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TCA循环

王朝百科·作者佚名  2009-12-17  
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丙酮酸氧化脱羧生成乙酰辅酶A,乙酰辅酶A在三羧酸循环(TCA)彻底进行氧化生成CO2+H2O和ATP

是有氧呼吸的第二三阶段

第二阶段:丙酮酸氧化脱羧

丙酮酸+NAD++HS-CoA→乙酰CoA+NADH+H++CO2

丙酮酸脱氢酶复合体:丙酮酸脱氢酶(E1):TPP

转乙酰化酶(E2):硫辛酸、CoA 二氢硫辛酰胺脱氢酶(E3):FAD、NAD+

1.丙酮酸在丙酮酸脱氢酶(E1)脱羧形成羟乙基-TPP,产生CO2

2.由转乙酰化酶(E2)催化使羟乙基被氧化成乙酰基,同时转移给硫辛酰胺,再转移给辅酶A生成乙酰CoA后,离开酶复合体,并使硫辛酰胺还原成二氢硫辛酰胺。

3.在二氢硫辛酰胺脱氢酶(E3)催化下,使还原的二氢硫辛酰胺脱氢重新生成硫辛酰胺,以进行下一轮反应。同时将氢传递给FAD,生成FADH2,再将2H转移给NAD+,形成NADH+H+。

在整个反应过程中,中间产物并不离开酶复合体,这就使得上述各步反应得以迅速完成。

第三阶段:三羧酸循环(tricarboxylic acid cycle)

1.三羧酸循环的反应过程:

⑴柠檬酸的形成:乙酰CoA与草酰乙酸缩合成柠檬酸。

⑵异柠檬酸的形成:柠檬酸与异柠檬酸的异构化可逆互变反应由顺乌头酸酶催化。

⑶第一次氧化脱羧:异柠檬酸在异柠檬酸脱氢酶作用下氧化脱羧转变为α-酮戊二酸,脱下的氢由NAD+接受,生成NADH+H+。

⑷第二次氧化脱羧:α-酮戊二酸经α-酮戊二酸脱氢酶复合体作用氧化脱羧生成琥珀酰CoA,其组成和催化反应与前述的丙酮酸脱氢酶复合体类似。

⑸底物水平磷酸化反应:琥珀酰CoA的高能硫酯键水解时,可与GDP的磷酸化偶联生成高能磷酸键,由琥珀酰CoA合成酶催化。

⑹琥珀酸脱氢生成延胡索酸:反应由琥珀酸脱氢酶催化,辅酶为FAD。

⑺延胡索酸加水生成苹果酸:延胡索酸酶催化此可逆反应。

⑻苹果酸脱氢生成草酰乙酸:由苹果酸脱氢酶催化,脱下的氢由NAD+接受。

三羧酸循环的生物学意义

1.是机体将糖或其它物质氧化而获得能量的最有效方式。每分子葡萄糖经有氧氧化生成H2O和CO2时,可净生成32(30)分子ATP。

2.是糖、脂和蛋白质三大类物质代谢与转化的枢纽。是生物大分子分解与合成的两用途径。

 
 
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