由于该循环的第一个产物是柠檬酸，又叫柠檬 酸循环。 三羧酸循环的细胞定位：线粒体内
三羧酸循环定义
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。
三羧酸循环概要
TCA循环一轮分8步完成。来自丙酮酸脱 氢脱羧后的乙酰基（C2单位）由CoA带着进入 TCA，第一步是C2与一个C4化合物（草酰乙酸） 结合成C6化合物（柠檬酸），然后经过2次脱羧 （生成2个CO2）和4次脱氢（生成3NADH＋ 1FADH2），还产生1个GTP（高能化合物）， 最终回到C4化合物（草酰乙酸），结束一轮循 环。
FAD
三、生化历程
三羧酸循环特点:
一次底物水平磷酸化 二次脱羧 三个不可逆反应 四次脱氢 1 mol乙酰CoA经三羧酸循环彻 底氧化净生成10 molATP。
五、生物学意义
1、 TCA 循环是生物体获能的主要途径，远比无氧分解产 生的能量多。
2、TCA是生物体各有机物质代谢的枢纽。糖、脂肪、氨 基酸的彻底分解都需通过TCA途径，而TCA中的许多中间产 物如草酰乙酸、α—酮戊二酸、琥珀酰CoA等又是合成糖、 氨基酸等的原料。
丙酮酸脱氢酶复合体
• 该复合体由三个酶和五个辅酶或辅基组成，是 一个庞大的多亚基聚合体 • 三个酶：丙酮酸脱氢酶（E1）、二氢硫辛酰胺 转乙酰酶（E2）、二氢硫辛酰胺脱氢酶（E3） • 五个辅酶： 硫胺素焦磷酸酯 TPP、硫辛酸、HS—CoA、 NAD＋、FAD
丙酮酸脱氢酶复合体排列示意图
丙酮酸的氧化脱羧
以 NAD＋ 为电子受体，存在于线粒 体中，需Mg2＋。
以NADP＋为电子受体，存在于胞 液中，需Mn2＋。
三、生化历程
4）α —酮戊二酸氧化脱羧生成琥珀酰CoA
第二次脱氢脱羧
不可逆
消耗1NAD＋，生成1NADH＋H＋，1CO2
三、生化历程
α-酮戊二酸氧化脱羧酶反应机制与丙酮 酸氧化脱羧相同，组成非常相似，也包含三种 酶、五六种辅因子。
三、生化历程
2）柠檬酸异构化生成异柠檬酸
顺乌 头酸 酶
顺乌头酸
异柠檬酸
三、生化历程
3）异柠檬酸氧化脱羧生成—酮戊二酸
异柠檬酸脱氢酶 • 三羧酸循环中第一次氧化脱羧作用 • 异柠檬酸脱氢酶是三羧酸循环的限速酶
三、生化历程
异柠檬酸脱氢酶的调控
该酶是别构酶，激活剂是 ADP，抑 制剂是NADH、ATP。 有两种同工酶：
1个C2单位被分解为2CO2。
TCA 简 图
三、生化历程
1 ）乙酰辅酶 A 与草酰乙酸缩合形成柠檬酸：
TCA循环起始步骤，由柠檬酸合成酶（柠檬酸 缩合酶）催化，乙酰辅酶A的甲基移去质子形成负 碳离子，亲核攻击草酰乙酸的酮基碳，缩合生成 柠檬酰辅酶A，再由高能硫酯键水解推动总反应进 行，生成柠檬酸。
丙酮酸的氧化脱羧是连接EMP和TCA的纽带， 其反应本身并未进入TCA，但是是所有糖进入 TCA的必由之路。
硫辛酸简介
硫辛酸（Alpha Lipoic Acid 是一种水溶性和脂溶性代谢抗氧化物，是一种类似维他命的物质。伯克利加利福尼亚 大学的分子细胞生物学教授莱斯特帕克博士是世界有名的抗氧化剂研究者之一，他把α-硫辛酸称做“超级抗氧 化剂”，是所有抗氧化剂中“功能最多且活性最强”的一种抗氧化剂。硫辛酸以闭环二硫化物形式和开链还原 形式两种结构混合物存在，这两种形式通过氧化-还原循环相互转换， 像生物素一样，硫辛酸事实上常常不游 离存在，而是以其羧基同酶分子(如二氢硫辛酸乙酰转移酶)中赖氨酸残基的ε-NH2基以酰胺键共价结合(结构上 与生物胞素十分相似)。催化形成硫辛酰胺键的酶需要ATP，并且作为反应产物产生硫辛酰胺-酶偶联物、AMP和 焦磷酸。 硫辛酸1951年被L. J. Reed等分离成晶体。因是一种含硫的脂肪酸，故有人将其归属于脂溶性维生素。 