第九章糖代謝CarbohydrateMetabolism

主要內容：

糖的分解代謝合成代謝糖代謝的調控

(掌握糖分解代謝的全過程及其調控因素)細胞呼吸代謝(二)三羧酸循環(tricarboxylicacidcycle)1、定義：糖酵解的最終產物丙酮酸，在有氧條件下進入線粒體，通過一個包括三羧酸和二羧酸的循環逐步脫羧脫氫，徹底氧化分解，這一過程稱為三羧酸循環。該循環也被稱為檸檬酸循環(citricacidcycle)或者Krebs循環(Krebscycle;以它的發現者HansKrebs爵士的姓氏命名)。在線粒體基質中進行；反應過程的酶，除了琥珀酸脫氫酶是定位于線粒體內膜外，其余均位于線粒體基質中。2、反應場所3、概述3.1葡萄糖的有氧分解包括三個部分4、丙酮酸進入三羧酸循環的準備階段----形成乙酰輔酶-CoA①總反應式②丙酮酸脫氫酶Mg2+丙酮酸脫羧酶（也叫丙酮酸脫氫酶）丙酮酸脫氫酶復合物三種酶的功能:（1）丙酮酸脫氫酶（也稱丙酮酸脫羧酶）:

輔基TPP，E1。

功用：

Py2c單位

脫羧（2）二氫硫辛酸轉乙酰基酶：輔基硫辛酰胺（或稱硫辛酸），E2。

功用：氧化2C單位，并將2C單位先轉到硫辛酰胺上，再轉到CoA上。

（3）二氫硫辛酸脫氫酶：輔基FAD，E3。

功用：Red型硫辛酰胺→OX型硫辛酰胺

③催化丙酮酸轉變為乙酰CoA的反應步驟

（1）Py+TPP羥乙基-TPP+CO2

E1（2）羥乙基-TPP乙酰基-硫辛酰胺

OXE2（3）乙酰基-硫辛酰胺＋CoA乙酰CoA+硫辛酰胺

E2（4）Red型硫辛酰胺OX型硫辛酰胺

E3（5）步驟1丙酮酸和E1結合的TPP反應步驟2脫去CO2后，二碳單位從TPP轉移到硫辛酰胺

步驟3乙酰CoA的生成4、丙酮酸脫氫酶復合物的活性調節

（1）產物抑制：

丙酮酸氧化脫羧的二個產物乙酰CoA和NADH都抑制丙酮酸脫氫酶復合物。

（2）核苷酸的反饋調節：

一般來說高的能荷抑制產生ATP的途徑

ATP水平高時，丙酮酸脫氫酶復合物活性↓，丙酮酸氧化脫羧減慢。（3）可逆磷酸化作用的共價調節

丙酮酸脫氫酶＋3ATP

丙酮酸脫氫酶-3P＋3ADP

磷酸酶

（有活性）

（無活性）

激酶①檸檬酸的形成限速酶②經由順烏頭酸形成異檸檬酸烏頭酸酶⑤琥珀酰輔酶A轉化成琥珀酸⑥琥珀酸氧化成延胡索酸⑦延胡索酸水化生成蘋果酸⑧蘋果酸氧化生成草酰乙酸反應①③④不可逆第一階段總結：

C鏈延長，脫水加水，脫氫脫羧（產生了NADH和CO2）。

二個調控點：Cit合酶，異Cit脫氫酶

。草酰乙酸（OAA）→α-酮戊二酸（α-KGA）6、三羧酸循環總結第二階段總結：

氧化脫羧（產生了NADH和CO2），脫去CoA的反應（合成了ATP），由5C二羧酸變成了4C二羧酸。

α-KGA→琥珀酸（succinate,Suc）第三階段總結：

脫氫（產生了FADH2），加水，脫氫（產生了NADH），至此從OAA開始又回到了OAA，完成了一次循環。

琥珀酸→草酰乙酸三羧酸循環的總反應式

CH3COSCoA＋3NAD＋＋FAD＋GDP＋Pi＋2H2O

2CO2＋3NADH＋3H＋＋FADH2＋GTP＋CoASH

一輪三羧酸循環的產物三羧酸循環中有三步反應是不可逆的

（1）Cit的合成

（2）Isocit異檸檬酸的氧化脫羧（3）

α-KGA的氧化脫羧

所以TCACycle是單方向進行，不能逆轉。

三羧酸循環的能量賬

7、三羧酸循環的生理意義：

（1）供能。

（2）為生物合成提供了中間物。

（3）TCACycle不僅是糖代謝的重要途徑，而且也是脂類化合物和蛋白質最終氧化成CO2和H2O的重要途徑。

（4）TCACycle是CO2的重要來源之一。

三羧酸循環在合成代謝中的作用

①.丙酮酸在丙酮酸羧化酶催化下形成草酰乙酸，需要生物素為輔酶。8.丙酮酸羧化支路（回補途徑）②、磷酸烯醇式丙酮酸在磷酸烯醇式丙酮酸羧化激酶的催化下形成草酰乙酸。在大腦和心臟中存在這個反應。③.天冬氨酸及谷氨酸的轉氨作用可以形成草酰乙酸和α-酮戊二酸。異亮氨酸、纈氨酸、蘇氨酸和甲硫氨酸也會形成琥珀酰CoA。轉氨作用（transamination）(Donoraminoacid)(Newaminoacid)(Newketoacid)(Accepterketoacid)(transaminase)9.三羧酸循環的調節①三羧酸循環中的三個調控酶

（1）OAA+乙酰CoA→Cit，Cit合酶，限速酶，受琥珀酰CoA、NADH、ATP和脂酰CoA的抑制。

（2）異Cit→α-KGA,異Cit脫氫酶，ADP是別構激活劑，ATP和NADH是抑制劑。

（3）α-KGA→琥珀酰CoA，α-KGA脫氫酶被反應產物琥珀酰CoA和NADH抑制，也被高的能荷抑制。

三羧酸循環中最主要的調控物質是底物乙酰CoA和草酰乙酸，以及它的產物NADH。2.底物和產物對三羧酸循環的調節

3.Ca2+對三羧酸循環的調節

Ca2+激活丙酮酸脫氫酶磷酸酶，從而激活丙酮酸脫氫酶復合物，產生乙酰CoA。Ca2+還激活異檸檬酸脫氫酶和α-酮戊二酸脫氫酶。三羧酸循環的調控三羧酸循環酶主要有8個，你記住了嗎？依次為檸檬酸合成酶、順烏頭酸酶、異檸檬酸脫氫酶、α－酮戊二酸脫氫酶、琥珀酰CoA合成酶、琥珀酸脫氫酶、延胡索酸