1 第五章 植物的呼吸作用(Respiration) 线粒体结构和功能定位(Mitochondrial) 常呈棒状,球形,卵圆形等,0.5-1.0m2-10m,一个细胞约 500-2000 个, 自己分裂。(图) (1)外膜厚 6-7nm,光滑而有弹性,含高比例磷脂,和一般膜类似,一些跨膜 的内在蛋白构成小孔(2-3nm)分子量一万以下的水分子和离子可以透过。 有几种酶,不是参与氧化磷酸化的,如磷脂酶,卵磷脂合成酶类。 (2)膜间空间:约 25nm,内有一些可溶性酶,底物,辅助因子,一般能自由出 入于线粒体与胞浆,如有腺苷酸激酶,二磷酸核苷激酶等。 (3)内膜厚约 5-7nm,向内反复折迭形成嵴,上有许多颗粒,透性很小,H2O、 CO2、NH3 等不带电子分子可透,其它则要经一定孔道或特殊载体。 膜上嵌有各种电子传递体和偶联因子,Cytb, c1, c, a, a3,NADH 脱氢酶,脂 肪酰 CoA 脱氢酶,各种代谢物载体,所以内膜蛋白质比例很高,在内膜上发生 电子传递与能量转换。 (4)衬质(matrix) 蛋白质 50%,含 70-100 种酶,细胞中一半代谢在线粒体中发生。全部三羧 酸循环的酶,脂肪酸氧化的酶,氨基酸分解及蛋白质合成的酶。 还有 Ca 2+ ,Mg 2+,Mn 2+,Zn2+,等离子。 进行物质转化的场所。 DNA,RNA,部分自主性,可复制,转录,翻译一些酶类。植物细胞线粒体 DNA 分子不均一性大大高于动物的,以蛋白质为基础的耗氧速率也高,而脂肪 酸氧化速率极低或检测不到。活细胞中,线粒体的形状大小也会发生变化。 第一节 呼吸作用在生命活动中的意义 植物在生命活动进程中,需要不断地消耗能量,植物通过光合作用把光能转 变为化学能贮存在糖、淀粉、脂肪和蛋白质中,植物利用这些化学能进行生命活 动,就要对这些有机化合物进行氧化分解。所以在整个植物生命活动中不断进行 着物质和能量两方面的变化: 同化作用(Assimilation) 异化作用(Dissimilation) 呼吸作用是物质代谢的中心。 一、概念 呼吸作用是指在生活细胞内有机物进行有控制的生物氧化,同时放出能量的 过程。 呼吸作用包括:有氧呼吸(Aerobic Respiration) 无氧呼吸(Anaerobic Respiration) 广义的概念应包括有氧呼吸和无氧呼吸在内,狭义的概念仅指有氧呼吸,我 们平常经常所说的呼吸作用往往是指有氧呼吸
1 第五章 植物的呼吸作用(Respiration) 线粒体结构和功能定位(Mitochondrial) 常呈棒状,球形,卵圆形等,0.5-1.0m2-10m,一个细胞约 500-2000 个, 自己分裂。(图) (1)外膜厚 6-7nm,光滑而有弹性,含高比例磷脂,和一般膜类似,一些跨膜 的内在蛋白构成小孔(2-3nm)分子量一万以下的水分子和离子可以透过。 有几种酶,不是参与氧化磷酸化的,如磷脂酶,卵磷脂合成酶类。 (2)膜间空间:约 25nm,内有一些可溶性酶,底物,辅助因子,一般能自由出 入于线粒体与胞浆,如有腺苷酸激酶,二磷酸核苷激酶等。 (3)内膜厚约 5-7nm,向内反复折迭形成嵴,上有许多颗粒,透性很小,H2O、 CO2、NH3 等不带电子分子可透,其它则要经一定孔道或特殊载体。 膜上嵌有各种电子传递体和偶联因子,Cytb, c1, c, a, a3,NADH 脱氢酶,脂 肪酰 CoA 脱氢酶,各种代谢物载体,所以内膜蛋白质比例很高,在内膜上发生 电子传递与能量转换。 (4)衬质(matrix) 蛋白质 50%,含 70-100 种酶,细胞中一半代谢在线粒体中发生。全部三羧 酸循环的酶,脂肪酸氧化的酶,氨基酸分解及蛋白质合成的酶。 还有 Ca 2+ ,Mg 2+,Mn 2+,Zn2+,等离子。 进行物质转化的场所。 DNA,RNA,部分自主性,可复制,转录,翻译一些酶类。植物细胞线粒体 DNA 分子不均一性大大高于动物的,以蛋白质为基础的耗氧速率也高,而脂肪 酸氧化速率极低或检测不到。活细胞中,线粒体的形状大小也会发生变化。 第一节 呼吸作用在生命活动中的意义 植物在生命活动进程中,需要不断地消耗能量,植物通过光合作用把光能转 变为化学能贮存在糖、淀粉、脂肪和蛋白质中,植物利用这些化学能进行生命活 动,就要对这些有机化合物进行氧化分解。所以在整个植物生命活动中不断进行 着物质和能量两方面的变化: 同化作用(Assimilation) 异化作用(Dissimilation) 呼吸作用是物质代谢的中心。 一、概念 呼吸作用是指在生活细胞内有机物进行有控制的生物氧化,同时放出能量的 过程。 呼吸作用包括:有氧呼吸(Aerobic Respiration) 无氧呼吸(Anaerobic Respiration) 广义的概念应包括有氧呼吸和无氧呼吸在内,狭义的概念仅指有氧呼吸,我 们平常经常所说的呼吸作用往往是指有氧呼吸
2 1. 有氧呼吸(Aerobic Respiration) 生活细胞在氧的参与下,把某些有机物彻底氧化、分解,放出二氧化碳并形 成水,同时释放能量的过程。一般葡萄糖是植物细胞最常利用的物质,因此呼吸 作用的过程可用方程式表示: C6H12O6 +6O2 → 6CO2 + 6H2O(+686 千卡) 但此方程式没有准确说明呼吸作用的真正过程,葡萄糖降解需要水分子参 与,产生的 H +再与 O2结合而还原成 H2O C6H12O6 +6O2 +6H2O → 6CO2 + 12H2O 释放的能量一部分以 ATP 形式去参与代谢活动,一部分以热的形式释放耗损。 2. 无氧呼吸(Anaerobic Respiration) 在无氧条件下,细胞把某些有机物质分解成为不彻底的氧化产物,并释放出 较少能量的过程。这个过程用于高等植物无氧呼吸,如在微生物中就是常说的发 酵(Fermentation)。 C6H12O6 → 2C2 HSOH + 2CO2 + 24 千卡 ——酒精发酵 C6H12O6 → 2CH2CHOHKOOH + 18 千卡 ——乳酸发酵 从进化现点看,有氧呼吸是由无氧呼吸进化而来的,高等植物进行有氧呼吸, 能量利用效率高,但在淹水缺 O2 情况下,也能进行短时间无氧呼吸,产生部分 能量以适应不利环境,又如种子萌发,种皮未破裂之前,也进行无氧呼吸,体积 大的块根,块基和果实内部也进行无氧呼吸,水稻等沼泽植物有较强的无氧呼吸 系统。 但无氧呼吸与有氧呼吸比较: (1)氧化不彻底,产生能量少,是个低效率的放能过程。 (2)产生酒精,乳酸,积累下来会使细胞中毒,影响 TCA 的正常运行,所以高 等植物长期处于缺 O2条件下时,就会受到伤害以至死亡。 种子堆积受潮,产生酒味,酸味,发热等均是无氧呼吸的结果。但短暂的无 氧呼吸是对不利环境的一种适应。 3. 呼吸作用的特点 (1)吸 O2,放出 CO2,把复杂的有机物变为简单的无机物的生物氧化过程。 (2)是一系列酶促反应,在常温常压下进行,逐步释放能量,把糖或其它呼吸 底物的化学能转移到 ATP 和 NADH2 中成为活跃的化学能供生理活动利用。 (3)任何生活细胞都进行呼吸作用,与生命活动紧密联系,不限定于某些专门 部位。 二、呼吸作用的生理意义 1. 植物生命过程中能量供应的来源 呼吸作用是逐步释放能量的过程,而且以 ATP 形式暂存,适于植物生理活 动需用,(1)如植物根系矿质营养的吸收和利用运输。(2)植物体内有机物的合 成和运输;(3)细胞的分裂,伸长,细胞分化。(4)植株的生长发育等无一不需 要能量供应,呼吸停止则生命死亡
2 1. 有氧呼吸(Aerobic Respiration) 生活细胞在氧的参与下,把某些有机物彻底氧化、分解,放出二氧化碳并形 成水,同时释放能量的过程。一般葡萄糖是植物细胞最常利用的物质,因此呼吸 作用的过程可用方程式表示: C6H12O6 +6O2 → 6CO2 + 6H2O(+686 千卡) 但此方程式没有准确说明呼吸作用的真正过程,葡萄糖降解需要水分子参 与,产生的 H +再与 O2结合而还原成 H2O C6H12O6 +6O2 +6H2O → 6CO2 + 12H2O 释放的能量一部分以 ATP 形式去参与代谢活动,一部分以热的形式释放耗损。 2. 无氧呼吸(Anaerobic Respiration) 在无氧条件下,细胞把某些有机物质分解成为不彻底的氧化产物,并释放出 较少能量的过程。这个过程用于高等植物无氧呼吸,如在微生物中就是常说的发 酵(Fermentation)。 C6H12O6 → 2C2 HSOH + 2CO2 + 24 千卡 ——酒精发酵 C6H12O6 → 2CH2CHOHKOOH + 18 千卡 ——乳酸发酵 从进化现点看,有氧呼吸是由无氧呼吸进化而来的,高等植物进行有氧呼吸, 能量利用效率高,但在淹水缺 O2 情况下,也能进行短时间无氧呼吸,产生部分 能量以适应不利环境,又如种子萌发,种皮未破裂之前,也进行无氧呼吸,体积 大的块根,块基和果实内部也进行无氧呼吸,水稻等沼泽植物有较强的无氧呼吸 系统。 但无氧呼吸与有氧呼吸比较: (1)氧化不彻底,产生能量少,是个低效率的放能过程。 (2)产生酒精,乳酸,积累下来会使细胞中毒,影响 TCA 的正常运行,所以高 等植物长期处于缺 O2条件下时,就会受到伤害以至死亡。 种子堆积受潮,产生酒味,酸味,发热等均是无氧呼吸的结果。但短暂的无 氧呼吸是对不利环境的一种适应。 3. 呼吸作用的特点 (1)吸 O2,放出 CO2,把复杂的有机物变为简单的无机物的生物氧化过程。 (2)是一系列酶促反应,在常温常压下进行,逐步释放能量,把糖或其它呼吸 底物的化学能转移到 ATP 和 NADH2 中成为活跃的化学能供生理活动利用。 (3)任何生活细胞都进行呼吸作用,与生命活动紧密联系,不限定于某些专门 部位。 二、呼吸作用的生理意义 1. 植物生命过程中能量供应的来源 呼吸作用是逐步释放能量的过程,而且以 ATP 形式暂存,适于植物生理活 动需用,(1)如植物根系矿质营养的吸收和利用运输。(2)植物体内有机物的合 成和运输;(3)细胞的分裂,伸长,细胞分化。(4)植株的生长发育等无一不需 要能量供应,呼吸停止则生命死亡
