(资料图片仅供参考)

乙醛酸循环是植物和某些微生物(大肠杆菌、醋酸杆菌等)及一些无脊椎动物细胞内脂肪酸氧化分解为乙酰CoA之后,在乙醛酸循环体内生成琥珀酸、乙醛酸和苹果酸;此琥珀酸可用于糖的合成的过程。大多数动物和人类细胞中没有乙醛酸循环体,无法将乙酰CoA转变为糖。油料植物种子(花生、油菜、棉籽等)萌发时存在着能够将脂肪转化为糖的乙醛酸循环。水稻盾片中也分离出了乙醛酸循环中的两个关键酶——异柠檬酸裂解酶和苹果酸合酶。

乙醛酸循环的反应过程是什么?

脂肪酸经过β-氧化分解为乙酰CoA,在柠檬酸合成酶的作用下乙酰CoA与草酰乙酸缩合为柠檬酸,再经乌头酸酶催化形成异柠檬酸。随后,异柠檬酸裂解酶(isocitratelyase)将异柠檬酸分解为琥珀酸和乙醛酸。再在苹果酸合酶(malate synthetase)催化下,乙醛酸与乙酰CoA结合生成苹果酸。苹果酸脱氢重新形成草酰乙酸,可以再与乙酰CoA缩合为柠檬酸,于是构成一个循环。其总结果是由2分子乙酰CoA生成1分子琥珀酸,反应方程式如下:2乙酰CoA+NAD+→琥珀酸+2CoA+NADH+H+

琥珀酸由乙醛酸循环体转移到线粒体,在其中通过三羧酸循环的部分反应转变为延胡索酸、苹果酸,再生成草酰乙酸。然后,草酰乙酸继续进入TCA循环或者转移到细胞质,在磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶催化下脱羧生成磷酸烯醇式丙酮酸(PEP),PEP再通过糖酵解的逆转而转变为葡萄糖6磷酸并形成蔗糖。

乙醛酸循环的生理意义是什么?

1、乙醛酸循环实现了脂肪到糖的转变,对植物的生长发育起着重要的作用。

【示例】在油料作物种子发芽期,乙醛酸循环进行的非常活跃,在此期间种子中储藏的脂类经乙酰-CoA生成糖,及时供给生长点所需的能量和碳架,促进发芽、生长。

2、乙醛酸循环提高了生物体利用乙酰-CoA的能力。只要极少量的草酰乙酸做引物,乙醛酸循环就可以持续运行,不断产生琥珀酸,为TCA回补四碳单位。

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