【文章內(nèi)容簡介】 原子來源和去向 ） ?嚴(yán)格需氧 ?消耗 2分子水 ： （ 1） 為需氧生物體提供大量 能量 （非直接） ； （ 4） 循環(huán)中的中間物為其他物質(zhì)合成提供 原料 ； 如琥珀酰 CoA可用于合成葉綠素及血紅素分子中的卟啉 。 （ 3） 糖類 、 蛋白質(zhì) 、 脂類 、 核酸等 代謝的樞紐 。 （ 2） 糖類 、 蛋白質(zhì) 、 脂類三大物質(zhì)分解代謝的 共同通路 。 TCA的中心地位 Ile Met Val Thr Asp Phe Tyr Co A乙酰檸檬酸異檸檬酸酮戊二酸琥珀酰 Co A琥珀酸延胡索酸蘋果酸草酰乙酸T CAα丙酮酸脂肪酸T y rP h eL e uI l eT r p草酰乙酸乙酰C o A脂肪酸 膽固醇蛋白質(zhì)奇數(shù)脂肪酸血紅素I l eM e tV a lT h rA s pP h eT y r葡萄糖A s pG l u蛋白質(zhì)（ 1） 檸檬酸合酶 (多見于原核生物，受 S供給控制 ) （ 2） 異檸檬酸脫氫酶（最重要） （ 3） ?– 酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體 各自底物的激活和產(chǎn)物的抑制； 終產(chǎn)物 ATP、 NADH的反饋抑制； [ATP]/ [ADP] 、 [NADH] / [NAD+] Ca2+ 3. TCA的調(diào)控（狹義） （ 1） 檸檬酸合酶 (多見于原核生物，受 S供給控制 ) ? 變構(gòu)激活劑： ADP ? 變構(gòu)抑制劑： NADH、琥珀酰 CoA、檸檬酸、 ATP （ 2） 異檸檬酸脫氫酶（最重要） ? 別構(gòu)調(diào)節(jié) 變構(gòu)激活劑： ADP、 Ca2+（是肌肉收縮的信號） 變構(gòu)抑制劑： NADH、 ATP ? 共價修飾 磷酸化失活 （ 3） ?– 酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體 與丙酮酸脫氫酶復(fù)合體相似，沒有共價修飾。 別構(gòu)激活劑： Ca2+、 AMP 別構(gòu)抑制劑 : 琥珀酰 CoA、 NADH 3. TCA的調(diào)控（狹義） 同位素標(biāo)記證明 TCA第一循環(huán)脫下的 2個二氧化碳不是來自乙酰 CoA，而來自 OAA的 C1和 C4，請解釋。 4. 檸檬酸的前手性 標(biāo)記 Pyr的甲基碳， TCA一輪后出現(xiàn)在哪里？ * * 4. 檸檬酸的前手性 標(biāo)記 Pyr的甲基碳， TCA一輪后出現(xiàn)在 OAA的 2或 3 * * * * * * * * * * 檸檬酸雖然是一個對稱分子，但卻可以以不對稱方式去反應(yīng)，這類分子稱之前手性分子， 解釋氟乙酸做滅鼠藥的原理。 解釋向分離的小鼠心臟灌注氟乙酸時， EMP速度減慢，磷酸己糖積累的現(xiàn)象。 5. 順烏頭酸酶的抑制 氟乙酸 本身無毒，其轉(zhuǎn)變而來的 氟檸檬酸 是 順烏頭酸酶專一的抑制劑，氟檸檬酸結(jié)合到順烏頭酸酶的活性部位上，并封閉之。 檸檬酸大量積累，抑制了 EMP中 PFK的活性，因而EMP速度減慢，故而使 PFK前面的磷酸己糖積累，從而使需氧能量代謝受害。 可作為殺蟲劑或滅鼠藥。 ?致死性合成：指與細胞正常代謝物結(jié)構(gòu)相似的外來化合物，參與代謝過程，生成高毒性的、可導(dǎo)致細胞死亡的毒作用。 1. α酮戊二酸 → → 草酰乙酸 2NADH+FADH+1GTP → PEP（ PEPCK） GTP 3. PEP → 丙酮酸（ PK） ATP → 乙酰 CoA 1NADH CoA進入 TCA 3NADH+FADH+1GTP ，氧化磷酸化釋放能量 20ATP 6. α酮戊二酸 徹底氧化分解的步驟，及能量 （三） TCA的填補反應(yīng) 催化不可逆反應(yīng)形成 OAA，需要生物素為輔酶（動物肝腎中最重要的，線粒體 ,植物和多數(shù)細菌沒有）。 （三） TCA的填補反應(yīng) PEP羧激酶 催化形成 OAA。在大腦和心臟、骨骼肌中 3. PEP羧化酶 （ 高等植物 、 微生物細胞質(zhì) ） （胞質(zhì)廣泛存在） C4途徑和景天酸代謝 蘋果酸酶 Glu的轉(zhuǎn)氨作用形成 OAA和 α 酮戊二酸；Ile、 Val、 Thr和 Met也會形成琥珀酰 CoA。 1. 磷酸戊糖途徑的調(diào)節(jié) （四） 磷酸戊糖途徑（磷酸己糖支路） （ 1）主要通過 底物和產(chǎn)物 濃度變化調(diào)節(jié)活性 非氧化階段戊糖的轉(zhuǎn)變主要受控于底物濃度。 ? 如需要 NADPH而 R5P過多時，可通過 PPP轉(zhuǎn)化成 F6P和 3磷酸甘油醛進入糖酵解釋放能量。 ? 大量消耗導(dǎo)致 R5P過少時，則將大量的 G6P轉(zhuǎn)變?yōu)?R5P 1. 磷酸戊糖途徑的調(diào)節(jié) （ 2）關(guān)鍵酶 ? 肝臟中戊糖途徑的各種酶中以 6磷酸葡萄糖脫氫酶的活性最低，是限速酶。 NADPH競爭性抑制 6磷酸葡萄糖脫氫酶和 6磷酸葡萄糖酸脫氫酶的活性，其活性受 NADP+/NADPH比值的調(diào)節(jié)。 （四） 磷酸戊糖途徑（磷酸己糖支路） ? 機體內(nèi) NAD+/NADH比 NADP+/NADPH的比值要高幾個數(shù)量級，前者為 700，后者為 ，只有 NADPH在脂肪的生物合成中被消耗時才能解除抑制，再通過 6磷酸葡萄糖脫氫酶產(chǎn)生出 NADPH。 2. 磷酸戊糖途徑的生理意義 （ 1）是體內(nèi)生成 NADPH的主要代謝途徑： （ 2）途徑中的中間物為許多化合物的合成提供原料 （ 3） HMP是一條多功能代謝途徑，以適應(yīng)環(huán)境變化 （ 4） 與光合作用的卡爾文循環(huán)相聯(lián)系 （ 5） HMP在植物脅迫 (如干旱、病害、傷害等 )時被高速啟動 ? 作為供氫體參與合成代謝 ：如脂肪酸 、 膽固醇 ， 一些 aa。 ? 參與羥化反應(yīng) ：作為加單氧酶的輔酶 ， 參與對代謝物的羥化 。 1， 25（ OH） 2D3的合成 ? 使氧化型谷胱甘肽還原 。 體內(nèi) NADPH的作用 （ 1）保護含巰基的蛋白質(zhì)或酶免遭氧化劑損害，尤其是過氧化物。 （ 2）維持紅細胞膜的完整性： （ 3）保持 Hb內(nèi)的 Fe于二價。 GSSG + NADPH + H+ 2GSH + NADP+ 2. 磷酸戊糖途徑的生理意義 （ 2）途徑中的中間物為許多化合物的合成提供原料。 可產(chǎn)生各種磷酸單糖。如 5磷酸核糖 是合成核苷酸的原料， 4磷酸赤蘚糖與 PEP可合成莽草酸，經(jīng)莽草酸途徑可合成芳香族氨基酸。 2. 磷酸戊糖途徑的生理意義 （ 3） HMP是一條多功能代謝途徑：定位于細胞質(zhì)，和EMP等途徑相通，可根據(jù)細胞代謝的不同需求，通過調(diào)節(jié) S和 P濃度變化產(chǎn)生多種產(chǎn)物 。 細胞需求 模式 1 R5P》 NADPH G6P不進入氧化階段，經(jīng) EMP變?yōu)?F6P和甘油醛 3P，再進入非氧化階段。 2 R5P=NADPH 氧化階段處于優(yōu)勢 3 R5P《 NADPH PPP活躍，產(chǎn)生大量 NADPH和產(chǎn)物用于生物合成途徑，NADPH大量消耗，其對 6磷酸葡萄糖脫氫酶 的反饋抑制被解除，促進 PPP。 4 只需要 NADPH PPP產(chǎn)生的 F6P和甘油醛 3P經(jīng) EMP變?yōu)?Pyr，再徹底氧化分解。 PPP為多功能代謝途徑 2. 磷酸戊糖途徑的生理意義 （ 1）是體內(nèi)生成 NADPH的主要代謝途徑： （ 2）途徑中的中間物為許多化合物的合成提供原料 HMP途徑在生物體中普遍存在，其中動物、微生物中占糖降解的 30%，植物中占 50%。 （ 3） HMP是一條多功能代謝途徑 （ 4） 與光合作用的卡爾文循環(huán)相聯(lián)系 （ 5） HMP在植物脅迫 (如干旱、病害、傷害等 )時被高速啟動 四、糖異生 （一）糖異生的 中心 途徑 （二）糖異生和 EMP的協(xié)調(diào) （三） 糖異生途徑的前體 丙酮酸 羧 化 酶 CO2 ATP ADP+Pi GTP GDP CO2 PEP羧 激 酶 3 C O O H C O C H C＝ O CH2 COOH COOH Pyr OAA C O O H 3 C H C O P PEP （一）糖異生的 中心 途徑 OAA不能透過線粒體內(nèi)膜 線粒體 線粒體或胞液 PEP羧激酶在不同物種中分布不同 人均勻分布在線粒體和細胞溶膠中； 小鼠全部位于細胞溶膠中； 鳥和兔則全部位于線粒體 PCK：位于線粒體基質(zhì)（也可催化回補反應(yīng)） 分布在線粒體： PEP可通過線粒體內(nèi)膜上的運輸體運出 位于細胞溶膠中：將 OAA在線粒體內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)樘O果酸或天冬氨酸，運出線粒體后重新轉(zhuǎn)變?yōu)?OAA Pyr OAA