糖类代谢三柠檬酸循环精选PPT.ppt
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1、关于糖类代谢三柠檬酸循环第1页,讲稿共68张,创作于星期二胞液胞液线粒体线粒体GG-6-PPAPA乙酰乙酰CoAO2O2O2H+eO2H2OCO2糖的有氧氧化(aerobic oxidation)反应过程反应过程:第2页,讲稿共68张,创作于星期二糖原糖原 三酯酰甘油三酯酰甘油 蛋白质蛋白质 葡萄糖葡萄糖 脂酸脂酸+甘油甘油 氨基酸氨基酸 乙酰乙酰CoA TCA循环循环 2H 2H 呼呼吸吸链链 H H2 2O O ADP+Pi ATP COCO2 2 *营养物在生物体内氧化的一般过程第3页,讲稿共68张,创作于星期二糖有氧氧化概况糖有氧氧化概况葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸丙酮酸丙酮酸乙酰乙酰Co
2、ACoACO2+H2O+ATP三羧酸循环三羧酸循环糖的有氧氧化糖的有氧氧化乳酸乳酸糖酵解糖酵解线粒体内线粒体内胞浆胞浆第4页,讲稿共68张,创作于星期二糖的有氧氧化糖的有氧氧化与与糖酵解糖酵解细胞细胞胞浆胞浆线粒体线粒体葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸乳酸乳酸(糖酵解糖酵解)葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸CO2+H2O+ATP(糖的有氧氧化)糖的有氧氧化)丙酮酸丙酮酸第5页,讲稿共68张,创作于星期二柠檬酸循环柠檬酸循环(Citric Acid Cycle)在好氧真核生物在好氧真核生物线粒体基质线粒体基质或好氧原核生物或好氧原核生物细胞质细胞质中,酵解产物中,酵解产物丙酮酸丙酮酸脱羧、脱氢,彻脱羧、脱氢,彻
3、底氧化为底氧化为CO2、H2O并产生并产生ATP的过程。的过程。第6页,讲稿共68张,创作于星期二一一一一 丙酮酸的生成(胞浆)丙酮酸的生成(胞浆)丙酮酸的生成(胞浆)丙酮酸的生成(胞浆)葡萄糖葡萄糖 +NAD+NAD+2ADP+2Pi+2ADP+2Pi 2 2(丙酮酸丙酮酸+ATP+ATP +NADH+HNADH+H+)2 2丙酮酸丙酮酸进入线粒体进一步氧化进入线粒体进一步氧化2(NADH+H2(NADH+H+)2H2O+3/5 ATP线粒体内膜上特异载体线粒体内膜上特异载体穿梭系统穿梭系统氧化呼吸链氧化呼吸链第7页,讲稿共68张,创作于星期二丙酮酸氧化脱羧生成乙酰辅酶丙酮酸氧化脱羧生成乙酰
4、辅酶ANAD+NADH+H+丙酮酸丙酮酸乙酰乙酰CoA+CoA-SH辅酶辅酶A+C O2丙酮酸丙酮酸脱氢酶系脱氢酶系丙酮酸丙酮酸+CoA-SH+NAD+乙酰乙酰CoA+C O2 +NADH+H+第8页,讲稿共68张,创作于星期二丙酮酸脱氢酶系丙酮酸脱氢酶系3 3 种种 酶酶:E1:丙酮酸脱羧酶丙酮酸脱羧酶(TPP、Mg2+)E2:二氢硫辛酸乙酰基转移酶二氢硫辛酸乙酰基转移酶(硫辛酸、辅酶硫辛酸、辅酶A)E3:二氢硫辛酸脱氢酶二氢硫辛酸脱氢酶(FAD、NAD+)6 6种辅助因子种辅助因子:TPP、Mg2+、硫辛酸硫辛酸、辅酶辅酶A、FAD、NAD+(含(含B1、泛酸、泛酸、B2、PP四种维生素)
