三羧酸循環(huán)及其生理意義

關(guān)于三羧酸循環(huán)及其生理意義第一頁(yè)，共三十一頁(yè)，編輯于2023年，星期六2

前面我們學(xué)習(xí)過，糖在體內(nèi)最重要的功能就是氧化分解產(chǎn)生能量供機(jī)體利用。糖在體內(nèi)氧化分解的途徑主要有：1、無(wú)氧分解——酵解通過這一途徑，每摩爾葡萄糖只能凈生成2摩爾ATP。那么，機(jī)體所需要的大量能量是怎么產(chǎn)生的呢？

這就是機(jī)體在有氧條件下徹底的氧化分解即糖的有氧氧化過程。導(dǎo)入課題第二頁(yè)，共三十一頁(yè)，編輯于2023年，星期六3葡萄糖丙酮酸的氧化乙酰COA的氧化——三羧酸循環(huán)

今天，我們重點(diǎn)要講的就是糖有氧分解的第三個(gè)階段——三羧酸循環(huán)（請(qǐng)同學(xué)們把課本翻到47頁(yè)）2、糖的有氧氧化丙酮酸的生成乙酰COA的生成糖的有氧氧化可分為三個(gè)階段:第三頁(yè)，共三十一頁(yè)，編輯于2023年，星期六41、知道三羧酸循環(huán)的基本反應(yīng)步驟。2、熟記三羧酸循環(huán)的關(guān)鍵步驟、關(guān)鍵酶及其作用、三羧酸循環(huán)的特點(diǎn)。3、理解并記住三羧酸循環(huán)的生理意義。學(xué)習(xí)目標(biāo)第四頁(yè)，共三十一頁(yè)，編輯于2023年，星期六51、三羧酸循環(huán)的關(guān)鍵步驟、關(guān)鍵酶及其作用。2、三羧酸循環(huán)的特點(diǎn)。3、三羧酸循環(huán)的生理意義。教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)第五頁(yè)，共三十一頁(yè)，編輯于2023年，星期六6

三羧酸循環(huán)又稱為檸檬酸循環(huán)，是物質(zhì)代謝和能量代謝的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。循環(huán)由草酰乙酸與乙酰COA縮合成含有3個(gè)羧基的檸檬酸開始，經(jīng)過一系列的脫氫和脫羧反應(yīng)后，又以草酰乙酸的再生成結(jié)束。每次循環(huán)相當(dāng)于一個(gè)被氧化?；靖拍钜阴；诹?yè)，共三十一頁(yè)，編輯于2023年，星期六7（1）檸檬酸的合成（檸檬酸合成酶催化）基本反應(yīng)過程（2）檸檬酸的異構(gòu)（3）異檸檬酸的氧化脫氫、脫羧——生成α—酮戊二酸（異檸檬酸脫氫酶催化）（4）α—酮戊二酸的氧化——生成琥珀酰COA（α

—酮戊二酸脫氫酶系催化）第七頁(yè)，共三十一頁(yè)，編輯于2023年，星期六8（5）琥珀酰COA的水解——GTP（可轉(zhuǎn)化為ATP）釋放連續(xù)反應(yīng)過程（6）草酰乙酸的再生第八頁(yè)，共三十一頁(yè)，編輯于2023年，星期六9（1）

從檸檬酸的合成開始到草酰乙酸的生成結(jié)束共有四次脫氫，二次脫羧和12摩爾ATP生成，是產(chǎn)生能量的主要步驟。（四次脫氫中有三次脫氫，生成3摩爾NADH，每摩爾NADH經(jīng)過呼吸鏈氧化，產(chǎn)生3摩爾ATP；有一次脫氫生成1摩爾FADH2，經(jīng)過呼吸鏈氧化，產(chǎn)生2摩爾ATP；琥珀酰COA水解，又可產(chǎn)生1摩爾GTP——可轉(zhuǎn)化為1摩爾ATP）

一次三羧酸循環(huán)生成ATP的數(shù)量為

3×3+2+1=12

反應(yīng)特點(diǎn)第九頁(yè)，共三十一頁(yè)，編輯于2023年，星期六10（2）整個(gè)過程在線粒體中進(jìn)行（3）有四步不可逆反應(yīng)，分別由檸檬酸合成酶、異檸檬酸脫氫酶、α—酮戊二酸脫氫酶系、琥珀酰COA脫氫酶催化。（4）循環(huán)中的中間產(chǎn)物應(yīng)不斷補(bǔ)充，特別是草酰乙酸的補(bǔ)充非常重要，若不能及時(shí)補(bǔ)充，則影響整個(gè)循環(huán)的進(jìn)行。補(bǔ)充途徑：丙酮酸的羧化（丙酮酸羧化酶催化）。（5）關(guān)鍵酶：檸檬酸合成酶、異檸檬酸脫氫酶、α—酮戊二酸脫氫酶系第十頁(yè)，共三十一頁(yè)，編輯于2023年，星期六111．是氧化供能的主要代謝途徑

