第七章糖類代謝1

第一節(jié)

雙糖和多糖的分解一、蔗糖的分解

蔗糖是光合作用的產(chǎn)物，是糖積累貯存的形式，在植物體內(nèi)也以蔗糖形式進(jìn)行運(yùn)輸?shù)?。主要通過蔗糖酶的作用，這個(gè)酶也稱轉(zhuǎn)化酶，在植物中廣泛存在。蔗糖+H2O＝＝葡萄糖+果糖

1.蔗糖的水解S+H2O==G+F

蔗糖酶也叫轉(zhuǎn)化酶，屬第三大酶類，蔗糖的比旋光度是[α]20D=+66.50，α-葡萄糖是+52.20，β-果糖是-930,而混合物的[α]20D=-20.40，因?yàn)樾獍l(fā)生了變化，所以叫蔗糖酶為轉(zhuǎn)化酶，轉(zhuǎn)化酶是不可逆反應(yīng)。C12H22O11+H2OC6H12O6+C6H12O6

蔗糖D-GlcD-Fru[α]D+66.4o+52.5o-92o[α]

-20o右旋左旋蔗糖+UDPorADP＝＝UDPG(ADPG)+果糖

這是由蔗糖合酶催化的可逆反應(yīng)，總反應(yīng)有利于逆向反應(yīng)。

UDPGorADPG，為淀粉的合成提供糖基。2、

蔗糖合酶途徑淀粉是植物的貯藏多糖，在質(zhì)體中形成，最終形成固體的淀粉粒。結(jié)構(gòu):天然顆粒狀，外層支鏈75-85%，內(nèi)層直鏈15-25%。二、淀粉和糖原的分解1、淀粉的酶水解淀粉的酶促降解可通過二種途徑，一是水解途徑；二是磷酸解途徑，產(chǎn)物也不相同。淀粉的酶促水解直鏈淀粉分子內(nèi)只需水解a-1,4糖苷鏈，就可徹底水解為葡萄糖，而支鏈淀粉則需要水解a-1,4糖苷鏈、a-1,6糖苷鏈才能徹底水解為G，參與淀粉水解的有a-淀粉酶、β-淀粉脫支酶、麥芽糖酶、異麥芽糖酶。

A:

a-淀粉酶：為淀粉內(nèi)切酶，其作用方式是在淀粉分子內(nèi)任意水解a-1,4糖苷鏈。產(chǎn)物：直鏈：G，麥芽糖麥芽三糖支鏈：G，麥芽糖，1－6糖苷鍵，a-極限糊精B:β-淀粉酶：淀粉外切酶水解a-1,4糖苷鏈，作用有嚴(yán)格的順序性，只能從淀粉的非還原端開始。直鏈淀粉水解后生成定量的β-麥芽糖，而支鏈淀粉除生成麥芽糖外，還生成帶有許多分支的不再被β-淀粉酶水解的β-極限糊精。

a-淀粉酶只有當(dāng)種子萌發(fā)時(shí)才被誘導(dǎo)合成，只存在于發(fā)芽的種子(谷類)中，β-淀粉酶分布很廣，除存在于休眠的谷類種子中外，在大豆、塊莖、塊根等器官中均有分布。谷類種子萌發(fā)時(shí)，先由a-淀粉酶作用，后經(jīng)β-淀粉酶作用。兩種酶對(duì)溫度和pH的敏感性有所不同。

a-淀粉酶：

70℃(<15’)耐受，pH3.3敏感。β-淀粉酶：

70℃失活，

pH3.3耐受。

極限糊精：指支鏈淀粉經(jīng)α和β-淀粉酶消化后，仍然存在著帶支鏈的核心部分。糊精分子的大小可以用碘試劑，大分子糊精（淀粉）與碘作用是蘭色糊精，再小一點(diǎn)的與碘液作用是紅色糊精，麥芽糖、葡萄糖與碘液作用是消色糊精。

C:脫支酶(R酶)

上述兩種酶作用的支鏈淀粉,均留有根限糊精中都帶有1,6糖苷鍵，由脫支酶水解，得到不帶分支的葡聚糖繼續(xù)由a,β-淀粉酶水解，生成麥芽糖、異麥芽糖和葡萄糖。

D:麥芽糖酶和異麥芽糖酶:

