生物化学：第6章 糖代谢

1、 糖糖(carbohydrates)也称碳水化合物，其化学也称碳水化合物，其化学 本质为多羟醛或多羟酮类及其衍生物或多聚物。本质为多羟醛或多羟酮类及其衍生物或多聚物。 （二）糖的分类及其结构（二）糖的分类及其结构 OH OHH HOH HOH O OH O OH H H H OH OH HOH H CH2OH 葡萄糖葡萄糖(glucose) 已醛糖已醛糖 果糖果糖(fructose) 已酮糖已酮糖 OH O HOH OHH HOH HOH O OH OH HOH2C H H OH H CH2OH 1. 单糖单糖 基本组成单位，不能再水解的糖。基本组成单位，不能再水解的糖。 2. 寡糖寡糖 常见

2、的几种二糖有常见的几种二糖有 麦芽糖麦芽糖 (maltose) 葡萄糖葡萄糖 葡萄糖葡萄糖 蔗蔗 糖糖 (sucrose) 葡萄糖葡萄糖 果糖果糖 乳乳 糖糖 (lactose) 葡萄糖葡萄糖 半乳糖半乳糖 能水解生成几分子单糖的糖，各单糖之间借能水解生成几分子单糖的糖，各单糖之间借 脱水缩合的糖苷键相连。脱水缩合的糖苷键相连。 葡萄糖聚葡萄糖聚 合而成合而成 3. 多糖多糖 能水解生成多个分子单糖的糖。能水解生成多个分子单糖的糖。 常见的多糖有常见的多糖有 淀淀 粉粉 (starch) 糖糖 原原 (glycogen) 纤维素纤维素 (cellulose) -1, 6糖苷键糖苷键 淀粉淀粉

3、是植物中养分的储存形式是植物中养分的储存形式 淀粉颗粒淀粉颗粒 -1, 4糖苷键糖苷键 糖原糖原 是是动物体内动物体内 葡萄糖的储存形葡萄糖的储存形 式。式。 -1, 6糖苷键糖苷键 -1, 4糖苷键糖苷键 纤维素纤维素 作为植物的骨架作为植物的骨架 -1,4-糖苷键糖苷键 目目 录录 纤维素纤维素: :人体内因无人体内因无 糖苷酶故不能消化食物中糖苷酶故不能消化食物中 纤维素。纤维素能促进肠蠕动，是肠道的清道纤维素。纤维素能促进肠蠕动，是肠道的清道 夫。夫。 l包括包括、 和和。 l糖蛋白和蛋白聚糖都由共价连接的蛋白质和糖蛋白和蛋白聚糖都由共价连接的蛋白质和 聚糖两部分组成。聚糖两部分组成。

4、 l糖脂由聚糖与脂类物质组成。糖脂由聚糖与脂类物质组成。 l糖蛋白分子中蛋白质重量百分比大于聚糖；糖蛋白分子中蛋白质重量百分比大于聚糖； 而蛋白聚糖中聚糖所占重量在一半以上。而蛋白聚糖中聚糖所占重量在一半以上。 4. 结合糖结合糖 (复合糖）复合糖） : 糖与非糖物质的结合物。糖与非糖物质的结合物。 蛋白质含量较多；含糖量变动大；聚糖结蛋白质含量较多；含糖量变动大；聚糖结 构差异显著。构差异显著。 糖蛋白的含糖量和聚糖结构差异显著糖蛋白的含糖量和聚糖结构差异显著 组成糖蛋白的分子中聚糖的单糖的种类组成糖蛋白的分子中聚糖的单糖的种类 葡萄糖葡萄糖(Glc) 半乳糖半乳糖(Gal) 甘露糖甘露糖(

5、Man) N-乙酰半乳糖胺乙酰半乳糖胺(GalNAc) N-乙酰葡糖胺乙酰葡糖胺(GlcNAc) 岩藻糖岩藻糖(Fuc) N-乙酰神经氨酸乙酰神经氨酸(NeuAc) n 糖蛋白糖链的糖蛋白糖链的N-连接型和连接型和O-连接型连接型 连接连接 方式方式 N-连接连接： O-连接连接： （一）（一）N-连接糖蛋白的糖基化序列段为连接糖蛋白的糖基化序列段为 Asn-X-Ser/Thr 定义：定义： 聚糖中的聚糖中的N-N-乙酰葡糖胺与多肽链中天冬酰胺残乙酰葡糖胺与多肽链中天冬酰胺残 基的酰胺氮以共价键连接，形成基的酰胺氮以共价键连接，形成N- -连接糖蛋白连接糖蛋白。 糖基化位点：糖基化位点： N-

