羧酸循环与能量代谢

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第 四 章,三羧酸循环和能量代谢,概 述,第一节,三 羧 酸 循 环,第二节,能量,(ATP),代谢,第,三,节,线粒体生物氧化体系,第四节,线粒体外,NADH,的氧化磷酸化,概 述,一、,新陈代谢,（物质代谢和能量代谢）,物质,代谢,大分子分解为小分子,释放能量,需要能量,小分子合成为大分子,分解代谢,合成代谢,能量,代谢,二、,代谢途径的特点,4,、代谢途径的区域化,2,、代谢途径的单向性,1,、代谢途径中的限速酶,3,、代谢途径的可调节性,返 回,主菜单,三、分解代谢的三个阶段,氧化磷酸化,三羧酸循环,ADP+Pi,乙酰,CoA,CoA,糖 原,脂 肪,蛋 白 质,葡萄糖,甘油 脂肪酸,氨基酸,第一阶段,第二阶段,第三阶段,2H,CO,2,ATP,O,2,H,2,O,返 回,主菜单,三羧酸循环,氧化磷酸化,乙酰,CoA,CoA,2H,CO,2,ADP+Pi,ATP,O,2,H,2,O,有机物,CO,2,+ H,2,O,+ ATP,O,2,线粒体,返 回,主菜单,第一节 三 羧 酸 循 环,一、乙酰辅酶,A,及其来源、去路,是糖、脂、氨基酸代谢相互联系的枢纽物质,（二）乙酰辅酶,A,的来源与去路,体内活性二碳化合物，,也是高能化合物,乙酰辅酶,A,甘油 脂肪酸,氨 基 酸,葡 萄 糖,酮 体（肝外）,三 羧 酸 循 环,合成胆固醇,脂肪酸,酮 体（肝内）,参于肝脏的生物转化,（一）,乙酰辅酶,A,主菜单,二、三羧酸循环,（一）,概 念,（二）,途 径,两次脱羧, 2 CO,2,四次脱氢,2H / FADH,一次底物磷酸化产能, 1 ATP,ATP：3*3+1*2,包括,（四）,生理意义,是糖、脂、氨基酸在体内高效产能的共同途径,也是上述物质在体内互相转变的代谢枢纽,高效产能、,2C + 4C 6C,（,三羧酸）,3(2H)/ 3NADH,共同熔炉、,互通有无,一次,（,三）,特 点,三羧酸循环,彻底氧化分解一分子乙酰辅酶,A,返 回,主菜单,第二节 能量,(ATP),代谢,一、,ATP,及其作用,（一）,ATP ,是各种生命活动能量的直接供应者,也是生物体内能量的载体,(,携带者和转递者,),1.,提供物质代谢和生命活动时所需的能量,（二）,ATP,的作用,2.,转移生成其它三磷酸核苷,UDP UTP,GDP GTP,ATP ADP,P,CDP CTP,3.,转移生成第二信使,(,cAMP,),参与,Gn,合成,参与磷脂合成,参与,Pr,合成,ATP,cAMP,三磷酸腺苷,，,体内最重要的高能化合物，,主菜单,二、,ATP,的利用和贮存,三、,ATP,的生成,（,一）,氧化磷酸化,（,二）,底物水平磷酸化,通过代谢，在底物分子上形成一个高能键，然后再直接转交给其它二磷酸核苷,(,ADP,),，,生成相应的三磷酸核苷,(,ATP,),的过程。,1,、概念：,2,、实例（三个）,ATP,+,C,(,肌酸,）,A,ADP ATP,C K,ADP,+,C,P,ATP,生成的主要方式,ATP,生成的次要方式,BP,C,返 回,主菜单,第,三,节 线粒体生物氧化体系,（,呼吸链）,一、呼吸链,代谢物脱下的氢由递氢（电子）体传递给氧生成水，,AH,2,C,O,2,H,2,O,2H,B,D,E,F,G,这种按一定顺序排列的反应链，,与摄取氧的呼吸过程,有关，,称为呼吸链。