該酶與淀粉酶同時(shí)存在，因此植物體內(nèi)很少積累麥芽糖。

2.淀粉的磷酸解淀粉磷酸化酶加無機(jī)磷酸降解生成G-1-P的過程稱為磷酸解。降解時(shí)從非還原端加磷酸切斷a-1,4糖苷鏈，該酶不能水解a-1,6糖苷鏈，支鏈淀粉只能被降解至離分支點(diǎn)5-6個(gè)葡萄糖殘基處，生成許多短分枝的淀粉磷酸化酶極限糊精，在脫支酶的配合下，則可完全分解生成G-1-P。(G)n淀粉+H3PO4G-1-P+(G)n-13.糖原的磷酸解降解糖原的糖原磷酸化酶是限速酶，有活性和非活性兩種形式，分別稱為糖原磷酸化酶a，糖原磷酸化酶b，兩者在一定條件下可相互轉(zhuǎn)變。

在磷酸化酶a的作用下從糖原的非還原性端逐個(gè)加磷酸切下Glucose生成G-1-P，切至離分支點(diǎn)4個(gè)Glucose殘基處停止然后由a-1,4糖苷轉(zhuǎn)移酶將abc三個(gè)Glucose殘基轉(zhuǎn)移到d上形成新的a-1,4糖苷鏈,最后由脫支酶水解a-1,6糖苷鏈。切下的直鏈部分仍由磷酸化酶a來磷酸解。一、酵解與發(fā)酵:

1.酵解是酶將G降解成丙酮酸并伴隨著生成ATP的過程，它是動(dòng)物、植物、微生物細(xì)胞中G分解產(chǎn)生能量的共同代謝途徑。

第二節(jié)糖酵解在好O2的有機(jī)體中，酵解生成的丙酮酸進(jìn)入線粒體，經(jīng)TCA徹底氧化成CO2和H2O，酵解生成的NADH經(jīng)呼吸鏈氧化而產(chǎn)生ATP和H2O，所以，酵解是氧化磷酸和TCA的前奏。若供氧不足，NADH把丙酮酸還原成乳酸。

2.發(fā)酵:厭氧有機(jī)體(如酵母或其它微生物)把酵解生成的NADH中的H交給丙酮酸脫羧生成的乙醛，使之形成乙醇（酒精發(fā)酵），這個(gè)過程稱為生醇發(fā)酵。若把H交給丙酮酸則生成乳酸(乳酸發(fā)酵)。二、酵解途徑

從G開始，酵解全過程共有10步，可分為兩個(gè)階段，前5步為準(zhǔn)備階段，這期間G通過磷酸化分解成C3糖，每分解一個(gè)已糖分子消耗又分子ATP，后5步為產(chǎn)生ATP的貯能階段。

1．G被ATP磷酸化而形成G-6-P

已糖激酶:這是酵解途徑的第一個(gè)調(diào)節(jié)酶、肌肉中已糖激酶是一個(gè)別構(gòu)酶，被G-6-P抑制，葡萄糖激酶，存在肝細(xì)胞，不被G-6-P抑制。2.

G-6-P轉(zhuǎn)化F-6-P:這是一個(gè)同分異構(gòu)化反應(yīng)，反應(yīng)偏向左邊，由于下一步反應(yīng)是不可逆，反應(yīng)仍向生成F-6-P方向進(jìn)行。3.

F-1,6-2P的生成(FDP)

這一步是酵解反應(yīng)中的關(guān)鍵步驟:酵解的速度決定于6-磷酸果糖激酶的活性，因此它是一個(gè)限速酶。MW3400的四聚體是一個(gè)別構(gòu)酶，ATP抑制效應(yīng)、檸檬酸、脂肪酸時(shí)加強(qiáng)抑制。AMP、ADP、無機(jī)磷酸增加酶活。4.

F-1,6-2P裂解成3-磷酸甘油醛和磷酸二羥丙酮。F-1,6-2P在1,6-二磷酸果糖醛縮酶的催化下，使C3和C4之間鏈裂解，產(chǎn)生二個(gè)三碳糖、一個(gè)酮糖、DHAP一個(gè)醛糖、3-磷酸甘油醛。該反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)自由能△G0’=+23.85KJ.mol-1,平衡有利于逆反應(yīng)方向，醛縮酶的名稱就是由此而來。5.

