三羧酸循环(二) (4)能量 1分子丙酮酸生成 1 分子乙酰 CoA,产生 1 分子 NADH(3ATP)。
循环的途径 ① 辅酶 A 与草酰乙酸缩合,生成柠檬酸 由柠檬酸缩合酶催化,高能硫酯键水解推动反应进行。受 ATP、NADH、琥珀酰辅酶 A 和长链脂肪酰辅酶 A 抑制。ATP 可增加对乙酰辅酶 A 的 Km。氟乙酰辅酶 A 可形成氟柠檬酸,抑制下一步反应的酶,称为致死合成,可用于杀虫剂。
② 柠檬酸异构化,生成异柠檬酸 由顺乌头酸酶催化,先脱水,再加水。是含铁的非铁卟啉蛋白。需铁及巯基化合物(谷胱甘肽或 Cys等)维持其活性。
③ 氧化脱羧,生成α-酮戊二酸 第一次氧化,由异柠檬酸脱氢酶催化,生成 NADH 或 NADPH。中间物是草酰琥珀酸。是第二个调节酶,能量高时抑制。生理条件下不可逆,是限速步骤。细胞质中有另一种异柠檬酸脱氢酶,需 NADPH,不是别构酶。其反应可逆,与 NADPH 还原当量有关。
④ 氧化脱羧,生成琥珀酰辅酶 A 第二次氧化脱羧,由α-酮戊二酸脱氢酶体系催化,生成 NADH。其中 E1 为α-酮戊二酸脱氢酶,E2 为琥珀酰转移酶,E3 与丙酮酸脱氢酶体系相同。机制类似,但无共价调节。
⑤ 分解,生成琥珀酸和 GTP 是唯一一个底物水平磷酸化,由琥珀酰辅酶 A 合成酶(琥珀酰硫激酶)催化。GTP 可用于蛋白质合成,也可生成 ATP。需镁离子。
⑥ 脱氢,生成延胡索酸 第三步氧化还原反应,由琥珀酸脱氢酶催化,生成 FADH2。琥珀酸脱氢酶位于线粒体内膜,直接与呼吸链相连。FADH2 不与酶解离,电子直接转移到酶的铁原子上。
⑦ 水化,生成苹果酸 由延胡索酸酶催化,是反式加成,只形成 L-苹果酸。
⑧ 脱氢,生成草酰乙酸 第四次氧化还原,由 L-苹果酸脱氢酶催化,生成 NADH。反应在能量上不利,由于草酰乙酸的消耗而进行 总结:
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