3 2. 提供各种生物合成的原料 呼吸作用中产生的各种中间产物成为合成许多高分子化合物的原料。 丙酮酸→丙氨酸→蛋白质 草酰乙酸→无冬氨酸→蛋白质 -酮戊二酸→谷氨酸→蛋白质 乙酰 CoA→脂肪酸 →脂肪 磷酸甘油醛→甘油 → 由于呼吸作用供给能量带动各种生理过程,其中间产物又能参与合成其它重 要的有机物,所以说呼吸作用是植物代谢的中心,呼吸作用的强弱标志着植物生 理活动的旺盛与否。 归纳如图 第二节 植物的呼吸代谢途径(Respiratory Metabolism) 复习植物的有氧呼吸及无氧呼吸的生化过程: 有氧呼吸包括三步:糖酵解 → 三羧酸循环→(细胞色素系统)呼吸链电子 传递。 一、高等植物呼吸系统的多样性 1.糖酵解(Glycolysis) 1897 年 Hans Buchner 和 Eduard Buchner 研究酵母时发现了关键,1940 年 才完全了解。 糖酵解,也叫 EMP 途径(纪念三位生化学家:Embden, Meyerhof ,Parnas) 在细胞浆中进行。 反应过程(图) 小结糖酵解过程: (1)总反应式: C6H12O6 + 2NAD+ + 2ADP + 2Pi → 2CH3COCOOH + 2NADH + 2ATP + 2H+ + 2H2O (2)反应物是葡萄糖,产物是丙酮酸,没有彻底氧化。 (3)产生的能量少,但其中许多物质是细胞代谢的重要中间物。 反应中共产生 2 个 NADH2,进入呼吸链可产生 6 个 ATP,直接产生 2 个 ATP, 共 8 个 ATP。NADH2也可不进入线粒体,而在胞浆中用于各种合成和还原过程。 (4)不需要 O2,可在无氧条件下进行,也无 CO2 产生,产生的丙酮酸在无氧条 件下生成乙醇,乳酸等,在有氧条件下,进入 TCA,继续彻底氧化,生成 CO2和 H2O,可产生大量 ATP。 (5)糖酵解的控制点:(不可递反应部位) (a)磷酸果糖激酶(PFK, Phosphofructokinase) 是最重要的控制部分,它是变构酶,4 个亚基的四聚体,340KD。 它被高水平 ATP 抑制,它降低酶对 F-6-P 的亲合力,ATP 结合在高度专一 的调节部位上引起酶的变构效应,而 AMP 可以逆转这种作用,因此当 ATP/AMP 下降时,酶活性就增加,也就是说 EMP 是被能荷下降所刺激的。 也被 H + 抑制,以防止过多乳酸形成和造成血液酸中毒。 (b)由于 EMP 还为生物合成供应碳素骨架,所以 PFK 会受原材料多少的信号控
3 2. 提供各种生物合成的原料 呼吸作用中产生的各种中间产物成为合成许多高分子化合物的原料。 丙酮酸→丙氨酸→蛋白质 草酰乙酸→无冬氨酸→蛋白质 -酮戊二酸→谷氨酸→蛋白质 乙酰 CoA→脂肪酸 →脂肪 磷酸甘油醛→甘油 → 由于呼吸作用供给能量带动各种生理过程,其中间产物又能参与合成其它重 要的有机物,所以说呼吸作用是植物代谢的中心,呼吸作用的强弱标志着植物生 理活动的旺盛与否。 归纳如图 第二节 植物的呼吸代谢途径(Respiratory Metabolism) 复习植物的有氧呼吸及无氧呼吸的生化过程: 有氧呼吸包括三步:糖酵解 → 三羧酸循环→(细胞色素系统)呼吸链电子 传递。 一、高等植物呼吸系统的多样性 1.糖酵解(Glycolysis) 1897 年 Hans Buchner 和 Eduard Buchner 研究酵母时发现了关键,1940 年 才完全了解。 糖酵解,也叫 EMP 途径(纪念三位生化学家:Embden, Meyerhof ,Parnas) 在细胞浆中进行。 