磷酸三碳糖的同分異構(gòu)化酵解途徑只有3,-磷酸甘油醛進(jìn)入,，DHAP則不能。在異構(gòu)酶的催化下迅速轉(zhuǎn)化成3-磷酸甘油醛。雖然平衡偏向左邊，但異構(gòu)酶催化的速度極快，每分鐘能轉(zhuǎn)化十萬個(gè)分子，滿足下一步需要也使反應(yīng)實(shí)際上向右進(jìn)行。上述酵解的前5步需消耗2分子ATP，產(chǎn)生2分子3-磷酸甘油醛。6.

3-磷酸甘油醛氧化成1,3-二磷酸甘油酸磷酸甘油醛脫氫酶所催化

+NAD++Pi+NADH+H△

G0’=-43.2KJ/mol-13-磷酸甘油醛在脫氫酶催化下醛基上脫氫發(fā)生氫化，這是一個(gè)高度放能反應(yīng)。釋放的自由能一方面促進(jìn)輔酶NAD還原，另一方面又通過磷酸化作用在分子內(nèi)形成一個(gè)高能磷酸基團(tuán)。

７．1,3-二磷酸甘油酸→

3-磷酸甘油酸

上述反應(yīng)放能49.38KJ/mol-1，其中7.3千卡/mol轉(zhuǎn)到ADP中，共產(chǎn)生2分子ATP，實(shí)際放能18.85KJ.mol-1。這是糖酵解中首次放能。

通過底物氧化形成高能磷酸基團(tuán)直接轉(zhuǎn)移給ADP偶聯(lián)生成ATP，這種ATP生成的方式稱為底物磷酸化。8.

3-磷酸甘油酸→

2-磷酸甘油酸。磷酸甘油酸變位酶將C3的磷?；浦罜2，凡能催化分子內(nèi)化學(xué)功能團(tuán)的位置移動(dòng)的酶稱為變位酶。G0’=+4.6KJ/mol這是個(gè)吸能反應(yīng)，由于下一步反能,所以反應(yīng)向右進(jìn)行。9.磷酸烯醇式丙酮酸PEP的形成烯醇化酶催化，脫去H2O生成PEP。2-磷酸甘油酸分子內(nèi)脫水形成雙鍵，第二個(gè)C2被氧化,C3被還原,分子內(nèi)能重新分配，C2上的低能(P)變成高能(P)。PEP中的∽(P)△G0’=-62.1KJ/mol+H2O10.丙酮酸的形成:PEP經(jīng)丙酮酸激酶催化將∽(P)轉(zhuǎn)移給ADP,形成ATP。丙酮酸激酶是一個(gè)別構(gòu)酶，是一個(gè)重要的調(diào)節(jié)酶。長(zhǎng)鏈脂肪酸、乙酰COA、ATP和Ala抑制該酶活性，F(xiàn)-1,6-2P活化此酶。歸納EMP途徑中的反應(yīng)：1、磷酸基團(tuán)的轉(zhuǎn)移：G+ATP→G-6-P+ADP

F-6-P+ATP→FDP+ADP1-3-DPG+ADP→3-PGA+ATPPEP+ADP→Enol-Pyr+ATP

2、磷酸基團(tuán)的移位：磷酸在一個(gè)分子內(nèi)從一個(gè)基團(tuán)轉(zhuǎn)移到另一個(gè)基團(tuán)上，EMP途徑中只有一次:

3PGA→2PGA。3、異構(gòu)化作用：糖有醛酮異構(gòu)，發(fā)生異構(gòu)的有2步：G-6-P→F-6-PDHAP→G-3-P4、脫水反應(yīng)：

2磷酸甘油酸在烯醇化酶作用下脫水生成磷酸烯醇式丙酮酸，整個(gè)過程只有一次：

2PGA→2PEP+H2O。5、醇醛裂解作用（或醇醛縮合作用）

1,6FDP→G-3-P+DHAP

6、氧化作用：G-3-P+NAD+→1,3-DPG+NADH三、酵解過程ATP的合成

及生理意義生理意義:(1)

1分子G經(jīng)酵解生成2分子ATP(e.g：休克，供O2不足)缺氧時(shí)供能。(2)

