重要酶的知识

生物化学中重要酶的简介
黄素腺嘌呤二核苷酸
英文名称：flavi n ade nine di nu cleotide;FAD
定义：核黄素的一种辅酶形式。

通过接受来自于供体分子的两个电子和来自于溶液的两个质子，参与氧化反应。

黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD, flavin adenine dinucleotide ）是某些氧化还原酶的辅酶，含有核黄素
属于需氧脱氢酶类。

黄素腺嘌呤二核苷酸别名：活性型维生素B2;核黄素-5'-腺苷二磷酸
一、糖酵解过程中需要的酶
1、己糖激酶是别构酶，专一性不强，受葡萄糖 -6-磷酸和ADP的抑制，Km小，亲和性强，可以针对多种六碳糖进行作用。

2、磷酸葡糖异构酶
编号：EC 531.9。

糖酵解的第二步反应中，催化葡萄糖-6-磷酸和果糖-6-磷酸之间的可逆转化的酶，
反应需要 Mg2+，也可催化 D-葡萄糖-6-磷酸的a- B异构。

有绝对的底物专一性和立体专一性，该
酶的活性部位的催化残基可能为赖氨酸和组氨酸。

6-磷酸葡糖酸（6PG）、赤藓糖-4-磷酸（E4P ）、
景天庚酮糖-7-磷酸（S7P ）等是其竞争性抑制剂。

3、磷酸果糖激酶PFK
编号：EC 2.7.1.11 o催化糖酵解的限速步骤，将ATP上的磷酰基转移给6-磷酸果糖，生成 1 , 6-二磷酸果糖的酶。

PFK是一类激酶，可作用于果糖-6-磷酸。

在糖酵解中和已糖激酶、丙酮酸激酶一
样催化的都是不可逆反应，因此这三种酶都有调节糖酵解途径的作用。

可分为两种，分别产生不同产物：由磷酸果糖激酶1作用可得果糖-1,6-双磷酸。

由磷酸果糖激酶2作用可得果糖-2,6-双磷酸。

磷
酸果糖激酶会受到高浓度ATP的抑制，高的 ATP浓度会使该酶与底物果糖-6-磷酸的结合曲线从双
曲线形变为 S型。

而柠檬酸就是通过加强ATP的抑制效应来抑制磷酸果糖激酶的活性，从而使糖
酵解过程减慢。

因此磷酸果糖激酶是糖酵解作用的限速酶，因此，对此酶的调节是调节酵解作用的关键步骤。

该酶需要Mg2+参与反应，其他二价金属离子的作用效果低。

他是一种变构酶，它的催
化效率很低，糖酵解的速率严格地依赖该酶的活性。

当PH值下降时，H+对该酶有抑制作用。

通过
H+可以阻止整个糖酵解继续进行，从而防止乳酸的继续生成，防止PH下降，避免酸中毒。

4、醛缩酶
编号：EC 4.1.2.13。

一种醛裂合酶，在糖酵解作用中催化1，6-二磷酸果糖与磷酸二羟丙酮及甘油醛-3-磷酸的相互转变。

裂解酶的一种，狭义的指催化裂解 1.6-二磷酸一D-果糖生成3-磷酸-D-甘油醛与a-二羟丙酮磷酸反应的酶
（同时在糖异生中也可催化这个反应的逆反应），即指1.6-二磷酸-D-果糖醛缩酶（Ec 4. 1 . 2. 13）o （广
义的指催化同形式反应的酶，例如亦有将鼠李糖磷酸醛缩酶等统称为醛缩酶的）。

此反应是可逆的醇醛缩合G ' =5.7千卡。

系一种几乎存在于一切生物的糖酵解上重要的酶。

已从
酵母、骨骼肌中提纯。

来自酵母的标准样品可为 a a一双吡啶或半胱氨酸等失活，以Fe2+、Zn2+、Co2+、Cu2+激活的金属蛋白质，而肌肉或植物组织的酶不为双吡啶等所抑制，在骨骼肌中，此酶的分子量约15 万，由4个主要的亚基组成。