反应过程(图) 小结糖酵解过程: (1)总反应式: C6H12O6 + 2NAD+ + 2ADP + 2Pi → 2CH3COCOOH + 2NADH + 2ATP + 2H+ + 2H2O (2)反应物是葡萄糖,产物是丙酮酸,没有彻底氧化。 (3)产生的能量少,但其中许多物质是细胞代谢的重要中间物。 反应中共产生 2 个 NADH2,进入呼吸链可产生 6 个 ATP,直接产生 2 个 ATP, 共 8 个 ATP。NADH2也可不进入线粒体,而在胞浆中用于各种合成和还原过程。 (4)不需要 O2,可在无氧条件下进行,也无 CO2 产生,产生的丙酮酸在无氧条 件下生成乙醇,乳酸等,在有氧条件下,进入 TCA,继续彻底氧化,生成 CO2和 H2O,可产生大量 ATP。 (5)糖酵解的控制点:(不可递反应部位) (a)磷酸果糖激酶(PFK, Phosphofructokinase) 是最重要的控制部分,它是变构酶,4 个亚基的四聚体,340KD。 它被高水平 ATP 抑制,它降低酶对 F-6-P 的亲合力,ATP 结合在高度专一 的调节部位上引起酶的变构效应,而 AMP 可以逆转这种作用,因此当 ATP/AMP 下降时,酶活性就增加,也就是说 EMP 是被能荷下降所刺激的。 也被 H + 抑制,以防止过多乳酸形成和造成血液酸中毒。 (b)由于 EMP 还为生物合成供应碳素骨架,所以 PFK 会受原材料多少的信号控
4 制,TCA 环中,ACC 接受乙酰 CoA,首先形成柠檬酸(citrate),当其水平高时, 表示有丰富的生物合成前体物,因此不需要降解更多的葡萄糖,它通过加强 ATP 的抑制效应来抑制 PFK 活性。 细胞的生理活动既需要能量,又需要原材料,所以 ATP/AMP 低以及柠檬酸低 时,PFK 活性增高,加强葡萄糖的分解。 1980 年在植物体内发现 F-2.6-P2,它能促进 PFK 活性而促进糖酵解, (Henri-Gery Hers and Emile Van Schaftingen),存在于叶绿细胞的细胞质中, 它还促进另一种酶活性即 PFP(焦磷酸-果糖-6-磷酸-1-磷酰基转移酶) PFK F-6-P + ATP ――― → F-1.6-P2 + ADP F-6-P + PPi → F-1.6-P2 + Pi (CAM 植物中广泛) F-2.6-P2 + ATP 还能使 PFP→PFK(“代谢物调节的催化转变”) F-2.6-P2 还能调节抑制 FBP 酶活性以调节蔗糖合成。 所以它能调节光合作用中的蔗糖合成及糖酵解速率(PFK,PFP,FBPase)关 系到植物细胞光合产物的分配及碳代谢的走向。 动物细胞中,F-2.6-P2是 PFK 最强的正效应物,调节动物细胞(特别肝细胞) 的糖酵解和糖异生代谢。 受 Mg、Pi、ADP、AMP、F-2.6-P2 促进;受高 ATP、H +和柠檬酸抑制。 (2)已糖激酶(Hexokinase) 也是变构酶,被 G-6-抑制,当 ATP/AMP 高时及柠檬酸高时,PFK 受抑制,F-6-P 水平升高,而 F6P 和 G6P 间有平衡关系,所以 G6P 也升高,而对此酶产生抑制作 用。 (3)丙酮酸激酶(Pyruvate Kinase) 它的活性受 ATP 抑制,柠檬酸 Ca 2+抑制受 mg 2+、K +、NH4+、Mn 2+、ADP 促进。 (4)磷酸甘油醛脱氢酶(Phosphoglyceraldehyde Dehydrogenase) 4 个亚基的蛋白质,活性中心有-SH 每年亚基上连一个 NAD+(辅酶) 甘油醛的 H +传给 NAD+ 二、三羧酸循环(TCA cycle) 也叫柠檬酸环或 Krebs 环( Hams,A.Krebs,1937) 糖酵解产生的丙酮酸,在线粒体中在有氧条件下,通过一个包括二羧酸和三 羧酸的循环而逐步氧化分解,直到形成 CO2和 H2O,这个过程称为三羧酸循环(The Tricarboxylic Acid Cycle)。 1. 丙酮酸氧化脱羧 丙酮酸脱氢酶 CH3CCOOH + HS-CA + NAD+ ——————— 复合体 Mg 2+
4 制,TCA 环中,ACC 接受乙酰 CoA,首先形成柠檬酸(citrate),当其水平高时, 表示有丰富的生物合成前体物,因此不需要降解更多的葡萄糖,它通过加强 ATP 的抑制效应来抑制 PFK 活性。 细胞的生理活动既需要能量,又需要原材料,所以 ATP/AMP 低以及柠檬酸低 时,PFK 活性增高,加强葡萄糖的分解。 1980 年在植物体内发现 F-2.6-P2,它能促进 PFK 活性而促进糖酵解, (Henri-Gery Hers and Emile Van Schaftingen),存在于叶绿细胞的细胞质中, 它还促进另一种酶活性即 PFP(焦磷酸-果糖-6-磷酸-1-磷酰基转移酶) PFK F-6-P + ATP ――― → F-1.6-P2 + ADP F-6-P + PPi → F-1.6-P2 + Pi (CAM 植物中广泛) F-2.6-P2 + ATP 还能使 PFP→PFK(“代谢物调节的催化转变”) F-2.6-P2 还能调节抑制 FBP 酶活性以调节蔗糖合成。 所以它能调节光合作用中的蔗糖合成及糖酵解速率(PFK,PFP,FBPase)关 系到植物细胞光合产物的分配及碳代谢的走向。 动物细胞中,F-2.6-P2是 PFK 最强的正效应物,调节动物细胞(特别肝细胞) 的糖酵解和糖异生代谢。 受 Mg、Pi、ADP、AMP、F-2.6-P2 促进;受高 ATP、H +和柠檬酸抑制。 (2)已糖激酶(Hexokinase) 也是变构酶,被 G-6-抑制,当 ATP/AMP 高时及柠檬酸高时,PFK 受抑制,F-6-P 水平升高,而 F6P 和 G6P 间有平衡关系,所以 G6P 也升高,而对此酶产生抑制作 用。 (3)丙酮酸激酶(Pyruvate Kinase) 它的活性受 ATP 抑制,柠檬酸 Ca 2+抑制受 mg 2+、K +、NH4+、Mn 2+、ADP 促进。 (4)磷酸甘油醛脱氢酶(Phosphoglyceraldehyde Dehydrogenase) 4 个亚基的蛋白质,活性中心有-SH 每年亚基上连一个 NAD+(辅酶) 甘油醛的 H +传给 NAD+ 二、三羧酸循环(TCA cycle) 也叫柠檬酸环或 Krebs 环( Hams,A.Krebs,1937) 糖酵解产生的丙酮酸,在线粒体中在有氧条件下,通过一个包括二羧酸和三 羧酸的循环而逐步氧化分解,直到形成 CO2和 H2O,这个过程称为三羧酸循环(The Tricarboxylic Acid Cycle)。 1. 丙酮酸氧化脱羧 丙酮酸脱氢酶 CH3CCOOH + HS-CA + NAD+ ——————— 复合体 Mg 2+