是糖類物質(zhì)分解的通道。(3)有三個(gè)不可逆反應(yīng)，但其它反應(yīng)均是可逆的，它為糖異生作提供基本途徑，是糖類物質(zhì)合成與分解的通道。(4)代謝中間產(chǎn)物是合成其它物質(zhì)的原料。限速酶:催化一系列化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)速度最慢的酶，也是這一系列反應(yīng)中關(guān)鍵酶。四、糖酵解的調(diào)節(jié):在糖酵解的化學(xué)歷程中，有三個(gè)不可逆反應(yīng):(1)已糖激酶;(2)磷酸果糖激酶;(3)丙酮酸激酶是糖酵解的限速反應(yīng)，這三種酶激酶均為別構(gòu)酶，其活性受變構(gòu)劑調(diào)節(jié)，其中最關(guān)鍵的酶是磷酸果糖激酶，是糖酵解中主要控制部位，此外3-磷酸甘油醛脫氫酶也是別構(gòu)調(diào)節(jié)酶。是最關(guān)鍵的限速酶

(1)ATP是該E的底物也是變構(gòu)調(diào)節(jié)物，高濃度的ATP會(huì)降低E對(duì)6-磷酸果糖的親和力，ATP與E的調(diào)節(jié)位點(diǎn)結(jié)合，ATP的抑制作用可被AMP逆轉(zhuǎn)，這是細(xì)胞在能量水平的調(diào)節(jié):ATP/AMP比值高細(xì)胞處于高能荷狀態(tài)，此酶沒有活性，糖酵解作用降低，一旦ATP消耗，細(xì)胞能荷降低，該E活性恢復(fù)，增加酵解。

1.

磷酸果糖激酶調(diào)節(jié):(2)檸檬酸可增加ATP對(duì)酶的抑制作用，檸檬酸是TCA中的第一個(gè)產(chǎn)物，也是許多物質(zhì)生物合成的前體，高含量的檸檬酸是碳骨架過剩的信號(hào)，因此葡萄糖就不進(jìn)一步酵解。

(3)該酶還可被H+抑制，它可防止骨肉中形成過量乳酸而使血液酸中毒。2.已糖激酶的調(diào)控:

二磷酸果糖激酶被抑制，造成底物G-6-P的積累，進(jìn)一步抑制已糖激酶的活性。在復(fù)雜的代謝途徑中G-6-P還可轉(zhuǎn)化成糖原或戊糖，因此已糖激酶不是酵解的關(guān)鍵反應(yīng)步驟。3.丙酮酸激酶的調(diào)節(jié):酵解途徑中第三個(gè)不可逆步驟

(1)F-1,6-2P果糖使丙酮酸激酶活化,使其與磷酸果糖激酶催化加速相協(xié)調(diào),接受大量代謝中間物，因此加速酵解。PEP+ADP+H+

→

丙酮酸+ATP

(2)酵解產(chǎn)物丙酮酸合成的Ala也可以別構(gòu)抑制這個(gè)酶的活性，這是生物合成前體過剩的信號(hào)。4．3-磷酸甘油醛脫氫酶:

NAD+激活，促進(jìn)脫氫，加速酵解，反之減低酵解速度。五抑制劑碘乙酰胺3-磷酸甘油醛脫氫酶氟化物烯醇化酶糖異生的途徑不是簡(jiǎn)單的酵解途徑逆轉(zhuǎn)，從丙酮酸到葡萄糖的代謝中有7步是共同的可逆步驟，只有3步是不可逆步驟，它們由另一些酶來催化。糖的異生有特殊的調(diào)控酶，需要ATP供能，以保證合成途徑的進(jìn)行。因此必須克服從丙酮酸到葡萄糖3個(gè)不可逆反應(yīng)中的能量障礙。六、葡萄糖的異生作用1.

丙酮酸生成PEP兩步反應(yīng)：

A．丙酮酸生成草酰乙酸。由丙酮酸羧化酶催化，這個(gè)酶的羧化作用需要ATP和二價(jià)離子Mg2+、Mn2+等參加。

此酶還需要生物素為輔酶，生物素在ATP供能情況下與CO2結(jié)合生成N-1-羧化生物素，然后轉(zhuǎn)移羧基給丙酮酸生成草酰乙酸。酶—生物素+ATP+HCO3-