此外醛缩酶除上述反应以外，亦有使各种醛与二羟丙酮磷酸缩合的作用。

例如：磷酸二羟丙酮+D-甘油醛1-磷酸-D-果糖磷酸二羟丙酮+L-甘油醛1-磷酸-L-山梨糖磷酸二羟丙酮+乙醛 5-脱氧-1-磷酸-L-木酮糖。

5、丙糖磷酸异构酶TIM
编号：EC 5.3.1.1。

催化将不能进入糖酵解途径的磷酸二羟丙酮转化成3-磷酸甘油醛，从而进入糖酵解途径
的酶。

催化反应极其迅速，因此任何加速丙糖磷酸异构酶催化效率的措施都不能再提高其速度。

6、甘油醛-3-磷酸脱氢酶
英文名称：glyceraldehyde-3-phosphate dehydroge nase
编号：EC 1.2.1.12。

在糖酵解中，催化甘油醛-3-磷酸在有NAD+和磷酸时，被磷酸化并氧化，形成1，3- 二磷酸甘油酸的酶。

7、磷酸甘油酸激酶
编号：EC 2.723。

将ATP的磷酸基团转移给 3-磷酸甘油酸，生成 3-磷酸甘油磷酸和 ADP可逆反应的酶。

磷酸甘油酸激酶 (Phosphoglycerate kinase PGK)是糖酵解的关键酶，也是每种生物得以生存的必须酶，该酶的缺乏可引起生物体代谢等功能的紊乱。

PGK是一个单体的、高度柔曲性的糖酵解酶，
它主要由两个球形的结构阈构成，在与底物结合的过程中发生显着的构相改变，最终发生催化效应。

该酶在一些细菌细胞中只有一种，而在大多数生物体内则含2〜3种同工酶，这些同工酶除在生物
体内的分布不一样外，还表现出独特的生物学功能。

磷酸甘油酸激酶(Phosphoglycerate Kin ase)缺乏
可导致神经系统功能紊乱，非球形红细胞溶血性贫血。

活性部位在裂缝的底部，Mg+--ADP 结合
位点在酶的一个结构域中。

8、磷酸甘油酸变位酶
编号：EC 5.4.2.1。

在糖酵解中，催化磷酰基从 3-磷酸甘油酸的C-3移至C-2的酶。

其活性部位结合一个磷酸基团9、烯醇化酶
编号：EC 4.2.1.11。

催化从2-磷酸甘油酸形成高能化合物磷酸烯醇式丙酮酸的酶，是糖酵解中的关键酶之一。

在与底物结合前先与 2价阳离子如Mg2+或Mn2+结合形成一个复合物才有活性。

氟化物是该酶强烈的抑制剂
10、丙酮酸激酶
编号：EC 2.7.1.40。

催化ATP将高能磷酸键转移给丙酮酸形成磷酸烯醇式丙酮酸和ADP的酶。

在糖酵解系统里，它是催化形成第二个 ATP反应的酶。

EC2 . 7. 1. 40。

能以磷酸烯醇(phosphoenoIpyruv- ate )丙酮酸和 ADP生成丙酮酸和 ATP •A Go1-7. 5kcal。

除需要二价金属离子外( Mg2 +和Mn2+)外，还需要一价金属离子(K + . Rb+, Cs+)，在生理上起作用的大概是 K +。

分子量约25万。

是催化ADP 为ATP的形成，结果是形成丙酮酸的终产物。

其催化活性需要2价阳离子如 Mg2+或Mn2+，它是糖酵解途径中的一个重要变构调节酶，ATP、长链
脂肪酸、乙酰辅酶 A、丙氨酸都对该酶有抑制作用；而果糖-1,6-二磷酸和磷酸烯醇生丙酮酸对该酶都有激
活作用。

