第九章20酵解和柠檬酸循环
第20章-柠檬酸循环
⑤线粒体内有二种异柠檬酸脱氢酶，一种以NAD+ 为电子受体，另一种以NADP+为受体。前者只 在线粒体中，后者在线粒体和胞质中都有。
①由α-酮戊二酸脱氢酶系（a-ketoglutarate dehydrogenase complex）催化，不可逆。
②α-酮戊二酸脱氢酶系为多酶复合体，与丙酮酸脱氢酶系 相似（先脱羧，后脱氢）：包括a-酮戊二酸脱氢酶（aketoglutarate dehydrogenase）（E1，含有TPP），二氢 硫辛酰胺琥珀酰转移酶（dihydrolipoamide succinyl transferase）（E2，含有硫辛酰胺），和二氢硫辛酰胺 脱氢酶（dihydrolipoamide dehydrogenase）（E3.，含 有黄素蛋白）及六种辅因子。
2、一次底物水平的磷酸化、二次脱羧反应， 三个调节位点，四次脱氢反应。
3个NADH、1个FADH2进入呼吸链 3、三羧酸循环中碳骨架的不对称反应
同位素标记表明，乙酰CoA上的两个C原子 在第一轮TCA上并没有被氧化。
被标记的羰基碳在第二轮TCA中脱去。
在第三轮TCA中，两次脱羧，可除去最初 甲基碳的50%，以后每循环一次，脱去余下 甲基碳的50%。
第二个调节点是异柠檬酸转变为α -酮戊二酸的反应
异柠檬酸脱氢酶，ADP能增强异柠檬酸脱氢酶同异柠檬酸之间的亲和力。但 NADH及琥珀酰CoA都对异柠檬酸脱氢酶有抑制作用
2×3/2.5
C 异柠檬酸脱氢酶
NADH
2×3/2.5
A α-酮戊二酸脱氢酶复 NADH 合物
2×3/2.5
琥珀酸脱氢酶 苹果酸脱氢酶
FADH2 NADH
2×2/1.5 2×3/2.5
糖酵解柠檬酸循环
糖酵解柠檬酸循环糖酵解和柠檬酸循环是细胞内重要的代谢途径，它们在能量供应和物质合成中发挥着重要作用。
本文将介绍糖酵解和柠檬酸循环的基本过程以及其在细胞内的作用。
糖酵解糖酵解是生物体内糖类代谢的重要途径，是将葡萄糖等糖类物质转化成能量的过程。
下面是糖酵解的基本过程：1.糖类物质在细胞质中被磷酸化，转化为糖-6-磷酸；2.糖-6-磷酸经过一系列反应转化为丙酮酸和磷酸；3.丙酮酸进入线粒体，在线粒体内转化为乙酰辅酶A（Acetyl-CoA），同时产生少量ATP和NADH；4.乙酰辅酶A进入柠檬酸循环。
糖酵解中产生的NADH和少量ATP是细胞内的重要能源。
糖酵解是一种氧化反应，通过捕捉食物中的能量，将其转化为ATP的化学能。
柠檬酸循环柠檬酸循环也被称为三羧酸循环或Krebs循环，是生物合成ATP的重要途径之一。
下面是柠檬酸循环的基本过程：1.乙酰辅酶A进入柠檬酸循环，与草酰乙酸结合成为柠檬酸；2.柠檬酸通过一系列反应转化为丙酮酸和二氧化碳；3.接下来再经过一系列反应，草酰乙酸再次合成柠檬酸，同时产生能量和二氧化碳；4.柠檬酸循环最终产生大量的ATP和NADH，这些能量和电子轻链交给呼吸链过程进一步利用。
柠檬酸循环产生的NADH和FADH2是在线粒体内向呼吸链输送电子和氢离子的最初能源，这些能源最终用于产生ATP。
作用糖酵解和柠檬酸循环是细胞内代谢途径中重要的能量供应途径，它们可以为细胞提供能量，并参与物质合成过程。
下面简要介绍它们的主要作用。
