柠檬酸循环

 

一、丙酮酸转化为乙酰辅酶A

 

1、位置：

2、酶：丙酮酸脱氢酶复合体

（1）组成

• 丙酮酸脱氢酶
• 二氢硫辛酰转乙酰酶
•  二氢硫辛酰脱氢酶

其中，真核生物的丙酮酸脱氢酶复合体还结合着：

• 丙酮酸脱氢酶激酶
• 丙酮酸脱氢酶磷酸酶

通过磷酸化、去磷酸化分别抑制、激活活性

3、催化过程依次需要物种辅助因子

• 磷酸硫胺素TPP
• 硫辛酸
• 辅酶A
• FAD
• NAD+

4、调控

二、柠檬酸循环 

1、酶：

• 草酰乙酸+乙酰CoA
  • △G=-31
• 柠檬酸合酶
• 乌头酸酶
• 异柠檬酸脱氢酶
  • 生成CO2
• α酮戊二酸脱氢酶复合体
  • +CoA-SH
  • 生成NADH
  • 酶类似丙酮酸脱氢酶复合体
  • 生成CO2
  • △G=-33
• 琥珀酸CoA合成酶（逆）
• 生成GTP
• 脱CoA-SH
• 琥珀酸脱氢酶
• 线粒体内膜上
• 生成FADH2
• 延胡索酸酶
• 苹果酸脱氢酶
  • △G=29.7
  • 它能反应是因为草酰乙酸合成柠檬酸反应推动
• 草酰乙酸

2、能量总结算

三、调控

 

• 底物的可获得性
• 积累产物抑制

（1） 丙酮酸脱氢酶复合体：

• NADH、乙酰辅酶A、ATP、脂肪酸 ：变构抑制
• NAD+、AMP、辅酶A 变构激活
• 高等生物体内，还能被E1亚基磷酸化去磷酸化 共价修饰调节
• 反映了ATP的多少
• 胰岛素促进脱磷酸
• Ca2+ 抑制E1的磷酸化，保持其活性（肌肉收缩）

（2）柠檬酸循环：柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶、α酮戊二酸脱氢酶

• 受到底物可获得性调节，并且一步反应受限，会导致循环反应都受限
• 产物累积调节
• 中间产物的作用
• ATP抑制作用，ADP激活作用
• Ca2+的激活

四、柠檬酸循环在代谢中的双重角色 

• 提供能量
• 合成代谢前体

（1）填补反应：补充柠檬酸循环中被挪用的中间物

• 丙酮酸羧化酶：产生草酰乙酸
• 乙酰辅酶A是激活剂，循环中间产物挪用导致乙酰辅酶A堆积

（2）其他燃料分子氧化降解也会产生柠檬酸循环中间产物

• 奇数脂肪酸氧化
• 异亮氨酸、甲硫氨酸、缬氨酸、苏氨酸分解
• 产生琥珀酰辅酶A
• 谷氨酸、天冬氨酸 脱氨基：α酮戊二酸、草酰乙酸

五、乙醛酸循环

• 植物、部分无脊椎、微生物：将2乙酰CoA转位草酰乙酸
• 进而糖异生