丙酮酸激酶催化磷酸烯醇丙酮酸酯和ADP转变成丙酮酸和 ATP的磷酸基转移酶，是糖酵解过程中的
主要限速酶之一，有 M型和L型两种同工酶，M型又有M1及M2亚型。

M1分布于心肌、骨骼肌和脑组织；M2分布于
脑及肝脏等组织。

L型同工酶主要存在于肝、肾及红细胞内。

心肌细胞坏死后，PK释放入血，PK的测定可用于诊断心肌梗死。

11、乳酸脱氢酶 LDH
定义：广泛存在的催化乳酸和丙酮酸相互转换的酶。

L-乳酸脱氢酶(编号：EC 1.1.1.27)作用于L-乳酸；D-
乳酸脱氢酶(编号：EC 1.1.1.28)作用于D-乳酸，两者均以NAD +为氢受体。

在厌氧酵解时，催化丙酮酸接受由3-磷
酸甘油醛脱氢酶形成的 NADH的氢，形成乳酸。

乳酸脱氢酶是一种糖酵解酶。

乳酸脱氢酶存在于机体所有组织细胞的胞质内，其中以肾脏含量较高。

乳酸
脱氢酶是能催化乳酸脱氢生成丙酮酸的酶，几乎存在于所有组织中。

同功酶有五种形式，即LDH - 1( H4)、
LDH-2 ( H3M )、LDH — 3 (H2M2 )、LDH-4 (HM3 )及 LDH-5 (M4 ),可用电泳方法将其分离。

LDH 同
功酶的分布有明显的组织特异性，所以可以根据其组织特异性来协用诊断疾病。

正常人血清中LDH2 ,> LDH1。

如有心肌酶释放入血则 LDH1 > LDH2，利用此指标可以观察诊断心肌疾病。

12、丙酮酸脱羧酶
编号：EC 4.1.1.1。

一种羧基裂解酶，催化a酮酸脱羧成乙醛和二氧化碳，硫胺素焦磷酸( TPP)为其必需
辅基。

以非共价键和酶紧密结合。

作用于a-酮酸的羧化酶的一种，有时也简称a-羧化酶。

EC4 . 1 . 1. 1。

可作用于丙酮酸形成CO2
和乙醛：CH3COCOOCH3CHO + CO2。

它与酒精发酵的某一阶段有关，存在于酵母和植物体中。

广泛地作用于a-酮酸而产生醛，但有醛存在时，则能以硫胺素焦磷酸为辅酶，同时需要Mg2 +和
Mn2 +的参与，形成偶姻( acyloins )化合物： RCOCOOH + RCH6 RCOCHOHR + CO2。

13、乙醇脱氢酶
简称 ADH )的系统名为：乙醇：辅酶I氧化还原酶(alcohol : NAD+ oxidoreductase ),大量存在于
人和动物肝脏、植物及微生物细胞之中，是一种含锌金属酶，具有广泛的底物特异性。

乙醇脱氢酶
够以烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)为辅酶，催化伯醇和醛之间的可逆反应：CH3CH2OH+ NAD"
CH3CHO +NADH+ H+。

在人和哺乳动物体内，乙醇脱氢酶与乙醛脱氢酶(ALDH)构成了乙醇脱氢酶
系，参与体内乙醇代谢，是人和动物体内重要的代谢酶。

作为生物体内主要短链醇代谢的关键酶，它在很多生理过程中起着重要作用。

它是一种广泛专一性的含锌金属酶。

乙醇脱氢酶乙醇氧化体系
是在肝脏中代谢酒精的一条主要途径。

乙醇脱氢酶氧化体系包括醇脱氢酶(ADH)和醛脱氢酶 (ALDH)。

乙醇脱氢酶是一个质量为80kDa的二聚体，包括一组同工酶，这些同工酶都能够将乙醇
转化为乙醛。

在哺乳动物中，这是一个涉及辅酶烟酰胺腺嘌呤二核苷酸( NAD+ )的氧化还原反应。

乙醇脱氢酶负责催化氧化伯醇和二级醇成为醛和酮，另外也可以影响它们的逆反应。

但是对于伯醇，
这种催化作用并不强，而在二级醇和环醇中催化作用较强。

乙醇脱氢酶的最适作用pH值在7.0-10.0 , pH值为8.0时酶活力达到最大,pH值为7.0时酶活力较为稳定；ADH的最适作用温度为37 C,温
度为30-40 C时酶活力较稳定，温度超过45 C后酶活力急剧下降。