1摩爾葡萄糖經(jīng)無(wú)氧分解只能生成2摩爾

ATP，而經(jīng)過有氧分解則可以產(chǎn)生36——38摩爾ATP，其中就有24摩爾ATP由三羧酸循環(huán)產(chǎn)生。（為什么是36——38摩爾后面再講）2．是三大物質(zhì)代謝最終的共同通路糖、脂肪、氨基酸這三大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在體內(nèi)氧化分解的共同中間產(chǎn)物都是乙酰COA，都要經(jīng)過三羧酸循環(huán)徹底氧化。生理意義第十一頁(yè)，共三十一頁(yè)，編輯于2023年，星期六12葡萄糖丙酮酸乙酰COA三羧酸循環(huán)H2O+CO2乙酰COA氨基酸脫氨基α酮酸

乙酰COA脂肪脂肪酸乙酰COA甘油丙酮酸水解第十二頁(yè)，共三十一頁(yè)，編輯于2023年，星期六133、是三大物質(zhì)代謝相互聯(lián)系的如：

糖氨基酸α-酮戊二酸脂肪樞紐

三羧酸循環(huán)中有許多重要的物質(zhì)是三大物質(zhì)代謝的共同中間產(chǎn)物，他們?cè)谌笪镔|(zhì)代謝之間起著聯(lián)系和溝通的橋梁和紐帶的作用。第十三頁(yè)，共三十一頁(yè)，編輯于2023年，星期六14又如：

三羧酸循環(huán)中的琥珀酸、延胡索酸、草酰乙酸等都有象α-酮戊二酸這樣的聯(lián)系和溝通作用。（這在第八章的第四節(jié)中還將作詳細(xì)介紹。）第十四頁(yè)，共三十一頁(yè)，編輯于2023年，星期六15

上面就是我們這堂課學(xué)習(xí)的全部?jī)?nèi)容?，F(xiàn)在讓我們簡(jiǎn)要回顧一下我們這堂課的重點(diǎn)內(nèi)容：目標(biāo)回顧及反饋矯正1、三羧酸循環(huán)的關(guān)鍵反應(yīng)及關(guān)鍵酶有：檸檬酸合成酶其中（）最重要？異檸檬酸脫氫酶異檸檬酸脫氫酶α—酮戊二酸脫氫酶系第十五頁(yè)，共三十一頁(yè)，編輯于2023年，星期六164、為什么說三羧酸循環(huán)是糖氧化供能的主要代謝途徑？是三大物質(zhì)代謝最終的共同通路？是三大物質(zhì)代謝相互聯(lián)系的樞紐？3、經(jīng)過一次循環(huán)實(shí)際被氧化的是什么？2、三羧酸循環(huán)中共有幾次脫氫？四次共生成（）ATP？12摩爾乙酰COA請(qǐng)展開討論第十六頁(yè)，共三十一頁(yè)，編輯于2023年，星期六17

請(qǐng)思考：

三羧酸循環(huán)障礙常發(fā)生在哪些環(huán)節(jié)？對(duì)物質(zhì)和能量代謝會(huì)產(chǎn)生什么樣的影響？強(qiáng)化鞏固

引導(dǎo)、提示:

