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'''丙酮酸脱羧'''（）是一个将[[丙酮酸]]通过脱羧反应而产生[[乙酰辅酶A]]并释放还原等效物[[烟酰胺腺嘌呤二核苷酸|还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸]]与[[二氧化碳]]的远离平衡自动[[催化]][[生化反应]]。它之所以被称为“链接反应”是因为它架起了[[糖酵解]]与[[三羧酸循环]]这两个重要[[代谢途径]]之间的桥梁。该反应常由作为[[有氧呼吸]]一部分的[[丙酮酸脱氢酶]][[复合体]]所催化<ref>Alberts et al. Molecular Biology of the Cell. Garland Science, 2001. ISBN 0-8153-4072-9</ref>。在[[真核生物]]中，丙酮酸脱羧只在[[线粒体基质]]中发生；[[原核生物]]中的相似反应则是发生在[[胞浆]]和[[质膜]]上<ref>Raven et al. Biology, 8th edition. McGraw Hill, 2008. ISBN 978-0-07-110202-5</ref>。
==氧化脱羧==
===反应===
[[File:PDH schema.png|thumb|left|435px|丙酮酸脱氢酶复合体反应机理]]
{| cellspacing=15 width=25% style="border: 1px solid #a79c83" |
|} 该反应在大多数生物中很常见并作为到三羧酸循环链接。不像糖酵解的反应在胞浆中进行，该反应在[[线粒体]]中进行。
A.丙酮酸与酶的[[硫胺素焦磷酸]]基团（TPP）相结合，硫胺素焦磷酸是[[维生素B]]<sub>1</sub>的活性形式。然后，丙酮酸上的羧基变成CO<sub>2</sub>被去掉，形成羟乙基硫胺素焦磷酸。这一步[[催化反应]]是在复合体中的丙酮酸脱氢酶上进行的。
B.羟乙基转移到[[硫辛酰胺]]这种[[辅酶]]上，硫辛酰胺上的[[二硫键]]可作为[[氧化剂]]，于是羟乙基并被其氧化变成[[乙酰基]]，这就形成了一个[[硫酯键]]，而硫胺素焦磷酸变回原样。
C.在二氢硫辛酰基乙酰基转基酶的作用下，携带着乙酰基的硫辛酰胺将乙酰基转移到[[辅酶A]]上形成乙酰辅酶A。这是一个[[化学]]酯交换反应。
D.二氢[[硫辛酸]]被二氢硫辛酰基去氢[[酶催化]]脱氢，以再次回到氧化，同时氧化型[[黄素腺嘌呤二核苷酸]]变为还原型。
E.最后，[[还原型黄素腺嘌呤二核苷酸]]被酶催化，将氢转移给氧化型[[烟酰胺腺嘌呤二核苷酸]]，重新生成氧化型回到第四步中。
===意义===
由丙酮酸脱氢酶复合体所进行的将丙酮酸变为乙酰辅酶A的转换尤其在[[肝脏]]中是一个重要的反应步骤，它切断了丙酮酸所有进行[[糖异生]]为[[葡萄糖]]以及作为转氨基[[底物]]的后路。这保证了丙酮酸进入三羧酸循环作为[[氧化磷酸化]]的底物，或者转变为[[柠檬酸]]以回到胞浆（三[[羧酸]]转运系统）中以作为[[生物合成]][[脂肪酸]]和类[[异戊二烯]]的底物。 <p> 总结： <p>
#[[丙酮酸]]被脱羧<p>
#剩下部分接到[[辅酶A]]上形成[[乙酰辅酶A]]<p>
<p> 乙酰辅酶A接下来被用在三羧酸循[[环中]]。
===其他生物===
