第10章三羧酸循环
生物化学 第十章 生物氧化
（四）电子传递链的组成成分
4、细胞色素还原酶（复合体Ⅲ） cytochrome,Cyt 是含铁的Pr 以血红素为辅基 电子传递蛋白 还原型Cyt有光谱吸收现象
通过Fe3+ Fe2+ 互变起传递电子的作用
电子传递：CoQ
Cytc
• Cyta：辅基是血红素A • Cytb：------------------B • Cytc： ------------------C ——卟啉的侧链基团不同
SH 2 NAD
+
FMNH 2 2H CoQ Fe S
FAD Fe*S 复合物II Cytb - （琥珀酸脱氢酶） 2e
2+ 2C yt-Fe
2e
1 O － 2 2
S
NADH + H 2H
-
复合物I （NADH- 泛醌还原酶）
FMN Fe S
CoQH 2
2e
-
3+ 2C yt-Fe 2H+
O2-
H2O
磷
—一对电子经呼吸链传至氧所产生的ATP
分子数
反映氧化磷酸化的效率
2、有关氧化磷酸化机理的几种假说
• 化学偶联假说 • 构象偶联假说 • 化学渗透假说
（1）化学偶联假说（1953年）（掌握要点）
chemical coupling hypothesis
认为电子传递反应释放的能量通过一系列连续的化学 反应形成高能共价中间物，最后将其能量转移到ADP中形 成ATP。 AH2+B+I-OH A I+X-H+OHA I+BH2+OHX I+A+H2O
底物磷酸化 • 没有氧的参与 • 分子内部所含能量重新分配，生成高 能磷酸键 • 也称代谢物水平磷酸化
生化题_第十章 糖代谢
姓名______________学号________________ 成绩_____________第十章糖代谢一、是非判断题1、ATP是果糖磷酸激酶的变构抑制剂。
2、沿糖酵解途径简单逆行，可从丙酮酸等小分子前体物质合成葡萄糖。
3、发酵可以在活细胞外进行。
4、催化ATP分子中的磷酰基转移到受体上的酶称为激酶。
5、糖酵解过程在有氧无氧条件下都能进行。
6、变位酶和差向异构酶是同工酶。
7、葡萄糖激酶受G-6-P 负调节。
8、哺乳动物无氧时不能存活，因为葡萄糖酵解不能合成ATP。
9、柠檬酸循环是分解与合成的两用途径。
10、联系糖原异生作用与三羧酸循环的酶是丙酮酸羧化酶。
11、TCA中底物水平磷酸化直接生成的是ATP。
12、三羧酸循环的中间产物可以形成谷氨酸。
13、线粒体中存在两种异柠檬酸脱氢酶分别以NAD+和NADP+为电子受体。
14、丙酮酸脱氢酶系中电子传递的方向为硫辛酸→FAD→NAD+。
15、TCA循环可以产生NADH和FADH2，但不能直接产生ATP。
16、2，6-二磷酸果糖是磷酸果糖激酶的别构活化剂，可消除ATP 对它的抑制。
17、所有来自磷酸戊糖途径的还原能都是在该循环的前三步反应中产生的。
18、动物体内的乙酰CoA不能作为糖异生的物质。
19、糖异生作用的关键反应是草酰乙酸形成磷酸烯醇式丙酮酸的反应。
20、分解糖原的去分枝酶和转移酶是同工酶。
21、糖原合成时需要糖原起始合成酶及引发蛋白参与。
22、控制糖异生途径关键步骤的酶是丙酮酸羧化酶。
23、转醛酶的作用机理中的关键步骤是形成希夫氏碱。
24、在糖类物质代谢中最重要的糖核苷酸是ADPG。
25、葡萄糖激酶对葡萄糖的专一性强，亲和力高，主要在肝脏用于糖原合成。
