【正文】 成 檸檬酸合酶 (citrate synthase)催化乙酰 CoA與草酰乙酸的縮合，生成檸檬酸 . 這是檸檬酸循環(huán)的起始反應(yīng)。＝ ﹢ kJ/mol，反應(yīng)有利于檸檬酸。 當檸檬酸與順烏頭酸酶的活性中心結(jié)合時，酶活性中心的微環(huán)境能區(qū)別在空間取向上不同的兩個相同的基團，使得兩個相同的基團中只有一個被酶作用，而另一個則不能被酶催化 。是 kJ/mol， 能有效地推動順烏頭酸酶催化異檸檬酸的生成反應(yīng)。這證實了順烏頭酸酶具有選擇性。約為 – kJ/mol。這一反應(yīng)的自由能變化接近 ﹣6 kJ/mol。該酶催化的反應(yīng)具有立體專一性，它只能催化琥珀酸從相反位置脫氫轉(zhuǎn)變成延胡索酸 (反丁烯二酸 )或其逆反應(yīng)，但不能催化琥珀酸從同一側(cè)脫氫產(chǎn)生順丁烯二酸或其逆反應(yīng)。 延胡索酸酶具有很高的立體專一性。因為檸檬酸合酶催化乙酰 CoA與草酰乙酸的縮合反應(yīng)是高能放能的 (△ Go39。 （ 3）同位素標記實驗表明，乙酰 CoA的乙?；奶疾]有從 TCA循環(huán)的第一循環(huán)中除去。＝ kJ/mol 。 在骨骼肌中，磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶 (PEPCK)、丙酮酸激酶 (PK)和丙酮酸脫氫酶復(fù)合物 (PDH)可以催化草酰乙酸到乙酰 CoA的轉(zhuǎn)變，這就允許檸檬酸循環(huán)中的過量中間物(包括由氨基酸轉(zhuǎn)變而來的產(chǎn)物 )被完全氧化。 (2) 脂肪酸的合成是發(fā)生在胞液中的一種需要乙酰CoA作為碳源的過程，乙酰 CoA的生成發(fā)生在線粒體中，而線粒體內(nèi)膜對乙酰 CoA是不可通透的。這個酶是一種線粒體酶。 但此酶對草酰乙酸的親和力大，而對 CO2的親和力很小，故此酶更適合于催化磷酸烯醇式丙酮酸的生成，在糖異生作用中也是很重要的酶。在線粒體內(nèi)的需 NAD＋的蘋果酸脫氫酶催化下生成草酰乙酸。 這一途徑涉及到兩個不同的細胞器，即線粒體和乙醛酸循環(huán)體 (glyoxysome)。從而完成一次循環(huán)。缺乏乙醛酸途徑的生物是不能將乙酰 CoA凈轉(zhuǎn)變成葡萄糖的。 丙酮酸的碳架進入檸檬酸循環(huán)被氧化的調(diào)節(jié)主要發(fā)生在兩個環(huán)節(jié)上： 即丙酮酸轉(zhuǎn)變成乙酰 CoA的控制和檸檬酸循環(huán)本身的活性控制。 當這個比值升高時，則會關(guān)閉該酶復(fù)合物的活性，降低丙酮酸進入檸檬酸循環(huán)被氧化的速度。這個磷酸酶的活性受 Ca2＋ 濃度調(diào)節(jié)。 丙酮酸脫氫酶的活性不受 cAMP的影響。因此，這三種酶催化檸檬酸循環(huán)的限速反應(yīng)步驟 順烏頭酸酶催化的反應(yīng)接近平衡，因此，檸檬酸消耗的速度取決于異檸檬酸脫氫酶的活性。 Ca2＋ 是脊椎動物肌肉收縮的信號，它伴隨對ATP的需要而增高它的濃度。因此， [NADH]/[NAD＋ ]濃度比例變化可能是檸檬酸循環(huán)速度的更為重要的控制因素。 總之， 檸檬酸循環(huán)的活性看來主要受 [ATP]/[ADP]的濃度比和 [NADH]/[NAD＋ ]的濃度比控制。該酶的另一個產(chǎn)物是琥珀酰 CoA。檸檬酸合酶的底物乙酰 CoA和草酰乙酸的可用性隨代謝環(huán)境而變化，乙酰 CoA和草酰乙酸在線粒體內(nèi)的濃度不會使檸檬酸合酶飽和。當血糖濃度升高時，胰島素的分泌受到刺激，胰島素亦能激活丙酮酸脫氫酶磷酸酶的活性。 