5、四种维生素)第9页,讲稿共68张,创作于星期二FADFADH2丙酮酸氧化脱羧反应丙酮酸氧化脱羧反应TPPTPPCO2HSCoACH3COSCoANAD+NADH+H+丙酮酸脱羧酶丙酮酸脱羧酶Mg2+硫辛酸乙酰硫辛酸乙酰转移酶转移酶二氢硫辛酸二氢硫辛酸脱氢酶脱氢酶丙酮酸丙酮酸+CoA-SH+NAD+乙酰乙酰CoA+C O2+NADH+H+第10页,讲稿共68张,创作于星期二丙酮酸脱氢酶系丙酮酸脱氢酶系催化的反应催化的反应FADFADH2NAD+NADH+H+HSCoACH3COSCoATPPCO2丙酮酸脱羧酶丙酮酸脱羧酶Mg2+二氢硫辛酸二氢硫辛酸脱氢酶脱氢酶硫辛酸乙酰硫辛酸乙酰转移酶转移酶第1
6、1页,讲稿共68张,创作于星期二三三羧羧酸酸循循环环也也称称为为柠柠檬檬酸酸循循环环,这这是是因因为为循循环环反反应应中中的的第第一一个个中中间间产产物物是是一一个个含含三三个个羧羧基基的的柠柠檬檬酸酸。由由于于KrebsKrebs正正式式提提出出了了三三羧羧酸酸循循环环的的学学说说,故故此此循循环环又称为又称为KrebsKrebs循环。循环。二、二、Hans Krebs创立了创立了“TCA循环循环”学说学说第12页,讲稿共68张,创作于星期二第13页,讲稿共68张,创作于星期二二、柠檬酸循环概貌二、柠檬酸循环概貌 Citric Acid Cycle第14页,讲稿共68张,创作于星期二草酰乙酸
7、草酰乙酸PCH2COSoA(乙酰辅酶乙酰辅酶A)苹果酸苹果酸琥珀酸琥珀酸琥珀酰琥珀酰CoA-酮戊二酸酮戊二酸异柠檬酸异柠檬酸柠檬酸柠檬酸CO22HCO22HGTP延胡索酸延胡索酸三羧酸循环总图2H2H第15页,讲稿共68张,创作于星期二三、柠檬酸循环历程三、柠檬酸循环历程 Reactions of the Citric Acid Cycle1、草酰乙酸与乙酰、草酰乙酸与乙酰CoA缩合成柠檬酸缩合成柠檬酸 第16页,讲稿共68张,创作于星期二乙酰乙酰CoACoA与草酰乙酸与草酰乙酸 缩合形成柠檬酸缩合形成柠檬酸柠檬酸合酶柠檬酸合酶草酰乙酸草酰乙酸CH3COSCoA乙酰辅酶乙酰辅酶A(acetyl
8、 CoA)柠檬酸柠檬酸(citrate)HSCoA乙酰乙酰CoA+CoA+草酰乙酸草酰乙酸 柠檬酸柠檬酸+CoA-+CoA-SHSH关键酶关键酶第17页,讲稿共68张,创作于星期二柠檬酸合酶是变构酶柠檬酸合酶是变构酶变构抑制剂:变构抑制剂:ATP、NADH、琥珀酰琥珀酰CoA、酯酰、酯酰CoA AMP可解除抑制可解除抑制FH2C氟乙酰辅酶氟乙酰辅酶A:底物,形成氟:底物,形成氟柠檬酸,不能往下反应,称致柠檬酸,不能往下反应,称致死性合成死性合成第18页,讲稿共68张,创作于星期二2、经顺乌头酸生成异柠檬酸、经顺乌头酸生成异柠檬酸 Formation o f Isocitrate via cis
9、-Aconitate 乌头酸酶乌头酸酶第19页,讲稿共68张,创作于星期二异柠檬酸异柠檬酸(isocitrate)H2O柠檬酸柠檬酸异构化生成异构化生成异柠檬酸异柠檬酸柠檬酸柠檬酸(citrate)顺乌头酸顺乌头酸乌头酸酶乌头酸酶柠檬酸柠檬酸 异柠檬酸异柠檬酸第20页,讲稿共68张,创作于星期二乌头酸酶中的(Fe-S)蛋白第21页,讲稿共68张,创作于星期二3、异柠檬酸氧化形成异柠檬酸氧化形成酮戊二酸酮戊二酸Oxidation of Isocitrate to-Ketoglutarate and CO2 氧化脱羧氧化脱羧G0=-20.9 kJ/mol异柠檬酸脱氢酶异柠檬酸脱氢酶NADNAD为辅