二、选择题1、由己糖激酶催化的反应的逆反应所需要的酶是：A．果糖二磷酸酶B．葡萄糖-6-磷酸酶C．磷酸果糖激酶D．磷酸化酶2、磷酸果糖激酶所催化的反应产物是：A．F-1-P B．F-6-P C．F-D-P D．G-6-P3、醛缩酶的产物是：A．G-6-P B．F-6-P C．F-D-P D．1，3-二磷酸甘油酸4、下面哪种酶在糖酵解和糖异生中都起作用：A．丙酮酸激酶B．丙酮酸羧化酶C．3-磷酸甘油醛脱氢酶D．己糖激酶E．果糖1，6-二磷酸酯酶5、糖酵解时哪一对代谢物提供P使ADP生成ATP：A．3-磷酸甘油醛及磷酸烯醇式丙酮酸B．1，3-二磷酸甘油酸及磷酸烯醇式丙酮酸C．1-磷酸葡萄糖及1，6-二磷酸果糖D．6-磷酸葡萄糖及2-磷酸甘油酸6、关于酵解，下列叙述错误的是A、Mg2+与ATP形成复合物Mg2+-ATP参加磷酸化反应B、碘乙酸可抑制糖酵解进行C、砷酸盐可抑制糖酵解进行D、2，3-二磷酸甘油酸作为辅助因子起作用E、最重要的调节酶是磷酸果糖激酶7、C1 被同位素标记的葡萄糖分子经EMP 途径降解为丙酮酸后，同位素标记可能出现在丙酮酸的哪一个C 原子上？A、C1；B、C2；C、C3；D、都可能；E、都不会8、糖酵解中限速步骤有关的酶是A、己糖激酶；B、磷酸果糖激酶；C、3-磷酸甘油醛脱氢酶；D、醛缩酶；E、丙酮酸激酶9、糖的有氧氧化的最终产物是：A．CO2+H2O+ATP B．乳酸C．丙酮酸 D．乙酰CoA10、三羧酸循环中哪一个化合物前后各放出一个分子CO2：A．柠檬酸B．乙酰CoA C．琥珀酸D．α-酮戊二酸11、TCA循环中发生底物水平磷酸化的化合物是？A．α-酮戊二酸B．琥珀酰C．琥珀酸CoA D．苹果酸12、丙酮酸脱氢酶系催化的反应不涉及下述哪种物质？A．乙酰CoA B．硫辛酸C．TPP D．生物素E．NAD+13、三羧酸循环的限速酶是：A．丙酮酸脱氢酶B．顺乌头酸酶C．琥珀酸脱氢酶D．延胡索酸酶E．异柠檬酸脱氢酶14、生物素是哪个酶的辅酶：A．丙酮酸脱氢酶B．丙酮酸羧化酶C．烯醇化酶D．醛缩酶E．磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶15、三羧酸循环中催化琥珀酸形成延胡索酸的酶是琥珀酸脱氢酶，此酶的辅因子是A．NAD+ B．CoASHC．FAD D．TPP E．NADP+16、关于三羧酸循环，下列叙述错误的是A、是糖、脂肪及蛋白质分解的最终途径B、丙酮酸脱氢酶系分布在线粒体基质中C、乙酰CoA 及NADH 可抑制丙酮酸脱氢酶系D、环中所生成的苹果酸为L 型E、受ATP/ADP 比值的调节17、丙酮酸脱氢酶受到哪些因素调控？A、产物抑制、能荷调控、磷酸化共价调节B、产物抑制、能荷调控、酶的诱导C、产物抑制、能荷调控D、产物抑制、酶的诱导、磷酸化共价调节E、能荷调控、酶的诱导18、需要引物分子参与生物合成反应的有：A．酮体生成B．脂肪合成C．糖异生合成葡萄糖D．糖原合成E．以上都是19、不能经糖异生合成葡萄糖的物质是：A．α-磷酸甘油B．丙酮酸C．乳酸D．乙酰CoA E．生糖氨基酸20、丙酮酸激酶是何途径的关键酶：A．磷酸戊糖途径B．糖异生C．糖的有氧氧化D．糖原合成与分解E．糖酵解21、丙酮酸羧化酶是那一个途径的关键酶：A．糖异生B．磷酸戊糖途径C．胆固醇合成D．血红素合成E．脂肪酸合成22、下列各中间产物中，那一个是磷酸戊糖途径所特有的？A．丙酮酸B．3-磷酸甘油醛C．6-磷酸果糖D．1，3-二磷酸甘油酸E．6-磷酸葡萄糖酸23、三碳糖、六碳糖与七碳糖之间相互转变的糖代谢途径是：A．糖异生B．糖酵解C．三羧酸循环D．磷酸戊糖途径E．糖的有氧氧化24、关于磷酸戊糖途径，下列叙述错误的是（）A、碘乙酸及氟化物可抑制糖的氧化B、6-磷酸葡萄糖脱氢酶的受体为NADP+C、转酮酶需要TPP 作为辅酶D、该途径与光合作用碳代谢相同E、5-磷酸核糖是联系核苷酸及核酸代谢的关键分子25、下列途径中哪个主要发生在线粒体中？