6、 -连接糖蛋白中连接糖蛋白中Asn-X-Ser/Thr三个氨基酸残三个氨基酸残 基组成的序列段称为基组成的序列段称为糖基化位点糖基化位点。 （二）（二）N-连接聚糖结构有高甘露糖型、复连接聚糖结构有高甘露糖型、复 杂型和杂合型杂型和杂合型 高甘露糖型高甘露糖型 复杂性复杂性 杂合型杂合型 都有一个都有一个 Man Man Man GlcNAcGlcNAcAsn 甘露糖N-乙酰葡糖胺乙酰葡糖胺 （三）（三） N-连接型聚糖合成是以长萜醇作为聚连接型聚糖合成是以长萜醇作为聚 糖载体糖载体 N-连接聚糖是在内质网上以长萜醇作为聚糖连接聚糖是在内质网上以长萜醇作为聚糖 载体，先合成含载体，先合成含14

7、个糖基的聚糖链，然后转移至个糖基的聚糖链，然后转移至 肽链的糖基化位点上，进一步在内质网和高尔基肽链的糖基化位点上，进一步在内质网和高尔基 体进行加工而成。体进行加工而成。 每一步加工都由特异的每一步加工都由特异的糖基转移酶糖基转移酶催化完成，催化完成， 糖基必须活化为糖基必须活化为UDP或或UDP的衍生物。的衍生物。 （四）（四）O- -连接聚糖合成不需聚糖载体连接聚糖合成不需聚糖载体 定义：定义： 聚糖中的聚糖中的N-乙酰半乳糖胺与多肽链的丝乙酰半乳糖胺与多肽链的丝/苏氨酸苏氨酸 残基的羟基以共价键相连而形成残基的羟基以共价键相连而形成O-连接糖蛋白连接糖蛋白。 O- -连接聚糖结构：连接

8、聚糖结构： O-连接聚糖有连接聚糖有N- -乙酰半乳糖胺与半乳糖构成乙酰半乳糖胺与半乳糖构成 核心二糖核心二糖，核心二糖可重复延长及分支，再接上，核心二糖可重复延长及分支，再接上 岩藻糖、岩藻糖、N- -乙酰葡萄糖胺等单糖。乙酰葡萄糖胺等单糖。 O-连接寡糖在连接寡糖在N-乙酰半乳糖基转移酶的乙酰半乳糖基转移酶的 作用下，在多肽链的丝作用下，在多肽链的丝/ /苏氨酸的羟基上连接苏氨酸的羟基上连接 上上N- -乙酰半乳基，然后逐个加上糖基直至乙酰半乳基，然后逐个加上糖基直至O- 连接寡糖链的形成。连接寡糖链的形成。 nO- -连接寡糖合成连接寡糖合成 (五五) 蛋白质蛋白质-N-乙酰氨基葡萄糖基

9、化是乙酰氨基葡萄糖基化是 可逆的单糖基修饰可逆的单糖基修饰 -N- -乙酰氨基葡萄糖乙酰氨基葡萄糖(-N-acetylglucosamine， O-GlcNAc)糖基化修饰，主要发生于膜蛋白和糖基化修饰，主要发生于膜蛋白和 分泌蛋白。分泌蛋白。 O-GlcNAc糖基化修饰是通过糖基化修饰是通过O-GlcNAc糖基转糖基转 移酶移酶(O-GlcNAc transferase, OGT)作用，将作用，将- N- -乙酰氨基葡萄糖以共价键方式结合于蛋白质乙酰氨基葡萄糖以共价键方式结合于蛋白质 的的Ser/Thr残基上残基上。 由一种或多种糖胺聚糖由一种或多种糖胺聚糖(glycosaminoglyca