在[[厌氧生物]]中的[[丙酮酸氧化]]脱羧与有氧过程有所不同，其原因是该反应的[[电子受体]]是[[铁硫蛋白]]而不是NAD<sup>+</sup>。该转换是被一种[[硫胺素]]依赖的酶所催化，该酶也可以催化辅酶A[[酰化]]<ref>Eric Chabrière, Xavier Vernède, Bruno Guigliarelli, Marie-Hélène Charon, E. Claude Hatchikian, Juan C. Fontecilla-Camps “Crystal Structure of the Free Radical Intermediate of Pyruvate:Ferredoxin Oxidoreductase” Science 2001, Volume 294, page 2559.</ref>。该还原等价物在[[氢化酶]]的作用下以产生氢气的方式被氧化。
==广义的脱羧==
上面所介绍的脱羧是特指丙酮酸的“氧化脱羧”。其实在广泛意义上说丙酮酸在体内还有一种脱羧，那就是丙酮酸的“简单脱羧”。
所谓“简单脱羧”和“氧化脱羧”，其区别是：简单脱羧没有[[氧化还原反应]]，而氧化脱羧则需要烟酰胺腺嘌呤二核苷酸、黄素腺嘌呤二核苷酸等[[氧化还原]][[受体]]。
丙酮酸的简单脱羧是由丙酮酸[[脱羧酶]]所催化的，生成乙醛和二氧化碳；其反应大致可分为四步：①硫胺素焦磷酸的活性碳原子对丙酮酸的羰基碳（中间的那个碳原子）进行亲核攻击，羰基氧与质子结合变成羟基；②羧基从此[[共价化合物]]上脱去生成二氧化碳，形成了[[共振稳定]]的碳负离子[[化合物]]；③碳负离子被氢离子质子化，形成羟乙基硫胺素焦磷酸；④羟基去质子化，硫胺素与羟乙基两者之间的[[共价键]]断开形成乙醛。
乙醛可以继续在[[乙醇脱氢酶]]的作用下生成[[乙醇]]。由葡萄糖通过糖酵解生成丙酮酸并产生乙醇的过程被称为[[乙醇发酵]]，俗称[[酒精]]发酵。
==外部链接==
*[http://www.rahulgladwin.com/blog/2007/01/notes-on-pyruvate-metabolism.html Notes on Pyruvate decarboxylation]
*[http://www.genome.jp/kegg/pathway.html KEGG Pathway Database]
[[Category:细胞呼吸]]
== 百科帮你涨知识 ==
[http://www.zk120.com/ji/ 查找更多中医古籍]
[http://www.zk120.com/an/ 查找更多名老中医的医案]
[http://www.zk120.com/fang/ 查找更多方剂]
==氧化脱羧==
===反应===
[[File:PDH schema.png|thumb|left|435px|丙酮酸脱氢酶复合体反应机理]]
{| cellspacing=15 width=25% style="border: 1px solid #a79c83" |
|} 该反应在大多数生物中很常见并作为到三羧酸循环链接。不像糖酵解的反应在胞浆中进行，该反应在[[线粒体]]中进行。
A.丙酮酸与酶的[[硫胺素焦磷酸]]基团（TPP）相结合，硫胺素焦磷酸是[[维生素B]]<sub>1</sub>的活性形式。然后，丙酮酸上的羧基变成CO<sub>2</sub>被去掉，形成羟乙基硫胺素焦磷酸。这一步[[催化反应]]是在复合体中的丙酮酸脱氢酶上进行的。
B.羟乙基转移到[[硫辛酰胺]]这种[[辅酶]]上，硫辛酰胺上的[[二硫键]]可作为[[氧化剂]]，于是羟乙基并被其氧化变成[[乙酰基]]，这就形成了一个[[硫酯键]]，而硫胺素焦磷酸变回原样。
C.在二氢硫辛酰基乙酰基转基酶的作用下，携带着乙酰基的硫辛酰胺将乙酰基转移到[[辅酶A]]上形成乙酰辅酶A。这是一个[[化学]]酯交换反应。
