生物化学讲义10-三羧酸循环 考研生物化学辅导讲义

第二部分 生物能学和代谢

第二部分 生物能学和代谢

第十节 三羧酸循环

§ 10.1 生物氧化

§ 10.2 丙酮酸氧化脱羧生成乙酰CoA § 10.3 三羧酸循环 § 10.4 三羧酸循环的调节 § 10.5 丙酮酸代谢障碍与疾病 § 10.6 乙醛酸循环

By Wang Ziiffeng

第二部分 生物能学和代谢

§ 10.1 生物氧化

有机物在机体内氧化分解成CO 2和H 2O ，并

释放能量的过程。亦称细胞呼吸作用。

生物氧化可分三个阶段： Stage1：乙酰CoA 的生成。

Stage2：乙酰CoA 的彻底氧化。（TCA cycle ） Stage3：电子传递和氧化磷酸化。

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糖、脂肪、氨基酸生物氧化的三个阶段

乙酰辅酶A 是联 系三类物质代谢 的中间物质。既 是TCA 的入口物质, 又是合成脂类例 如胆固醇的起始 物质。

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生物氧化特点：

➢ 是体温条件进行的一系列酶促反应，逐步氧化释放能量。 ➢ 产生的能量绝大多数以化学能形式储存于一些特殊化合物中，主要是ATP 。

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三羧酸(TCA)循环不仅是糖、脂肪、氨基酸等化合物生物氧化的共同通路，同时也为各种生物合成提供前体，成为各代谢途径连接的枢纽。

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第十节 三羧酸循环

By Dr.Wang 2008.08

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丙酮酸脱氢酶复合体

➢三种酶:

E1: 丙酮酸脱氢酶

E2: 二氢硫辛酸乙酰转移酶

E3: 二氢硫辛酸脱氢酶

➢五种辅酶或辅基: TPP

（焦磷酸硫胺素） FAD（黄

素腺嘌呤二核苷酸） CoA（辅

酶 A） NAD+（尼克酰胺

腺嘌呤二核苷酸） Lipoate（硫

辛酸）

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Dissociable proton

Reactive carbon atom

TPP ：酰基载体

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H

H＋＋e--

H

H＋＋e--

半醌型

FAD：电子载体

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CoA : 酰基载体、电子载体

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§10.2 丙酮酸氧化脱羧生成乙酰CoA

联系糖酵解和三羧酸循环的中心环节,是哺乳

动物使丙酮酸转变为乙酰CoA的唯一途径。

反应部位：线粒体基质（真核细胞）丙酮酸

通过特异的运输蛋白进入线粒体。

氧化脱羧反应由丙酮酸脱氢酶复合体（丙酮酸

脱氢酶系）催化。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。

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第十节三羧酸循环

§ 10.1 生物氧化

§10.2 丙酮酸氧化脱羧生成乙酰CoA

§ 10.3 三羧酸循环

§ 10.4 三羧酸循环的调节

§ 10.5 丙酮酸代谢障碍与疾病

§ 10.6 乙醛酸循环

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丙酮酸脱氢酶复合体排列示意图

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丙酮酸脱氢酶复合体的作用

历年真题讲解

一、填空题

1、从生化代谢途径来看，脚气病和汞中毒的作用位点都是复合体。（0801）答案：丙酮酸脱氢酶复合体

13．在丙酮酸脱氢酶复合体中，同时作为酰基载体和电子载体。（06）

答案：辅酶A

By Wang Ziiffeng 第二部分生物能学和代谢

第十节三羧酸循环

§ 10.1 生物氧化

§10.2 丙酮酸氧化脱羧生成乙酰CoA

§ 10.3 三羧酸循环

§ 10.4 三羧酸循环的调节

§ 10.5 丙酮酸代谢障碍与疾病

§ 10.6 乙醛酸循环

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第二部分生物能学和代谢

硫辛酸：既是酰基载体又

是电子载体

亚砷酸盐及有机砷化物能够与

硫辛酸的巯基发生结合，使其

失去催化能力。

硫辛酸结构

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:H-

H＋＋2e--

H＋

NAD+：电子载体By Wang Ziiffeng

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①

柠檬酸合酶

乙酰辅酶A 草酰乙酸柠檬酸

➢柠檬酸合酶属于第一个调控酶，是柠檬酸循环的限速酶，受ATP/NADH等抑制。

➢氟乙酸形成氟乙酸－CoA与草酰乙酸结合形成氟柠檬酸结合到顺乌头酸酶活性部位，抑制下一步反应，称为致死性合成反应。

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第一次氧化脱羧反应！

③

异柠檬酸

脱氢酶

异柠檬酸α-酮戊二酸

➢异柠檬酸脱氢酶，TCA中第二个调节酶。

➢线粒体内有二种异柠檬酸脱氢酶，一种以NAD+为电子受体，另一种以NADP+为受体。前者只在线粒体中，后者在线粒体和 胞质中都有。

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②

顺－乌

头酸酶

顺－乌

头酸酶

柠檬酸顺－乌头酸异柠檬酸By Wang Ziiffeng

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第二次氧化脱羧反应！

④

α-酮戊二酸

脱氢酶

α-酮戊二酸琥珀酰－CoA

➢α-酮戊二酸脱氢酶系，TCA循环中的第三个调节酶，受NADH、琥珀酰CoA、Ca2+、ATP、GTP抑制

➢α-酮戊二酸脱氢酶系为多酶复合体，与丙酮酸脱氢酶系相似 （先脱羧，后脱氢）。

By Wang Zi feng f

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TCA 反应过程

By Wang Ziiffeng

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10.3 三羧酸循环

➢三羧酸循环的反应部位：真核细胞的线粒体和原核细胞的胞浆。

➢三羧酸循环是一个环式代谢途径。2C的乙酰基以乙酰CoA的形式加入循环，首先和草酰乙酸反应，经过8步反应（其中4步是氧化反应），释放

2CO2和能量，最后再生一个草酰乙酸。循环中的中间代谢物没有任何净增长。

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