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柠檬酸循环是不是只发生在线粒体基质中?

(2012-09-21 15:47:06)
标签:

琥珀酸脱氢酶

线粒体

教育

分类: 疑难问题的解决

 柠檬酸循环是不是只发生在线粒体基质中?


  浙科版P73在线粒体基质中,存在着与柠檬酸循环的关的酶,也有少量与柠檬酸循环有关的酶在嵴上。那么哪些酶在嵴上呢

在线粒体基质中进行,因为在这个循环中几个主要的中间代谢物是含有三个羧基的有机酸,所以叫做三羧酸循环;有由于器中第一个生成物是柠檬酸,因此又称为柠檬酸循环;或者以发现者Hans Krebs命名为Krebs循环。

反应过程的酶,除了琥珀酸脱氢酶是定位于线粒体内膜外,其余均位于线粒体基质中,是脱氢酶中最重要的酶。迄今为止,已从多种原核和真核组织中分离纯化出这种酶,为该酶的酶学研究奠定了基础。作为膜内酶,琥珀酸脱氢酶与具有脂双层结构的线粒体膜结合得比较紧密,很难溶解下来,而且其一旦离开膜后,暴露在空气中会很快失活,因此其提纯难度很大。

1950年我国著名生物化学家王应睐、邹承鲁、汪静英等开展对膜蛋白琥珀酸脱氢酶的研究,经过反复实验最后以正丁醇抽提法成功地把琥珀酸脱氢酶从鼠肝组织线粒体膜上溶解下来,得到了高纯度的水溶性琥珀酸脱氢酶其活力比同期国外报道者高出1倍以上,从而奠定了我国在琥珀酸脱氢酶研究领域的领先地位

其后,Davis等(19711977)使用NaClO4从牛心线粒体溶解下此酶;TsukahoHattoriTadashiAsahi1982)选用离子型去垢剂脱氧胆酸钠从番薯根线粒体提取SDHSuraveratum等(2000)对恶性疟原虫的琥珀酸脱氢酶进行了纯化;夏玉凤等(2000)以玉米黄化苗为生物材料,通过差速离心获得线粒体,使用超声波将其破碎,用2%TritonX-100溶膜,超速离心,硫酸铵沉淀,DEAE-C32层析纯化琥珀酸脱氢酶;辛明秀等(2004)用常规酶学方法从嗜冷酵母(Y18)中分离纯化出有催化活性的琥珀酸脱氢酶

琥珀酸脱氢酶是直接连在电子传递链上的,氢受体是FAD而不是NAD+,它使琥珀酸氧化为延胡索酸过程中所产生的FADH2与酶结合,将来自FADH2的两个电子直接传递给酶的Fe3+。现有研究表明,琥珀酸脱氢酶由αβ两个亚基组成,α亚基相对分子质量为70.0×103,含有FAD和两个铁硫簇;β亚基相对分子质量为27.0×103,含有一个铁硫簇

  柠檬酸循环主要过程顺序为:

1)乙酰CoA与草酰乙酸结合,生成六碳的柠檬酸,放出CoA。柠檬酸合成酶。

2)柠檬酸先失去一个H2O而成顺乌头酸,再结合一个H2O转化为异柠檬酸。顺乌头酸酶。

3)异柠檬酸发生脱氢、脱羧反应,生成5碳的a-酮戊二酸,放出一个CO2,生成一个NADH+H+ 异柠檬酸脱氢酶。

4 a-酮戊二酸发生脱氢、脱羧反应,并和CoA结合,生成含高能硫键的4碳琥珀酰CoA,放出一个CO2,生成一个NADH+H+ 酮戊二酸脱氢酶。

5)碳琥珀酰CoA脱去CoA和高能硫键,放出的能通过GTP转入ATP琥珀酰辅酶A合成酶。

6)琥珀酸脱氢生成延胡索酸,生成1分子FADH2,琥珀酸脱氢酶。

7)延胡索酸和水化合而成苹果酸。延胡索酸酶。

 8)苹果酸氧化脱氢,生成草酸乙酸,生成1分子NADH+H+。苹果酸脱氢酶

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