糖酵解分为两个阶段共10个反应，每个分子葡萄糖经第一阶段共5个反应，消耗2个分子ATP为耗能
过程，第二阶段5个反应生成4个分子ATP为释能过程。

1•第一阶段
⑴葡萄糖的磷酸化(phosphorylation of glucose)
进入细胞内的葡萄糖首先在第6位碳上被磷酸化生成 6-磷酸葡萄糖(glucose 6 phophate,G— 6 — P),磷
酸根由ATP供给，这一过程不仅活化了葡萄糖，有利于它进一步参与合成与分解代谢，同时还能使进入细
胞的葡萄糖不再逸出细胞。

催化此反应的酶是己糖激酶(hexokinase,HK)。

己糖激酶催化的反应不可逆，反
应需要消耗能量 ATP, Mg2+是反应的激活剂，它能催化葡萄糖、甘露糖、氨基葡萄糖、果糖进行不可逆的磷酸化反应，生成相应的6-磷酸酯，6-磷酸葡萄糖是 HK的反馈抑制物，此酶是糖氧化反应过程的限速酶(rate limiti ng en zyme)或称关键酶(key en zyme)它有同工酶I - W型，1、n、川型主要存在于肝外组织，其对葡萄糖 Km值为10-5〜10-6M
W型主要存在于肝脏，特称葡萄糖激酶(glucokinase,GK)，对葡萄糖的 Km值1〜10-2M，正常血糖浓度为
5mmol/L，当血糖浓度升高时， GK活性增加，葡萄糖和胰岛素能诱导肝脏合成GK , GK能催化葡萄糖、甘露糖生成其 6-磷酸酯，6-磷酸葡萄糖对此酶无抑制作用。

(2)6-磷酸葡萄糖的异构反应 (isomerization of glucose-6-phosphate)
这是由磷酸己糖异构酶 (phosphohexose isomerase)催化 6-磷酸葡萄糖(醛糖aldose sugar)转变为6-磷酸果糖(fructose-6-phosphate,F-6-P)的过程，此反应是可逆的。

(3)6-磷酸果糖的磷酸化 (phosphorylation of fructose — 6— phosphate)
此反应是6磷酸果糖第一位上的C进一步磷酸化生成1,6 —二磷酸果糖，磷酸根由ATP供给，催化此
反应的酶是磷酸果糖激酶 1(phosphofructokinase l,PFK1)。

PFK1催化的反应是不可逆反应，它是糖的有氧氧化过程中最重要的限速酶，它也是变构酶，柠檬酸、ATP等是变构抑制剂，ADP、AMP、Pi、1, 6-二磷酸果糖等是变构激活剂，胰岛素可诱导它的生成。

(4)1.6 二磷酸果糖裂解反应 (cleavage of fructose 1,6 di/bis phosphate)
醛缩酶(aldolase)催化1.6-二磷酸果糖生成磷酸二羟丙酮和3-磷酸甘油醛，此反应是可逆的。

(5)磷酸二羟丙酮的异构反应 (isomerizati on of dihydroxyacet on ephosphate)
磷酸丙糖异构酶(triose phosphate isomerase)催化磷酸二羟丙酮转变为3—磷酸甘油醛，此反应也是可逆的。

到此1分子葡萄糖生成 2分子3-磷酸甘油醛，通过两次磷酸化作用消耗2分子ATP。

2•第二阶段：
(6)3-磷酸甘油醛氧化反应 (oxidation of glyceraldehyde-3-phosphate
此反应由3-磷酸甘油醛脱氢酶(glyceraldehyde 3— phosphatedehydrogenase催化3-磷酸甘油醛氧化脱氢
并磷酸化生成含有1个高能磷酸键的1,3-二磷酸甘油酸，本反应脱下的氢和电子转给脱氢酶的辅酶NAD+ 生成NADH+H+，磷酸根来自无机磷酸。

(7)1.3 —二磷酸甘油酸的高能磷酸键转移反应
在磷酸甘油酸激酶(phosphaglycerate kinase,PGK)催化下，1.3 —二磷酸甘油酸生成 3-磷酸甘油酸，同时其C1上的高能磷酸根转移给 ADP生成ATP,这种底物氧化过程中产生的能量直接将 ADP磷酸化生成ATP 的过程，称为底
物水平磷酸化(substrate level phosphorylation)。

