。第二篇物质代谢及其调节 1.a羟乙基TPP的生城 NADH+HF'、 的 FAD TPP-E Fa E FADH CoASH TPP-E.Ea E HS 4硫辛酰胺的生成 FAD E. CH,-C-SCoA TPP 图59丙酮酸脱氢酶复合体作用机制 4.在二氢硫辛酰胺脱氢酶(E,)的作用下，二氢硫辛酰胺脱氢重新生成硫辛酰胺，脱下的氢由FAD 接受生成FADH,。 5.继续在二氢硫辛酰胺脱氢酶(E,)的作用下，将FADH,氢转移给NAD生成NADH+H',酶复合体 回到初始状态。 在整个反应过程中，中间产物并不离开酶复合体，使得反应能迅速完成且没有游离的中间产物。此 外，反应是不可逆的。 经过第二阶段，1分子葡萄糖可生成2分子乙酰COA,2分子C0和2分子NADH+H。 (三)第三阶段：三羧酸循环 第二阶段在线粒体中产生的乙酰CoA,通过进人三羧酸循环进一步代谢。三羧酸循环(tricarboxylic acid eycle,TAC)于1937年Krebs提出，也称为Krebs循环或柠檬酸循环(eitric acid eyele)。三羧酸循环 包括8步主要反应，其反应过程如下： L.乙酰CoA与草酰乙酸缩合生成柠檬酸在柠檬酸合酶(citrate synthetase)的催化下，l分子乙酰 CoA与1分子草酰乙酸缩合生成柠檬酸，缩合反应的能量来自于乙酰CoA的高能键裂解，此反应为不可 逆反应。由于柠檬酸合酶对草酰乙酸亲和力很高，所以，即使线粒体中草酰乙酸浓度很低，该反应也能 迅速进行，从而保证线粒体中的乙酰C©A能迅速转变为柠檬酸。 0=C-C00 0 4-C00 +H0粉津酸合情，H0C一CO0+SCaA C00 c00] 乙酰CaA 草酰乙酸 柠酸辅酶A 2。柠檬酸异构化为异柠檬酸在顺乌头酸酶的催化下，柠檬酸异构化为异柠檬酸。此反应为可逆 反应。 18
第五章糖一代谢人 C00 c00 H-OH 00c -OH 顺乌头酸酶 CHz C00 柠檬酸 异柠檬酸 3.第1次氧化脱羧异柠檬酸在异柠檬酸脱氢酶(isocitrate dehydrogenase)催化下氧化脱羧并转变 为a-酮戊二酸(a-ketoglutarate),同时产生1分子CO2。脱下的H由NAD'接受，生成NADH+H'。这是 三羧酸循环中的第一次氧化脱羧反应，此反应是不可逆反应。 G00 F00 H-OH C=0 NAD'NADH+H' 00c-H CH 异柠檬酸脱氢酶 coo 异柠檬酸 c-酮戊二酸 4.第2次氧化脱羧在a-酮戊二酸脱氢酶复合体(a-ketoglutarate dehydroge enase complex)的催化 下，a-酮戊二酸脱氢、脱羧生成琥珀酰CoA,并产生1分子CO,和1分子NADH+H。a-酮戊二酸脱氢酶 复合体与丙酮酸脱氨酶复合体卷似。此外，环生成1个高能硫酯都。文是三龄酸循环中的第二次氧化 脱羧反应，此反应是不可逆反应。 C00 0-C-SCoA 0 FAD、硫辛酸 +NAD+HSCaA酮三酶复合体一 CH2 +NADH+H+COz CH2 C00 c-酮戊二酸 琥珀酰CoA 5.底物水平磷酸化反应即高能化合物GTP的生成。在琥珀酰CoA合成酶(succinyl CoA syn- thetase)的催化下，琥珀酰CoA的高能硫酯键水解，释放的能量交给GDP而生成GTP。GTP可在二磷酸 核苷激酶的催化下，将高能磷酸键转给ADP而生成ATP。这是三羧酸循环中唯一一步底物水平磷酸化 反应。反应为可逆反应。 O-C-SCoA CH2 +K+GDP花能aA合成，GP+CaASH+H一C00 CHz-C0O CHz-C00 ATP 班珀酰C0A 琥珀酸 6.琥珀酸脱氢生成延胡索酸由琥珀酸脱氢酶(succinate dehydrogenase)催化，脱下的H由FAD接 受。反应为可逆反应 HC-COO CH-COO +FAD花珀酸税氨盟OOC一CH +FADH CHCOO 琥珀酸 延胡索酸 7.延胡索酸加水生成苹果酸由延胡索酸酶(fumarate hydratase)催化，反应为可逆反应。 119