但由于在体内代谢中与TPP、NAD等辅酶一起参加生化反应，因此，根据结构与功能的统一性，也有人将其归 入B族维生素。 1、帮助患者减少对胰岛素和降糖药物的依赖 α-硫辛酸是唯一兼具脂溶性和水溶性的万能活氧剂，且硫辛酸的作用力也比其它抗氧化剂来得持久。硫辛酸能 平衡血糖，促进葡萄糖的吸收，改善糖尿病患者的血糖控制，使患者减少使用胰岛素或降糖药物。 2、保护糖尿病患者神经组织，帮助治疗末梢神经病变 国外研究证明α硫辛酸可明显改善糖尿病周围神经病变而引起的临床症状，在德国被推荐用于辅助治疗糖尿病 周围神经病变已超过30年。α硫辛酸可以保护糖尿病病人的神经组织，帮助治疗由于蛋白质沉积在神经细胞中 而导致的炎症。 3、α硫辛酸是一种超强的抗氧化剂 α硫辛酸的抗氧化能力是葡萄籽的5—10倍，而葡萄籽的抗氧化能力又是维生素C的20倍。维生素E的60倍，兼具 脂溶性与水溶性的特性，可以被各组织脏器吸收。 • 用途说明
三羧酸循环（TCA）
Tricarboxylic acid cycle
一、背景
糖的分解代谢途径包括 糖的无氧分解、有氧氧 化和磷酸戊糖途径三条代谢途径。 有氧氧化可分三个阶段： Stage1：糖酵解途径分解成丙酮酸。 Stage2：丙酮酸进入线粒体，氧化脱羧生成乙酰 CoA。 Stage3：三羧酸循环和氧化磷酸化。
维生素类药物，用于急性及慢性肝炎、肝硬化、肝性昏迷、脂肪肝、糖尿病等病的治疗及疗效保健。
二、三羧酸循环
三羧酸循环也被称为Krebs循环，是德国科学家 Hans Krebs于1937年正式提出 。1953年Krebs获 得诺贝尔奖，并被称为ATP循环之父。
这一途径在动、植物，微生物细胞中普遍存在， 不仅是糖分解代谢的主要途径，也是脂肪、蛋 白质分解代谢的最终途径，具有重要的生理意 义。
3、TCA是发酵产物重新氧化进入有氧分解的途径。
4、TCA的某些中间产物还是体内积累成分，如柠檬酸、 苹果酸是柑桔、苹果等果实的重要成分，在储藏期，酸作 为呼吸基质被消耗。果实的糖/酸比是衡量果实品质的一 项指标。
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糖与氨基酸、 脂肪代谢的 联系
Th化成延胡索酸
产生1分子FADH2、1分子NADH。第三次脱氢 （FAD脱氢） 可逆生成1FADH2
三、生化历程
7）延胡索酸被水化生成L-苹果酸
延胡索酸酶(fumarase)酶具有立体异构特异性
8)苹果酸脱氢氧化生成草酰乙酸
第四次脱氢 可逆
消耗1NAD＋，生成1NADH＋H＋
三、生化历程
TCA第一阶段：柠檬酸生成
O CH3-C-SCoA
CoASH
顺乌头 H2O 酸酶
柠檬酸合成酶 草酰乙酸
H2O
三、生化历程
TCA第二阶段：氧化脱羧
NAD+ NADH+H+ NAD+ NADH+H+ CO2 －酮戊二酸 脱氢酶
CO2
异柠檬酸脱氢酶
琥珀酸 硫激酶
GDP＋Pi
GTP
CoASH
α-酮戊二酸脱羧酶、 二 氢硫辛转琥珀酰基酶、 二氢硫辛酸还原酶
三种酶:
六种辅助因子： 辅酶A、FAD、NAD+、 镁离子、硫辛酸、TPP
三、生化历程
5）琥珀酰CoA转化成琥珀酸，并产生 GTP
琥珀酰CoA合 成酶
这是三羧酸循环中唯一的底物水平磷酸化直接产 生高能磷酸键的步骤。高能硫酯键水解放能 GTP+ ADP GDP +ATP
三、生化历程
TCA第三阶段：草酰乙酸再生
FAD FADH2 H2O
琥珀酸脱氢酶
延胡索酸酶
苹果酸 脱氢酶
NAD+
NADH+H+
草酰乙酸
O CH3-C-SCoA
CoASH
三羧酸循环途径 （TCA）
柠檬酸
NADH
草酰乙酸
顺乌头酸
NAD+
苹果酸
H2O
异柠檬酸
NAD+
NADH +CO2
延胡索酸 FADH2 －酮戊二 酸 NAD+ NADH 琥珀酸 GTP 琥珀酰 +CO2