此激酶催化的反应是可逆的。

(8)3-磷酸甘油酸的变位反应
在磷酸甘油酸变位酶(phosphoglycerate mutase)催化下3-磷酸甘油酸 C3 —位上的磷酸基转变到C2位上生成2-磷酸甘油酸。

此反应是可逆的。

(9)2-磷酸甘油酸的脱水反应
由烯醇化酶(enolase)催化，2-磷酸甘油酸脱水的同时，能量重新分配，生成含高能磷酸键的磷酸烯醇式丙酮酸(phosphoenoIpyruvate PEP)。

本反应也是可逆的。

(10)磷酸烯醇式丙酮酸的磷酸转移
在丙酮酸激酶(pyruvate kinase,PK)催化下，磷酸烯醇式丙酮酸上的高能磷酸根转移至ADP生成ATP,
这是又一次底物水平上的磷酸化过程。

但此反应是不可逆的。

丙酮酸激酶是糖的有氧氧化过程中的限速酶，具有变构酶性质，ATP是变构抑制剂，ADP是变构激活剂，
Mg2+或K+可激活丙酮酸激酶的活性，胰岛素可诱导 PK的生成，烯醇式丙酮酸又可自动转变成丙酮酸。

编辑本段糖酵解途径总结
在细胞液阶段的过程中，一个分子的葡萄糖或糖原中的一个葡萄糖单位，可氧化分解产生 2个分子的
丙酮酸，丙酮酸将进入线粒体继续氧化分解，此过程中产生的两对NADH+H+，由递氢体a磷酸甘油(肌
肉和神经组织细胞)或苹果酸(心肌或肝脏细胞)传递进入线粒体，再经线粒体内氧化呼吸链的传递，最后氢与氧结合生成水，在氢的传递过程释放能量，其中一部分以ATP形式贮存。

二、柠檬酸循环
1、丙酮酸脱氢酶复合体
又称丙酮酸脱氢酶系，是一种催化丙酮酸脱羧反应的多酶复合体,由三种酶(丙酮酸脱氢酶 E1、二氢硫
辛酸转乙酰基酶 E2、二氢硫辛酸脱氢酶 E3)和六种辅助因子(焦磷酸硫胺素、硫辛酸、FAD、NAD、CoA 和Mg离子)组成，在它们的协同作用下，使丙酮酸转变为乙酰CoA和CO2。

催化哺乳动物中使丙酮酸
转化为乙酰辅酶 A的唯一途径的酶，乙酰CoA抑制E2, NADH抑制E3，为竞争性抑制。

丙酮酸脱氢酶复合体催化的反应式是：
CH3 — CO—C00- + CoA~SH + NAD+ 宀 CH3 — CO~CoA + CO2 + NADH ;
△ G=-33kl/mol
大肠杆菌丙酮酸脱氢酶复合体相对分子质量约4, 600, 000,外形呈球状，其直径约为 30nm。

复合
物核心由24个二氢硫辛酸转乙酰基酶构成，24个丙酮酸脱氢酶和12个二氢硫辛酸脱氢酶环绕二氢硫辛酸
转乙酰基酶排列。

真核的丙酮酸脱氢酶复合体更为复杂。

在真核中，该复合物由60个丙酮酸脱氢酶和12 个二氢硫辛酸脱氢酶环绕 60个二氢硫辛酸转乙酰基酶排列而构成12面体。

除含有这些主要成分外，真核
生物的酶复合物还含有12个拷贝的蛋白质 X (一种无催化活性的、与二氢硫辛酸转乙酰基酶相似的蛋白
质)和1至3个拷贝的丙酮酸脱氢酶激酶和丙酮酸脱氢酶磷酸酶。