糖酵解的作用糖酵解是将食物中的糖分子转化为能量的重要途径。
它产生的能量主要通过ATP在细胞内催化各种生物学过程。
此外，糖酵解也参与物质合成过程，例如生物体内的脂肪酸、胆固醇、类固醇等都可以从糖类物质中合成。
柠檬酸循环的作用柠檬酸循环是三羧酸循环的别称，它是将食物中的糖类、脂肪、蛋白质等物质转化为能量的重要途径。
在柠檬酸循环中产生的ATP和NADH等能量和电子传递物质，可以供呼吸链过程进一步利用，进而产生更多的ATP。
三羧酸循环 柠檬酸循环
• “It is convenient to use a brief term for the kind of scheme. Its essential feature is the periodic formation of a number of di- and tricarboxylic acids. As there is no term which would serve as a common denominator for all the various acids, it seemed Krebs, 1901-1981 reasonable to name the cycle after one, or some, of its characteristic and specific acids. It was from such considerations that the term "citric acid cycle" was proposed in 1937.” （Hans A. Krebs, The citric acid cycle, Nobel Lecture, December 11, 1953）
糖酵解和柠檬酸循环
6
a
准备阶段（The preparatory phase of glycolysis）
7
a
实施阶段（The payoff phase of glycolysis）
ADP ATP
ADP ATP
8
a
第1阶段： ⑴ 葡萄糖被磷酸化形成6-磷酸葡萄糖（G-6-P）
需ATP供能，第一个限速步骤,不可逆。
果糖6-磷酸
38
果糖1，6-二磷酸
a
①ATP
即是底物，也是别构抑制剂，使酶对F-6-P 亲和力降低。
AMP是别构激活剂
39
a
② 柠檬酸 酶的抑制剂：反馈抑制 (feedback inhibition) ③被H+抑制 可防止肌肉中形成过量的乳酸而使血液酸中毒。
40
a
④果糖2，6-二磷酸
别构激活剂，增加对底物 的亲和力。
2丙酮酸 + 2ATP +2NADH +2H+ + 2H2O
两个阶段：
准备阶段(前5步)：葡萄糖→2个磷酸三碳糖+消耗2ATP 实施阶段(后5步)：2个磷酸三碳糖→2丙酮酸+产生4ATP
场所：细胞质
催化酶：由10种酶催化，关键酶是己糖激酶、磷酸果 糖激酶和丙酮酸激酶。大部分过程中都需要Mg2+。
第22-23章 糖酵解和柠檬酸循环
1
a
1 糖酵解
1.1糖酵解（glycolysis） ： 在无氧条件下，葡萄糖进行分解，形成2分子
丙酮酸并提供能量(ATP)的过程。
它是各种生物细胞中葡萄糖分解产生能量的 共同代谢途径。
2
a
3
a
4
a
柠檬酸 酵母代谢
