山西医科大学：《生物化学》课程教学课件（讲稿）第二篇 物质代谢与能量代谢 第9章 三羧酸循环 Tricarboxylic Acid Cycle

第二篇 物质代谢与能量代谢 第九章 三羧酸循环 Tricarboxylic Acid Cycle

目 录 第 九 章 三羧酸循环 Tricarboxylic Acid Cycle 第二篇 物质代谢与能量代谢

*营养物在生物体内氧化的一般过程 糖原 三酯酰甘油 蛋白质 ↓ 葡萄糖 脂酸+甘油 氨基酸 ↓↓ 乙酰COA TCA 循环 c02 ADP+Pi ATP 2H 呼吸链→H2O 目录

目 录 糖原 三酯酰甘油 蛋白质 葡萄糖 脂酸+甘油 氨基酸 乙酰CoA TCA 循环 2H 呼吸链 H2O CO ADP+Pi ATP 2 * 营养物在生物体内氧化的一般过程

■在真核生物，TCA循环在线粒体中进行， 与呼吸链在功能和结构上相偶联。 目菜

目 录  在真核生物，TCA循环在线粒体中进行， 与呼吸链在功能和结构上相偶联

第一节 三羧酸循环的概念及其发现史 Concept and Scientific History of Tricarboxylic Acid Cycle 目菜

目 录 第 一 节 三羧酸循环的概念及其发现史 Concept and Scientific History of Tricarboxylic Acid Cycle

、 TCA循环是以形成柠檬酸为起始物 的循环反应系统 ■ TCA循环是一个由一系列酶促反应构成的循环反 应系统，在该反应过程中，首先由乙酰C0A（主 要来自于三大营养物质的分解代谢)与草酰乙酸 缩合生成含3个羧基的柠檬酸(citric acid),再 经过4次脱氢、2次脱羧，生成4分子还原当量 (reducing equivalent)和2分子CO2,重新生成 草酰乙酸的这一循环反应过程称为三羧酸循环。 目录

目 录 一、TCA循环是以形成柠檬酸为起始物 的循环反应系统  TCA循环是一个由一系列酶促反应构成的循环反 应系统，在该反应过程中，首先由乙酰CoA（主 要来自于三大营养物质的分解代谢）与草酰乙酸 缩合生成含3个羧基的柠檬酸（citric acid），再 经过4次脱氢、2次脱羧，生成4分子还原当量 （reducing equivalent）和2分子CO2 ，重新生成 草酰乙酸的这一循环反应过程称为三羧酸循环

■还原当量(reducing equivalent） 一般是指以氢原子或氢离子形式存在的 一个电子或一个电子当量。 目录

目 录  还原当量（reducing equivalent ） 一般是指以氢原子或氢离子形式存在的 一个电子或一个电子当量

二、Hans Krebst创立了“TCA循环”学 说 三羧酸循环也称为柠檬酸 循环(citric acid cycle),这 是因为循环反应中的第一个中 间产物是一个含三个羧基的柠 檬酸。由于Krebs正式提出了 三羧酸循环的学说，故此循环 又称为Krebs循环。 Hans Krebs 1900-1981 目菜

目 录 三羧酸循环也称为柠檬酸 循环（citric acid cycle），这 是因为循环反应中的第一个中 间产物是一个含三个羧基的柠 檬酸。由于Krebs正式提出了 三羧酸循环的学说，故此循环 又称为Krebs循环。 二、Hans Krebs创立了“TCA循环”学 说

■1937年，Hans Krebs利用鸽子胸肌（这块肌肉在 飞行中有相当高的呼吸频率，因此特别适合于氧 化过程的研究)的组织悬液，测定了在不同的有 机酸作用下，丙酮酸氧化过程中的耗氧率，首次 提出在动物组织中丙酮酸氧化途径的假说。 目

目 录  1937年，Hans Krebs利用鸽子胸肌（这块肌肉在 飞行中有相当高的呼吸频率，因此特别适合于氧 化过程的研究）的组织悬液，测定了在不同的有 机酸作用下，丙酮酸氧化过程中的耗氧率，首次 提出在动物组织中丙酮酸氧化途径的假说

■Albert Szent-Gyorgyi等已经发现动物肌肉组织中 某些4碳二羧酸（琥珀酸、延胡索酸、苹果酸和草 酰乙酸)能刺激氧的消耗。 ■Krebs证实了这项发现，并且发现它们也可刺激丙 酮酸的氧化过程。而且他还发现肌肉中丙酮酸的 氧化还可被6碳三羧酸，如柠檬酸、顺乌头酸和异 柠檬酸及5碳的α-酮戊二酸激活。上述有机酸的激 活效应是显著的，任何一种这些有机酸的增加， 甚至是很少量的增加都能大大激活丙酮酸的氧化 过程。 目录

目 录  Albert Szent-Gyorgyi等已经发现动物肌肉组织中 某些4碳二羧酸（琥珀酸、延胡索酸、苹果酸和草 酰乙酸）能刺激氧的消耗。  Krebs证实了这项发现，并且发现它们也可刺激丙 酮酸的氧化过程。而且他还发现肌肉中丙酮酸的 氧化还可被6碳三羧酸，如柠檬酸、顺乌头酸和异 柠檬酸及5碳的α-酮戊二酸激活。上述有机酸的激 活效应是显著的，任何一种这些有机酸的增加， 甚至是很少量的增加都能大大激活丙酮酸的氧化 过程

Krebs的第二项重大发现是观察到丙二酸对丙酮酸 有氧氧化的抑制作用。 ■ 丙二酸是琥珀酸的类似物，是琥珀酸脱氢酶的竞争 性抑制剂，在肌肉悬浮液中，无论加入上述哪一种 有机酸，只要丙二酸存在，丙酮酸的有氧氧化过程 就会被抑制。这表明在涉及丙酮酸氧化的酶促反应 中，琥珀酸和琥珀酸脱氢酶必定是很关键的成分。 ■ Kebs进一步发现，当用丙二酸去抑制肌肉组织悬 液中的丙酮酸的有氧氧化时，在这个悬液介质中就 会有柠檬酸、-酮戊二酸和琥珀酸的积累，这表明 柠檬酸和-酮戊二酸通常为琥珀酸的前体。 目录

目 录  Krebs的第二项重大发现是观察到丙二酸对丙酮酸 有氧氧化的抑制作用。  丙二酸是琥珀酸的类似物，是琥珀酸脱氢酶的竞争 性抑制剂，在肌肉悬浮液中，无论加入上述哪一种 有机酸，只要丙二酸存在，丙酮酸的有氧氧化过程 就会被抑制。这表明在涉及丙酮酸氧化的酶促反应 中，琥珀酸和琥珀酸脱氢酶必定是很关键的成分。  Krebs进一步发现，当用丙二酸去抑制肌肉组织悬 液中的丙酮酸的有氧氧化时，在这个悬液介质中就 会有柠檬酸、α-酮戊二酸和琥珀酸的积累，这表明 柠檬酸和α-酮戊二酸通常为琥珀酸的前体