【文章內(nèi)容簡介】 稱為不對稱反應。結(jié)果，TCA第一輪循環(huán)釋放的CO2全來自草酰乙酸部分，乙酰CoA羰基碳在第二輪循環(huán)中釋放，甲基碳在第三輪循環(huán)中釋放50%，以后每循環(huán)一輪釋放余下的50%。檸檬酸上的羥基是個叔醇，無法進一步被氧化。因此，檸檬酸需轉(zhuǎn)變成異檸檬酸，將不能被氧化的叔醇，轉(zhuǎn)化成可以被氧化的仲醇。90%檸檬酸、4%順烏頭酸、6%異檸檬酸組成平衡混合物，但檸檬酸的形成及異檸檬酸的氧化都是放能反應，促使反應正向進行。（3）、 異檸檬酸氧化脫羧生成α酮戊二酸和NADH 反應式：這是三羧酸循環(huán)中第一次氧化脫羧反應，異檸檬酸脫氫酶，TCA中第二個調(diào)節(jié)酶：Mg2+（Mn2+ ）、NAD+和ADP可活化此酶，NADH和ATP可抑制此酶活性。細胞在高能狀態(tài)：ATP/ADP、NADH/NAD+比值高時，酶活性被抑制。線粒體內(nèi)有二種異檸檬酸脫氫酶，一種以NAD+為電子受體，另一種以NADP+為受體。前者只在線粒體中，后者在線粒體和胞質(zhì)中都有。（4）、 α酮戊二酸氧化脫羧生成琥珀酰CoA和NADH反應式：α酮戊二酸脫氫酶系，TCA循環(huán)中的第三個調(diào)節(jié)酶：受NADH、琥珀酰CoA、Ca2+、ATP、GTP抑制α酮戊二酸脫氫酶系為多酶復合體，與丙酮酸脫氫酶系相似（先脫羧，后脫氫）（5）、 琥珀酰CoA生成琥珀酸和GTP反應式：琥珀酰CoA合成酶（琥珀酸硫激酶）這是TCA中唯一的底物水平磷酸化反應，直接生成GTP。在高等植物和細菌中，硫酯鍵水解釋放出的自由能，可直接合成ATP。在哺乳動物中，先合成GTP，然后在核苷二磷酸激酶的作用下，GTP轉(zhuǎn)化成ATP。（6）、 琥珀酸脫氫生成延胡索酸（反丁烯二酸）和FADH反應式：琥珀酸脫氫酶是TCA循環(huán)中唯一嵌入線粒體內(nèi)膜的酶。丙二酸是琥珀酸脫氫酶的競爭性抑制劑，可阻斷三羧酸循環(huán)。（7）、 延胡索酸水化生成L蘋果酸 反應式：延胡索酸酶具有立體異構(gòu)特性，OH只加入延胡索酸雙鍵的一側(cè)，因此只形成L型蘋果酸。（8）、 L蘋果酸脫氫生成草酰乙酸和NADH 反應式：L蘋果酸脫氫酶平衡有利于逆反應，但生理條件下，反應產(chǎn)物草酰乙酸不斷合成檸檬酸，其在細胞中濃度極低，少于106mol/L，使反應向右進行。 TCA循環(huán)小結(jié)（1）、 三羧酸循環(huán)示意圖（標出C編號的變化）P95 圖139（2）、 總反應式：丙酮酸 + 4NAD+ + FAD + GDP → 4NADH + FADH2 + GTP + 3CO2 + H2O乙酰CoA + 3NAD+ + FAD + GDP → 3NADH + FADH2 + GTP + 2CO2 + H2O（3）、 一次底物水平的磷酸化、二次脫羧反應，三個調(diào)節(jié)位點，四次脫氫反應。3NADH、FADH2進入呼吸鏈（4）、 三羧酸循環(huán)中碳骨架的不對稱反應同位素標記表明，乙酰CoA上的兩個C原子在第一輪TCA上并沒有被氧化。被標記的羰基碳在第二輪TCA中脫去。在第三輪TCA中，兩次脫羧，可除去最初甲基碳的50%，以后每循環(huán)一次，脫去余下甲基碳的50%u 問題：標記Glucose的第二位碳原子，跟蹤EMP、TCA途徑，C2的去向。 