1.1.4TCA循环(三羧酸循环) 三羧酸循环 又称TCA循环、Kebs循环或柠檬酸循环。在绝大多数异养 微生物的呼吸代谢中起关键作用。其中大多数酶在真核生 物中存在于线粒体基质中,在细菌中存在于细胞质中;只 有琥珀酸脱氢酶是结合于细胞膜或线粒体膜上
1.1.4 TCA循环(三羧酸循环)
CH,一CO-COO 丙酮酸 CoASH NAD 磷酸烯醇 CO: 内削酸 NADH+H CH:-COSCoA TCA 天冬氨酸一 乙酰、SCoA CoASH CH,COOH 丙酮酸在 COOH 循环 NADH+H CO HO CH一COOH 进入三羧酸 CH2 CH,COOH NAD' 柠檬酸 HO 循环之先要 COOH COOH 草酰乙酸 CH,COOH CHOH -COOH 脱羧生成乙 /CH. CH一COOH 顺乌头酸 酰C0A,乙 COOH H,0 苹果酸 H,O- 酰C0A和草 COOH CH CH.COOH 酰乙酸缩合 CH CH -COOH 成柠檬酸再 COOH 延胡索酸 CH(OH)-COOH 异柠檬酸 进入三羧酸 NAD(P) 循环。 FADH, COOH NAD(P)H CH, +H FAD CHz CH,COOH COOH CoASH 琥珀酸 CoASH C ADP COOH C0, CO-COOH CH2 NAD 《一酮戊二酸 GTP GDP+Pi CH2 NADH+H 卟啉 CO-SCoA 谷氨酸 琥珀酰-SCoA
TCA 循环 丙酮酸在 进入三羧酸 循环之先要 脱羧生成乙 酰CoA,乙 酰CoA和草 酰乙酸缩合 成柠檬酸再 进入三羧酸 循环
循环的结果是乙酰CoA被彻底氧化成CO2和H2O, 每氧化1分子的乙酰CoA可产生12分子的ATP,草酰 乙酸参与反应而本身并不消耗。 主要产物: 呼吸链 4NADH+4H+ +12AT日 呼吸链 C3→CH,C0CoA→→FADH2 2ATP GTP(底物水平)于 ATP 3C02 在物质代谢中的地位:枢纽位置 工业发酵产物:柠檬酸、苹果酸、延胡索酸、琥珀酸和谷氨 酸
循环的结果是乙酰CoA被彻底氧化成CO2和H2O, 每氧化1分子的乙酰CoA可产生12分子的ATP,草酰 乙酸参与反应而本身并不消耗
TCA循环的重要特点 (1)循环一次的结果是乙酰CoA的乙酰基被氧化为2分子 C02,并重新生成1分子草酰乙酸; (2)整个循环有四步氧化还原反应,其中三步反应将NAD+ 还原为NADH+H+,另一步反应是还原FAD为FADH2; (3)为糖、脂、蛋白质三大物质转化中心枢纽。 (4)循环中的某些中间产物是一些重要物质生物合成的前体; (5)生物体提供能量的主要形式; (6)为人类利用生物发酵生产所需产品提供主要的代谢途径。 如柠檬酸发酵;谷氨酸发酵等
TCA循环的重要特点 (1)循环一次的结果是乙酰CoA的乙酰基被氧化为2分子 CO2 ,并重新生成1分子草酰乙酸; (2)整个循环有四步氧化还原反应,其中三步反应将NAD+ 还原为NADH+H+,另一步反应是还原FAD为FADH2; (3)为糖、脂、蛋白质三大物质转化中心枢纽。 (4)循环中的某些中间产物是一些重要物质生物合成的前体; (5)生物体提供能量的主要形式; (6)为人类利用生物发酵生产所需产品提供主要的代谢途径。 如柠檬酸发酵;谷氨酸发酵等
各种中间代谢物的重要性 中间代谢产物 分解代谢起源 在生物合成中的作用 葡萄糖-1-磷酸 葡萄糖半乳糖多糖 核苷糖类 葡萄糖-6-磷酸 EMP途径 戊糖多糖贮藏物 核糖-5-磷酸 HMP途径 核苷酸脱氧核糖核苷酸 赤藓糖4磷酸 HMP途径 芳香氨基酸 磷酸烯醇式丙酮酸 EMP途径 芳香氨基酸葡萄糖异生C0,固定 胞壁酸合成糖的运输 丙酮酸 EMP途径ED途径 丙氨酸缬氨酸亮氨酸C02固定 3磷酸甘油酸 EMP途径 丝氨酸甘氨酸半胱氨酸 a-酮戊二酸 三羧酸循环 谷氨酸脯氨酸精氨酸赖氨酸 草酰乙酸 三羧酸循环 天冬氨酸赖氨酸蛋氨酸苏氨酸异亮 氨酸 乙酰辅酶A 丙酮酸脱羧脂肪氧化 脂肪酸类异戊二烯甾醇
中间代谢产物 分解代谢起源 在生物合成中的作用 葡萄糖-1-磷酸 葡萄糖-6-磷酸 核糖-5-磷酸 赤藓糖-4-磷酸 磷酸烯醇式丙酮酸 丙酮酸 3-磷酸甘油酸 a-酮戊二酸 草酰乙酸 乙酰辅酶A 葡萄糖 半乳糖 多糖 EMP途径 HMP途径 HMP途径 EMP途径 EMP途径 ED途径 EMP途径 三羧酸循环 三羧酸循环 丙酮酸脱羧脂肪氧化 核苷糖类 戊糖 多糖贮藏物 核苷酸 脱氧核糖核苷酸 芳香氨基酸 芳香氨基酸 葡萄糖异生 CO2固定 胞壁酸合成 糖的运输 丙氨酸 缬氨酸 亮氨酸CO2固定 丝氨酸 甘氨酸 半胱氨酸 谷氨酸 脯氨酸 精氨酸 赖氨酸 天冬氨酸 赖氨酸蛋氨酸 苏氨酸异亮 氨酸 脂肪酸 类异戊二烯 甾醇 各种中间代谢物的重要性