（）A、糖酵解途径；B、三羧酸循环；C、戊糖磷酸途径；D、脂肪酸从头合成26、糖原合成酶的别构活化剂是（）A、ADP；B、A TP；C、AMP；D、葡萄糖-1-磷酸；E、葡萄糖-6-磷酸27、糖原中一个糖残基转变为2 分子乳酸，可净得几分子ATP？（）A、1；B、2；C、3；D、4；E、528、在肝脏中二分子乳酸转变为一分子葡萄糖，需要消耗几分子ATP？（）A、2；B、3；C、4；D、5；E、629、丙酮酸羧化支路中的丙酮酸羧化酶，需要下列化合物中除哪个以外的所有因子？（）A、生物素；B、Mg2+；C、乙酰CoA；D、草酰乙酸；E、ATP三、填空题⒈糖酵解途径中的三个调节酶是、和。
生物化学第10章 脂类代谢
课外练习题一、名词解释1、脂肪动员；2、酮体；3、脂肪酸的β-氧化；4、血脂；5、高脂血症；二、符号辨识1、ACP；2、BCCP；三、填空1、甘油三酯的合成包括（）途径和（）途径共两条途径。
2、脂肪酸β-氧化的限速酶是（）。
3、脂肪酸的活化在（）中进行，由（）酶催化。
4、脂肪酸的β-氧化包括（）、（）、（）和（）四步连续反应。
5、酮体在（）中生成，在（）组织中利用。
6、酮体包括（）、（）和（）三种物质。
7、脂肪酸合成的主要原料是（），需通过（）循环由线粒体转运至细胞质。
8、脂肪酸合成的关键酶是（）羧化酶；脂肪酸合成酶系催化合成的终产物主要是（）。
9、脂肪酸碳链的延长可在（）和（）中进行。
10、人体内不能合成的不饱和脂肪酸主要是（）、（）和（）。
11、人体内胆固醇的来源有二，即（）和（）。
胆固醇合成的主要原料是（）。
12、胆固醇在体内可转化生成（）、（）激素和维生素（）。
13、参与胆固醇合成的NADPH主要来自（）途径；乙酰CoA来自（）代谢。
14、3-磷酸甘油的来源有两种方式，即（）的消化产物和葡萄糖经过（）途径产生。
15、每一分子脂肪酸被活化为脂酰CoA需消耗（）个高能磷酸键。
16、脂酰CoA经一次β-氧化可生成（）分子乙酰CoA和比原来少（）个碳原子的脂酰CoA。
17、一分子14碳长链脂酰CoA可经（）次β-氧化生成（）个乙酰CoA。
18、若底物脱下的[H]全部转变成A TP，则1mol软脂酸（含16C）经β-氧化途径可共生成（）个ATP，或净生成（）个A TP。
19、脂肪酸的合成原料包括（）、（）、（）和（）。
20、脂肪酸的β-氧化在（）中进行，需经过（）、（）和（）反应三个过程。
21、脂酰CoA需要借助一种特殊的载体即（）才能从细胞浆转运到线粒体内。
22、不饱和脂肪酸的氧化除了β-氧化的酶外，还需要（）酶和（）酶的参与。
23、脂肪酸合成时，乙酰CoA的转移是通过（）转运体系进行的，（）是乙酰基的载体。
第十章 脂质代谢
肥胖症
高脂血症
空腹血脂浓度持续高于正常 主要是血浆胆固醇及甘油三酯含量超过正常 原发性：遗传基因缺陷、家族史、肥胖等
继发性：糖尿病、肾病、甲状腺功能减退等
易引起心血管疾病
动脉粥样硬化
粥样斑块
β-氧化的生化历程
脱氢
脂酰CoA脱氢酶 硫解 硫解酶 水化酶 水化
β-羟脂酰CoA脱氢酶 再脱氢
O RCH2CH2CH2C
H O 脂 酰 C oA脱 氢 酶 SCoA RCH2C C C SCoA FAD FADH2 H
H O RCH2C C C H
OH O
SCoA
H2O
OH
O SCoA
RCH2 CH CH C
心、肾、脑、 骨骼肌细胞
三羧酸循环
酮体生成及利用的生理意义
(1) 在正常情况下，酮体是肝脏输出能源的 一种形式； (2) 在饥饿或疾病情况下，为心、脑等重要 器官提供必要的能源。
酮体生成及利用的生理意义
