三羧酸循环与能量代谢

乙酰辅酶A
三羧酸循环 合成胆固醇 脂肪酸
酮 体（肝内） 参于肝脏的生物转化
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二、三羧酸循环
（一） （二）
概 念 途 径
2C + 4C 6C（三羧酸） 一次 三羧酸循环 彻底氧化分解一分子乙酰辅酶A
两次脱羧 —— 2 CO2 包括
四次脱氢 —— 3(2H)/ 3NADH 2H / FADH
ATP：3*3+1*2
递氢体
3、 CoQ 4、 Fe-S-Pr 5、 Cyt-Fe2+/ 3+（ b、c1、c、aa3 ）
（二）两条重要的呼吸链
递电子体
1、 NADH 氧化呼吸链
2、 FAD 氧化呼吸链
（ 组成、排列顺序、传递作用、两链汇合点 ）
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（Fe-S-Pr）
（2H）
FADH
NADH
FMN
（2H）
（Fe-S-Pr）
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碱基 ——腺嘌呤
A
P
磷酸
O
戊糖 ——核糖
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A
P ～ P ～ P O
碱基 核苷 核苷酸 磷 酸 腺嘌呤核苷
戊糖
一磷酸 腺苷 （ 一磷酸 AMP） 二磷酸 腺苷 （ADP） 三磷酸 腺苷（ATP）
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2H （NADH）
苹果酸
H2 O
延胡索酸
2H （FADH）
-酮戊二酸（5C）
E3
琥 珀 酸（4C）
CoA
GTP (ATP)
琥珀酰CoA（4C）
GDP + Pi
2H （NADH） CO2 E1 柠檬酸合成酶 E2 异柠檬酸脱氢酶 E3 -酮戊二酸脱氢酶
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三羧酸循环的特点
• 在有氧条件下转运，是产生还原当量的主要途径 • 三羧酸循环是单向不可逆转的 • 三羧酸循环的中间物质必需补充与更新
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二、氧化磷酸化（ATP生成的主要方式 ）
（一）
基本概念 代谢物脱下的氢由呼吸链传递给氧生成水(放能) 的过程， 与ADP磷酸化生成ATP（吸能）的过程 相偶联，称为氧化磷酸化 AH2 2H C D
能量
B O2 E F
能量
G H2O
ADP + Pi
ATP
ADP + Pi
ATP
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（ P / O 比值可反映ATP产生数 ）
（四） （五）
偶联机制 —— 化学渗透学说 影响氧化磷酸化因素
1、 ADP / ATP 的调节 2、 甲状腺激素 3、 氧化磷酸化抑制剂
CO 、CN-
FADH NADH FMN
能量
(- )
CoQ
Cyt-b
能量
c1
c
aa3
O2 H2O
氧 化 (放能 ) 偶 联
（二）ATP的作用
1.提供物质代谢和生命活动时所需的能量
2.转移生成其它三磷酸核苷
3.转移生成第二信使 (cAMP) ATP cAMP
ATP
UDP CDP GDP ～P
ADP
UTP CTP GTP
参与Gn合成 参与磷脂合成 参与Pr合成
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二、 ATP的利用和贮存
ATP + C (肌酸）
CK
ADP + C～P
三、 ATP的生成
（一）氧化磷酸化
—— ATP生成的主要方式 （二）底物水平磷酸化 —— ATP生成的次要方式
1、概念：通过代谢，在底物分子上形成一个高能键， 然 后 再 直 接 转 交 给 其 它 二 磷 酸 核 苷 (ADP) ， 生成相应的三磷酸核苷(ATP)的过程。
A 2、实例（三个）
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能量
ADP + Pi
ATP
ADP + Pi
ATP
ADP + Pi
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磷酸化 ATP （吸能 ）
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第四节