一分子Glc徹底氧化產(chǎn)生的ATP數(shù)量（在肝臟中）反應酶ATP消耗產(chǎn)生ATP方式ATP數(shù)量合計糖 酵 解已糖激酶118磷酸果糖激酶11磷酸甘油醛脫氫酶NADH呼吸鏈氧化磷酸化23磷酸甘油酸激酶底物水平磷酸化21丙酮酸激酶底物水平磷酸化21TCA丙酮酸脫氫酶復合物NADH2330異檸檬酸脫氫酶NADH23α酮戊二酸脫氫酶復合物NADH23琥珀酸脫氫酶FADH222蘋果酸脫氫酶NADH23琥珀酰CoA合成酶底物水平磷酸化21凈產(chǎn)生：38ATP在骨骼肌、腦細胞中，凈產(chǎn)生：36ATP甘油磷酸穿梭，1個NADH生成2個ATP蘋果酸穿梭，1個NADH生成3個ATP 三羧酸循環(huán)的代謝調(diào)節(jié)參閱P122 圖 1326 三羧酸循環(huán)的調(diào)節(jié)（1）、 檸檬酸合酶（限速酶）受ATP、NADH、琥珀酰CoA及脂酰CoA抑制。受乙酰CoA、草酰乙酸激活（2）、 異檸檬酸脫氫酶NADH、ATP可抑制此酶ADP可活化此酶，當缺乏ADP時就失去活性。（3）、 α酮戊二酸脫氫酶受NADH和琥珀酰CoA抑制。三、 TCA的生物學意義 提供能量線粒體外的NADH，可通過3磷酸甘油穿梭和蘋果酸穿梭機制，運到線粒體內(nèi)，經(jīng)呼吸鏈再氧化，這兩種機制在不同組織的細胞中起作用。（1）、 磷酸甘油穿梭機制：磷酸二羥丙酮+NADH+H+→3磷酸甘油+NAD+3磷酸甘油進入線粒體，將2H交給FAD而生成FADH2，F(xiàn)ADH2可傳遞給輔酶Q，進入呼吸鏈，產(chǎn)生2ATP（3磷酸甘油脫氫酶的輔酶是FAD）。（2）、 蘋果酸穿梭機制：胞液中NADH可經(jīng)蘋果酸酶催化，使草酰乙酸還原成蘋果酸，再通過蘋果酸α酮戊二酸載體轉(zhuǎn)運，進入線粒體，由線粒體內(nèi)蘋果酸脫氫酶催化，生成NADH和草酰乙酸，NADH進入呼吸鏈氧化，生成3ATP。（蘋果酸脫氫酶的輔酶是NAD+）1分子Glc在肝、心中完全氧化，產(chǎn)生38ATP，在骨骼肌、神經(jīng)系統(tǒng)組織中，產(chǎn)生36ATP。 TCA是生物體內(nèi)其它有機物氧化的主要途徑，如脂肪、氨基酸、糖 TCA是物質(zhì)代謝的樞紐一方面，TCA是糖、脂肪、氨基酸等徹底氧化分解的共同途徑，另一方面，循環(huán)中生成的草酰乙酸、α酮戊二酸、檸檬酸、琥珀酰CoA和延胡索酸等又是合成糖、氨基酸、脂肪酸、卟啉等的原料，因而TCA將各種有機物的代謝聯(lián)系起來。TCA是聯(lián)系體內(nèi)三大物質(zhì)代謝的中心環(huán)節(jié)，為合成其它物質(zhì)提供C架。四、 TCA的回補反應三羧酸循環(huán)中間物的的回補在TCA循環(huán)中，有些中間產(chǎn)物是合成其它物質(zhì)的前體，如卟啉的主要碳原子來自琥珀酰CoA，Glu、Asp可以從α酮戊二酸和草酰乙酸衍生而成，一旦草酰乙酸濃度下降，則會影響TCA循環(huán)，因此這些中間產(chǎn)物必須不斷補充，以維持TCA循環(huán)。產(chǎn)生草酰乙酸的途徑有三個：（1）、 丙酮酸羧化酶催化丙酮酸生成草酰乙酸P102 反應式：丙酮酸羧化酶是一個調(diào)節(jié)酶，乙酰CoA可以增加其活性。需要生物素為輔酶（2）、 磷酸烯醇式丙酮酸羧化激酶催化磷酸烯醇式丙酮酸轉(zhuǎn)化成草酰乙酸P102 反應式：在腦、心臟中存在這個反應。（3）、 Asp、Glu轉(zhuǎn)氨可生成草酰乙酸和α酮戊二酸Ile、Val、Thr、Met也會形成琥珀酰CoA，最后生成草酰乙酸。五、 乙醛酸循環(huán)三羧酸循環(huán)是所有生物共有的有氧化謝途徑，某些植物和微生物除進行TCA外，還有一個乙醛酸循環(huán)，作為TCA的補充。循環(huán)途徑：P 103 圖1313乙醛酸循環(huán)是通過一分子乙酰CoA和草酰乙酸縮合成檸檬酸，經(jīng)異檸檬酸，由異檸檬酸裂解酶裂解成乙醛酸和琥珀酸。琥珀酸經(jīng)脫氫、水化、脫