三羧酸循环总结.docx

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真题回顾

【2002-22生物化学A型题】在三羧酸循环中，经底物水平磷酸化生成的高能化合物是

A.ATP

B.GTP      

C.UTP      

D.CTP      

E.TTP

题目解析

在糖的无氧酵解和三羧酸循环中一共有三个底物水平磷酸化：

1,3-二磷酸甘油酸+ADP→3-磷酸甘油酸+ATP；

磷酸烯醇式丙酮酸+ADP→丙酮酸+ATP；

琥珀酰辅酶A+GDP→琥珀酸+GTP。

故该题正确选项为B。

考点讲解

【2015年西综大纲，生物化学，

（二）物质代谢及其调节，2.糖的有氧氧化（三羧酸循环）的过程、意义及调节】

一、三羧酸循环的过程

1.在柠檬酸合酶的催化下乙酰辅酶A+草酰乙酸缩合→柠檬酸。

2.柠檬酸→顺乌头酸→异柠檬酸。

3.在异柠檬酸脱氢酶的作用下异柠檬酸氧化脱羧→α-酮戊二酸。

4.在α-酮戊二酸脱氢酶复合体的作用下α-酮戊二酸氧化脱羧→琥珀酰辅酶A。

5.琥珀酰辅酶A合成酶催化下琥珀酰辅酶A经底物水平磷酸化→琥珀酸。

6.琥珀酸脱氢酶作用下琥珀酸→延胡索酸。

7.延胡索酸酶作用下延胡索酸→苹果酸。

8.苹果酸脱氢酶作用下苹果酸→草酰乙酸。

二、总结

1.反应5为一次底物水平磷酸化产生GTP。

2.每个循环消耗一分子乙酰辅酶A。

3.反应3、4两次脱羧，体内CO2的主要来源。

4.反应1、3、4中三个关键酶柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶、α-酮戊二酸脱氢酶。

5.反应3、4、8脱氢由NAD+接受，反应6脱氢由FAD接受，共4次脱氢。

6.反应于线粒体内进行，乙酰辅酶A起始产生10ATP，丙酮酸起始产生12.5ATP，葡萄糖起始产生30/32ATP。

7.三大营养物资的代谢通路，糖、脂肪、蛋白质联系的枢纽。

8.反应1、3、4为不可逆反应，其他为可逆反应。

三、三羧酸循环的意义

1.三羧酸循环是三大营养物资的最终代谢通路

（1）糖、脂肪、氨基酸生物氧化后都会生成乙酰辅酶A，然后，其进入三羧酸循环进行降解。

（2）三羧酸循环中只有一个底物水平磷酸化生成GTP，循环本身不是生成能量的主要环节。

（3）作用为4次脱氢，为氧化磷酸化反应生成ATP提供还原当量。

2.三羧酸循环是糖、脂肪、氨基酸代谢联系的枢纽

（1）糖转化为脂肪

糖分解成丙酮酸后进入线粒体可以转化为乙酰辅酶A，乙酰辅酶A只能转移到线粒体外才能合成脂酸。

糖→丙酮酸→进入线粒体合成乙酰辅酶A+草酰乙酸→柠檬酸→载体转运至胞质柠檬酸裂解酶作用→乙酰辅酶A+草酰乙酸。

乙酰辅酶A合成脂酸。

草酰乙酸→苹果酸→丙酮酸，其可以进入线粒体，此即为柠檬酸-丙酮酸循环。

（2）脂肪、氨基酸转化为糖

理论上脂肪、氨基酸转化为乙酰辅酶A，然后进入三羧酸循环，最终生成草酰乙酸，进而经过糖异生转化为糖。

实际上的转化量是很少的。

三羧酸循环中产生的中间产物可以合成其他的化合物，如琥珀酰辅酶A+甘氨酸→血红素，乙酰辅酶A可以合成胆固醇等等。

四、三羧酸循环的调节

1.底物、产物及关键酶

（1）底物

乙酰辅酶A和草酰乙酸为柠檬酸合酶的底物，其含量可以影响可以影响反应速率。

（2）关键酶

三羧酸循环有三个关键酶：

柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶、α-酮戊二酸脱氢酶。

其中柠檬酸合酶可以决定乙酰辅酶A进入三羧酸循环的速率。

（3）产物

·

异柠檬酸脱氢酶、α-酮戊二酸脱氢酶催化产物有NADH，酶活性可以在其升高时被抑制。

·

·

ADP可以激活异柠檬酸脱氢酶。

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·

琥珀酰辅酶A抑制α-酮戊二酸脱氢酶、柠檬酸合酶活性。

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·

柠檬酸抑制柠檬酸合酶的活性。

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·

终产物ATP可以抑制柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶活性，此作用ADP可以抵消。

·

2.三羧酸循环与上、下游反应相协调

（1）ATP、NADH反馈抑制

柠檬酸对磷酸果糖激酶-1的别构抑制实现了糖酵解途径和三羧酸循环的相协调。

（2）氧化磷酸化速率对三羧酸循环的运转也起到重要作用

三羧酸循环脱下的氢参与氧化磷酸化，如果氧化磷酸化被抑制，则NADH+H+仍保持还原状态，这样三羧酸循环也将无法进行下去。