨基酸代谢联系的枢纽。
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基本信息中文名称三羧酸循环外文名称tricarboxylicacidcycle acid cycle别称TCA cycle目录1基本简介2主要特点3发现过程4化学反应5生理意义6其他资料1 基本简介2 主要特点3 发现过程4 化学反应5 生理意义6 其他资料6.1 循环过程6.2 循环总结6.3 生理意义6.4 调节功能回到顶部意见反馈基本简介折叠编辑本段三羧酸循环（tricarboxylicacidcycle acid cycle ，TAC cycle,TAC循环）是一个由一系列酶促反应构成的循环反应系统，在该反应过程中，首先由乙酰辅酶A与草酰乙酸缩合生成含有3个羧基的柠檬酸，经过4次脱氢，2次脱羧，生成四分子还原当量(NADH+H+和FADH2)和2分子CO2，重新生成草酰乙酸的这一循环反应过程成为三羧酸循环。
主要特点折叠编辑本段柠檬酸循环（tricarboxylicacidcycle）：也称为三羧酸循环（tricarboxylicacidcycle，TCA），Krebs循环。
是用于将乙酰—CoA中的乙酰基氧化成CO2的酶促反应的循环系统，该循环的第一步是由乙酰CoA与草酰乙酸缩合形成柠檬酸。
在三羧酸循环中，反应物葡萄糖或者脂肪酸会变成乙酰辅酶A(cetyl-CoA)。
这种"活化醋酸"(一分子辅酶和一个乙酰相连)，会在循环中分解生成最终产物二氧化碳并脱氢，质子将传递给辅酶--烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+) 和黄素腺嘌呤（FAD），使之成为NADH + H+和FADH2。
tca循环的名词解释
tca循环的名词解释
TCA循环是三羧酸循环（Tricarboxylic Acid Cycle）的简称，也被称为克雷布循环（Krebs Cycle）或柠檬酸循环（Citric Acid Cycle）。
它是细胞中重要的能量产生过程之一，将从葡萄糖、脂肪酸和氨基酸等营养物质中提取的能量转化为细胞内的三磷酸腺苷（ATP）。
TCA循环发生在细胞的线粒体内部，是一系列酶催化的化学反应。
它的主要目的是通过氧化代谢过程，将营养物质中的碳骨架转化为能量、二氧化碳和还原辅酶NADH和FADH2。
这些还原辅酶将带有能量的电子转移到呼吸链中，以产生更多的ATP。
TCA循环的开始是通过将乙酰辅酶A与柠檬酸结合形成柠檬酸。
接下来发生一系列的反应，包括脱羧反应、氧化反应和水合反应，最终生成再生柠檬酸的过程。
在这一过程中，通过释放二氧化碳、产生ATP和还原辅酶NADH和FADH2来释放能量。
然后，还原辅酶NADH和FADH2将参与呼吸链的反应，最终产生更多的ATP。
TCA循环不仅仅是能量产生的过程，它还是合成细胞需要的许多重要物质的起始点。
通过TCA循环，细胞可以生成某些氨基酸、脂肪酸和其他重要的有机分子。
总结来说，TCA循环是细胞内能量产生的重要过程，通过将葡萄糖、脂肪酸和氨基酸等营养物质转化为能量和其他重要分子。
这一循环过程对维持细胞正常功能以及生物体的生存至关重要。
三羧酸循环
三羧酸循环三羧酸循环是由四碳原子的草酰乙酸与二碳原子的乙酰辅酶A(丙酮酸氧化脱羧的产物)缩合生成具有三个羧基的柠檬酸开始，经过一系列脱氢和脱羧反应后又以草酰乙酸的再生成结束，在循环过程中，乙酰CoA被氧化成H2O 和CO2，并释放出大量能量。