10、酶,需为辅酶,需MgMg2+2+(线粒体)(线粒体)NADPNADP为辅酶(胞质也有)为辅酶(胞质也有)第22页,讲稿共68张,创作于星期二CO2NAD+异柠檬酸异柠檬酸异柠檬酸异柠檬酸氧化脱羧氧化脱羧 生成生成-酮戊二酸酮戊二酸-酮戊二酸酮戊二酸草酰琥珀酸草酰琥珀酸NADH+H+异柠檬酸脱氢酶异柠檬酸脱氢酶异柠檬酸异柠檬酸+NAD+-酮戊二酸酮戊二酸+CO2+NADH+H+关键酶关键酶第23页,讲稿共68张,创作于星期二4 4、酮戊二酸氧化脱羧形成琥珀酰酮戊二酸氧化脱羧形成琥珀酰-CoA-CoA Oxidation of-Ketoglutarate to Succinyl-CoA酮戊二酸脱氢
11、酶复合体酮戊二酸脱氢酶复合体G0=-33.5 kJ/mol高能硫酯化物高能硫酯化物第24页,讲稿共68张,创作于星期二C O2-酮戊二酸酮戊二酸氧化脱羧氧化脱羧 生成生成琥珀酰辅酶琥珀酰辅酶A-酮戊二酸脱氢酶系酮戊二酸脱氢酶系HSCoANAD+NADH+H+琥珀酰琥珀酰CoA(succinyl CoA)-酮戊二酸酮戊二酸(-ketoglutarate)-酮戊二酸酮戊二酸+CoA-SH+NAD+琥珀酰琥珀酰CoA+C O2+NADH+H+关键酶关键酶第25页,讲稿共68张,创作于星期二5、琥珀酰琥珀酰-CoA-CoA转化为琥珀酸转化为琥珀酸 Conversion of Succinyl-CoA
12、to Succinate 琥珀酰琥珀酰-CoA-CoA合成酶合成酶(琥珀酰硫激酶)(琥珀酰硫激酶)哺乳动物哺乳动物GTPGTP/ATP/ATP植物、微生物植物、微生物ATPATP(唯一)直接产生高能磷酸键(唯一)直接产生高能磷酸键底物磷酸化底物磷酸化第26页,讲稿共68张,创作于星期二琥珀酰琥珀酰CoA转变为琥珀酸转变为琥珀酸琥珀酰琥珀酰CoA合成酶合成酶琥珀酰琥珀酰CoA(succinyl CoA)GDP+PiGTPATPADP琥珀酸琥珀酸(succinate)HSCoA琥珀酰琥珀酰CoA+GDP +Pi 琥珀酸琥珀酸+GTP+CoA-SH第27页,讲稿共68张,创作于星期二6 6、琥珀酸脱
13、氢形成延胡索酸、琥珀酸脱氢形成延胡索酸 Oxidation of Succinate to Fumarate FADFAD与酶共价连接与酶共价连接丙二酸丙二酸为竞争性抑制剂为竞争性抑制剂抑制细胞呼吸抑制细胞呼吸 (KrebsKrebs)第28页,讲稿共68张,创作于星期二FAD琥珀酸琥珀酸氧化脱氢生成氧化脱氢生成延胡索酸延胡索酸琥珀酸琥珀酸(succinate)琥珀酸脱氢酶琥珀酸脱氢酶延胡索酸延胡索酸(fumarate)FADH2琥珀酸琥珀酸+FAD 延胡索酸延胡索酸+FADH2第29页,讲稿共68张,创作于星期二琥珀酸脱氢酶位于琥珀酸脱氢酶位于线粒体内膜线粒体内膜具有立体专一性具有立体专一性
14、第30页,讲稿共68张,创作于星期二7、延胡索酸水合生成、延胡索酸水合生成 L-苹果酸苹果酸 Hydration of Fumarate to Produce Malate 第31页,讲稿共68张,创作于星期二延胡索延胡索酸酸水化水化生成生成苹果苹果酸酸延胡索酸延胡索酸(fumarate)延胡索酸酶延胡索酸酶苹果酸苹果酸(malate)H2O延胡索酸延胡索酸+H2O 苹果酸苹果酸第32页,讲稿共68张,创作于星期二8、L-苹果酸脱氢形成草酰乙酸苹果酸脱氢形成草酰乙酸 Oxidation of Malate to Oxaloacetate 被草酰乙酸与乙酰被草酰乙酸与乙酰CoACoA缩合(高度放
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