柠檬酸酵母代谢
柠檬酸是酵母菌发酵过程中的代谢产物之一。
在发酵过程中，酵母菌通过糖酵解途径将葡萄糖分解成丙酮酸，丙酮酸进一步脱羧形成乙酰CoA，乙酰CoA再经过一系列反应转化为柠檬酸，并存储在细胞内。
柠檬酸在酵母菌的代谢中具有调节细胞内的pH值、参与柠檬酸循环、抑制其他微生物的生长等作用。
同时，酵母菌也能降解柠檬酸，但降解途径比较复杂，需要多种酶的参与。
在酵母菌的代谢过程中，柠檬酸的含量受到其降解和合成两个方面的调控。
当酵母菌处于低pH值环境时，其降解柠檬酸的能力会受到抑制，同时柠檬酸的合成也会受到影响。
此外，酵母菌的代谢中间产物丙酮酸可以转化为乙酰CoA，乙酰CoA再经过一系列反应转化为柠檬酸。
在这个过程中，柠檬酸是整个TCA（三羧酸）循环中的中间产物之一。
TCA循环是酵母菌和许多其他微生物在有氧呼吸过程中的关键代谢途径。
总体而言，柠檬酸是酵母菌发酵过程中的代谢产物之一，其合成和降解受到多个因素的调控。
在酵母菌的代谢过程中，柠檬酸还参与了丙酮酸代谢和TCA
循环等过程。
柠檬酸循环1
H2O
CO2
丙酮酸进入线粒体反应概况
C 架变化与递氢
C3
跨线粒体膜
CO2 C2
NADH
进入循环
C6
C6 CO2 NADH
C5
CO2 C4 ….. FADH2 NADH 1次直接产能 ATP NADH 4次 脱氢
2种递 氢体
一. 柠檬酸循环的准备过程 ——丙酮酸脱羧形成乙酰CoA
1.1 生物转化总反应式
一.柠檬酸循环的准备过程 二.柠檬酸循环反应机制 三.柠檬酸循环的调控 四.柠檬酸循环的生物学意义
柠檬酸循环：在有氧的情况下，葡萄糖酵解产生 的丙酮酸跨越线粒体膜时氧化脱羧形成乙酰CoA， 在线粒体基质中乙酰CoA经一系列氧化、脱羧，最 终生成CO2和H2O并产生能量的过程. 因为在循环的一系列反应中,关键的化合物是柠 檬酸,所以称为柠檬酸循环,又因为它有三个羧 基,所以亦称为三羧酸循环, 简称TCA循环。由 于它是由H.A.Krebs（德国）正式提出的，所以 又称Krebs循环。 葡萄糖有氧氧化总反应：
H CHCOOH 柠檬酸
H2C C
COOH COOH
H2C COOH H C COOH HO CHCOOH 异柠檬酸
HC COOH
顺乌头酸 顺乌头酸酶
平衡状态下浓度比：90 : 4 : 6 柠檬酸 异柠檬酸
顺-乌头酸酶
铁原子
硫原子
是铁-硫蛋白，催化可逆反应 （脱水与水合） 形成的中间产物顺-乌头酸与酶的脱离缓慢
C6H12O6 + 6 O2
6 CO2 + 6 H2O + 30/32 ATP
糖的有氧氧化代谢途径（三阶段）
• 葡萄糖酵解
G（Gn） 胞液 丙酮酸
23柠檬酸循环
4.四步脱氢反应
异柠檬酸＋NAD＋
-酮戊二酸＋CO2＋NADH＋H＋
-酮戊二酸＋ COA-SH ＋NAD＋ ＋H＋＋CO2
琥珀酰COA＋NADH
琥珀酸＋FAD
延胡索酸＋FADH2
L－苹果酸＋NAD＋ 草酰乙酸＋NADH＋H＋
三.三羧酸循环所生的ATP
乙酰COA进入三羧酸循环，每一次循环通 过GTP产生一分子ATP。反应中共有4个脱 氢步骤，其中三对电子经NADH转递给线粒 体的膜嵴上的电子传递链，最后递给氧，每 对电子产生2.5分子ATP，3对电子共7.5分子 ATP，有一对电子经FADH2转递至电子传递 链，可产生1.5分子ATP。因此每一次循环共 产生10分子ATP。若从丙酮酸脱氢开始计算， 共产生12.5分ATP。
