生物化学的知识精华(知识点梳理).ppt

生物氧化 有机分子在机体内氧化分解为 CO2、H2O并释放能量的过程。,生物氧化的特点 - 细胞内，酶催化进行 -逐步氧化，分次放能 -ATP是能量转运站,糖 脂类 蛋白质,含羧基的化合物,转变,脱羧作用,CO2,生物氧化中CO2的生成,直接脱羧作用,例如：,氧化脱羧作用：脱羧伴随脱氢（氧化）,NADH 呼吸链 和 FADH2 呼吸链 ,生物氧化中H2O的生成,例1：,底物水平磷酸化,ATP的生成,磷酸烯醇式丙酮酸,丙酮酸,丙酮酸激酶,例2：,琥珀酰CoA,琥珀酰CoA合成酶,琥珀酸,例3：,氧化磷酸化,呼吸链中ATP生成的部位,氧化磷酸化的偶联机理-化学渗透学说,分解代谢 合成代谢,糖代谢,酵解 三羧酸循环 磷酸戊糖途径 乙醛酸途径 糖醛酸途径 糖原异生作用 淀粉、糖原的合成,一、多糖和低聚糖的降解,动物体内糖的消化、吸收、转运和贮存,糖原的酶促降解,（90%）,（10%）,二、糖的无氧酵解,酵解（glycolysis）： 无氧条件下，酶将葡萄糖分解为乳酸,并释放ATP的过程。,部位：细胞质 步骤： 10,（一）酵解途径（Embden-Meyerhof parnas, EMP）,准备阶段： 前5步 葡萄糖（G） （2） 3-磷酸甘油醛 消耗2个ATP,1,G,G - 6- P,己糖激酶,不可逆反应,G - 6- P,F - 6 - P,磷酸葡萄糖异构酶,2,F 6 - P,F - 1,6 - 2P,磷酸果糖激酶,3,不可逆反应,4,F - 1,6 - 2P,3-P-甘油醛,磷酸二羟丙酮,醛缩酶,磷酸二羟丙酮,3-P-甘油醛,5,磷酸二羟丙酮,3-P-甘油醛,磷酸丙糖异构酶,3-P-甘油醛,磷酸二羟丙酮,贮能阶段： 后5步 （2）3- 磷酸甘油醛 （2）丙酮酸 生成 2 NADH(H) + 4ATP,6,3-P-甘油醛,1，3 - 2P -甘油酸,3-P-甘油醛脱氢酶,7,1，3 - 2P -甘油酸,3 - P -甘油酸,磷酸甘油酸激酶,底物水平磷酸化,3 - P -甘油酸,2 - P -甘油酸,磷酸甘油酸变位酶,8,2 - P -甘油酸,9,磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）,烯醇化酶,10,磷酸烯醇式丙酮酸,丙酮酸,丙酮酸激酶,底物水平磷酸化, 不可逆反应,互变,总反应式： G + 2NAD+ + 2ADP + 2Pi 2丙酮酸 + 2NADH(H+) + 2ATP + 2H2O 整个酵解过程具三步不可逆反应： 1、3、10限速步骤 能量计算：净生成 2ATP和 2NADH(H+),酵解途径小结,（二）丙酮酸的去路,糖酵解：G + 2ADP + 2Pi 2乳酸 + 2ATP + 2H2O,生醇发酵： G + 2ADP + 2Pi 2乙醇 + 2CO2 +2ATP + 2H2O,四、酵解途径的生理意义,酵解是生命体普遍存在的供能途径，可使机体在缺氧和无氧条件下进行生命活动。,三、糖的有氧分解,有氧分解： 有氧条件下，丙酮酸被氧化，分解成CO2、H2O并合成大量ATP的过程。