→酶-生物素∽CO2-+APP+Pi

酶-生物素∽CO2-+丙酮酸

→酶-生物系+草酰乙酸。丙酸酸羧化酶存在于線粒體內(nèi)，胞質(zhì)中的丙酮酸必須進(jìn)入線粒體內(nèi)才能進(jìn)行羧化反應(yīng)，該反應(yīng)自由能變化不大，容易逆轉(zhuǎn)。Ｂ．由PEP羧化激酶催化草酰乙酸與GTP反應(yīng)，使草酰乙酸脫羧生成PEP:這一反應(yīng)在胞質(zhì)中進(jìn)行的，線粒體中的草酰乙酸不能越過膜到胞質(zhì)中，需要轉(zhuǎn)氨作用轉(zhuǎn)變成ASP后，再轉(zhuǎn)運(yùn)到胞質(zhì)中，復(fù)經(jīng)過轉(zhuǎn)氨作用重新生成草酰乙酸，實(shí)現(xiàn)草酰乙酸由線粒體向胞質(zhì)的轉(zhuǎn)移。2.

F-1,6-P轉(zhuǎn)變成F-6-PPEP沿酵解途徑逆向反應(yīng)生成F-1,6-P，然后由二磷酸果糖酯酶催化磷酸水解實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)變。

這個(gè)酶是一個(gè)別構(gòu)酶，AMP為負(fù)效應(yīng)物，是磷權(quán)利要糖激酶的正效應(yīng)物，故AMP濃度的變化可同時(shí)調(diào)節(jié)兩個(gè)相反的過程。生物體內(nèi)糖過多消耗或不足時(shí)，AMP濃度降低，有利于上述反應(yīng)進(jìn)行，促進(jìn)非糖有機(jī)物向葡萄糖轉(zhuǎn)變。3.G-6-P轉(zhuǎn)變成葡萄糖七、丙酮酸的去路

1.糖酵解產(chǎn)生的丙酮酸在有O2存在條件下，首先氧化脫羧生成乙酰CoA，而后經(jīng)TCA循環(huán)徹底氧化生成CO2和H2O，并產(chǎn)生很多的ATP。

2.

丙酮酸的無氧降解:(1)EMP途徑生成的丙酮酸在厭氧酵解時(shí)，乳酸桿菌、肌肉由于劇烈運(yùn)動(dòng)暫時(shí)缺氧狀態(tài)，呼吸、循環(huán)系統(tǒng)機(jī)能障礙暫時(shí)供氧不足時(shí)，丙酮酸接受了磷酸甘油醛脫氫酶形成的NADH上的氫，在乳酸脫氫酶催化下，形成乳酸。

總反應(yīng):G+2Pi+2ADP→2乳酸+2ATP+2H2O(2)生成乙醇:在酵母菌或其他微生物中，丙酮酸可經(jīng)丙酮酸脫羧酶的催化，以B1(TPP)(焦磷酸硫胺素)為輔酶，脫羧變成乙醛，繼而在醇脫氫酶的催化下，由NADH還原形成乙醇。

葡萄糖進(jìn)行乙醇發(fā)酵的總反應(yīng)式為:G+2Pi+2ADP+2H+

→2乙醇+2CO2+2ATP+2H2O第三節(jié)

三羧酸循環(huán)TCA大多數(shù)動(dòng)、植物和微生物，在有氧情況下將酵解產(chǎn)生的丙酮酸氧化脫羧形成乙酰CoA。乙酰CoA經(jīng)一系列氧化、脫羧，最終生成CO2和H2O，并產(chǎn)生能量的過程稱三羧酸循環(huán)，又簡(jiǎn)寫為TCA。部位：細(xì)胞器、線粒體。

通過一系列實(shí)驗(yàn)的總結(jié)，1937年Krebs提出了TCA。后來發(fā)現(xiàn)這一途徑在動(dòng)、植、微生物中普遍存在，不僅是糖分解代謝的主要途徑，也是脂肪、蛋白質(zhì)分解代謝的最終途徑，具有重要的生理意義，為此Krebs于1953年獲諾貝爾獎(jiǎng)，并被稱為TCA循環(huán)之父。Sir

Hanskrebs(1900-1981)

一.