丙酮酸的有氧氧化包括两个阶段：
第一 阶段：丙酮酸的氧化脱羧（丙酮酸 乙酰辅酶A，简写为乙酰CoA）
第二阶段：柠檬酸循环（乙酰CoA H2O 和CO2，释放出能量）
一.丙酮酸的氧化脱羧
• 丙酮酸氧化脱羧反应是连接糖酵解和三羧酸循环的中 间环节。此反应在真核细胞的线粒体基质中进行。
•丙酮酸在丙酮酸脱氢酶系催化下，脱羧形成乙酰CoA。 丙酮酸脱氢酶系是一个非常复杂的多酶体系，主要包括：
2.柠檬酸异构化生成异柠檬酸
柠檬酸
顺乌头酸酶
异柠檬酸
3.异柠檬酸氧化脱羧生成-酮戊二酸
线粒体内含有二种异柠檬酸脱氢酶，一种是以NAD＋为电子 受体，另一种以NADP＋为受体。前者仅在线粒体内，后者也在 细胞质中存在。需NAD＋异柠檬酸脱氢酶被Mg2+、Mn2+活化， 它是一个别构酶，正调控物是ADP，ADP可增加酶和底物的亲 和力。当缺乏ADP时就失去活性。NAD＋、Mg2+和ADP有协同 作用。NADH和ATP可以抑制酶活性。总之，细胞在具有高能状 态时酶活性被抑制。在低能状态时被激活。
柠檬酸循环的化学总结算
柠檬酸循环的化学总结算
（一）柠檬酸循环的化学总结算
TCA总反应为：
CH3COSCoA + 3NAD+ + 2H2O + GTP + Pi + FAD→2CO2 + 3NADH + FADH2 + GTP + 2H+ + CoA SH
乙酰CoA经TCA产生3个NADH，1个FADH2和1个GTP（ATP）。
两个碳以CO2形式离开，4个氢原子形成3分子NADH，1分子FADH2。
柠檬酸循环只能在有氧条件下进行，因为产生的3个NADH和1个FADH2只能经电子传递链被氧化成NAD+和FAD而再生。
经电子传递链NADH被氧化产生2.5ATP，FADH2被氧化产生1.5ATP。
3个NADH，1个FADH2共产生3×2.5 + 1.5 = 9个ATP，再加上1个GTP共产生9 + 1 = 10个ATP。
从丙酮酸脱氢开始计算，每分子丙酮酸氧化脱羧产生1个NADH，合2.5个ATP，所以从丙酮酸开始TCA一次循环共产生12.5个ATP。
从葡萄糖开始，经酵解，1分子葡萄糖产生2分子丙酮酸，2个ATP及2个NADH，再经柠檬酸循环共产生12.5×2 = 25个ATP。
所以1分子葡萄糖经酵解，TCA及氧化磷酸化共产生ATP分子数为：25 + 7 =32个ATP。
糖酵解和柠檬酸循环
05
糖酵解与柠檬酸循环异常 与疾病关系
糖酵解异常导致疾病
糖尿病
糖酵解是体内葡萄糖分解代谢的主要途径，糖尿病患 者体内糖酵解过程受损，导致血糖升高。
乳酸酸中毒
糖酵解过程中产生的乳酸不能及时被清除，导致乳酸 堆积，引发乳酸酸中毒。
恶性肿瘤
肿瘤细胞通过异常糖酵解获取能量，促进肿瘤生长和 扩散。
柠檬酸循环异常导致疾病
生态学和环境科学领域
糖酵解和柠檬酸循环在生态系统的物质循环和能量流动中发挥着重要作用。研究这些代谢途径有助于深 入了解生物与环境之间的相互作用，为生态保护和环境治理提供科学依据。
THANKS
感谢观看