D.二氢[[硫辛酸]]被二氢硫辛酰基去氢[[酶催化]]脱氢，以再次回到氧化，同时氧化型[[黄素腺嘌呤二核苷酸]]变为还原型。
E.最后，[[还原型黄素腺嘌呤二核苷酸]]被酶催化，将氢转移给氧化型[[烟酰胺腺嘌呤二核苷酸]]，重新生成氧化型回到第四步中。
===意义===
由丙酮酸脱氢酶复合体所进行的将丙酮酸变为乙酰辅酶A的转换尤其在[[肝脏]]中是一个重要的反应步骤，它切断了丙酮酸所有进行[[糖异生]]为[[葡萄糖]]以及作为转氨基[[底物]]的后路。这保证了丙酮酸进入三羧酸循环作为[[氧化磷酸化]]的底物，或者转变为[[柠檬酸]]以回到胞浆（三[[羧酸]]转运系统）中以作为[[生物合成]][[脂肪酸]]和类[[异戊二烯]]的底物。 <p> 总结： <p>
#[[丙酮酸]]被脱羧<p>
#剩下部分接到[[辅酶A]]上形成[[乙酰辅酶A]]<p>
<p> 乙酰辅酶A接下来被用在三羧酸循[[环中]]。
===其他生物===
在[[厌氧生物]]中的[[丙酮酸氧化]]脱羧与有氧过程有所不同，其原因是该反应的[[电子受体]]是[[铁硫蛋白]]而不是NAD<sup>+</sup>。该转换是被一种[[硫胺素]]依赖的酶所催化，该酶也可以催化辅酶A[[酰化]]<ref>Eric Chabrière, Xavier Vernède, Bruno Guigliarelli, Marie-Hélène Charon, E. Claude Hatchikian, Juan C. Fontecilla-Camps “Crystal Structure of the Free Radical Intermediate of Pyruvate:Ferredoxin Oxidoreductase” Science 2001, Volume 294, page 2559.</ref>。该还原等价物在[[氢化酶]]的作用下以产生氢气的方式被氧化。
==广义的脱羧==
上面所介绍的脱羧是特指丙酮酸的“氧化脱羧”。其实在广泛意义上说丙酮酸在体内还有一种脱羧，那就是丙酮酸的“简单脱羧”。
所谓“简单脱羧”和“氧化脱羧”，其区别是：简单脱羧没有[[氧化还原反应]]，而氧化脱羧则需要烟酰胺腺嘌呤二核苷酸、黄素腺嘌呤二核苷酸等[[氧化还原]][[受体]]。
丙酮酸的简单脱羧是由丙酮酸[[脱羧酶]]所催化的，生成乙醛和二氧化碳；其反应大致可分为四步：①硫胺素焦磷酸的活性碳原子对丙酮酸的羰基碳（中间的那个碳原子）进行亲核攻击，羰基氧与质子结合变成羟基；②羧基从此[[共价化合物]]上脱去生成二氧化碳，形成了[[共振稳定]]的碳负离子[[化合物]]；③碳负离子被氢离子质子化，形成羟乙基硫胺素焦磷酸；④羟基去质子化，硫胺素与羟乙基两者之间的[[共价键]]断开形成乙醛。
乙醛可以继续在[[乙醇脱氢酶]]的作用下生成[[乙醇]]。由葡萄糖通过糖酵解生成丙酮酸并产生乙醇的过程被称为[[乙醇发酵]]，俗称[[酒精]]发酵。
==外部链接==
*[http://www.rahulgladwin.com/blog/2007/01/notes-on-pyruvate-metabolism.html Notes on Pyruvate decarboxylation]
*[http://www.genome.jp/kegg/pathway.html KEGG Pathway Database]
[[Category:细胞呼吸]]
== 百科帮你涨知识 ==
[http://www.zk120.com/ji/ 查找更多中医古籍]
[http://www.zk120.com/an/ 查找更多名老中医的医案]
[http://www.zk120.com/fang/ 查找更多方剂]
