檸檬酸循環


 

一、丙酮酸轉化為乙酰輔酶A

 

1、位置:

2、酶:丙酮酸脫氫酶復合體

(1)組成

  • 丙酮酸脫氫酶
  • 二氫硫辛酰轉乙酰酶
  •  二氫硫辛酰脫氫酶

其中,真核生物的丙酮酸脫氫酶復合體還結合着:

  • 丙酮酸脫氫酶激酶
  • 丙酮酸脫氫酶磷酸酶

通過磷酸化、去磷酸化分別抑制、激活活性

3、催化過程依次需要物種輔助因子

  • 磷酸硫胺素TPP
  • 硫辛酸
  • 輔酶A
  • FAD
  • NAD+

4、調控

二、檸檬酸循環 

1、酶:

  • 草酰乙酸+乙酰CoA
    • △G=-31
  • 檸檬酸合酶
  • 烏頭酸酶
  • 異檸檬酸脫氫酶
    • 生成CO2
  • α酮戊二酸脫氫酶復合體
    • +CoA-SH
    • 生成NADH
    • 酶類似丙酮酸脫氫酶復合體
    • 生成CO2
    • △G=-33
  • 琥珀酸CoA合成酶(逆)
    • 生成GTP
    • 脫CoA-SH
  • 琥珀酸脫氫酶
    • 線粒體內膜上
    • 生成FADH2
  • 延胡索酸酶
  • 蘋果酸脫氫酶
    • △G=29.7
    • 它能反應是因為草酰乙酸合成檸檬酸反應推動
  • 草酰乙酸

2、能量總結算

三、調控

 

  • 底物的可獲得性
  • 積累產物抑制

(1) 丙酮酸脫氫酶復合體:

  • NADH、乙酰輔酶A、ATP、脂肪酸 :變構抑制
  • NAD+、AMP、輔酶A 變構激活
  • 高等生物體內,還能被E1亞基磷酸化去磷酸化 共價修飾調節
    • 反映了ATP的多少
    • 胰島素促進脫磷酸
  • Ca2+ 抑制E1的磷酸化,保持其活性(肌肉收縮)

(2)檸檬酸循環:檸檬酸合酶、異檸檬酸脫氫酶、α酮戊二酸脫氫酶

  • 受到底物可獲得性調節,並且一步反應受限,會導致循環反應都受限
  • 產物累積調節
    • 中間產物的作用
    • ATP抑制作用,ADP激活作用
  • Ca2+的激活

四、檸檬酸循環在代謝中的雙重角色 

  • 提供能量
  • 合成代謝前體

(1)填補反應:補充檸檬酸循環中被挪用的中間物

  • 丙酮酸羧化酶:產生草酰乙酸
  • 乙酰輔酶A是激活劑,循環中間產物挪用導致乙酰輔酶A堆積

(2)其他燃料分子氧化降解也會產生檸檬酸循環中間產物

  • 奇數脂肪酸氧化
  • 異亮氨酸、甲硫氨酸、纈氨酸、蘇氨酸分解
  • 產生琥珀酰輔酶A
  • 谷氨酸、天冬氨酸 脫氨基:α酮戊二酸、草酰乙酸

五、乙醛酸循環

  • 植物、部分無脊椎、微生物:將2乙酰CoA轉位草酰乙酸
  • 進而糖異生

 

 


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