生物化学第四章课件.ppt
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1、第五节三羧酸循环(tricarboxylic acid cycle, TCA 循环),Company Logo,主要内容,三羧酸循环的化学历程 三羧循环及葡萄糖有氧氧化的化学计量和能 量计量 三羧循环的生物学意义 三羧酸循环的调控 草酰乙酸的回补反应(自学),Company Logo,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),三 个 阶 段,葡萄糖的有氧氧化过程,Company Logo,丙酮酸氧化脱羧生成乙酰CoA:,丙酮酸进入线粒体(mitochondrion),在丙酮酸脱氢酶系(pyruvate
2、 dehydrogenase complex)的催化下氧化脱羧生成乙酰CoA(acetyl CoA)。,丙酮酸脱氢酶系,NAD+ +HSCoA,NADH+H+ +CO2,*,Company Logo,E1 丙酮酸脱氢酶。催化丙酮酸的脱羧及脱氢,形成二碳单位乙酰基。具有辅基TPP。E2 二氢硫辛酸转乙酰基酶。催化二碳单位乙酰基的转移。具有辅基硫辛酸。E3 二氢硫辛酸脱氢酶。催化还原型硫辛酸氧化型。具有辅基FAD。,Company Logo,有5种辅酶,即TPP、硫辛酸、FAD、NAD和CoA,分别含有B1、硫辛酸、B2、PP、泛酸等维生素。当这些维生素缺乏将导致糖代谢障碍。,Company Lo
3、go,Company Logo,三羧酸循环(柠檬酸循环或Krebs循环)是指在线粒体中,乙酰CoA首先与草酰乙酸缩合生成柠檬酸,然后经过一系列的代谢反应,乙酰基被氧化分解,而草酰乙酸再生的循环反应过程。,1.三羧酸循环的反应历程,Company Logo,Company Logo,Company Logo,每经历一次TCA循环 有2个碳原子通过乙酰CoA进入循环,以后有2个碳原子通过脱羧反应离开循环。 有4对氢原子通过脱氢反应离开循环,其中3对由NADH携带,1对由FADH2携带。 产生1分子高能磷酸化合物GTP,通过它可生成1分子ATP。 消耗2分子水,分别用于合成柠檬酸(水解柠檬酰CoA)
4、和延胡索酸的加水。,2. TCA循环的总反应,Company Logo,三羧酸循环的关键酶是柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶和-酮戊二酸脱氢酶系。,Company Logo,由TCA循环产生的NADH和FADH2必须经呼吸链将电子交给O2,才能回复成氧化态,再去接受TCA循环脱下的氢。,产物NADH和FADH2的去路:,所以,TCA循环需要在有氧的条件下进行。否则NADH和FADH2携带的H无法交给氧,即呼吸链氧化磷酸化无法进行,NAD+及FAD不能被再生,使TCA循环中的脱氢反应因缺乏氢的受体而无法进行。,2. TCA循环的总反应,Company Logo,3 三羧循环的化学计量和能量计量,a、总
5、反应式: CH3COSCoA+3NAD+FAD+GDP+Pi+2H2O 2CO2+CoASH+3NADH+3H+ +FADH2+GTP,12ATP,1 GTP 3 NADH 1 FADH2,1:3,9ATP,1:2,2ATP,1ATP,b、三羧酸循环的能量计量,Company Logo,4 三羧酸循环的调控位点及相应调节物,a,b,c,调控位点 激活剂 抑制剂a 柠檬酸合成酶 NAD+ ATP (限速酶) NADH 琥珀酰CoA 脂酰CoAb 异柠檬酸 ADP ATP 脱氢酶 NAD+ NADHc -酮戊二酸 ADP NADH 脱氢酶 NAD+ 琥珀酰CoA,关键因素: NADH/NAD+ A
6、TP/ADP,Company Logo,5 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,循环中的中间物为生物合成提供原料; 如草酰乙酸、a-酮戊二酸可转变为氨基酸(Asp,Ala),琥珀酰CoA可用于合成叶绿素及血红素分子中的卟啉。,Company Logo,第六节 磷酸戊糖途径(pentose phosphate pathway, ppp),Company Logo,一、磷酸戊糖途径的反应历程二、磷酸戊糖途径的意义,主要内容,Company Logo,磷酸戊糖途径(pentose phosphate pathway,HMS)是指从
7、G-6-P脱氢反应开始,经一系列代谢反应生成磷酸戊糖等中间代谢物,然后再重新进入糖氧化分解代谢途径的一条旁路代谢途径。,Company Logo,第一阶段: 氧化反应 生成NADPH和CO2第二阶段: 非氧化反应 一系列基团转移反应 (生成3-磷酸甘油醛和6-磷酸果糖),磷酸戊糖途径的过程,Company Logo,化学计量,Company Logo,1. 产生大量的NADPH,为细胞的各种合成反应提供还原力 NADPH作为主要供氢体,为脂肪酸、固醇、四氢叶酸等的合成、氨的同化等反应所必需。,2. 途径中的中间物为许多化合物的合成提供原料 可以产生各种磷酸单糖。如磷酸核糖是合成核苷酸的原料,4
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- 生物化学 第四 课件
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