【提問】如題

【回答】答復：你好！

三羧酸循環(huán) 由乙酰CoA和草酰乙酸縮合成有三個羧基的檸檬酸, 檸檬酸經(jīng)一系列反應, 一再氧化脫羧, 經(jīng)α酮戊二酸、 琥珀酸, 再降解成草酰乙酸。而參與這一循環(huán)的丙酮酸的三個碳原子, 每循環(huán)一次, 僅用去一分子乙?；械亩紗挝? 最后生成兩分子的CO2 , 并釋放出大量的能量。

檸檬酸循環(huán)也稱為三羧酸循環(huán)。是用于乙酰—CoA中的乙?；趸蒀O2的酶促反應的循環(huán)系統(tǒng)，該循環(huán)的第一步是由乙酰CoA與草酰乙酸縮合形成檸檬酸。

乙酰-CoA進入由一連串反應構成的循環(huán)體系，被氧化生成h2o和co2。由于這個循環(huán)反應開始于乙酰coa與草酰乙酸縮合生成的含有三個羧基的檸檬酸，因此稱之為三羧酸循環(huán)或檸檬酸循環(huán)。在三羧酸循環(huán)中，檸檬酸合成酶催化的反應是關鍵步驟，草酰乙酸的供應有利于循環(huán)順利進行。 其詳細過程如下：

(1)乙酰-CoA進入三羧酸循環(huán)

乙酰coa具有硫酯鍵，乙?；凶銐蚰芰颗c草酰乙酸的羧基進行醛醇型縮合。首先檸檬酸合酶的組氨酸殘基作為堿基與乙酰-CoA作用，使乙酰-CoA的甲基上失去一個h+，生成的碳陰離子對草酰乙酸的羰基碳進行親核攻擊，生成檸檬酰-CoA中間體，然后高能硫酯鍵水解放出游離的檸檬酸，使反應不可逆地向右進行。該反應由檸檬酸合成催化，是很強的放能反應。

由草酰乙酸和乙酰-CoA合成檸檬酸是三羧酸循環(huán)的重要調節(jié)點，檸檬酸合成酶是一個變構酶，ATP是檸檬酸合成酶的變構抑制劑，此外，α-酮戊二酸、NADH能變構抑制其活性，長鏈脂酰-CoA也可抑制它的活性，AMP可對抗ATP的抑制而起激活作用。

(2)異檸檬酸形成

檸檬酸的叔醇基不易氧化，轉變成異檸檬酸而使叔醇變成仲醇，就易于氧化，此反應由順烏頭酸酶催化，為一可逆反應。

(3)第一次氧化脫酸

在異檸檬酸脫氫酶作用下，異檸檬酸的仲醇氧化成羰基，生成草酰琥珀酸的中間產(chǎn)物，后者在同一酶表面，快速脫羧生成α-酮戊二酸、NADH和co2，此反應為β-氧化脫羧，此酶需要Mn2+作為激活劑。

此反應是不可逆的，是三羧酸循環(huán)中的限速步驟，ADP是異檸檬酸脫氫酶的激活劑，而ATP，NADH是此酶的抑制劑。

(4)第二次氧化脫羧

在α-酮戊二酸脫氫酶系作用下，α-酮戊二酸氧化脫羧生成琥珀酰-CoA、NADH·H+和co2，反應過程完全類似于丙酮酸脫氫酶系催化的氧化脫羧，屬于α氧化脫羧，氧化產(chǎn)生的能量中一部分儲存于琥珀酰coa的高能硫酯鍵中。

α-酮戊二酸脫氫酶系也由三個酶(α-酮戊二酸脫羧酶、硫辛酸琥珀酰基轉移酶、二氫硫辛酸脫氫酶)和五個輔酶(tpp、硫辛酸、hscoa、NAD+、FAD)組成。

此反應也是不可逆的。α-酮戊二酸脫氫酶復合體受ATP、GTP、NADH和琥珀酰-CoA抑制，但其不受磷酸化/去磷酸化的調控。

(5)底物磷酸化生成ATP

在琥珀酸硫激酶的作用下，琥珀酰-CoA的硫酯鍵水解，釋放的自由能用于合成gtp，在細菌和高等生物可直接生成ATP，在哺乳動物中，先生成GTP，再生成ATP，此時，琥珀酰-CoA生成琥珀酸和輔酶A。

(6)琥珀酸脫氫

琥珀酸脫氫酶催化琥珀酸氧化成為延胡索酸。該酶結合在線粒體內(nèi)膜上，而其他三羧酸循環(huán)的酶則都是存在線粒體基質中的，這酶含有鐵硫中心和共價結合的fad，來自琥珀酸的電子通過fad和鐵硫中心，然后進入電子傳遞鏈到O2，丙二酸是琥珀酸的類似物，是琥珀酸脫氫酶強有力的競爭性抑制物，所以可以阻斷三羧酸循環(huán)。

(7)延胡索酸的水化

延胡索酸酶僅對延胡索酸的反式雙鍵起作用，而對順丁烯二酸(馬來酸)則無催化作用，因而是高度立體特異性的。

(8)草酰乙酸再生

在蘋果酸脫氫酶作用下，蘋果酸仲醇基脫氫氧化成羰基，生成草酰乙酸，nad+是脫氫酶的輔酶，接受氫成為NADH·H+。

★問題所屬科目：臨床執(zhí)業(yè)醫(yī)師---生物化學