柠檬酸循环不仅是能量代谢的中心环 节，还参与多种物质的代谢和转化过 程，如脂肪、蛋白质等，对维持细胞 正常生理功能同样具有重要作用。
参与物质代谢和转化过程
糖酵解
糖酵解过程中产生的中间产物可以进一 步转化为其他物质，如氨基酸、脂肪酸 等，参与细胞的物质代谢和转化过程。
VS
柠檬酸循环
柠檬酸循环中的中间产物也可以进一步转 化为其他物质，如酮体、胆固醇等，参与 细胞的物质代谢和转化过程。同时，柠檬 酸循环还与糖异生、脂肪代谢等过程密切 相关，共同维持细胞内物质代谢的平衡。
丙酮酸进入柠檬酸循环
糖酵解产生的丙酮酸，在有氧条件下，可进入线粒体，经过氧化脱羧生成乙酰CoA，进而进入柠檬酸循环。
3-磷酸甘油醛脱氢产生NADH
糖酵解过程中，3-磷酸甘油醛脱氢产生的NADH+H+经线粒体穿梭作用进入柠檬酸循环，参与氧化磷酸化过程。
柠檬酸循环对糖酵解的调节作用
ATP/ADP比值调节
医学领域
糖酵解和柠檬酸循环的异常与多种疾病的发生发展密切相关，如糖尿病、肥胖症、心血管疾病等。深入研究这些代谢 途径有望为疾病的预防、诊断和治疗提供新的思路和方法。
酵解和柠檬酸循环
酵解和柠檬酸循环姜健勤摘要糖酵解和柠檬酸循环，在能量代谢中起着主要的作用，产生的能量最多。
关键字糖酵解柠檬酸循环集体的生存能量，机体内主要提供能量的物质是ATP，ATP的形成主要有三条途径—氧化磷酸化、底物水平磷酸化、光合作用磷酸化。
在无氧条件下，葡萄糖进行分解，行成两分子丙酮酸并提供能量，这一过程称为糖酵解作用。
在糖酵解途径中葡萄糖转化为丙酮酸。
丙酮酸有三条主要的去路：一、丙酮酸经氧化脱羧形成乙酰COA，乙酰COA进入柠檬酸循环，二、在某些微生物中，丙酮酸可转化为乙醇（酒精发酵过程），三、在某些环境条件下（如缺氧），可逆的还原为乳酸。
柠檬酸循环是一个可以将乙酰COA中的乙酰成分完全氧化为CO2和H2O的途径，又称三羧酸循环。
柠檬酸循环在细胞线粒体中进行。
1、糖酵解过程1.1从历史等纪元开始，人们就已经会用酵母菌将葡萄糖发酵成乙醇，但对发酵的研究却只是在19世纪后半叶才开始。
对于发酵的解释，1854-1864期间，Louis Poster的观点占统治地位。
1897年，Hans Butcher和Edward兄弟，开始制作不含有细胞的酵母浸出液拟供药用。
1950年Harden A和Young W Ｊ两个分离得到了果糖－1,6二磷酸。
在19世纪20年代，贡献最显著的是Gustar Enbden.在19世纪40年代，糖酵解的各个步骤已经很清楚了。
1.2糖酵解是葡萄糖转化为丙酮酸的一系列反应。
糖酵解过程的生物学意义在于，它是在不需要氧供应的条件下产生的ATP一种功能方式。
糖酵解途径涉及十个酶促催化反应，途径中酶都位于细胞质中。
糖酵解过程中产生的所有中间产物都是以磷酸化合物的形式来实现的。
中间产物磷酸化有三个主要意义：1.带电荷的磷酸基团使中间产物带有极性从而不易透过脂膜而失散；2.磷酸基团在各部反应中，对酶来说起到信号作用；3.磷酸基团经糖酵解作用后，最终形成ATP的末端磷酸基团，因此具有保存能量的作用。
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人血浆中的葡萄糖大约维持在5mM。
而在肌肉细胞中的游离葡萄糖浓度要低得多。
