柠檬酸循环

第23章柠檬酸循环三羧酸循环——糖的最后氧化途径三羧酸循环（tricarboxylic acid circle),又称柠檬酸循环，Krebs循环，简又称柠檬酸循环Krebs循环简写为TCA循环；是在有氧条件下，将酵解产生的丙酮酸氧化脱羧成乙酰C A再经系生的丙酮酸氧化脱羧成乙酰CoA，再经一系列氧化，脱羧，最终生成二氧化碳和水并产生能量的过程。

三羧酸循环•三羧酸循环的发现历史及实验依据1.发现历史2.实验依据•丙酮酸(C3)氧化脱羧生成乙酰CoA(C2)1.场所及酶2.不可逆的关键步骤。

•三羧酸循环的过程1.生成六碳三羧酸阶段(TCA1.mov)2.生成四碳二羧酸阶段(TCA2.mov)3.草酰乙酸的再生阶段(TCA3.mov)•丙酮酸经三羧酸循环化学物质变化的结算•葡萄糖完全氧化时能量变化的结算(TCA4.mov)羧酸循环的意义•三羧酸循环的生理意义三羧酸循环发现的历史(1)Albert Szent Gyorgyi观察用丙酮()酸与肌肉组织一起在有氧条件下保温，丙酮酸可以被彻底氧化，生成二氧化碳和水。

因此认为葡萄糖或糖原的有氧分解也循着糖酵解途径,有氧分解可以说是无氧分解的继续。

(2) H.Krebs通过总结大量的实验结果，认为糖的氧化过程不是直线进行的，而是以认为糖的氧化过程不是直线进行的而是以循环方式进行。

于是他1937年提出了三羧酸循环假设并用实验证明了三羧酸循环的存在。

循环假设并用实验证明了三羧酸循环的存在三羧酸循环的实验依据•1)Krebs首先证实六碳三羧酸(柠檬酸、顺乌头酸、异柠檬酸)和α-酮戊二酸，以及四碳二羧酸(琥珀酸、延胡索酸、苹)果酸、草酰乙酸)都能强烈刺激肌肉中丙酮酸氧化的活性，氧的消耗。

说明这些化合物都是丙酮酸氧化途径中的中间产合物是酸氧途中的中间产物。

•2)Krebs还发现在肌肉糜悬浮液加入丙二)酸，有抑制丙酮酸氧化的作用，而且在肌肉糜悬浮液有琥珀酸的积累。

说明丙二酸是琥珀酸脱氢酶的竞争性抑制剂。

第九讲柠檬酸循环柠檬酸循环是指在有氧的情况下，葡萄糖酵解产生的丙酮酸氧化脱羧形成乙酰CoA。

乙酰CoA经一系列氧化、脱羧，最终生成CO2和H2O并产生能量的过程.它是糖、脂类和氨基酸代谢的最后共同途径，简称TCA循环。

丙酮酸的氧化脱羧是放能反应，不可逆，在真核细胞的线粒体基质中进行。

它的催化酶——丙酮酸脱氢酶系是一个多酶复合体，包括三种酶和五种辅助因子，分别是：丙酮酸脱氢酶、二氢硫辛酰转乙酰基酶、二氢硫辛酸脱氢酶、硫胺素焦磷酸酯TPP、硫辛酸、HS—CoA、NAD＋、FAD。

生成的乙酰CoA进入TCA循环，参与TCA循环的酶共有九种，该循环主要可分为八个步骤：（1）柠檬酸合成酶催化乙酰CoA与草酰乙酸结合，生成六碳的柠檬酸，放出CoA。

（2）顺乌头酸酶催化柠檬酸先失去一个H2O而成顺乌头酸，再结合一个H2O转化为异柠檬酸。

（3）异柠檬酸脱氢酶催化异柠檬酸发生脱氢、脱羧反应，生成5碳的a-酮戊二酸，放出一个CO2，生成一个NADH+H+。

（4）a-酮戊二酸脱氢酶系催化a-酮戊二酸发生脱氢、脱羧反应，并和CoA结合，生成含高能硫键的4碳琥珀酰CoA，放出一个CO2，生成一个NADH+H+。

（5）琥珀酰辅酶A合成酶催化碳琥珀酰CoA脱去CoA和高能硫键，放出的能通过GTP转入ATP（6）琥珀酸脱氢酶催化琥珀酸脱氢生成延胡索酸，生成1分子FADH2。

（7）延胡索酸酶催化延胡索酸和水化合而成苹果酸。

（8）苹果酸脱氢酶催化苹果酸氧化脱氢，生成草酸乙酸，生成1分子NADH+H+。

柠檬酸循环的总反应方程式为：乙酰CoA＋3NAD+＋FAD＋GDP＋Pi＋2H2O→2CO2＋3NADH＋3H+＋FADH2＋GTP＋HS—CoA 循环中有四次脱氢反应，生成三分子NADH和一分子FADH2。

