异柠檬酸脱氢酶 （氧化脱羧）
草酰琥珀酸
琥珀酸脱氢酶 （氧化） 琥珀酸 GTP
NADH
CO2
α-酮戊二酸
琥珀酰-CoA合成酶 琥珀酰-CoA
α-酮戊二酸脱氢酶系
（底物水平磷酸化）
CO2 （氧化脱羧）
TAC
循 环 总 图
TAC小结
1)循环从C4物与乙酰CoA缩合生成C6物开始 2)每一次循环经历两次脱羧，放出2CO2 3)每一循环经历四次脱氢，其中3次以NAD+为氢受体， 1次以FAD为氢受体； 4)每循环一次，底物水平磷酸化一次生成1GTP(ATP)； 5)循环一次结束以C4物（草酰乙酸）重新生成为标 志； 6)总反应：
（1）丙酮酸脱氢复合体 （2）该复合体可分为五步反应 3. 三羧酸循环及氧化磷酸化 （1）三羧酸循环反应过程 （2）三羧酸循环的小结 （3）三羧酸循环的生理意义
丙酮酸脱氢酶复合物催化的整个反应
（1）丙酮酸脱氢复合体
由丙酮酸脱氢酶（E1），二氢硫辛酰胺转 乙酰酶（E2）和二氢硫辛酰胺脱氢酶（E3） 组成。
第二阶段 2×丙酮酸→ 2×乙酰CoA
NAD+ NAD+
-1 -1 6or4
2 ×1
2 ×1
2×3
第三阶段 2×异柠檬酸→ 2× α -酮戊二酸
2× α -酮戊二酸→ 2× 琥珀酰CoA 2× 琥珀酰CoA → 2× 琥珀酸 2× 琥珀酸→ 2× 延胡索酸 2×苹果酸→ 2× 草酰乙酸
3）可逆磷酸化作用的共价调节：ATP存在时，Py 脱氢酶分子上的Ser-OH被磷酸激酶催化磷酸化而 没有活性，一旦磷酸基团被磷酸酯酶催化水解 （去磷酸化）可恢复活性。
柠檬酸(三羧酸)循环
(TAC) / Krebs cycle 乙酰CoA经一系列（8步）的氧化、脱羧，最
终生成CO2和H2O，并产生能量的过程，即乙 酰CoA与草酰乙酸缩合生成柠檬酸，再经一 系列的氧化、脱羧，循环后再生草酰乙酸， 其中生成2CO2，3（NADH+H+），1GTP(ATP)， 1FADH2 CH3COSCoA+3NAD++FAD+GDP+Pi+2H2O
反应1：柠檬酸(Citric acid)形成
草酰乙酸
反应2：顺乌头酸水合酶作用于柠 檬酸生成异：琥珀酰辅酶A的生成
反应5：底物水平磷酸化
琥 珀 酰 CoA 转 变 为 琥 珀 酸 ， 产 生 1GTP ， 由 琥 珀 酰 CoA合成酶催化。
生成的GTP可在二磷酸核苷激酶催化下，将磷酸 根转移给ADP而生成ATP与GDP；需要Mg2+参与。
胞质内的NADH不能透过线粒体膜，需要 经过α-磷酸甘油穿梭和苹果酸-天冬氨 酸穿梭作用进入线粒体。
反应
辅酶 ATP
第一阶段 Glu→6-磷酸葡萄糖 6-磷酸果糖→ 1，6-磷酸果糖 2×3-磷酸甘油醛→ 2× 1，3-磷酸甘油酸 2× 1，3-磷酸甘油酸→ 2×3-磷酸甘油酸 2×磷酸烯醇式丙酮酸→ 2×丙酮酸
CH3COSCoA+3NAD++FAD+GDP+Pi+2H2O
2CO2+CoASH+3NADH+3H+ +FADH2+GTP
7) 三羧酸循环是不可逆的