• 酮体是脑组织的重要能源物质 • 饥饿、糖尿病时 脂肪动员加强
酮体生成过多，超出肝外组织利用能力
脂肪酸合成酶系
CH3（CH2）14COOH + 7CO2 + 14NADP+ + 8HSCoA + 6H2O 软脂酸
脂肪酸合成总结
1、原料为乙酰CoA，直接产物是软脂酸，合成一分
子软脂酸，需七分子丙二酸单酰CoA和一分子乙
酰CoA；
2、经柠檬酸-丙酮酸穿梭作用将线粒体内生成的乙
酰CoA运至胞液。
3、1mol乙酰CoA直接参与脂肪酸的合成，其余
1、乙酰辅酶A的转运
东北师范大学生物化学 第十章氨基酸代谢
必需氨基酸
（氨基酸和糖的转 变是不可逆的）
酮体
生酮兼生糖氨基酸
Tyr（酪），Phe（苯），Ile（异）, Trp（色）
生酮氨基酸 Lys Leu 生糖氨基酸：
三 氨基酸合成代谢 非必需氨基酸（10） 必需氨基酸（8）：
Phe 、Met 、 Thr、 Val、 Leu、 Lys、Trp、Ile
半必需氨基酸：His Arg
NAD+ + H2O + （NADP+）
+ NH4+ + NADH +H+ （NADPH）
在动物体内辅酶为NAD+，在植物体内辅酶为NADP+
非必需氨基酸由相应的α -酮酸氨基化生成
八种必需氨基酸中，除赖氨酸和苏氨酸外其余六种亦可由相 应的α-酮酸加氨生成。但和必需氨基酸相对应的α－酮酸不能 在体内合成，所以必需氨基酸依赖于食物供应。
一 蛋白质的酶促降解
（一）外源蛋白质的降解
（二）内源蛋白质的降解
（一）外源蛋白质的降解（细胞外途径）
1 蛋白质的消化
胃蛋白酶：水解芳香族氨基酸的羧基形成的肽键
胰蛋白酶：水解碱性氨基酸羧基形成的肽键
肽链内切酶
胰凝乳蛋白酶：水解芳香族氨基酸的羧基形成 的肽键
弹性蛋白酶：脂肪族氨基酸的羧基形成的肽键 氨肽酶
肝脏是合成尿素的主要器官，肾脏是排出尿素的主要器官
氨基甲酰磷酸合成酶
一种在线粒体中参与尿素的合成
一种在细胞质中参与嘧啶的从头合成
尿素合成的特点： 主要在肝脏的线粒体和胞液中进行 一分子尿素需消耗4个 高能磷酸键 精氨琥珀酸合成酶是尿素合成的关键酶 尿素分子中的两个氮原子，一个来源于NH3， 一个来源于天冬氨酸
第十章--脂类的代谢-练习题
第十章脂类的代谢练习题一、名词解释1．必需脂肪酸2．脂肪酸的β-氧化3．乙酰CoA羧化酶系4．酮体 5. 脂肪酸合成酶系统 6. 丙酮酸-柠檬酸循环二、填空题：1．脂肪是由1分子与3分子通过键缩合而成的有机化合物。
2．在线粒体外膜脂酰CoA合成酶催化下，游离脂肪酸与和反应，生成脂肪酸的活化形式，再经线粒体内膜进入线粒体衬质。
3．一个碳原子数为n（n为偶数）的脂肪酸在β-氧化中需经次β-氧化循环，生成个乙酰CoA，个FADH2和个 NADH+H+。
4.用于脂肪合成的α-磷酸甘油的两个来源是和。
5．脂肪酸从头合成的C2供体是，活化的C2供体是，还原剂是。
6．乙酰CoA羧化酶是脂肪酸从头合成的限速酶，该酶以为辅基，消耗，催化与生成，柠檬酸为其，长链脂酰CoA为其..7．脂肪酸从头合成中，缩合、两次还原和脱水反应时酰基都连接在上，它有一个与一样的长臂。
8．脂肪酰CoA每经过一次β-氧化需经、、和硫解等过程。
9．酮体是指、和的统称。
10．甘油三脂（脂肪）是由和在磷酸甘油转酰酶的作用下先形成，再由磷脂酸磷酸酶的作用下转变成，最后在催化下生成甘油三脂。
11．酮体合成的酶系存在于，氧化利用的酶系存在。
12．脂肪酸的合成需原料、和。
13．脂肪酸合成过程中，乙酰CoA来源于或，NADPH来源于。
14．一分子脂肪酸活化后需经运转才能由胞液进入线粒体内氧化；线粒体内的乙酰CoA需经才能将其带出线粒体参与脂肪酸的合成。