10、n)共价共价 连接于核心蛋白所组成的一类非常复杂的复合糖连接于核心蛋白所组成的一类非常复杂的复合糖 。 二、蛋白聚糖由糖胺聚糖共价连接于二、蛋白聚糖由糖胺聚糖共价连接于 核心蛋白所组成核心蛋白所组成 核心蛋白核心蛋白葡萄糖胺葡萄糖胺 组成组成 糖胺聚糖糖胺聚糖 糖胺糖胺 糖醛酸糖醛酸 半乳糖胺半乳糖胺 葡萄糖醛酸葡萄糖醛酸 艾杜糖醛酸艾杜糖醛酸 重复连接不分支重复连接不分支 糖胺聚糖是含已糖醛酸和已糖胺组糖胺聚糖是含已糖醛酸和已糖胺组 成的重复二糖单位成的重复二糖单位 糖胺聚糖（糖胺聚糖（glycosaminoglycan, GAG）曾称为）曾称为 粘多糖、氨基多糖和酸性多糖等。粘多糖、氨基多

11、糖和酸性多糖等。 硫酸软骨素类硫酸软骨素类(chordroitin sulfates) 硫酸皮肤素硫酸皮肤素(dermatan sulfate) 硫酸角质素硫酸角质素(keratan sulfate) 透明质酸透明质酸(hyaluronic acid) 肝素肝素(heparin)和硫酸类肝素和硫酸类肝素(heparan sulfate) n体内重要的糖胺聚糖（体内重要的糖胺聚糖（6种）：种）： 糖脂糖脂（glycolipid） 是糖通过是糖通过半缩醛羟基半缩醛羟基以糖苷键与脂质以糖苷键与脂质 连接的化合物。连接的化合物。 鞘糖脂（鞘糖脂（sphingolipid） 甘油糖脂甘油糖脂 类固醇衍生

12、糖脂类固醇衍生糖脂 根据脂质部分不同，糖脂可分为：根据脂质部分不同，糖脂可分为： 三、糖脂由鞘糖脂、甘油糖脂和类固三、糖脂由鞘糖脂、甘油糖脂和类固 醇衍生糖脂组成醇衍生糖脂组成 细胞膜脂的主要成分细胞膜脂的主要成分 l聚糖参与细胞识别、细胞黏附、细胞分化、免聚糖参与细胞识别、细胞黏附、细胞分化、免 疫识别、细胞信号转导、微生物致病过程和肿疫识别、细胞信号转导、微生物致病过程和肿 瘤转移过程等。瘤转移过程等。 l糖生物学研究表明，特异的聚糖结构被细胞用糖生物学研究表明，特异的聚糖结构被细胞用 来编码若干重要信息。来编码若干重要信息。 l在细胞内，聚糖参与并影响糖蛋白从初始合成在细胞内，聚糖参与并

13、影响糖蛋白从初始合成 至最后亚细胞定位的各个阶段及其功能。至最后亚细胞定位的各个阶段及其功能。 供能供能 ：人体所需能量的：人体所需能量的50%70%以上来自糖（淀粉）以上来自糖（淀粉） 碳源：氨基酸、脂类及核苷酸的碳骨架。碳源：氨基酸、脂类及核苷酸的碳骨架。 提供合成体内其他物质的原料提供合成体内其他物质的原料 组织成分：生物膜、结缔组织，纤维素等。组织成分：生物膜、结缔组织，纤维素等。 生理活性物质：生理活性物质： 糖蛋白形式糖蛋白形式-激素、酶、免疫球蛋白等激素、酶、免疫球蛋白等 糖的磷酸衍生物糖的磷酸衍生物-核苷酸、多种辅酶等核苷酸、多种辅酶等 第一节第一节 概述概述 二、糖的消化与吸

14、收二、糖的消化与吸收 （一）糖的消化（一）糖的消化 人类食物中的糖主要有植物淀粉、动人类食物中的糖主要有植物淀粉、动 物糖原以及麦芽糖、蔗糖、乳糖、葡萄糖物糖原以及麦芽糖、蔗糖、乳糖、葡萄糖 等，其中以等，其中以淀粉淀粉为主。为主。 消化部位：消化部位： 主要在小肠，少量在口腔主要在小肠，少量在口腔 淀粉淀粉 麦芽糖麦芽糖+ +麦芽三糖麦芽三糖 （40%40%） （25%25%） - -临界糊精临界糊精+ +异麦芽糖异麦芽糖 （30%30%） （5%5%） 葡萄糖葡萄糖 唾液中的唾液中的- -淀粉酶淀粉酶 - -葡萄糖苷酶葡萄糖苷酶 - -临界糊精酶临界糊精酶 消化过程：消化过程： 肠粘膜肠粘