由于循环中首先生成含有三个羧基的柠檬酸，并且循环中有三个三元羧酸（柠檬酸、异柠檬酸和草酰琥珀酸），故被称为三羧酸循环或柠檬酸循环，简称TCA循环。
1.乙酰CoA 与草酰乙酸缩合形成柠檬酸柠檬酸合成酶Citrate synthase●ATP、NADH、琥珀酰－CoA等抑制酶活性；●草酰乙酸和乙酰－CoA激活酶活性2.柠檬酸异构化生成异柠檬酸3.异柠檬酸氧化脱羧生成—酮戊二酸●三羧酸循环中第一次氧化脱羧作用●异柠檬酸脱氢酶是三羧酸循环的限速酶a)异柠檬酸脱氢酶被Ca2+活化，它是一个别构酶.b)正调控物是ADP，ADP可增加酶和底物的亲和力。
NAD+、Ca2+和ADP有协同作用。
c)NADH和ATP可以抑制酶活性。
d)总之，细胞在具有高能状态时酶活性被抑制; 在低能状态时酶活性被激活.4. —酮戊二酸氧化脱羧成为琥珀酰辅酶A三羧酸循环中第二个氧化脱羧反应，释放大量能量，产生NADH和CO2.此酶也是一个调节酶，受其产物NADH、琥珀酰CoA和Ca2+抑制，细胞高能荷时，ATP也可反馈抑制酶的活性。
5.琥珀酰CoA转化成琥珀酸，并产生GTP这是三羧酸循环中唯一的底物水平磷酸化直接产生高能磷酸键的步骤。
6.琥珀酸脱氢生成延胡索酸●三羧酸循环中第三步氧化还原反应●琥珀酸脱氢酶是三羧酸循环中唯一掺入线粒体内膜的酶，直接与呼吸链联系。
●延胡索酸是反丁烯二酸，而不是顺丁烯二酸(马来酸)，后者不能参加代谢，对有机体有毒性。
7.延胡索酸被水化生成L-苹果酸8.L-苹果酸脱氢生成草酰乙酸a、总反应式:●总反应式：CH3COSCoA+3NAD++FAD+GDP+Pi+2H2O==2CO2+CoASH+3NADH+3H+ +FADH2+GTP 1GTP = 1 ATP; 1NADH = 3ATP; 1FADH2 = 2ATP葡萄糖在分解代谢过程中产生的能量有两种形式：直接产生ATP；生成高能分子NADH或FADH2，后者在线粒体呼吸链氧化并产生ATP。
三羧酸循环(TCA)
真核生物中，共净生成36molATP，6molCO2
.
TCA的运转必须通过O2条件下才能运转， 实际上O2并不直接参加TCA，那么O2在何处参 加反应呢？
TCA除了产生1个GTP外，另外的能量 均潜在3NADH和1FADH2中，为了TCA的运 转，NAD＋和FAD必须再生。NAD＋和FAD 的再生则是通过DADH和FADH2进入电子传 递链，将H交给O2，释放潜能生成ATP而实 现。所以，TCA的运转必须有O2。
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。
说明G分解的主要途径是EMP和TCA，但并非唯一途径， HMP也是G分解的途径，只是在6—P—G上直接氧化。
细胞中ATP浓度越高时，TCA速度下降； NAD＋/NADH的比值越高时，TCA速 度越快。
.
七、三羧酸循环的回补效应 产生草酰乙酸的途径主要有：
.
1、丙酮酸羧化酶催化丙酮酸羧化生成草酰乙酸 位于动物肝脏和肾脏的线粒体中
OCCOOH
CH3COCOOH+CO2+ATP+H2O CH2COOH +ADP+Pi
区别：
EMP：高能磷酸基团直接转移给ADP放能
TCA：琥珀酰CoA中的高能键 键水解放能
.
硫酯
.
8、琥珀酸氧化生成延胡索酸 第三次脱氢（FAD脱氢） 可逆
生成1FADH2
该酶结合在线粒体内膜上，丙二 酸是竞争性抑制剂
.
.
.