细胞内的葡萄糖浓度为什么如此之低？临床上常用静脉注射葡萄糖来补充病人食物来源，由于葡萄糖转换为葡萄糖-6-磷酸要消耗ATP的，那么临床上却不能直接静脉注射葡萄糖-6-磷酸呢？
答:因为进入肌肉细胞的葡萄糖常常被磷酸化，葡萄糖一旦磷酸化就不能从细胞内逃掉。
在pH7时，葡萄糖-6-磷酸的磷酸基团解离，分子带净的负电荷。
由于膜通常对带电荷的分子是不通透的，所以葡萄糖-6-磷酸就不能从血流中进入细胞，因此也就不能进入酵解途径生成ATP。
把C-1位用14C标记的葡萄糖与能进行糖酵解的无细胞提取物共同温育，标记物出现在丙酮酸的什么位置？
答: 被标记的葡萄糖通过葡萄糖-6-磷酸进入酵解途径，在果糖-1.6二磷酸被醛缩酶裂解生成甘油醛-3-磷酸和磷酸二羟丙酮之前标记始终出现在C-1。
因为磷酸二羟丙酮含有最初葡萄糖分子的C-1至C-3原子，因而它的C-1带有标记。
然后磷酸二羟丙酮异构化变为甘油醛-3-磷酸，最终14C出现在丙酮酸的甲基上。
增加以下各种代谢物的浓度对糖酵解有什么影响？
（a）葡萄糖-6-磷酸（b）果糖-1.6-二磷酸（C）柠檬酸（d）果糖-2.6-二磷酸
答：（a）最初葡萄糖-6-磷酸浓度的增加通过增加葡萄糖6-磷酸异构酶的底物水平以及以后的酵解途径的各步反应的底物水平也随之增加，从而增加了酵解的速度。
然而葡萄糖-6-磷酸也是己糖激酶的一个别构抑制剂，因此高浓度的葡萄糖-6-磷酸可以通过减少葡萄糖进入酵解途径从而抑制酵解。
（b）果糖-1.6-二磷酸是由磷酸果糖激酶-1催化反应的产物，它是酵解过程中主要的调控点，增加果糖-1.6-二磷酸的浓度等于增加了所有随后糖酵解途径的反应的底物水平，所以增加了酵解的速度。
（c）柠檬酸是柠檬酸循环的一个中间产物，同时也是磷酸果糖激酶-1的一个反馈抑制剂，因而柠檬酸浓度的增加降低了酵解反应的速率。
（d）果糖-2,6-二磷酸是在磷酸果糖激酶-2（PFK-2）催化的反应中由果糖-6-磷酸生成的，因为它是磷酸果糖激酶-1（PFK-1）的激活因子，因而可以增加酵解反应的速度。
在严格的厌氧条件下酒精发酵过程中，使用放射性标记的碳源进行示踪原子实验。
（a）如果葡萄糖的第1个碳用14C标记，那么14C将出现在产物乙醇的哪个位置上？
（b）在起始的葡萄糖分子的哪个位置上标记14C ，才能使乙醇发酵释放出的二氧化碳都是14C标记的
14CO2。
答：（a）14CH3-CH2-OH（b）3,4-14C-葡萄糖
当肌肉组织激烈活动时，与休息时相比需要更多的ATP。
在骨骼肌里，例如兔子的腿肌或火鸡的飞行肌，需要的ATP几乎全部由嫌氧酵解反应产生的。
假设骨骼肌缺乏乳酸脱氢酶，它们能否进行激烈的体力活动，即能否借助于酵解反应高速率生成ATP？
答：不能，需要乳酸脱氢酶将甘油醛-3-磷酸氧化过程中生成的NADH氧化为NAD＋再循环。
尽管O2没有直接参与柠檬酸循环，但没有O2的存在，柠檬酸循环就不能进行，为什么？
答：需要氧将柠檬酸循环中氧化反应生成的NADH氧化为NAD＋，以便保证循环正常进行。
而NADH氧化发生在线粒体的需要O2的电子传递和氧化磷酸化过程中。
柠檬酸循环共涉及八种酶使乙酰基氧化，它们是柠檬酸合成酶，顺乌头酸酶，异柠檬酸脱氢酶，α-酮戊二酸脱氢酶，琥珀酰辅酶A合成酶，琥珀酸脱氢酶，延胡索酸酶和苹果酸脱氢酶。