三、单项选择题1．下列哪项叙述符合脂肪酸的β氧化：A．仅在线粒体中进行B．产生的NADPH用于合成脂肪酸C．被胞浆酶催化D．产生的NADPH用于葡萄糖转变成丙酮酸2．脂肪酸在细胞中氧化降解A．从脂酰CoA开始B．产生的能量不能为细胞所利用C．被肉毒碱抑制D．主要在细胞核中进行3．下列哪些辅因子参与脂肪酸的β氧化：A ACPB FMNC 生物素D NAD+4．含2n个碳原子的饱和脂肪酸经β-氧化完全分解，可产生多少个乙酰CoA？A. 2nB. nC. n-1D. 85．脂肪酸从头合成的酰基载体是：A．ACP B．CoA C．生物素D．TPP6．奇数C原子脂肪酰CoA 经β-氧化后除生成乙酰CoA外还有：A. 丙二酰CoAB. 丙酰CoAC. 琥珀酰CoAD. 乙酰乙酰CoA7．脂肪酸经β-氧化的终产物是：A.脂酰CoAB. 乙酰CoAC. A TP、H2O、CO2D. 乙酰CoA、FADH2、和NADH+H+8．脂肪酸完全氧化的产物是：A．乙酰CoA B．.脂酰CoA C．H2O与CO2D．H2O、CO2与能量9．脂肪酸生物合成时，乙酰CoA从线粒体转运至胞液循环是：A．三羧酸循环B．苹果酸穿梭C．糖醛酸循环D．丙酮酸-柠檬酸循环10．脂肪酸从头合成的限速酶是：A．乙酰CoA羧化酶B．缩合酶C．β-酮脂酰-ACP还原酶D．α，β-烯脂酰-ACP还原酶11．脂酰CoAβ-氧化的顺序是：A．脱H、加水、脱H、加水B．脱H、脱水、加H 、硫解C．脱H、加水、脱H 、硫解D．水合、脱H、加水、硫解12．能产生乙酰CoA的物质是：A．乙酰乙酰CoA B．.脂酰CoA C．柠檬酸D．以上都是13．软脂酰CoA在β-氧化生成二氧化碳和水，生成ATP的总量是：A．129ATP B．130ATP C．131 ATP D．132ATP14．并非以FAD为辅助因子的脱H酶有：A．琥珀酸脱H酶B．.脂酰CoA脱H酶C．二H硫辛酰胺脱H酶D．β-羟脂酰-ACP脱H酶15．由3-磷酸甘油和酰基CoA合成甘油三酯过程中，生成的第一个中间产物是下列那种？A．2-甘油单酯B．甘油二酯C．酰基肉毒碱D．磷脂酸16．下述哪种说法最准确地描述了肉毒碱的功能？A．转运脂肪酸进入肠上皮细胞B．转运脂肪酸越过线粒体内膜C．参与转移酶催化的酰基反应D．是脂肪酸合成代谢中需要的一种辅酶17．酮体包括：A. 草酰乙酸、丙酮和β-羟丁酸B. 辣草酰乙酸、丙酮酸和β-羟丁酸C. 乙酰乙酸、丙酮和β-羟丁酸D. 乙酰乙酸、丙酮和α-羟丁酸18．脂肪酸生物合成时乙酰CoA从线粒体运至胞液的循环是：A. 三羧酸循环B. 苹果酸穿梭作用C. 磷酸甘油穿梭作用D. 丙酮酸-柠檬酸循环作用19．因缺乏乙酰乙酰CoA硫激酶和琥珀酰CoA转硫酶而不能氧化酮体的组织是：A. 脑B. 肝C. 心D. 肾20．乙酰CoA羧化酶的辅酶是：A. 叶酸B. 生物素C. 泛酸D. 硫胺素四、是非判断题（）1. 脂肪酸活化为脂酰CoA，需消耗两个高能磷酸键。
第十章 代谢调节
R C
R C
R C R R C
R C
R C 酶分子
R C
C
酶活性增加/降低
--生理小分子物质：代谢产物、底物、其他 和调节基团非共价、可逆结合
果糖－1，6二磷酸酶的变构效应
酶亚基上的催化部位 X：酶亚基上的调节部位 FDP：果糖-1，6－二磷酸
3.变构酶的酶促反应动力学不符合米曼氏方程 式，酶促反应速率和作用物浓度的关系曲线 不呈矩形而常常呈S形。
糖原
I
脂肪 脂肪酸+甘油
乙酰CoA
蛋白质 氨基酸
葡萄糖
II
III
三羧酸循环
CO2，H2O，ATP
三大营养物分解代谢的三个阶段
联系枢纽
葡糖-6-磷酸酶
果糖-1，6-二磷酸酶
磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶
细胞浆
丙酮酸羧化酶
线粒体
糖
脂肪
磷酸丙糖
α —磷酸甘油
脂肪酸
磷酸烯醇式丙酮酸 丙氨 酸 半胱氨酸 甘氨 酸 苏氨 酸 ○ 色氨 酸 丙酮酸 酮体 ▲亮氨酸 ○ 异亮氨酸 ○ 色氨酸 乙酰乙酰CoA ▲亮氨 酸 ▲赖氨 酸 ○ 异亮 氨酸 ○ 色氨 酸 ○ 苯丙 氨酸 ○ 酪氨 酸 谷氨 酸 谷氨 酰胺 精氨 酸 组氨 酸 脯氨 酸
3. 耗能少 4. 按需调节，是体内酶活性的经济、高 效的调节方式
酶别构调节与化学修饰调节的比较
某些酶同时存在两种调节方式 别构调节是细胞的基本调节方式 化学修饰调节是高效的调节方式
三、细胞内酶含量的调节
属于酶的迟缓调节。
迟缓调节：通过对酶蛋白分子的合成或降 解来改变细胞内酶的含量的调节方式，一 般需要数小时或数天才能实现。
磷酸果糖激酶I
大学精品课件：第10章 三羧酸循环
三羧酸循环
Tricarboxylic Acid Cycle
的发现
Discovery of the Citric Acid Cycle
2
一、三羧酸循环是三类营养物质氧化分解的 （共同）第二阶段
* 营养物在生物体内氧化的一般过程 糖原 三酯酰甘油 蛋白质
5
1937 年， Hans Krebs 利用鸽子胸肌（这块肌
肉在飞行中有相当高的呼吸频率，因此特别适合
于氧化过程的研究）的组织悬液，测定了在不同 的有机酸作用下，丙酮酸氧化过程中的耗氧率， 首次提出在动物组织中丙酮酸氧化途径的假说。
6
Albert Szent-Gyorgyi等已经发现动物肌肉组
葡萄糖 脂酸 + 甘油 氨基酸
乙酰CoA
TCA 循环
CO2 2H
3
ADP+Pi
ATP
H2O
呼吸链
在真核生物，TCA循环在线粒体中进行， 与呼吸链在功能和结构上相偶联。
4
二、Krebs发现三羧酸循环
三羧酸循环亦称柠檬酸循环
（citric acid cycle），这是因 为循环反应中的第一个中间产物是 一个含三个羧基的柠檬酸 。由于 Krebs 正式提出了三羧酸循环的 学说，故此循环又称为 Krebs 循 环。
GDP
ADP
ATP
（六）琥珀酸脱氢生成延胡索酸
• 由琥珀酸脱氢酶催化，其辅酶是FAD，是三羧酸 循环中唯一与内膜结合的酶。
20
（七）延胡索酸加水生成苹果酸
• 延胡索酸酶催化此步反应
21
（八）苹果酸脱氢生成草酰乙酸
苹果酸脱氢酶催化，辅酶是NAD+。
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顺乌头酸酶催化 C3上的羟基转移到C2上 中间产物顺乌头酸与酶结合在一起以复合物形式存在
2.2 第一次氧化脱羧
异柠檬酸脱氢酶
异柠檬酸
-酮戊二酸
不可逆反应，三羧酸循环的调节点
第一次氧化脱羧反应特点：
（1） 由异柠檬酸脱氢酶催化，此酶是三羧酸循 环的限速酶，三羧酸循环的调节点 （2）异柠檬酸脱氢酶有两种：
4. 整个循环反应为不可逆反应
5. 产能
总反应： G Pyr 乙酰CoA CO2+H2O
同酵解 2ATP+2NADH+H+
5 or 7
Pyr脱氢 NADH+H+
2*2.5=5
TCA 3NADH+H++FADH2+GTP 2*10=20 30 or 32
6. 三羧酸循环的生理意义
1.为呼吸链提供H+ + e； H+ + e 进入呼吸链彻底氧化生成H2O 的同
谷氨酸转变成CO2和水的主要代谢过程
谷氨酸→a-酮戊二酸+NADH+H++NH3 (Mit) a-酮戊二酸→草酰乙酸
+CO2+FADH2+2NADH+H++GTP 草酰乙酸→磷酸烯醇式丙酮酸→丙酮酸→乙酰辅酶