5 CH3CO-SCoA + NADH + H+ +CO2 (乙酰辅酶 A) 这一步反应是连接糖酵解与 TCA 的中心,催化的酶复合体包括: 丙酮酸脱氢酶,硫辛酸转乙酰基酶,二氢硫辛酸脱氢酶,CoA-SH,FAD,NAD+, 硫辛酸,Mg 2+ , 硫胺素焦磷酸(TPP+) 2. 进入 TCA: 柠檬酸合成酶 (1)CH3CO-SCoA + 草酰乙酸 + H2O———————柠檬酸 + CoASH 顺乌头酸酶 顺乌头酸酶 (2)柠檬酸 —————— 顺乌头酸——————异柠檬酸 -H2O +H2O 异柠檬酸脱氢酶 (3)异柠檬酸 + NAD+ ———————— 草酰琥珀酸 + NADH +H+ 异柠檬酸脱氢酶 (4)草酰琥珀酸————————— -酮戍二酸 + CO2 -酮戊二酸脱氢酶 (5)-酮戊二酸+NAD+ +CoASH— ————— — —琥珀酰 COA+CO2+NADH+H+ 酶系的辅助因子有:TPP+,硫辛酸,HSCoA ,FAD, NAD+ 琥珀酸合成酶 (6)琥珀酰 CoA+GDP+H3PO4———————— 琥珀酸+GTP+CoASH H2O Mg++ 琥珀酸脱氢酶 (7)琥珀酸+FAD——————— 延胡索酸+FADH2 延胡索酸酶 (8)延胡索酸+H2O—————— 苹果酸 苹果酸脱氢酶 (9)苹果酸 + NAD+ ———————— 草酰乙酸+NADH+H+ 小结 TCA Cycle: (1)总方程式 CH3COCOOH + 4NAD+ + FAD+ + GDP + Pi + 3H2 O →3CO2 + 4NADH2 + FADH2 + GTP (2)进行部位,在线粒体基质中进行。 (3)在 TCA 中,一分子丙酮酸产生三个分子 CO2,这中间的一系列脱羧反应是呼
5 CH3CO-SCoA + NADH + H+ +CO2 (乙酰辅酶 A) 这一步反应是连接糖酵解与 TCA 的中心,催化的酶复合体包括: 丙酮酸脱氢酶,硫辛酸转乙酰基酶,二氢硫辛酸脱氢酶,CoA-SH,FAD,NAD+, 硫辛酸,Mg 2+ , 硫胺素焦磷酸(TPP+) 2. 进入 TCA: 柠檬酸合成酶 (1)CH3CO-SCoA + 草酰乙酸 + H2O———————柠檬酸 + CoASH 顺乌头酸酶 顺乌头酸酶 (2)柠檬酸 —————— 顺乌头酸——————异柠檬酸 -H2O +H2O 异柠檬酸脱氢酶 (3)异柠檬酸 + NAD+ ———————— 草酰琥珀酸 + NADH +H+ 异柠檬酸脱氢酶 (4)草酰琥珀酸————————— -酮戍二酸 + CO2 -酮戊二酸脱氢酶 (5)-酮戊二酸+NAD+ +CoASH— ————— — —琥珀酰 COA+CO2+NADH+H+ 酶系的辅助因子有:TPP+,硫辛酸,HSCoA ,FAD, NAD+ 琥珀酸合成酶 (6)琥珀酰 CoA+GDP+H3PO4———————— 琥珀酸+GTP+CoASH H2O Mg++ 琥珀酸脱氢酶 (7)琥珀酸+FAD——————— 延胡索酸+FADH2 延胡索酸酶 (8)延胡索酸+H2O—————— 苹果酸 苹果酸脱氢酶 (9)苹果酸 + NAD+ ———————— 草酰乙酸+NADH+H+ 小结 TCA Cycle: (1)总方程式 CH3COCOOH + 4NAD+ + FAD+ + GDP + Pi + 3H2 O →3CO2 + 4NADH2 + FADH2 + GTP (2)进行部位,在线粒体基质中进行。 (3)在 TCA 中,一分子丙酮酸产生三个分子 CO2,这中间的一系列脱羧反应是呼