15、膜 上皮细胞上皮细胞 刷状缘刷状缘 口腔口腔 肠腔肠腔胰液中的胰液中的- -淀粉酶淀粉酶 乳糖乳糖蔗糖蔗糖 葡萄糖葡萄糖 果糖果糖半乳糖半乳糖 乳糖酶乳糖酶 蔗糖酶蔗糖酶 （二）（二） 糖的吸收糖的吸收 1 1、吸收部位、吸收部位 小肠上端小肠上端 2 2、吸收形式、吸收形式 单糖单糖 ADP+Pi ATP G Na+ K+ Na+泵泵 小肠粘膜细胞小肠粘膜细胞 肠肠 腔腔 门静脉门静脉 3. 吸收机制吸收机制 Na+依赖型葡萄糖转运体依赖型葡萄糖转运体 (Na+-dependent glucose transporter, SGLT) 刷状缘刷状缘 细胞内膜细胞内膜 葡萄糖被小肠黏膜细胞吸收

16、后经门静脉进葡萄糖被小肠黏膜细胞吸收后经门静脉进 入血循环，供身体各组织利用。肝对于维持血入血循环，供身体各组织利用。肝对于维持血 糖稳定发挥关键作用。当血糖较高时，肝通过糖稳定发挥关键作用。当血糖较高时，肝通过 糖原合成和分解葡萄糖来降低血糖；当血糖较糖原合成和分解葡萄糖来降低血糖；当血糖较 低时，肝通过糖原分解和糖异生来升高血糖。低时，肝通过糖原分解和糖异生来升高血糖。 n葡萄糖转运进入细胞葡萄糖转运进入细胞 这一过程依赖于葡萄糖转运体这一过程依赖于葡萄糖转运体(glucose transporter，GLUT)。 4、细胞摄取葡萄糖需要转运体、细胞摄取葡萄糖需要转运体 小肠肠腔小肠肠腔肠

17、粘膜上皮细胞肠粘膜上皮细胞 门静脉门静脉 肝脏肝脏体循环体循环 SGLT 各种组织细胞各种组织细胞 GLUT G 食食 物物 糖糖 （如淀粉）（如淀粉） 消化，消化， 吸收吸收 肝糖原肝糖原 分解分解 非糖物质非糖物质 乳酸、氨基酸、甘油乳酸、氨基酸、甘油 糖异生糖异生 糖酵糖酵 解解 丙酮酸丙酮酸 糖原合成糖原合成 肝（肌）糖原肝（肌）糖原 磷酸戊糖途径等磷酸戊糖途径等 其他糖其他糖 （核糖）（核糖） 脂类、氨基酸合成代谢脂类、氨基酸合成代谢 脂肪、氨基酸脂肪、氨基酸 有氧有氧 H2O+CO2+ ATP 无氧无氧 乳酸乳酸+ ATP Glycolysis) Aerobic Oxidation

18、 of Carbohydrate) Pentose phosphate pathway) Glycolysis 一、糖的无氧分解一、糖的无氧分解 第一阶段第一阶段 第二阶段第二阶段 * 定义定义 *葡萄糖不利用氧的分解过程分为两个阶段葡萄糖不利用氧的分解过程分为两个阶段 * 反应部位：反应部位：胞浆胞浆 在缺氧情况下，葡萄糖生成乳酸在缺氧情况下，葡萄糖生成乳酸(lactate)的的 过程并伴随着少量过程并伴随着少量ATP生成的过程。生成的过程。 由葡萄糖分解成丙酮酸由葡萄糖分解成丙酮酸(pyruvate)，称之，称之 为为糖酵解糖酵解 。 由丙酮酸转变成乳酸。由丙酮酸转变成乳酸。 一分子葡萄糖

19、在胞液中可裂解为两分子丙酮酸，一分子葡萄糖在胞液中可裂解为两分子丙酮酸， 是葡萄糖无氧氧化和有氧氧化的共同起始途径，是葡萄糖无氧氧化和有氧氧化的共同起始途径， 称为称为糖酵解（糖酵解（glycolysis）。 在不能利用氧或氧供应不足时，人体将丙酮酸在在不能利用氧或氧供应不足时，人体将丙酮酸在 胞液中还原生成乳酸，称为胞液中还原生成乳酸，称为乳酸发酵（乳酸发酵（lactic acid fermentation）。 在某些植物和微生物中，丙酮酸可转变为乙醇和在某些植物和微生物中，丙酮酸可转变为乙醇和 二 氧 化 碳 ， 称 为二 氧 化 碳 ， 称 为 乙 醇 发 酵 （乙 醇 发 酵 （ e