A →三羧酸循环
天冬氨酸转变成葡萄糖的代谢途径
天冬氨酸+ a-酮戊二酸→草酰乙酸+谷氨酸 草酰乙酸→磷酸烯醇式丙酮酸→糖异生
Links between the urea cycle and citric acid cycle.The interconnected cycles have been called the “Krebs bicycle.”
Hans Krebs The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1953
三羧酸循环的反应过程：
可大致分为三个阶段：
1. 乙酰CoA进入三羧酸循环:
2.氧化脱羧:
a. 柠檬酸转变为异柠檬酸（isocitrate) b.第一次氧化脱羧 c. 第二次氧化脱羧 d. ATP的生成--底物水平磷酸化
3. 草酰乙酸的再生: a. 琥珀酸脱氢及延胡索酸的水化
b. 草酰乙酸再生
1.乙酰CoA进入三羧酸循环
时ADP偶联磷酸化生成ATP。 2 . 三大营养物质彻底氧化的共同通路
FA 乙酰CoA AAPyr ,KG,OAA 乙酰CoA 甘油 磷酸二羟丙酮乙酰CoA 3 . 三大营养物质互变的枢纽-两用代谢途径
TAC中的某些中间代谢物能够转变合成其他物质， 借以沟通糖和其他物质代谢之间的联系。
糖 乙酰CoA FA
3.2 草酰乙酸再生
苹果酸
苹果酸脱氢酶 草酰乙酸
草酰乙酸再生反应的特点：
琥珀酸脱氢酶： （1）琥珀酸脱氢酶是三羧酸循环中唯一与膜结合的酶， 位于线粒体内膜上。 （2）辅酶是FAD。 延胡索酸酶： 有立体专一性，
only for tra苹果酸脱氢酶：是醇脱氢酶。
（3）无游离中间产物生成，不致发生副反应， 不丧失能量。
2.4 底物水平磷酸化反应 (substrate level phosphorylation)
琥珀酸硫激酶 (琥珀酰CoA合成酶)
琥珀酰辅酶A
琥珀酸
底物水平磷酸化
3.1 琥珀酸脱氢及延胡索酸的水化
琥珀酸脱氢酶
琥珀酸
延胡索酸
延胡索酸酶 苹果酸
三羧酸循环总结
1.三羧酸循环的概念：指乙酰CoA和草酰乙酸缩合生 成含三个羧基的柠檬酸，反复的进行脱氢脱羧， 又生成草酰乙酸，再重复循环反应的过程。
2. TAC过程的反应部位是线粒体。
3. 三羧酸循环的要点 经过一次三羧酸循环， 消耗一分子乙酰CoA， 经四次脱氢，二次脱羧，一次底物水平磷酸化。 生成1分子FADH2，3分子NADH+H+，2分子 CO2， 1分子GTP。 关键酶有： 柠檬酸合酶 α-酮戊二酸脱氢酶复合体 异柠檬酸脱氢酶
* 反应部位
所有的反应均在线粒体中进行。
三羧酸循环的重要性
三羧酸循环是三大营养素的最终代谢通路。 三羧酸循环是糖、脂肪、氨基酸代谢的联系枢纽。
三羧酸循环的提出：
H.Krebs在研究肌肉中糖的有氧氧化时，发 现柠檬酸能催化性地促进氧化过程。
C. Matrin与F.Knoop发现柠檬酸能通过酮戊二酸（KG）而生成琥珀酸（Suc）
A.Szent-Gyorgyi发现琥珀酸（Suc）,延胡索 酸（Fum）, 苹果酸（Mal)能促进组织呼吸 并能转变成草酰乙酸。
根据各种有机酸之间转变的关系，Krebs 于 1937年提出了三羧酸循环的概念。
Sir Hans Adolf Krebs (1900-1981), British biochemist who discovered the urea cycle and the citric acid cycle (aka Krebs' cycle). Won Nobel Prize for physiology in 1953.