9、延胡索酸水化生成苹果酸 水化作用 可逆 消耗1H2O
三羧酸循环
三羧酸循环简介柠檬酸循环（tricarboxylicacidcycle）：也称为三羧酸循环（tricarboxylicacidcycle，TCA），Krebs循环。
是用于乙酰—CoA中的乙酰基氧化成CO2的酶促反应的循环系统，该循环的第一步是由乙酰CoA与草酰乙酸缩合形成柠檬酸。
在三羧酸循环中，反应物葡萄糖或者脂肪酸会变成乙酰辅A(Acetyl-CoA)。
这种"活化醋酸"(一分子辅酶和一个乙酰基相连)，会在循环中分解生成最终产物二氧化碳并脱氢，质子将传递给辅酶--烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+) 和黄素腺嘌呤（FAD），使之成为NADH + H+和FADH2。
NADH + H+ 和FADH2 会继续在呼吸链中被氧化成NAD+ 和FAD，并生成水。
这种受调节的"燃烧"会生成A TP，提供能量。
真核生物的线粒体和原核生物的细胞质是三羧酸循环的场所。
它是呼吸作用过程中的一步，但在需氧型生物中，它先于呼吸链发生。
厌氧型生物则首先遵循同样的途径分解高能有机化合物，例如糖酵解，但之后并不进行三羧酸循环，而是进行不需要氧气参与的发酵过程。
循环过程乙酰-CoA进入由一连串反应构成的循环体系，被氧化生成H₂O和CO₂。
由于这个循环反应开始于乙酰CoA与草酰乙酸(oxaloaceticacid)缩合生成的含有三个羧基的柠檬酸，因此称之为三羧酸循环或柠檬酸循环(citratecycle)。
在三羧酸循环中，柠檬酸合成酶催化的反应是关键步骤，草酰乙酸的供应有利于循环顺利进行。
其详细过程如下：1、乙酰-CoA进入三羧酸循环乙酰CoA具有硫酯键，乙酰基有足够能量与草酰乙酸的羧基进行醛醇型缩合。
首先柠檬酸合酶的组氨酸残基作为碱基与乙酰-CoA作用，使乙酰-CoA的甲基上失去一个h+，生成的碳阴离子对草酰乙酸的羰基碳进行亲核攻击，生成柠檬酰-CoA中间体，然后高能硫酯键水解放出游离的柠檬酸，使反应不可逆地向右进行。
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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二,生化历程 (一)不可逆的氧化阶段(1-----3) 不可逆的氧化阶段( -----3 1,6—P—G , 6—P葡萄糖酸内酯 葡萄糖酸内酯 可逆
2,6—P葡萄糖酸内酯水解生成 , 葡萄糖酸内酯水解生成6—P葡萄糖酸 葡萄糖酸内酯水解生成 葡萄糖酸 不可逆
3,6—P葡萄糖酸脱氢脱羧 , 葡萄糖酸脱氢脱羧 生成5—P 核酮糖(5—P—Ru) 不可逆 核酮糖( 生成 )
异构化反应 —H2O 可逆
通过2——3步,将柠檬酸异构化为 异柠檬酸.实质是将前者的—OH从C2 变到了后者的C3,成为仲醇(由叔醇变 为仲醇),更易氧化.
4—5,异柠檬酸氧化脱羧生成α—酮戊二酸 5 异柠檬酸氧化脱羧生成α 酮戊二酸
第一次脱氢脱羧
可逆
消耗1NAD+,生成 生成1NADH+H+,1CO2 消耗 +
因此:第一阶段:净生成8molATP 第二阶段:净生成6molATP,2 molCO2 第三阶段:净生成24molATP,4 molCO2 共净生成38molATP, 共净生成38molATP,6molCO2 38molATP 真核生物中,共净生成 真核生物中,共净生成36molATP,6molCO2 ,
3,磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶催化PEP生成草酰乙酸 ,磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶催化 生成草酰乙酸
心脏,骨骼肌中, 心脏,骨骼肌中,PEP羧激酶催化 羧激酶催化 PEP+CO2+GDPO=CCOOH +GTP
CH2COOH
ห้องสมุดไป่ตู้,由苹果酸酶,苹果酸脱氢酶催化使 ,由苹果酸酶, 丙酮酸生成草酰乙酸
原核, 原核,真核中广泛存在的苹果酸酶催化
不可逆
消耗1 生成1NADH+ 消耗1NAD+,生成1NADH+H+,1CO2
生成一个高能键" 生成一个高能键 " ~ " , 此步 类似于丙酮酸的氧化脱羧. 类似于丙酮酸的氧化脱羧. 酮戊二酸脱氢酶系包括: α—酮戊二酸脱氢酶系包括: 酮戊二酸脱氢酶系包括 α—酮戊二酸脱氢酶 酮戊二酸脱氢酶 二氢硫辛酸转琥珀酰基酶 二氢硫辛酸脱氢酶
8,琥珀酸氧化生成延胡索酸 第三次脱氢(FAD脱氢) 可逆 生成1FADH2 生成1 该酶结合在线粒体内膜上, 该酶结合在线粒体内膜上 , 丙二 酸是竞争性抑制剂
9,延胡索酸水化生成苹果酸 水化作用 可逆 消耗1 消耗1H2O
10, 10,苹果酸脱氢氧化生成草酰乙酸 第四次脱氢 可逆
消耗1NAD+,生成 生成1NADH+H+ 消耗 +
一,丙酮酸的氧化脱羧
丙酮酸脱氢酶系是一个多酶复合体,组 成如下: 调控酶:丙酮酸脱氢酶PDH,二氢硫辛酸转 调控酶 乙酰基酶DLT,二氢硫辛酸脱氢酶DLDH 辅助因子:硫胺素焦磷酸酯TPP,硫辛酸, 辅助因子 HS—CoA,NAD+,Mg2+,FAD.