20、t h a n o l fermentation）。 葡萄糖葡萄糖磷酸化为磷酸化为6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 ATP ADP Mg2+ 己糖激酶己糖激酶 (hexokinase) G G-6-P F-6-P F-1,6-2P ATP ADP ATP ADP 1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 丙酮酸丙酮酸 磷酸二磷酸二 羟丙酮羟丙酮 3-磷酸磷酸 甘油醛甘油醛 NAD+ NADH+H+ ADP ATP ADP ATP 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 葡萄糖葡萄糖 （G） O CH2HO H HO OH H OH H OH H H 6-磷酸葡萄糖

21、磷酸葡萄糖 (glucose-6-phosphate, G-6-P) P P O CH2O H HO OH H OH H OH H H 哺乳类动物体内已发现有哺乳类动物体内已发现有4种己糖激酶同工种己糖激酶同工 酶，分别称为酶，分别称为至至型。肝细胞中存在的型。肝细胞中存在的 是是型，称为型，称为葡萄糖激酶葡萄糖激酶(glucokinase)。 它的特点是：它的特点是：对葡萄糖的亲和力很低；对葡萄糖的亲和力很低； 受激素调控，受激素调控，对葡糖对葡糖-6-磷酸的反馈抑制磷酸的反馈抑制 并不敏感。并不敏感。 它这些特性使葡萄糖激酶对于肝维持血糖它这些特性使葡萄糖激酶对于肝维持血糖 稳定至关重要，

22、只有当血糖显著升高时，稳定至关重要，只有当血糖显著升高时， 肝才会加快对葡萄糖的利用，起到缓冲血肝才会加快对葡萄糖的利用，起到缓冲血 糖水平的调节作用。糖水平的调节作用。 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖转变为转变为 6-磷酸果糖磷酸果糖 G G-6-P F-6-P F-1,6-2P ATP ADP ATP ADP 1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 丙酮酸丙酮酸 磷酸二磷酸二 羟丙酮羟丙酮 3-磷酸磷酸 甘油醛甘油醛 NAD+ NADH+H+ ADP ATP ADP ATP 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 P P O CH

23、2O H HO OH H OH H OH H H 6-磷酸果糖磷酸果糖 ( fructose-6-phosphate, F-6-P ) 磷酸己糖异构酶磷酸己糖异构酶 Mg2+ 6-磷酸果糖磷酸果糖转变为转变为1,6-双磷酸果糖双磷酸果糖 ATP ADP Mg2+ 6-6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1-1 G G-6-P F-6-P F-1,6-2P ATP ADP ATP ADP 1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 丙酮酸丙酮酸 磷酸二磷酸二 羟丙酮羟丙酮 3-磷酸磷酸 甘油醛甘油醛 NAD+ NADH+H+ ADP ATP ADP ATP 磷

24、酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1(6-phosphfructokinase-1) 6-磷酸果糖磷酸果糖 1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖(1, 6- fructose-biphosphate, F-1,6-2P, FDP) 别构激活剂：别构激活剂：AMP、ADP、F-1,6-2P、F-2,6-2P 别构抑制剂：柠檬酸、别构抑制剂：柠檬酸、ATP CH2O HO C C C C CH2O O H OH OH H H P P P P 1,6-双磷酸果糖双磷酸果糖 磷酸己糖磷酸己糖裂解成裂解成2分子分子磷酸丙糖磷酸丙糖 醛缩酶醛缩酶 (aldolase) G G-6-P

25、F-6-P F-1,6-2P ATP ADP ATP ADP 1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 丙酮酸丙酮酸 磷酸二磷酸二 羟丙酮羟丙酮 3-磷酸磷酸 甘油醛甘油醛 NAD+ NADH+H+ ADP ATP ADP ATP 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 + CHO CHOHCHOHOH CH2POCH2P PO CH2OH CO CH2POCH2P PO 磷酸丙糖磷酸丙糖的同分异构化的同分异构化 磷酸丙糖异构酶磷酸丙糖异构酶 G G-6-P F-6-P F-1,6-2P ATP ADP