有一次底物水平磷酸化，生成一分子GTP，每完成一次循环，氧化分解掉一分子乙酰基，可生成12分子ATP。

TCA循环生物学意义：它是机体获得能量的最有效方式；是联系糖类、脂类、蛋白质三大物质代谢的纽带；循环中所产生的多种中间产物是生物体内重要物质；发酵工业上利用微生物三羧酸循环生产各种代谢产物。

柠檬酸循环柠檬酸循环是生物体内一种重要的代谢途径，也被称为三羧酸循环或克雷布循环。

它是在细胞内进行的一系列反应，主要负责将食物中的营养成分转化为细胞能量。

柠檬酸循环作为细胞内氧化还原反应的主要途径之一，发挥着至关重要的作用。

循环过程柠檬酸循环共包含八个不同的反应步骤，涉及七种不同的酶。

整个循环过程如下：1.乳酸脱氢酶反应：将乳酸转化为丙酮酸。

2.乙醛脱氢酶反应：将乙醛转化为乙酰辅酶A。

3.异戊二烯辅酶A合成酶反应：将乙酰辅酶A转化为柠檬酸。

4.柠檬酸合成酶反应：将柠檬酸转化为顺丁烯二酸。

5.异戊二烯辅酶A合成酶反应：将异戊二烯辅酶A转化为异丁酰辅酶A。

6.丁二酸合成酶反应：将异丁酰辅酶A转化为丙二酸。

7.丙二酸合成酶反应：将丙二酸转化为丙酮酸。

8.加氢酶反应：将丙酮酸转化为草酰辅酶A，同时还释放出二氧化碳。

生物学意义柠檬酸循环是细胞内产生三羧酸的关键途径之一，也是呼吸链中的前体。

通过柠檬酸循环，生物体将葡萄糖、脂肪酸和氨基酸等营养物质转化为能量。

此外，柠檬酸循环还与胆固醇、叶酸等生物合成过程密切相关。

另外，柠檬酸循环还与体内的氧化还原反应联系紧密。

细胞在进行柠檬酸循环时，共同参与了一系反应，这些反应将有机物氧化为能量，同时还合成了ATP分子。

柠檬酸循环还参与了许多生理过程，例如体内酸碱平衡的调节，以及代谢的调控等。

总结柠檬酸循环是生物体内非常重要的代谢途径之一，它在细胞内转化食物成分为细胞能量的过程中扮演了重要作用。

通过这个循环，生物体增加了ATP的合成量，提高了能量利用效率，并参与了很多重要的生理过程。

柠檬酸循环的研究也有助于人们更深入地了解生物体细胞内代谢的复杂机制。

柠檬酸循环的名词解释介绍柠檬酸循环（Krebs cycle），也称为三羧酸循环（tricarboxylic acid cycle）或卡尔文循环（Calvin cycle），是生物体内进行细胞呼吸的关键代谢途径之一。

它在有氧条件下通过氧化葡萄糖产生能量，并生成二氧化碳、水和能量富集的还原辅酶。

循环过程柠檬酸循环是一系列复杂的生化反应，涉及多个底物和酶的参与。

以下是柠檬酸循环的主要步骤：1.乳酸脱氢酶反应–乳酸通过乳酸脱氢酶转化为丙酮酸，同时产生NADH。

2.丙酮酸变羧化反应–丙酮酸通过丙酮酸脱羧酶的作用，变羧化为柠檬酸，并释放出二氧化碳。

3.柠檬酸异构反应–柠檬酸经过柠檬酸异构酶的作用，转化为异柠檬酸。

4.异柠檬酸变羧化反应–异柠檬酸通过异柠檬酸脱羧酶的作用，变羧化为α-酮戊二酸，并释放出二氧化碳。

5.α-酮戊二酸脱氢反应–α-酮戊二酸通过α-酮戊二酸脱氢酶的作用，产生NADH和脱羧产物。

6.脱羧产物再生–脱羧产物在多次反应中生成辅酶A，再经过复杂的反应路径得到柠檬酸。

7.总反应方程式–以上反应综合在一起，得到柠檬酸循环的总反应方程式：乳酸 + NAD+ + CoA-SH + ADP + Pi → Acetyl-CoA + NADH + H+ + ATP +H2O + CO2。

循环中的产物柠檬酸循环在每一次循环过程中产生以下重要的产物：1.ATP：通过底物级磷酸化反应（substrate-level phosphorylation），柠檬酸循环每循环一次可以产生1个ATP。

2.NADH和FADH2：在柠檬酸循环中，通过NAD+和FAD接受氢原子的转移，产生NADH和FADH2，这些将在后续的细胞呼吸过程中发挥重要的作用。

3.CO2：柠檬酸循环中产生的二氧化碳是细胞释放掉的废物，它将在呼吸过程中通过肺部排出体外。

循环调控柠檬酸循环的调控对于维持正常的细胞呼吸过程至关重要。

以下是柠檬酸循环的调控机制：1.NADH和ATP浓度：高浓度的NADH和ATP会抑制柠檬酸循环的进行，这是因为细胞内能源和氧气供应充足，不需要继续产生更多的能量。