4。α-酮戊二酸氧化脱羧成为琥珀酰CoA: 第二次氧化反应且伴有脱羧,由α-酮戊二酸脱氢酶系催化 -酮戊二酸脱氢酶怵系与丙酮酸脱氢酶体系相似,由三个酶即a酮戊二酸脱氢酶玑,琥 珀酰转移酶E2和二氢碗辛酰脱氢酶F3组成。也需要PP,硫辛酸,CA,FAD和NAD, Mg6种辅助因子。琥珀酴转移酶处于核心位置,其氧化脱羧杋制也类似。其巧和珝z与 丙酮酸脱氢酶中相应的脱羧及酰基转移酶不同,但二氢硫辛酰脱氢酶是相同的。此酶也是一 个调节酶,受其产物NAD迁琥珀酰(oA和0a2+抑制,细胞高能荷时,ΔP2,P也可反愦 抑制酶的活性,但是的活性不受磷酸化作用的共价修饰调节。 Coo COO→ C.FI2 GH2+oA8HNAD+→CH+NA卫丑+豆++CO2 c—O Coo SCoA a画戊二酸 琥珆酰CoA
4。α-酮戊二酸氧化脱羧成为琥珀酰CoA： 第二次氧化反应且伴有脱羧，由α-酮戊二酸脱氢酶系催化
5.琥珀酰COA转化成琥珀酸并产生GTP 这是TCA中唯一底物水平磷酸化直接产生高能磷酸键的步骤 CO SCOA GDP+Pi GTP CHz-COOH H CHz--COOH CHzcooH MSCoA 琥珀酰辅酶A 琥珀酸 琥珀酰O痉A硫酯键水解的ΔG∞=-3.6千焦耳/摩尔,它是一个高能硫酯键,因此它可 以在琥珀酰(oΔ合成酶( Succinyl- OA synthetase)的催化下,使二磷酸鸟苷(GDP)磷酸化 成三弹酸鸟苷(IP)。GTIP可以用于蛋白质合成,也可以在一磷酸核苷激酶( nucleoside diphosphokinase)的催化下将磷酰基转给ADP生成ATP。 GTP + ADP GDP + ATP
5. 琥珀酰COA转化成琥珀酸并产生GTP； 这是TCA中唯一底物水平磷酸化直接产生高能磷酸键的步骤。 GTP + ADP GDP + ATP
6.6、琥珀酸脱氢生成延胡索酸: 第三步氧化还原反应,由琥珀酸脱氢酶催化,氢受体:酶的辅基FAD CoO- COo- +hAD+ + FADH? coo Coo 7、延胡索酸水化成苹果酸: 延胡索酸酶具有立体异构特异性,OH只加在延胡索酸一侧,形成L-苹果 酸 COC- 耳2O C H五C-H coo Coo- 延胡紫酸 工一苹果酸
6. 6. 6、 琥珀酸脱氢生成延胡索酸： 第三步氧化还原反应，由琥珀酸脱氢酶催化，氢受体：酶的辅基FAD 7、延胡索酸水化成苹果酸： 延胡索酸酶具有立体异构特异性，OH只加在延胡索酸一侧，形成L-苹果 酸
8.苹果酸脱氢生成草酰乙酸: TCA中第4次氧化还原反应,由-苹果酸脱氢酶催化,NA是辅酶。 COO HO丑 +NAD+ t HCH cH + NADH+I+ 工苹果酸 草酰乙酸 在标准热力学条件下,平衡有利于逆反应。但在生理情况下,反应产物草 酰乙酸不断因合成柠檬酸而移去,使其在细胞内浓度极低(小于10-6 mO1/L),而使反应向右进行。 注:有氧氧化第3阶段即TCA循环的关键酶是:柠檬酸合成醯、异柠檬 酸脱氢醢、α-酮戊二酸脱氢酶系 有氧氧化第2阶段的关键酶:丙酮酸脱氢酶系 有氧氧化第1阶段的关键酶:即糖酵解的三个关键酶
8. 苹果酸脱氢生成草酰乙酸： TCA中第4次氧化还原反应，由L-苹果酸脱氢酶催化，NAD+是辅酶。 在标准热力学条件下，平衡有利于逆反应。但在生理情况下，反应产物草 酰乙酸不断因合成柠檬酸而移去，使其在细胞内浓度极低（小于1 0 - 6 mol/L）,而使反应向右进行。 注：有氧氧化第3阶段即TCA循环的关键酶是：柠檬酸合成酶、异柠檬 酸脱氢酶、 α-酮戊二酸脱氢酶系 有氧氧化第2阶段的关键酶： 丙酮酸脱氢酶系 有氧氧化第1阶段的关键酶：即糖酵解的三个关键酶
四、TCA中ATP生成与生物学意义: (1)供能:共产生12ATP乙酰CA进入TCA,每一次循环有: 4次脱氢反应「3NADH 3*3=9ATP 1 FADH2 2*1=2ATP 底物水平磷酸化→1GTP 1 ATP (琥珀酰CA合成酶催化的反应) 1乙酰辅酶A体外燃烧209.1千卡,7.3*12=84.6千卡, 有效利能率:84.6/209.1*100%=42% (见P100图13-10) (2)提供碳骨架:例草酰乙酸+NH2 Asp(见P101图13-11) (3)有氧氧化 G酵解:2ATP+2NADH肌细胞等:2*2ATP (可净生成36或38ATP) (穿梭)肝细胞等:2*3ATP 2丙酮酸—→2乙酰辅酶A:2NADH→2*3ATP 2乙酰辅酶A TCA循环:12*2=24ATP
四、 TCA中ATP生成与生物学意义： （1）供能： 共产生12 ATP 乙酰CO A进入TCA ，每一次循环有： 4次脱氢反应 3 NADH 3*3 = 9 ATP 1 FADH2 2*1 = 2 ATP 底物水平磷酸化 1GTP 1 ATP 体外燃烧 有效利能率：84.6 / 209.1 *100 % = 42 % （见P 100 图13-10） 1乙酰辅酶A 209.1千卡， 7.3*12 = 84.6 千卡， （2）提供碳骨架：例 草酰乙酸 + NH2 Asp （见P101 图13-11） （3） 有氧氧化 （可净生成36或38 ATP） （琥珀酰CO A合成酶催化的反应） 2丙酮酸 2乙酰辅酶A ：2 NADH 2* 3 ATP G酵解：2 ATP + 2 NADH 肌细胞等：2*2 ATP （穿梭） 肝细胞等：2*3 ATP 2乙酰辅酶A TCA循环：12*2 = 24 ATP