丙酮酸氧化脱羧的调控: 丙酮酸氧化脱羧的调控: 调控 1,当细胞内ATP,乙酰CoA,NADH含量同时 增加时,PDH磷酸化作用加强,阻碍丙酮酸 氧化脱羧.反之则反. 2,乙酰CoA和NADH可分别抑制DLT和DLDH的 活性,阻止氧化脱羧. 丙酮酸的氧化脱羧是连接EMP和TCA 和 丙酮酸的氧化脱羧是连接 的纽带,其反应本身并未进入TCA,但是是 的纽带,其反应本身并未进入 , 所有糖进入TCA的必由之路. 的必由之路. 所有糖进入 的必由之路
TCA 简 图
三,生化历程 1,乙酰CoA与草酰乙酸及 2O缩合生 ,乙酰 与草酰乙酸及H 缩合生 与草酰乙酸及 成柠檬酸,放出HS—CoA. 成柠檬酸,放出 . —H2O 不可逆
2,柠檬酸脱水生成顺乌头酸 , +H2O 可逆
3,顺乌头酸与H2O加成,生成异柠檬酸 ,顺乌头酸与 加成, 加成
1——3步
(二)可逆的非氧化阶段 (4——8) 戊糖互变 8 4,5—P 核酮糖(5—P—Ru)异构化为 , 核酮糖( ) 5—P核糖(5—P—R) 核糖( 核糖 ) 官能团异构
5,5—P 核酮糖(5—P—Ru)异构化为 , 核酮糖( ) 5—P木酮糖(5—P—Xu) 木酮糖( 木酮糖 ) 差向异构
O=CCOOH = | CH3COCOOH+CO2+ATP+H2O → CH2COOH +ADP+Pi
Mg2+,生物素 生物素
2,磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶催化PEP生成草酰乙酸 ,磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶催化 生成草酰乙酸
植物,细菌等, 植物,细菌等,PEP羧化酶催化 羧化酶催化
CH2=CCOOH + H2O+ CO2→O=CCOOH +Pi | O~P CH2COOH
一,磷酸戊糖途径概要
以6—P—G为起始物,经过两个阶段共8 步反应,最后重新生成6—P—G的过程.
HMP概要
特点:G直接脱氢或脱羧,不经过三 碳糖阶段. HMP属于有氧分解还是无氧分解? HMP属于有氧分解还是无氧分解? 属于有氧分解还是无氧分解 O2不参加HMP,但认为HMP是需 氧的代谢途径,因为可以肯定的是: HMP是需氧生物的某些组织,器官中较 旺盛的代谢途径,而且与EMP,TCA相 联系.
TCA的运转必须通过O2 条件下才能运转, 实际上O2并不直接参加TCA,那么O2在何处参 加反应呢? TCA除了产生1个GTP外,另外的能量 均潜在3NADH和1FADH2中,为了TCA的运 转,NAD+和FAD必须再生.NAD+和FAD 的再生则是通过DADH和FADH2进入电子传 递链,将H交给O2,释放潜能生成ATP而实 现.所以,TCA的运转必须有O2.
第一阶段:G
2mol丙酮酸 EMP阶段
净生成2molATP,2mol(NADH+H+) 第二阶段:2mol丙酮酸 2mol乙酰CoA
净生成2mol(NADH+H+),2 molCO2 第三阶段:2mol乙酰CoA经TCA彻底氧化分解 净 生 成 2 × 1 ATP,2×3mol(NADH+H+),2×1 molFADH2,2×2 molCO2 由于氧化磷酸化,1mol(NADH+H+)可生成3molATP, 1 molFADH2可生成2molATP.