8) 三羧酸循环本身不会改变其中间产物的总 量,但其它代谢会消耗其中间产物,需要及 时补充
（2）三羧酸循环的生理意义
三羧酸循环是三大营养素的最终代谢通路。 糖、脂肪、氨基酸在体内进行生物氧化都 将产生乙酰CoA，然后进入三羧酸循环进行 降解
2CO2+CoASH+3NADH+3H+ +FADH2+GTP
（1）三羧酸循环反应过程
反应1：柠檬酸形成
反应2：顺乌头酸水合酶作用于柠檬酸 生成异柠檬酸
反应3： -酮戊二酸的生成 反应4：琥珀酸辅酶A的生成 反应5：底物水平磷酸化 反应6：琥珀酸脱氢生成延胡索酸 反应7：延胡索酸加水生成苹果酸 反应8：苹果酸氧化生成草酰乙酸
反应6：琥珀酸脱氢生成延胡索酸
由琥珀酸dHE催化琥珀酸生成延胡索酸，H受体是 FAD。琥珀酸dHE是TCA中唯一一个掺入线粒体内 膜的酶（真核生物）（原核生物参入质膜），直 接与呼吸链相连。
丙二酸（malonate）是酶的竞争性抑制剂。
反应7：延胡索酸加水生成苹果酸
COO-
CH
HC COO-
NAD+ NANDA+DH++HH+ +
Py dHE复合物的调节
PyCH3CO~ScoA是一个重要的反应步骤，处于代 谢的分支点，受到严密的调节作用：
1）产物乙酰CoA和NADH都抑制Py dHE复合物，抑 制作用为相应的反应物CoA及NAD+所逆转。
2）核苷酸反馈调节：整个酶体系的活性由细胞的 能荷水平所调控，体系受GTP(ATP)抑制，为AMP所 活化。
H2O
延胡索酸酶
COO-
HOCH
CH2 COO-
延胡索酸
苹果酸
反应8：苹果酸氧化生成草酰乙酸
乙酰-CoA H2O
草酰乙酸
苹果酸脱氢酶 （氧化）
苹果酸
NADH
柠檬酸合成酶 （缩合）
柠檬酸
顺乌头酸酶（脱水）
H2O
顺乌头酸
H2O
顺乌头酸酶
（水化）
异柠檬酸
H2O
延胡索酸酶
（加水）
延胡索酸
FADH2
NADH
三羧酸循环又是糖、脂肪、氨基酸代谢联 系的枢纽。糖可以转变为脂肪；氨基酸的 碳架可以通过草酰乙酸等可转变为葡萄糖； 由葡萄糖提供的丙酮酸等可以用于合成某 些非必需氨基酸。
提供生物合成的前体
（二）糖有氧氧化的生理意义
三羧酸循环一次生成生成12个ATP。1mol 的葡萄糖彻底氧化生成和CO2和H2O，可净 生成36或38mol ATP。
参与反应的辅酶有硫胺素焦磷酸酯 （TPP）、硫辛酸、FAD、NAD+及CoA。
丙酮酸脱氢酶的辅基是TPP 二氢硫辛酰胺脱氢酶的辅酶是FAD、NAD+
丙酮酸脱氢酶系
CO2
丙酮酸 脱羧酶
TPP
硫辛酸
二氢硫辛 酸脱氢酶
FAD
乙酰硫辛酸
二氢硫辛酸
硫辛酸乙 酰转移酶
CoASH
O CH3-C-SCoA
第二单元 糖代谢 三羧酸循环（TCA）
二、糖的有氧氧化
（一）有氧氧化的反应过程 （二）糖有氧氧化的生理意义 （三）糖有氧氧化调节
O2
O2
葡萄糖 6-磷酸葡萄糖 丙酮酸 胞液
O2
H2O
丙酮酸
H++e
乙酰CoA
Krebs循环
线粒体 CO2
（一）有氧氧化的反应过程
1. 葡萄糖循糖酵解途径分解成丙酮酸 2. 丙酮酸氧化脱羧成为乙酰CoA