,主菜单,（,二）,两条重要的呼吸链,1,、,NADH,氧化呼吸链,2,、,FAD,氧化呼吸链,（ 组成、排列顺序、传递作用、两链汇合点 ）,（一）,呼吸链的组成,1,、,NAD,+,、,NADP,+,2,、,FAD,、,FMN,（黄素蛋白类的辅酶）,3,、,CoQ,4,、,Fe-S-Pr,5,、,Cyt-Fe,2+/ 3+,（ b、c,1,、c、aa,3,）,递氢体,递电子体,（,不需氧脱氢酶的辅酶）,及其作用,返 回,主菜单,CoQ,c,1,c,aa,3,O,2,O,2-,FMN,NADH,（,2H,）,（,2H,）,2,e,2H,+,Cyt-,b,H,2,O,NADH,Cyt-,b,c,1,c,aa,3,H,2,O,FADH,FMN,CoQ,O,2,（Fe-S-Pr）,（Fe-S-Pr）,FADH,（Fe-S-Pr）,参与的呼吸酶有四种,不需氧脱氢酶,（,NADH,脱氢酶）,黄素蛋白酶,（琥珀酸脱氢酶）,CoQ,-,Cyt,-,C,脱氢酶,Cyt-aa,氧化酶,（细胞色素氧化酶）,（,2H,）,（,2,e,）,返 回,主菜单,二、氧化磷酸化,（,ATP,生成的主要方式,）,（,一）,基本概念,代谢物脱下的氢由呼吸链传递给氧生成水,(,放能,),的过程，,AH,2,C D E F G,O,2,H,2,O,ADP + Pi,ATP,ADP + Pi,ATP,能 量,能 量,相偶联，称为,氧化磷酸化,与,ADP,磷酸化生成,ATP,（,吸能）的过程,2H,B,返 回,主菜单,（,二）,偶联部位,H,2,O,O,2,NADH,Cyt-b,c,1,c,aa,3,FADH,FMN,CoQ,氧 化,(,放能,),ADP + Pi,ATP,ADP + Pi,ADP + Pi,磷酸化,（,吸能,）,ATP,ATP,偶,联,能 量,能 量,能 量,（,三）,实验依据,P/ O,比值,每消耗一克原子氧（生成一克分子水），所消耗,无机磷的克原子数（合成,ATP,的克子数）。,（,P / O,比值可反映,ATP,产生数 ）,返 回,主菜单,（四）,偶联机制,（,五）,影响氧化磷酸化因素,1,、,ADP / ATP,的调节,2,、 甲状腺激素,3,、 氧化磷酸化抑制剂,NADH,Cyt-b,c,1,c,aa,3,H,2,O,FADH,FMN,CoQ,O,2,氧 化,(,放能,),磷酸化,（,吸能,）,偶,联,ADP + Pi,ATP,能 量,ADP + Pi,ATP,能 量,ADP + Pi,ATP,能 量,(- ),CO 、CN,-,化学渗透学说,返 回,主菜单,NADH,第四节 线粒体外,NADH,的氧化磷酸化,一、,-,磷酸甘油穿梭,二、苹果酸穿梭,（心、肝）,（肌肉、神经组织）,NADH,（A）,（B）,（线粒体外）,（线粒体内）,*,A,、,B,分别为两条穿梭途径,（A）,FADH,H,2,O,（B）,NADH,H,2,O,主菜单,CH,3,- CO,S -,CoA,HS -,CoA,CH,3,- COOH,CH,3,- CO -,- S -,CoA,高能硫酯键,乙酰辅酶,A,的结构示意,-,返 回,主菜单,E,1,E,2,E,3,乙酰,CoA,（,2C,）,草酰乙酸,（,4C,）,柠 檬 酸,（,6C,）,-,酮戊二酸,（,5C,）,琥珀酰,CoA,（,4C,）,琥 珀 酸,（,4C,）,异柠檬酸,（,6C,）,2H,（,NADH,）,CoA,2H （FADH）,延 胡 索 酸,CO,2,2H,（,NADH,）,CO,2,2H,（,NADH,）,CoA,GDP + Pi,GTP,苹 果 酸,H,2,O,E,1,柠檬酸合成酶,E,2,异柠檬酸脱氢酶,E,3,-,酮戊二酸脱氢酶,(,ATP,),返 回,主菜单,三羧酸循环的特点,在有氧条件下转运，是产生还原当量的主要途径,三羧酸循环是单向不可逆转的,三羧酸循环的中间物质必需补充与更新,返 回,主菜单,A,O,P,碱基,腺嘌呤,戊糖,核糖,磷 酸,返 回,A,腺苷,碱基,戊糖,核苷,腺嘌呤核苷,P,一磷酸,一磷酸,（AMP）,P,腺苷,二磷酸,（ADP）,P,腺苷,三磷酸,（ATP）,O,磷 酸,核苷酸,返 回,主菜单,