六,三羧酸循环的调控
三个调控位点:柠檬酸合成酶,异柠檬酸脱 氢酶,α—酮戊二酸脱氢酶所催化的三个反应. 1,NAD+/NADH的比值 高:TCA循环生成的产物不能满足细胞自身 的需要,三种酶被激活,酶发挥催化功能,速度 加快. 低:大量的NADH抑制酶的活性,使TCA循环 减速.
2,ATP,琥珀酰CoA抑制柠檬酸合成酶,α—酮戊 二酸脱氢酶的活性,使TCA循环减速. 异柠檬脱氢酶受ATP抑制,被ADP激活. 3,丙酮酸脱氢酶系的调节见前
二,三羧酸循环概要
TCA循环一轮分10步完成.来自丙酮酸 脱氢脱羧后的乙酰基(C2单位)由CoA带着 进入TCA,第一步是C2与一个C4化合物(草 酰乙酸)结合成C6化合物(柠檬酸),然后 经过2次脱羧(生成2个CO2)和4次脱氢(生 成3NADH+1FADH2),还产生1个GTP(高 能化合物),最终回到C4化合物(草酰乙 酸),结束一轮循环. 1个C2单位被分解为2CO2. 个 单位被分解为
细胞中ATP 浓度越高时, TCA速度下降 ; 细胞中 ATP浓度越高时 , TCA 速度下降; ATP 浓度越高时 速度下降 NAD+/NADH的比值越高时,TCA速 的比值越高时, 的比值越高时 速 度越快. 度越快.
七,三羧酸循环的回补效应 产生草酰乙酸的途径主要有:
1,丙酮酸羧化酶催化丙酮酸羧化生成草酰乙酸 , 位于动物肝脏和肾脏的线粒体中 动物肝脏和肾脏的线粒体中
第四节
三羧酸循环( 三羧酸循环(TCA) )
三羧酸循环的概念: 三羧酸循环的概念: 1937年德国生物学家Krebs (克雷布斯, 1953年因此获诺贝尔奖)阐明:乙酰CoA的继续 分解是一个环式反应体系,起点是乙酰CoA与草 酰乙酸结合为具有三个羧基的柠檬酸,故称为三 羧酸循环(tricarboxylic acid),又叫TCA循环, Krebs循环,由于该循环的第一个产物是柠檬酸, 又叫柠檬酸循环. 它不仅是糖代谢的主要途径,也是蛋白质, 脂肪分解代谢的最终途径. 三羧酸循环的细胞定位 三羧酸循环的细胞定位:线粒体内 细胞定位
该酶是别构酶,激活剂是ADP,抑 制剂是NADH,ATP. 有两种同工酶: 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+.
酮戊二酸氧化脱羧生成琥珀酰CoA 6,α—酮戊二酸氧化脱羧生成琥珀酰CoA 酮戊二酸氧化脱羧生成琥珀酰
第二次脱氢脱羧
4——5步
6-----8步,基团移位反应 -----8 通过转酮酶和转醛酶的催化作用,将一酮糖分 子的酮醇基转移给另一醛糖分子上,形成新的醛糖 和酮糖. 转酮酶专门催化乙酮醇基转移 转醛酶专门催化二羟丙酮基转移 通过C 通过 5,C4,C7,C3,C6只见的基团转移反 实现了糖分子之间的转变,最终生成6—P—F 应,实现了糖分子之间的转变,最终生成
总反应式: 总反应式:
乙酰CoA+3NAD++FAD+GDP+Pi+2H2O + 乙酰 + + + 2CO2+3NADH+3H++FADH2+GTP + +HS—CoA
四,化学量计算
(一)物质量计算 1mol乙酰CoA (二)能量计算 1,计算1mol乙酰CoA彻底氧化分解产生的ATP的数目 1+3×3+1×2=12molATP 2,计算1molG彻底氧化分解产生的ATP的数目(原核生物) G EMP 丙酮酸 乙酰CoA TCA CO2+ H2O 2 molCO2+1molCoA