,G,丙酮酸,乙酰coA,CO2+H2O +ATP,线粒体内膜,乳酸,无氧酵解,有氧分解,丙酮酸脱氢酶系(E1 +E2 +E3),乙酰CoA,一、丙酮酸的氧化脱羧 (不可逆反应),二、三羧酸循环（tricarboxylic acid cycle，TCA 环）,步骤：8,（柠檬酸循环、Krebs环）,Kerbs， 1953年诺贝尔化学奖,部位：线粒体基质,乙酰CoA,草酰乙酸,柠檬酸,柠檬酸合成酶,1,不可逆反应,乌头酸酶,顺乌头酸,异柠檬酸,2,柠檬酸,异柠檬酸脱氢酶,- 酮戊二酸,异柠檬酸,第一次脱氢，脱羧,3,- 酮戊二酸脱氢酶系,琥珀酰CoA,- 酮戊二酸,不可逆反应，第二次脱氢、脱羧,4,琥珀酰CoA,琥珀酸,琥珀酰CoA合成酶,5,底物水平磷酸化,琥珀酸,琥珀酸脱氢酶,延胡索酸,6,第三次脱氢,7,延胡索酸,延胡索酸酶,苹果酸,苹果酸,苹果酸脱氢酶,草酰乙酸,8,第四次脱氢,总反应式： CH3COSCoA + 3NAD+ + FAD + GDP +Pi +2H2O 2CO2 + CoASH + 3NADH(H+) + FADH2+ GTP,两处不可逆反应：1、4 每次循环纳入一个乙酰基，消耗2H2O，生成2分子 CO2,三、TCA环小结：,草酰乙酸是新合成的：,能量计算：,例：1分子葡萄糖经有氧氧化生成 ？ ATP,2丙酮酸,2乙酰CoA,4CO2,2ATP 2NADH(H+) 6ATP或4ATP 2NADH(H+) 6ATP 24ATP,38ATP (或36ATP),G,苹果酸穿梭系统： (肝、心肌) 2NADH(H+) 6ATP 3-磷酸甘油穿梭系统：(肌肉、神经组织) 2NADH(H+) 4ATP,细胞质中产生的NADH进入呼吸链的两种方式：,苹果酸,草酰乙酸,天冬氨酸,谷氨酸,-酮戊二酸,肝、心肌,磷酸二羟丙酮,3-磷酸甘油,肌肉、神经组织,2丙酮酸,2乙酰CoA,4CO2,2ATP 2NADH(H+) 5ATP或3ATP 2NADH(H+) 5ATP,32ATP (或30ATP),G,20ATP,若1个NADH(H+) 产生2.5ATP, 1个FADH2产生1.5ATP,是机体通过有机物分解，获得能量的最有效方式。,三、三羧酸循环的生理意义：,TCA环的中间产物可为其他许多物质的合成提供前体原料（C骨架）。,脱氢反应产生的H 经由NAD+和FAD携带，通过氧化磷酸化，可为机体提供大量ATP。,将糖、脂、蛋白质、核酸四大物质代谢联系起来。,四、糖异生作用,非糖物质,糖异生作用,定义：指由非糖物质，如丙酮酸、甘油、乳酸及生糖氨基酸转化生成葡萄糖或糖原的过程。,基本为酵解逆过程，但需跨过三个不可逆步骤。,糖异生作用,（一）反应途径：,主要发生部位：肝、肾,丙酮酸羧化酶,PEP羧激酶,苹果酸脱氢酶,（1）可生成丙酮酸的物质：乳酸、生糖aa（Ala, Ser等） （2）可生成草酰乙酸的物质：TCA环中间物、生糖aa （Asp, Glu等） （3）生成酵解中间物：甘油等,（二）糖异生前体,（三）糖异生途径的生理意义：,1. 是一个十分重要的生物合成葡萄糖的途径。,2. 特殊生理状况下，对于维持血糖浓度，满足机体对糖的需要具有重要意义。,五、 糖代谢调节,通过影响反应途径限速酶的活性来促进或抑制反应途径的进行。,限速酶一