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[考试辅导] 2012临床执业医师考试辅导:糖代谢

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发表于 2012-8-18 14:50:09 | 显示全部楼层 |阅读模式
  三羧酸循环
  问题:参与三羧酸循环的酶的正确叙述是
  A.主要位于线粒体外膜
  B.Ca2+可抑制其活性 考试用书
  C.当NADH/NAD+比值增高时活性较高
  D.氧化磷酸化的速率可调节其活性
  E.在血糖较低时,活性较低
  答案及解析:本题选D。
  当线粒体内Ca2+浓度升高时,Ca2+不仅可直接与异柠檬脱氢酶和α-酮戊二酸脱氢酶结合(注:这是TCA循环中,异柠檬酸到α-酮戊二酸一步反应),降低其对底物的Km而使酶激活;也可激活丙酮酸脱氢酶复合体(注:这是α-酮戊二酸到琥珀酰CoA一步反应),从而推动TCA循环和有氧氧化的进行。
  了解内容(可以看看)
  三羧酸循环
  1.三羧酸循环反应过程:
  (1)乙酰辅酶A与草酰乙酸缩合生成柠檬酸此反应由柠檬酸合酶(citrate synthase)催化,是三羧酸循环的关键酶,是重要的调节点。由于高能硫酯键水解时释出较多自由能,ΔG'0=-32.2kJ/mol,此反应不可逆。
  (2)柠檬酸经顺乌头酸生成异柠檬酸此反应由顺乌头酸酶催化,柠檬酸脱水、加水生成异柠檬酸。
  (3)异柠檬酸β-氧化、脱羧生成α-酮戊二酸此反应在异柠檬酸脱氢酶作用下进行脱氢、脱羧,这是三羧酸循环中第一次氧化脱羧。异柠檬酸脱氢酶(isocitrate dehydrogenase)是三羧酸循环的限速酶,是最主要的调节点,辅酶是NAD+,脱氢生成的NADH+H+经线粒体内膜上经呼吸链传递生成水,氧化磷酸化生成3分子ATP。异柠檬酸先脱氢生成草酰琥珀酸,再脱羧生成α-酮戊二酸。ΔG'0=-20.9kJ/mol。
  (4)α-酮戊二酸氧化、脱羧生成琥珀酰辅酶A此反应在α-酮戊二酸脱氢酶复合体(α-ketoglutarate dehydrogenase complex)的催化下脱氢、脱羧生成琥珀酰辅酶A,这是三羧酸循环中第二次氧化脱羧。α-酮戊二酸脱氢酶复合体是三羧酸循环的关键酶,是第三个调节点。α-酮戊二酸脱氢酶复合体是多酶复合体,其组成及反应方式都与丙酮酸脱氢酶复合体相似。它所含的三种酶是α-酮戊二酸脱氢酶(需TPP);硫辛酸琥珀酰基转移酶(需硫辛酸和辅酶A);二氢硫辛酸脱氢酶(需FAD、NAD+)。脱氢生成NADH+H+,经线粒体内膜上经呼吸链传递生成水,氧化磷酸化生成3分子ATP。由于反应中分子内部能量重排,产物琥珀酰辅酶A中含有一个高能硫酯键,此反应不可逆。ΔG'0=-33.5kJ/mol。
          
  (5)琥珀酰辅酶A转变为琥珀酸此反应由琥珀酸硫激酶(琥珀酰辅酶A合成酶)催化,琥珀酰辅酶A中的高能硫酯键释放能量,可以转移给ADP(或GDP),形成ATP(或GTP)。细胞中有两种同工酶,一种形成ATP,另一种形成GTP.这是因为琥珀酸硫激酶由α、β亚基组成,α亚基上有磷酸化的组氨酸残基以及结合CoA的位点;β亚基上既可以结合ATP又可以结合GTP.形成的GTP可在二磷酸核苷激酶催化下,将高能磷酸基团转移给ADP生成ATP.这是三羧酸循环中唯一的一次底物水平磷酸化,生成1分子ATP。
  (6)琥珀酸脱氢转变为延胡索酸此反应由琥珀酸脱氢酶催化,辅酶是FAD,脱氢后生成FADH2,经线粒体内膜上经呼吸链传递生成水,氧化磷酸化生成2分子ATP.
  (7)延胡索酸转变为苹果酸此反应由延胡索酸酶催化,加水生成苹果酸。
  (8)苹果酸脱氢生成草酰乙酸此反应由苹果酸脱氢酶催化,辅酶是NAD+,脱氢后生成NADH+H+,经线粒体内膜上经呼吸链传递生成水,氧化磷酸化生成3分子ATP。
  1、2×异柠檬酸→2×α-酮戊二酸 2NADH(线粒体基质) 最终获得ATP 5
  2、2×α-酮戊二酸→2×琥珀酰CoA 2NADH(线粒体基质) 最终获得ATP 5
  3、2×琥珀酰CoA→2×琥珀酸 最终获得ATP 2
  4、2×琥珀酸→2×延胡索酸 2FADH2 最终获得ATP 3
  5、2×苹果酸→2×草酰乙酸 2NADH 最终获得ATP 5
  从丙酮酸开始算起,彻底氧化共产生12.5个ATP。
  从乙酰CoA开始算起,彻底氧化共产生10个ATP。
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