丙酮酸的有氧降解:

丙酮酸進(jìn)入線粒體內(nèi)，在丙酮酸脫氫酶系的催化下，經(jīng)脫羧并脫氫氧化生成乙酰CoA和NADH，總反應(yīng)如下:

丙酮酸脫氫酶系丙酮酸+NAD++輔酶A

→乙酰CoA+CO2+NADH

參加反應(yīng)的輔助因子:

TPP、NAD+、CoA、FAD、Mg2+、硫辛酸。

丙酮酸脫氫酶系:多酶復(fù)合體丙酮酸脫氫酶二氫硫辛酸乙酰轉(zhuǎn)移酶二氫硫辛酸脫氫酶E．coli丙酮酸脫氫酶復(fù)合體由3種酶(丙酮酸脫氫酶E1、二氫硫辛酸轉(zhuǎn)乙酰酶E2、二氫硫辛酸脫氫酶E3)組成。該復(fù)合體共含12個(gè)E1二聚體、24個(gè)E2和6個(gè)E3二聚合體，以非共價(jià)鍵維系。

丙酮酸脫氫酶系

(1)

丙酮酸脫羧形成羥乙基-TPP丙酮酸與脫羧酶上的TPP連接，發(fā)生親核攻擊脫羧,產(chǎn)生羥乙基-TPP。

(2)二氫硫辛酸乙酰轉(zhuǎn)移酶使羥乙基氧化成乙?；?，并將乙?；耙粋€(gè)H原子轉(zhuǎn)移到硫辛酸上，PDH復(fù)原。

(3)二氫硫辛酸乙酰轉(zhuǎn)移酶將乙酰基轉(zhuǎn)移到COA形成乙酰COA，輔酶硫辛酸被還原成二氫硫辛酸。

(4)脫H酶將二氫硫辛酸脫H氧化成硫辛酸，脫下的氫被輔基FAD接受生成FADH2DLT復(fù)原。

(5)在脫H酶作用下，F(xiàn)ADH2脫H氧化，H被NAD接受生成NADH+H+，從而完成丙酮酸氧化脫羧的全過程。二、三羧酸循環(huán)的途徑:1.

檸檬酸的形成:這是一個(gè)調(diào)控酶、限速反應(yīng)?！鱃0’=-32.22KJ/mol，是高度放能的不可逆反應(yīng)。檸檬酸合酶為別構(gòu)酶，乙酰CoA、草酰乙酸為正效應(yīng)劑,NADH和琥珀酰CoA為負(fù)效應(yīng)劑。2.

異檸檬酸的形成:

由烏頭酸酶催化，脫水，然后又加水，從而致改變分子內(nèi)OH-和H+的位置生成異檸檬酸，這兩個(gè)反應(yīng)由同一個(gè)酶催化?！鱃0’=+8.4KJ/mol△G0’=-2.1KJ/mol3.a-酮戊二酸的形成:調(diào)節(jié)酶,限速反應(yīng)

△G0’=-8.4KJ/mol,△G0’=-20.93KJ/mol

這是三羧酸循環(huán)中第一次氧化作用，異檸檬酸脫H酶催化，這個(gè)酶是別構(gòu)酶，被NADH和ATP抑制，NAD+、Mg++、Mn++活化。兩步反應(yīng)。４.

a-酮戊二酸生成琥珀酰輔酶A

5.琥珀酸的形成，并產(chǎn)生GTP。

琥珀酰CoA合成酶琥珀酰輔酶A+Pi+GDP

→琥珀酸+GTP+CoA

△G0’=-33.6KJ/mol

這是三羧酸循環(huán)中唯一底物水平磷酸化產(chǎn)生高能磷酸鍵的步驟。

琥珀酰CoA硫酯鏈水解的△G0’=-33.6KJ/mol，這是一個(gè)高能硫酯鍵，因此它可以在合成酶的催化下使GDP生成GTP。GTP可以用于蛋白質(zhì)合成,也可以轉(zhuǎn)換成ATP，GTP+ADP===ATP+GDP6.延胡索酸的生成:△G0’∽0KJ/mol

這是TCA中第三步氧化還原反應(yīng)，由琥珀酸脫氫酶催化，H的受體是酶的輔基，這個(gè)酶是鐵黃素蛋白酶。每個(gè)酶分子中包含一分子FAD和四個(gè)非血紅素鐵，該酶牢固地結(jié)合在線粒體內(nèi)膜上。7.蘋果酸的生成△G0’=-3.78KJ/mol8.草酸乙酸的生成△G0’=+29.69KJ/mol

這是TCA中的第4次氧化還原反應(yīng)，由蘋果酸脫氫酶所催化，在標(biāo)準(zhǔn)熱力學(xué)條件下，平衡有利于逆反應(yīng)，但在生理?xiàng)l件下，因?yàn)楹铣蓹幟仕岫档推湓诩?xì)胞中濃度很低，使反應(yīng)向右進(jìn)行。

1.