线粒体外NADH的氧化磷酸化
一、-磷酸甘油穿梭 （肌肉、神经组织）（A） 二、苹果酸穿梭 （心、肝）（B）
NADH
（ A）
FADH
NADH
（线粒体内）
H2 O
H2O
NADH （B）
（线粒体外）
二、代谢途径的特点 1、代谢途径中的限速酶 2、代谢途径的单向性 3、代谢途径的可调节性 4、代谢途径的区域化
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能量 代谢
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三、分解代谢的三个阶段
糖 原 第一阶段 葡萄糖 第二阶段 甘油 脂肪酸 氨基酸 脂 肪 蛋 白 质
乙酰CoA
CoA O2 H 2O
第三阶段
三羧酸循环
2H
氧化磷酸化
ATP
ADP+Pi
CO2
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乙酰CoA
CoA
三羧酸循环
2H CO2
氧化磷酸化
ADP+Pi ATP
O2
H2O
有机物
来自百度文库
O2 线粒体
CO2 + H2O + ATP
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第一节
三 羧 酸 循 环
一、乙酰辅酶 A 及其来源、去路
（一）乙酰辅酶 A
体内活性二碳化合物，也是高能化合物 是糖、脂、氨基酸代谢相互联系的枢纽物质 （二）乙酰辅酶 A 的来源与去路 葡 萄 糖 甘油 脂肪酸 氨 基 酸 酮 体（肝外）
（二）
偶联部位 FADH
NADH
FMN
CoQ
Cyt-b c1
能量
c
aa3
O2
H2O
氧 化 (放能) 偶 联
能量
能量
ADP + Pi
（三）
ATP
ADP + Pi
ATP
ADP + Pi
磷酸化 ATP（吸能）
实验依据 —— P/ O 比值 每消耗一克原子氧（生成一克分子水），所消耗 无机磷的克原子数（合成ATP的克子数）。
一次底物磷酸化产能 —— 1 ATP
特 点 （四） 生理意义 高效产能、共同熔炉、互通有无 —— 是糖、脂、氨基酸在体内高效产能的共同途径 也是上述物质在体内互相转变的代谢枢纽
（三）
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第二节
（一）ATP
能量(ATP)代谢
一、 ATP及其作用 —— 三磷酸腺苷，体内最重要的高能化合物， 是各种生命活动能量的直接供应者 也是生物体内能量的载体(携带者和转递者)
CoQ 2e +
2H
（2H）
Cyt-b
c1
c
（2e）O2
aa3
（Fe-S-Pr）
O2- H O 2
FADH NADH FMN CoQ Cyt-b c1
c
aa3
O2 H2O
参与的呼吸酶有四种 —— 不需氧脱氢酶（NADH脱氢酶） 黄素蛋白酶（琥珀酸脱氢酶） CoQ -- Cyt-C 脱氢酶 Cyt-aa 氧化酶（细胞色素氧化酶）
B～P ADP
C ATP
第三节
一、呼吸链
线粒体生物氧化体系 （呼吸链）
代谢物脱下的氢由递氢（电子）体传递给氧生成水， 这种按一定顺序排列的反应链， 与摄取氧的呼吸过程 有关，称为呼吸链。 AH2 2H C D E F G B O2 H2O
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（一）
呼吸链的组成 及其作用
1、NAD+、NADP+ （不需氧脱氢酶的辅酶） 2、 FAD、FMN （黄素蛋白类的辅酶）
* A、B分别为两条穿梭途径
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乙酰辅酶 A 的结构示意 -----
CH3 - COOH CH3 - CO -
HS -CoA - S -CoA
CH3 - CO ～ S -CoA
高能硫酯键
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乙酰CoA（2C）
E1 草酰乙酸（4C）
CoA
柠 檬 酸（6C） 异柠檬酸（6C）
E2
2H （NADH） CO2
热烈欢迎 光临指导
第 四 章 三羧酸循环和能量代谢
—— 第一节 第二节 第三节 概 述 三 羧 酸 循 环 能量(ATP)代谢 线粒体生物氧化体系
第四节
线粒体外NADH的氧化磷酸化
概 述 ——
一、新陈代谢 （物质代谢和能量代谢）
物质 分解代谢 大分子分解为小分子 释放能量 代谢 合成代谢 小分子合成为大分子 需要能量