这后两种酶通过使该酶复合物磷酸化和去磷酸化调节其活性。

Ga2+使丙酮酸脱氢酶活化
2、柠檬酸合酶
编号：EC 2.331。

催化乙酰辅酶 A的甲基去质子而形成负碳离子，亲核攻击草酰乙酸的羰基碳缩合生成柠檬酰辅酶A，再经高能硫酯键水解，生成柠檬酸的酶。

催化来自糖酵解或其它异化反应的乙酰CoA与草酰乙酸缩合合成柠檬酸反应的酶。

因为由乙酰CoA游离出CoA是放能反应(△ G0' =.7千卡)，以致平衡趋于生成柠檬酸的方向。

此酶控制三羧酸循环的入口，受到多种调控，属调控酶。

它是变构酶，受NADH、ATP和a酮戊二
酸别构抑制，丙酮酰辅酶 A、琥珀酰辅酶 A与乙酰辅酶A竞争抑制，AMP可对抗ATP的抑制，起激活作用。

在肝脏和其它组织中成为三羧酸循环的限速步骤，是限速酶，存在于线粒体基质(mit-ochondrial matrix ) 中。

氟乙酰辅酶A :底物，形成氟柠檬酸，不能往下反应，称致死性合成
3、顺乌头酸酶
编号：EC 421.3。

一种含Fe-S簇的酶，称铁-硫蛋白或非血红素铁蛋白，在三羧酸循环中，催化从柠檬酸
经顺乌头酸生成异柠檬酸的可逆性异构化。

在pH7.0，25 C的平衡态时，柠檬酸：顺乌头酸：异柠檬酸=90: 4：6
4、异柠檬酸脱氢酶
有两种类型的酶：要求以NAD为辅酶的酶（EC1. 1. 1. 41）和要NADP的酶（EC1 . 1.1. 42）,两者
催化同一反应。

在胞液中以NADP+为辅酶，在线粒体内膜中以NAD+为辅酶。

异柠檬酸 +NAD （ P） +==a-酮戊二酸 +CO2+NAP （P） H+H4
在三羧酸循环中正常起作用的是要求 NAD为辅酶的酶，此酶是为ADP激活的变构酶。

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
以NAD+为辅酶的异柠檬酸脱氢酶需要 Mg2+或Mn2+激活。

只存在于线粒体中，另一种既可存在于线粒体，也可存在于细胞溶胶中。

能促进 C — C键的断裂，成为3 -裂解，它所断裂的 C — C键正是柠檬酸循环第一步反应中，进入循环的乙酰基中连接乙酰基的两个碳原子之间的键。

它是变构调节酶，受ADP变构激活。

ADP可以增强酶与底物的亲和力，该酶与异柠檬酸、Mg2+、NAD+、
ADP的结合有相互协同作用。

NADH、ATP对该酶起变构抑制作用。

细菌中的异柠檬酸脱氢酶受磷酸化的抑制
5、a -酮戊二酸脱氢酶复合体
完成a -酮戊二酸氧化脱羧成为琥珀酰COA的酶，是TCA中第二次氧化作用、脱羧过程， a -酮戊二酸脱氢酶复合体与丙酮酸脱氢酶复合体相似，由三种酶（a -酮戊二酸脱氢酶 E1、二氧硫辛酰转琥珀酰酶 E2 、
二氢硫辛酰脱氢酶 E3 ）和六种辅助因子（TPP、硫辛酸、COA、FAD、NAD+、Mg2+ ）组成，在它们的协同作用下完成a -酮戊二酸氧化脱羧成为琥珀酰COA。

a -酮戊二酸脱氢酶受其产物琥珀酰COA和NADH
的抑制，也同样受高能荷的抑制，因此当细胞中的ATP充裕时，柠檬酸循环进行的速度就减慢。

a -酮戊二酸脱氢酶不受磷酸化、去磷酸化共价修饰的调节作用。

6、琥珀酰COA合成酶
能催化琥珀酰 COA转化成琥珀酸，并产生GTP ,此过程是TCA中唯一底物水平磷酸化直接产生高能磷酸
化合物的步骤，底物磷酸化GTP+ADP生成GDP+ATP
琥珀酰CoA合成酶（succinatedehydrogenase）（或称琥珀酸硫激酶）催化琥珀酰 CoA转化为琥珀酸，琥珀酰CoA的硫酯键水解会释放出很多的自由能，这些能量可用于驱动 GTP（哺乳动物中）或ATP（植物
和一些细菌中）的合成。