從以下幾個(gè)方面考慮：

關(guān)鍵步驟（或關(guān)鍵酶）、能量代謝、某些代謝物（中間產(chǎn)物）堆積、引起哪些疾病等。第十七頁(yè)，共三十一頁(yè)，編輯于2023年，星期六18謝謝！第十八頁(yè)，共三十一頁(yè)，編輯于2023年，星期六191、生物化學(xué)是醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課中比較難學(xué)的一門重要課程。而“三羧酸循環(huán)”是物質(zhì)代謝和能量代謝的核心，是《生物化學(xué)》的重中之重，同時(shí)也是生物化學(xué)中學(xué)生感到很難學(xué)的內(nèi)容（即難中之難）。因此，講好這一重點(diǎn)，突破這一難點(diǎn)，是講好這門課程的關(guān)鍵。有助于學(xué)生認(rèn)識(shí)和理解物質(zhì)代謝和能量代謝的關(guān)鍵所在，理順物質(zhì)課后記第十九頁(yè)，共三十一頁(yè)，編輯于2023年，星期六20代謝和能量代謝的來龍去脈，對(duì)進(jìn)一步學(xué)習(xí)其他幾類物質(zhì)的代謝及其意義具有重要的指導(dǎo)作用。同時(shí)還有助于消除學(xué)生學(xué)習(xí)《生物化學(xué)》的畏難心理，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的信心，提高教學(xué)效果。2、對(duì)于初中畢業(yè)的學(xué)生來講，化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)一般比較薄弱，特別是有機(jī)化學(xué)的知識(shí)更顯不足。因此，在教學(xué)的過程中對(duì)有關(guān)的化學(xué)知識(shí)進(jìn)行了必要的回顧和補(bǔ)充。第二十頁(yè)，共三十一頁(yè)，編輯于2023年，星期六213、教學(xué)過程緊緊圍繞學(xué)習(xí)目標(biāo)進(jìn)行。A、采用溫故知新和問題情景導(dǎo)入課題；B、講、導(dǎo)結(jié)合激發(fā)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性；C、讓學(xué)生積極參與，發(fā)揮學(xué)生的主體作用；D、突出重點(diǎn)、突破難點(diǎn)。對(duì)三羧酸循環(huán)的關(guān)鍵步驟及關(guān)鍵酶、反應(yīng)特點(diǎn)和生理意義等內(nèi)容安排了大量的時(shí)間（20多分鐘），補(bǔ)充了較多的材料，進(jìn)行了重點(diǎn)的講解。E、采用多媒體課件教學(xué)有助于突出重點(diǎn)內(nèi)容和關(guān)鍵步驟，而且更加生動(dòng)形象，起到化難為易的作用。第二十一頁(yè)，共三十一頁(yè)，編輯于2023年，星期六224、點(diǎn)到為止，留有余味?！叭人嵫h(huán)”是多種物質(zhì)代謝和能量代謝的中心環(huán)節(jié)，在氨基酸和脂代謝沒講之前，需留有余味，點(diǎn)到為止。5、物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)對(duì)醫(yī)學(xué)生不要求掌握，只要求對(duì)個(gè)別重要物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)有一些了解及印象，以便對(duì)一些重要的反應(yīng)步驟及其生理意義有更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)和理解。這樣可以使學(xué)生集中精力學(xué)習(xí)和理解在醫(yī)學(xué)和臨床實(shí)踐中更加有用的知識(shí)，因此沒作更多的要求。第二十二頁(yè)，共三十一頁(yè)，編輯于2023年，星期六23檸檬酸的合成OHC=OC=OCH2C=OOH乙酰COA草酰乙酸檸檬酸檸檬酸合成酶

OCH3C∽COA

COOHHCHHOC–COOH

HCH

COOH+第二十三頁(yè)，共三十一頁(yè)，編輯于2023年，星期六24檸檬酸順烏頭酸異檸檬酸順烏頭酸酶H2OH2O異構(gòu)第二十四頁(yè)，共三十一頁(yè)，編輯于2023年，星期六25異檸檬酸異檸檬酸酶NADH2H草酰琥珀酸迅速自動(dòng)CO2α-酮戊二酸3ATP第二十五頁(yè)，共三十一頁(yè)，編輯于2023年，星期六26α-酮戊二酸α-酮戊二酸脫氫酶系2HCO2琥珀酰COANADH3ATP第二十六頁(yè)，共三十一頁(yè)，編輯于2023年，星期六27琥珀酰COA琥珀酸GDPGTPATPADP能量琥珀酸硫激酶第二十七頁(yè)，共三十一頁(yè)，編輯于2023年，星期六28琥珀酸草酰乙酸延胡索酸蘋果酸琥珀酸脫氫酶2HFADH22ATPH2O2HNADH3ATP第二十八頁(yè)，共三十一頁(yè)，編輯于2023年，星期六29丙酮酸乙酰CoA草酰乙酸蘋果酸延胡索酸琥珀酸琥珀酰CoA檸檬酸異檸檬酸α—酮戊二酸檸檬酸合成酶異檸檬酸脫氫酶α—酮戊二酸脫氫酶系丙酮酸脫氫酶系NADHGDPATPFADH2GTPco2co22H2H2H