写出每一种酶所催化的反应平衡方程式以及每一酶促反应需要的辅助因子。
答：柠檬酸合成酶：乙酰辅酶A＋草酰乙酸＋H2O→柠檬酸＋辅酶A＋H＋（辅酶A）乌头酸酶：柠檬酸→异柠檬酸异柠檬酸脱氢酶：异柠檬酸＋NAD＋→α－酮戊二酸＋CO2＋NADH（NAD＋）α－酮戊二酸脱氢酶：α－酮戊二酸＋NAD＋＋辅酶A→琥珀酰辅酶A＋CO2＋NADH（NAD＋、辅酶A和焦磷酸硫胺素）琥珀酰辅酶A合成酶：琥珀酰辅酶A＋P i＋GDP→琥珀酸＋GTP＋辅酶A（辅酶A）琥珀酸脱氢酶：琥珀酸＋FAD→延胡索酸＋FADH2（FAD）延胡索酸酶：延胡索酸＋H2O→苹果酸苹果酸脱氢酶：苹果酸＋NAD＋→草酰乙酸＋H＋＋NADH（NAD ＋）
用捣碎的肌肉组织进行的早期实验表明，柠檬酸循环是需氧途径，通过此循环代谢的物质最终氧化成CO2。
但是加入循环中间产物会导致消耗比预期多的氧气。
例如肌肉匀浆中加入1μmol的延胡索酸，需要消耗25μmoL的氧气，但下面的氧化反应方程式显示，只需要3μmoL氧气就能完全氧化1μmol的延胡索酸。
当琥珀酸、苹果酸和草酰乙酸加入肌肉匀浆液中时也有类似现象。
试解释为什么这些中间物的加入会导致比预期多的氧气消耗。
－OOCCH=CHCOO－ + 3O2→4CO2 + 2H2O
答：在柠檬酸循环过程中O2的消耗是必不可少的，因为需要氧化在丙酮酸转化为CO2的过程中生成的NADH和QH2，当柠檬酸循环的速度增加时，O2的消耗速率也增加，因为柠檬酸循环为环式，因而柠檬循环的中间体极大地剌激了O2的利用。
延胡索酸并不是被氧化生成4个CO2（该过程需要3个O2），相反它进入柠檬酸循环生成一个分子的草酰乙酸，草酰乙酸在柠檬酸合成酶的催化作用下可与一分子的乙酰CoA缩合生成一分子的柠檬酸，从柠檬酸开始又可再生一分子延胡索酸，所以没有净消耗，它起着催化剂的作用，是加快了柠檬酸循环，这当然比它直接氧化消耗的氧多得多。
当然要观察到这些催化效应，在该组织中必须供给足够的丙酮酸或乙酰CoA。
其它中间产物如琥珀酸、苹果酸和草酰乙酸进入柠檬酸循环，也是通过增加循环中间体的浓度，加速了整个柠檬酸循环的速度，因此极大地剌激了O2的消耗。
利用分离出的线粒体可以研究细胞呼吸，可测定各种不同状况下氧的消耗，如果将 0.01M的丙二酸钠添加正在进行细胞呼吸的线粒体（以丙酮酸为燃料来源）中，呼吸作用很快就会停止，并造成代谢中间产物的堆积。
（a）堆积的中间代谢物是什么？
（b）解释为什么会堆积？
（c）解释氧消耗为什么会停止？
（d）除了除去丙二酸解除抑制以外，还有什么方法可以克服丙二酸的抑制？
答：（a）琥珀酸（b）丙二酸是琥珀酸脱氢酶的竞争性抑制剂。
（c）阻断柠檬酸循环就阻断了NADH
的合成从而阻断了电子传递和呼吸。
（d）琥珀酸浓度大大过量
通过将乙酰CoA加入到只含有酶、辅酶和柠檬酸循环中间产物的无细胞体系中，能否净合成草酰乙酸？
答：不能。
因为该循环存在一物质平衡。
两个C以乙酰CoA中乙酰基的形式加入该循环，且这两个C 又以两个CO2的形式被释放出来。
同时，在循环中没有净C原子的滞留，也就不可能有中间产物的净合成。
而乙酰CoA中的CoA部分是以CoA形式释放出来的。