琥珀酸脱氢酶催化琥珀酸脱氢生成延胡索酸
这是柠檬酸循环中的第三步氧化还原反应，带有辅基FAD的琥珀酸脱氢酶（succinatedehydrogenase）
催化琥珀酸脱氢生成延胡索酸（反丁烯二酸），同时使FAD还原为FADH2。

生成的FADH2再被辅酶Q氧化生成FAD，而辅酶Q还原为还原型辅酶 Q （QH2）。

QH2被释放到线粒体的基质中。

7、琥珀酸脱氢酶
编号：EC 1.3.99.1。

在三羧酸循环中催化琥珀酸脱氢生成延胡索酸的酶
琥珀酸脱氢酶（Succinatedehydrogenase,简称SDH）,黄素酶类，是线粒体内膜的结合酶，属膜结合酶，是连接氧化磷酸化与电子传递的枢纽之一，可为真核细胞线粒体和多种原核细胞需氧和产能的呼吸链提供电子，为线粒体的一种标志酶。

该酶以FAD作为其脱下电子的受体，而不是NAD+。

琥珀酸脱氢酶与FAD
的关系是以共价键相互连接，因此它是酶和辅基的关系。

很特别，因为一般FAD与酶以非共价键形式结
合。

尽管琥珀酸脱氢酶的作用是专一的，但丙二酸（与底物结构上很相似）可以与该酶结合，但酶不能催化其脱氢，因此丙二酸是琥珀酸的强抑制剂。

琥珀酸脱氢酶催化琥珀酸的脱氢具有严格的立体专一性。

琥珀酸脱氢酶与柠檬酸循环中的其它酶不同，是唯一嵌入到线粒体内膜的酶，是线粒体内膜的一个重要部
分，二其它酶大多存在于线粒体的基质。

是含铁-硫中心的黄素蛋白，琥珀酸脱氢酶是线粒体的一种标志酶，是连接氧化磷酸化与电子传递
的枢纽之一，可为真核细胞线粒体和多种原核细胞需氧和产能的呼吸链提供电子，其活性一般可作
为评价三羧酸循环运行程度的指标。

琥珀酸脱氢酶（Succinatedehydrogenase，简称SDH ），黄素酶
类，是线粒体内膜的结合酶，属膜结合酶，是连接氧化磷酸化与电子传递的枢纽之一，可为真核细
胞线粒体和多种原核细胞需氧和产能的呼吸链提供电子， 循环的关键酶，琥珀酸脱氢酶是反映线粒体功能的标志酶( 为评价三羧酸循环运行程度的指标，对于评价精子线粒体功能 有重要意义。

8、 延胡索酸酶
催化延胡索酸水化生成 L-苹果酸
延胡索酸酶(fumarase)(延胡索酸水化酶(fumaratehydratase))通过将 H20trans 立体特异添加到延胡索 酸双键上，催化延胡索酸水化生成 L-苹果酸，反应是可逆的。

延胡索酸也象柠檬酸一样是一个前手性分子， 当延胡羧酸被定位在酶的活性部位时，底物的双键只受到来自一个方向的攻击。

编号： EC 421.2。

柠檬 酸循环中的一种酶。

催化延胡索酸水化成苹果酸的可逆反应， 具有立体特异性，
正反应中只催化
反式双键的水化，
逆反应只催化形成苹果酸的
L-异构体。

延胡索酸酶(反丁烯二酸酶) fumarase 正式名称为延胡索酸水化酶( fumarate hydra — tase)，是催 化延胡索酸 +H28L -苹果酸可逆进行相互转变反应的酶， EC4 . 2 . 1. 2 •最适 pH=6.5-8.0。

底
物特异性非常严格，反应平衡偏右，生物界中广泛发现，可从肝脏、心肌、骨骼肌中提纯，从心肌
中提纯结晶化的延胡索酸酶分子量约 20万，由四个多肽亚基构成，是
三羧酸循环 的酶，因此存在 于线粒体基本结构中。