當細胞含有較高水平的 ATP、 并含有豐富的乙酰CoA(它也是脂酸降解的產(chǎn)物 )時，便構(gòu)成了一種信號，表示乙酰 CoA不需要再繼續(xù)合成。 （一）別構(gòu)調(diào)節(jié) 丙酮酸脫氫酶復(fù)合物的活性強烈受到高水平的 ATP以及該酶復(fù)合物的產(chǎn)物乙酰 CoA和 NADH的抑制。 乙醛酸途徑的酶 大多數(shù)與檸檬酸循環(huán) 中的酶相同。 （ 6） 蘋果酸從乙醛酸循環(huán)體中轉(zhuǎn)運出來，進入到胞液。 （ 2） 草酰乙酸與乙酰 CoA縮合生成檸檬酸。② .磷酸烯醇式丙酮酸轉(zhuǎn)變成草酰乙酸 。 在綠色植物中，磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶不僅為檸檬酸循環(huán)補充草酰乙酸，而且也是 四碳雙羧酸 植物固定 CO2的一步重要的反應(yīng)。當乙酰 CoA豐富時，丙酮酸羧化酶就被激活，從而使丙酮酸羧化成草酰乙酸，使其濃度升高，于是允許檸檬酸循環(huán)的有效地進行。 檸檬酸循環(huán)的雙向功能 糖異生 檸檬酸裂解為乙酰 CoA合成脂肪酸、膽固醇 卟啉 五 檸檬酸循環(huán)中間物的回補 當檸檬酸循環(huán)的中間物因用于其他物質(zhì)合成時，就會減少 (或中斷 )能量的產(chǎn)生和中間物的繼續(xù)供應(yīng)。 注意：草酰乙酸取道磷酸烯醇式丙酮酸并不意味著一定會被氧化，因為丙酮酸可以轉(zhuǎn)變成丙氨酸，或者沿糖異生途徑轉(zhuǎn)變成糖 (見后續(xù)有關(guān)章節(jié) )。甘油也可經(jīng)酵解途徑轉(zhuǎn)變成丙酮酸，再氧化成乙酰 CoA進入檸檬酸循環(huán)。在第一輪中，隨機地保留在琥珀酸的中間兩個碳原子上；在第二輪中，隨機地保留在琥珀酸的所有四個碳原子上。 蘋果酸脫氫生成草酰乙酸 三 . TCA循環(huán)總觀 （ 1） 當一分子的乙酰 CoA與草酰乙酸縮合而進入 TCA循環(huán)后，其整個化學(xué)反應(yīng)的凈結(jié)果是： CH3COSCoA + 2H2O + 3NAD＋ + FAD ++ ADP + Pi → 2CO2 + 3NADH + 3H＋ + FADH2 + ATP +CoASH 表明 TCA循環(huán)每循環(huán)一次，只有一分子的乙酰 CoA被氧化，所有 TCA中間物并不因參加反應(yīng)而有所增減。催化這一反應(yīng)的酶是 L蘋果酸脫氫酶 (Lmalate dehydrogenase))。 水合反應(yīng)很可能先形成負碳離子的轉(zhuǎn)換態(tài)形式。 與此相反，醇、或酮的氧化反應(yīng)，可以產(chǎn)生足夠的能量推動 NAD＋ 的還原。 哺乳動物體產(chǎn)生的 GTP在核苷二磷酸激酶(nucleoside diphosphate kinase)催化下，可以將它末端的磷酸基轉(zhuǎn)移到 ADP上，生成 ATP： GTP ＋ ADP ←→ GDP ＋ ATP 琥珀酰 CoA合酶催化的反應(yīng)涉及到 CoA被磷酸基取代，在該酶的活性部位形成琥珀?；姿?(succinyl phosphate)。 α 酮戊二酸脫氫酶復(fù)合物催化的是一個高度放能的反應(yīng) (△ Go39。 異檸檬酸脫氫酶的反應(yīng)機制。 注意，這里脫去的 CO2來自原初的草酰乙酸部分 ， 而不是乙酰 CoA的乙?；糠帧@種選擇的 解釋是： 根據(jù)酶作用的立體專一性，酶分子活性中心是不對稱的，有三個不同的結(jié)合位，這三個不同的結(jié)合位只有在與底物分子的三個不同的取代基互補配對時，該酶才能進行催化。檸檬酸合酶催化的反應(yīng)是不可逆的