檸檬酸合成酶：EC.不可逆2.

烏頭酸酶：EC.3.

異檸檬酸脫氫酶：限速E4.

a-酮戊二酸的脫氫酶系：不可逆5.

琥珀酰CoA合成酶：EC.66.

琥珀酸脫氫H酶：FAD7.

延胡索酸酶水合酶：EC.48.蘋果酸脫氫酶

TCA循環(huán)所需酶：

1.

二次脫羧；2.

四次氧化、三次NAD+、一次FAD；3.

產(chǎn)生GTP；4.

消耗2molH2O。、三、TCA循環(huán)的特點(diǎn):

1.

獲得大量的能源在TCA循環(huán)中，除生成一個(gè)GTP，通過GTP生成ATP外，還生成3個(gè)NADH及一個(gè)FADH2，他們經(jīng)電子傳遞鏈氧化，也可生成ATP。

四、TCA所產(chǎn)生的ATP

及生理意義:

在線粒體中每個(gè)NADH生成3個(gè)ATP，而每個(gè)FADH2生成2個(gè)ATP，故可生成（3×3）+（2×1）+1=12個(gè)ATP。若從丙酮酸脫氫開始，加上脫氫產(chǎn)生的一個(gè)NADH，就產(chǎn)生12+3=15個(gè)ATP，如果從葡萄糖開始反應(yīng)，經(jīng)糖酵解TCA和氧化磷酸化三個(gè)階段，共產(chǎn)生（2×15）+8=38個(gè)ATP。可見通過TCA循環(huán)的徹底氧化，是體內(nèi)最主要的ATP產(chǎn)生途徑。

2.

TCA是脂、蛋白的代謝的樞紐。乙酰CoA、丙酮酸、a-酮戊二酸、草酸乙酸丙二酸單酰CoAAlaGluAsp產(chǎn)生的中間產(chǎn)物也是生物合成的前體。五、TCA循環(huán)反應(yīng)速率的調(diào)節(jié)

三羧酸循環(huán)的速率是被精細(xì)的調(diào)節(jié)控制有三個(gè)調(diào)控酶：檸檬酸合成酶、異檸檬酸脫氫酶、α-酮戊二酸脫氫酶。１、

草酰乙酸和乙酰COA合成檸檬酸是TCA循環(huán)的重要控制點(diǎn)，ATP是檸檬酸合成酶的別構(gòu)抑制劑，當(dāng)ATP水平高時(shí)，該酶較少地被乙酰CoA飽和，檸檬酸生成則減少。２、

異檸檬酸脫氫酶是第二個(gè)控制點(diǎn)，受NAD+的正調(diào)節(jié)，受ATP和NADH·H+的負(fù)調(diào)節(jié)。３、α-酮戊二酸是第三個(gè)控制點(diǎn)。

α-酮戊二酸氧化脫羧的產(chǎn)物琥珀酰COA和NADH·H+可以抑制α-酮戊二酸脫氫酶體系的活性，如果NAD+的量增加又可以促進(jìn)α-酮戊二酸脫羧酶的活性。

六、回補(bǔ)反應(yīng)

七、TCA抑制劑１.

琥珀酸脫氫酶丙二酸最后TCA反應(yīng)終止。

2.烏頭酸酶氟代檸檬酸存在于南非的某些植物中,用作滅鼠藥。檸檬酸累積。第四節(jié)

磷酸戊糖途徑

(pentosephosphatepathway)

在一些組織的細(xì)胞勻漿中添加EMP和TCA循環(huán)的抑制劑，這些組織的葡萄糖的氧化速度會(huì)降低但不會(huì)完全停止，說明這些組織中還有其它的氧化降解途徑存在。

降解G，獲得能量。當(dāng)有機(jī)體變得復(fù)雜時(shí)，除了需要EMP生成中間物供生物合成外，還需要某種”還原劑”。因?yàn)樵谔墙徒庵挟a(chǎn)生的還原劑NADH又可在另一反應(yīng)中被消