具有严格的立体专一性，因此形成的苹果酸只有
L-苹果酸 9、 苹果酸脱氢酶
催化L-苹果酸和草酰乙酸相互转变的酶。

以 NAD+为氢受体，编号为 EC 1.1.1.37;以NADP+为氢受体，
编号为 EC 1.1.1.82。

催化L-苹果酸脱氢并与草酰乙酸相互转化的酶。

(EC1 . 1. 1 . 37)。

以NAD+作为电子受体。

广义上也包 括以NAD+或NADP+作为受体而生成丙酮酸和碳酸的 苹果酸酶(EC1 . 1 . 1 . 38—40)。

与NADP+也有弱
反应，也可将其它羟酸脱氢。

广泛存在于 线粒体、细菌细胞膜上，为 三羧酸循环 中的一种酶。

由于酶的来
源不同，其某些性质也不一样。

苹果酸脱氢酶催化苹果酸氧化重新形成草酰乙酸，完成一轮柠檬酸循环
这是柠檬酸循环的最后一个反应， 也是循环中的第4步氧化还原反应。

L-苹果酸在以NAD +为辅酶的 苹果酸脱氢酶(malatedehydrogenase)催化下氧化生成草酰乙酸，同时 NAD +还原生成 NADH 反应是可 逆的。

糖有氧氧化分为两个阶段， 第一阶段 糖酵解途径 的调节在糖酵解部分已探讨过， 下面主要讨论第二 阶段丙酸酸氧化脱羧生成乙酰
-CoA 并进入三羧酸循环的一系列反应的调节。

丙酮酸脱氢酶复合体
、
柠檬酸合成酶、异柠檬酸脱氢酶和
a -酮戊二酸脱氢酶复合体是这一过程的限速酶。

？
丙酮酸脱氢酶复合体受别构调控也受化学修饰调控，该酶复合体受它的催化产物 ATP 、乙酰
-CoA 和NADH 有力的抑制，这种别构抑制可被长链 脂肪酸 所增强，当进入三羧酸循环的乙酰
-CoA
减少，而 AMP 、CoA 和NAD+堆积，酶复合体就被别构激活，除上述别位调节，在脊椎动物还有 第二层次的调节，即
酶蛋白的化学修饰， PDH 含有两个亚基，其中一个亚基上特定的一个丝氨酸
残基经磷酸化后，酶活性就受抑制，脱磷酸化活性就恢复，磷酸化
-脱磷酸化作用是由特异的磷酸
激酶和磷酸蛋白 磷酸酶分别催化的，它们实际上也是丙酮酸酶复合体的组成， 即前已述及的调节蛋
白，激酶受 ATP 别构激活，当 ATP 高时，PDH 就磷酸化而被激活，当 ATP 浓度下降，激酶活性也
降低，而磷酸酶除去
PDH 上磷酸，PDH 又被激活了。

？
对三羧酸循环中柠檬酸合成酶、 异柠檬酸脱氢酶 和a -酮戊二酸脱氢酶的调节，
主要通过产物的
反馈抑制来实现的，而三羧酸循环是机体产能的主要方式。

因此 ATP/ADP 与NADH/NAD+ 两者的
比值是其主要调节物。

ATP/ADP 比值升高，抑制柠檬酸合成酶和异柠檬酶脱氢酶活性，反之 ATP/ADP 比值下降可激活
上述两个酶。

NADH/NAD+ 比值升高抑制柠檬酸合成酶和
a —酮戊二酸脱
氢酶活性，除上述
ATP/ADP 与NADH/NAD+ 之外其它一些代谢产物对酶的活性也有影响，如
柠檬
酸抑制柠檬酸合成酶活性，而琥珀酰 -CoA 抑制a -酮戊二酸脱氢酶活性。

总之，组织中代谢产物决 定循环反应的速度，以便调节机体
ATP 和NADH 浓度，保证机体能量供给。

为线粒体的一种标志酶。

作为参与三羧酸 markerenzyme )之一，其活性一般可作 研究致奶牛酮缺乏症病理过程等具。