1st in Mit-NAD, 2nd in Mit & Cytosol-NADP （3）6C 5C （4） 三羧酸向二羧酸转化
2.3 第二次氧化脱羧
-酮戊二酸脱氢酶
-酮戊二酸 不可逆反应，三羧酸循环的调节点
琥珀酰辅酶A
第二次氧化脱羧反应特点：
（1）α－酮戊二酸脱氢酶系—三羧酸循环的限 速酶
（2）由三种酶（ 酮戊二酸脱氢酶，转琥珀酰基酶，二氢硫 辛酰胺脱氢酶）与五种辅酶（ TPP，硫辛酸，CoA， FAD，NAD+） 共同参与，使α－酮戊二酸的脱羧、脱氢、形 成高能硫酯键等反应迅速完成。
1. ATP/ADP, NADH/NAD 酶被反馈抑制 2. Mit [Ca++ ] 酶- Ca++ Km 酶被激活
FIGURE 16–18 Regulation of metabolite flow from the PDH complex through the citric acid cycle.
糖元
脂肪
葡萄糖 脂肪酸＋甘油
蛋白质 氨基酸
Ⅱ
乙酰辅酶A
草酰乙酸
柠檬酸
苹果酸
Ⅲ
琥珀酸
α-酮戊二酸
CO2
琥珀酰CoA 2H＋ 氧化磷酸化
ADP＋Pi ATP
第九章 三羧酸循环
* 概述
三羧酸循环(Tricarboxylic acid Cycle, TAC) 也称为柠檬酸循环，这是因为循环反应中的第一 个中间产物是一个含三个羧基的柠檬酸。由于 Krebs正式提出了三羧酸循环的学说，故此循环又 称为Krebs循环，它由一连串反应组成，包括四次 脱氢，二次脱羧，一次底物水平磷酸化。
柠檬酸合酶
乙酰辅酶A 草酰乙酸
柠檬酸
柠檬酸合酶：能量由硫酯键提供，不可逆 对OAA的亲和力大，反应快速进行
柠檬酸合酶
2.1 柠檬酸异构化为异柠檬酸
COOH CH2 HO- C-COOH CH2 COOH 柠檬酸
COOH
H2O CH
H2O
C-COOH
CH2
COOH
顺乌头酸
COOH HC-OH
HC-COOH CH2 COOH
三羧酸循环的中间产物的分解代谢 三羧酸循环中间产物起催化剂的作用，
本身无量的变化，同样中间产物也不能直接 在三羧酸循环中被氧化为CO2及H2O。
① 酵解途径：己糖激酶
关
丙酮酸激酶 6-磷酸果糖激酶-1
键
酶 ② 丙酮酸的氧化脱羧：丙酮酸脱氢酶复合体
③ 三羧酸循环：柠檬酸合酶 α-酮戊二酸脱氢酶复合体 异柠檬酸脱氢酶
Pyr , OAA AA
4. 为其它物质代谢提供小分子前体-两用代谢途径
琥珀酰CoA
卟啉
碳原子变化
2C
CO2
CO2
4C 6C 5C 4C
CO2的 C来源于 4C的OAA，而不是 CH3CO~SCoA
7 . TCA中间物的其他来源去路
来源：回补支路 去路：旁支反应
三羧酸循环的调控
调节点：α-酮戊二酸脱氢酶复合体、 异柠檬酸脱氢酶