26、ATP ADP 1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 丙酮酸丙酮酸 磷酸二磷酸二 羟丙酮羟丙酮 3-磷酸磷酸 甘油醛甘油醛 NAD+ NADH+H+ ADP ATP ADP ATP 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 磷酸丙糖异构酶磷酸丙糖异构酶 (phosphotriose isomerase) 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 CHO CHOHCHOHOH CH2POCH2P PO 磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮 CH2OH CO CH2POCH2P PO 3-磷酸甘油磷酸甘油醛醛氧化为氧化为1,3-二磷酸甘油二磷酸甘油 酸酸 Pi、NAD+ NADH+H+

27、 3-3-磷酸甘油醛脱氢酶磷酸甘油醛脱氢酶 G G-6-P F-6-P F-1,6-2P ATP ADP ATP ADP 1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 丙酮酸丙酮酸 磷酸二磷酸二 羟丙酮羟丙酮 3-磷酸磷酸 甘油醛甘油醛 NAD+ NADH+H+ ADP ATP ADP ATP 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 3-磷酸甘油醛脱氢酶磷酸甘油醛脱氢酶 (glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase) 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 CHO CHOHCHOHOH CH2POCH2P PO 1,3-二磷酸二磷酸 甘

28、油酸甘油酸 O=C COH CH2POP PO P PO ADP ATP 磷酸甘油酸激酶磷酸甘油酸激酶 G G-6-P F-6-P F-1,6-2P ATP ADP ATP ADP 1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 丙酮酸丙酮酸 磷酸二磷酸二 羟丙酮羟丙酮 3-磷酸磷酸 甘油醛甘油醛 NAD+ NADH+H+ ADP ATP ADP ATP 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 1,3-二磷酸二磷酸 甘油酸甘油酸 O=C COH CH2POP PO P PO 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 COOH COH CH2POP PO 磷酸甘油酸激酶磷酸甘油酸

29、激酶(phosphoglycerate kinase) 这种这种ADP或其他核苷二磷酸的磷酸化作或其他核苷二磷酸的磷酸化作 用与底物的脱氢作用直接相偶联的反应用与底物的脱氢作用直接相偶联的反应 过程，称为过程，称为底物水平磷酸化底物水平磷酸化(substrate level phosphorylation) 。 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸转变为转变为2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 磷酸甘油酸磷酸甘油酸 变位酶变位酶 G G-6-P F-6-P F-1,6-2P ATP ADP ATP ADP 1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 丙酮酸丙酮酸 磷酸二磷酸

30、二 羟丙酮羟丙酮 3-磷酸磷酸 甘油醛甘油醛 NAD+ NADH+H+ ADP ATP ADP ATP 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 磷酸甘油酸变位酶磷酸甘油酸变位酶 (phosphoglycerate mutase) 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 COOH COH CH2POP PO 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 COOH C CH2 POP PO OHOH 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸转变为转变为磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 烯醇化酶烯醇化酶 (enolase) G G-6-P F-6-P F-1,6-2P ATP ADP ATP ADP 1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 3-磷酸甘油酸磷酸甘

31、油酸 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 丙酮酸丙酮酸 磷酸二磷酸二 羟丙酮羟丙酮 3-磷酸磷酸 甘油醛甘油醛 NAD+ NADH+H+ ADP ATP ADP ATP 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 2- 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 COOH C CH2 POP PO OHOH + H2O 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 (phosphoenolpyruvate, PEP) COOH C CH2 P PO ADP ATP K+ Mg2+ 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 (pyruvate kinase) G G-6-P F-6-P F-1,6-2P ATP ADP ATP ADP 1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘

32、油酸 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 丙酮酸丙酮酸 磷酸二磷酸二 羟丙酮羟丙酮 3-磷酸磷酸 甘油醛甘油醛 NAD+ NADH+H+ ADP ATP ADP ATP 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸转变成转变成丙酮酸丙酮酸， 并通过底物水平磷酸化生成并通过底物水平磷酸化生成ATP 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 COOH C CH2 P PO 丙酮酸丙酮酸 COOH C=O CH3 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 别构激活剂：别构激活剂：F-1,6-2P 别构抑制剂：别构抑制剂：FA、乙酰、乙酰CoA、ATP 乳酸脱氢酶乳酸脱氢酶(LDH) NAD

33、H + H+ NAD+ ( (二二) ) 丙酮酸转变成乳酸丙酮酸转变成乳酸 丙酮酸丙酮酸 乳酸乳酸 反应中的反应中的NADH+H+ 来自于上述第来自于上述第6 6步反步反 应中的应中的 3-3-磷酸甘油醛脱氢反应。磷酸甘油醛脱氢反应。 COOH CHOH CH3 COOH C=O CH3 E1:己糖激酶己糖激酶 E2: 6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1 E3: 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 NAD+ 乳乳 酸酸 糖酵解的代谢途径糖酵解的代谢途径 GG-6-PF-6-PF-1, 6-2P ATP ADP ATPADP 1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸

34、丙丙 酮酮 酸酸 磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 NAD+ NADH+H+ ADP ATP ADP ATP 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 E2 E1 E3 NADH+H+ 糖糖原如何进入糖酵解途径呢？原如何进入糖酵解途径呢？ 磷酸化酶磷酸化酶 转移酶转移酶 脱支酶脱支酶 糖原（糖原（Gn） 糖原（糖原（Gn-1）+ 1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 （Glycogen ） Pi 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 G-6-P 变位酶变位酶 (G-1-P) (G-1-P) 糖原糖原 是动物体内葡萄糖的储存形式是动物体内葡萄糖的储存形式 反应部位：胞浆反应部位：胞浆 糖酵解是一个不需氧的产能

35、过程糖酵解是一个不需氧的产能过程 反应全过程中有三步不可逆的反应反应全过程中有三步不可逆的反应 G G-6-P ATP ADP 己糖激酶己糖激酶 ATP ADP F-6-P F-1,6-2P 磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1 ADP ATP PEP 丙酮酸丙酮酸 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 产能的方式和数量产能的方式和数量 方式：方式：底物水平磷酸化底物水平磷酸化 净生成净生成ATP数量：数量：从从G开始开始 22-2= 2ATP 从从Gn开始开始 22-1= 3ATP 终产物乳酸的去路终产物乳酸的去路 释放入血，进入肝脏再进一步代谢。释放入血，进入肝脏再进一步代谢。 Cori循环循环 （糖异生）（糖异

36、生） 分解利用分解利用 果糖果糖 己糖激酶己糖激酶 Glu G-6-P F-6-P F-1,6-2P ATP ADP ATP ADP 丙酮酸丙酮酸 半乳糖半乳糖 1- 1-磷酸半乳糖磷酸半乳糖 1- 1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 半乳糖激酶半乳糖激酶 变位酶变位酶 甘露糖甘露糖 6- 6-磷酸甘露糖磷酸甘露糖 己糖激酶己糖激酶 变位酶变位酶 除葡萄糖外，其它己糖也可转除葡萄糖外，其它己糖也可转 变成变成磷酸己糖磷酸己糖而进入酵解途径。而进入酵解途径。 （二）酵解的调节（二）酵解的调节 *1、调节催化不可逆反应的酶的活性、调节催化不可逆反应的酶的活性 （ 关键酶）关键酶） 已糖激酶已糖激酶 6-磷酸

37、果糖激酶磷酸果糖激酶-I (限速酶限速酶) 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 * *调节方式调节方式 别构调节别构调节 共价修饰调节共价修饰调节 （一）（一）6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1对调节酵解途径的对调节酵解途径的 流量最重要流量最重要 n变构调节变构调节 别构激活剂别构激活剂：AMP; ADP; F-1,6-2P; F-2,6-2P 别构抑制剂别构抑制剂：柠檬酸柠檬酸; ATP（高浓度）（高浓度） ATP结合位点结合位点调节效应调节效应 活性中心底物结合部位（低浓度时）活性中心底物结合部位（低浓度时）激活激活 活性中心外别构调节部位（高浓度时）活性中心外别构调节部位（高浓度时）抑制抑制 l2,6

38、-双磷酸果糖是双磷酸果糖是6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1最强最强 的变构激活剂；的变构激活剂； l其作用是与其作用是与AMP一起取消一起取消ATP、柠檬酸、柠檬酸 对对6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1的变构抑制作用。的变构抑制作用。 F-6-P F-1,6-2P ATP ADP PFK-1 磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶 Pi PKA ATP ADP Pi 胰高血糖素胰高血糖素 ATP cAMP 活化活化 F-2,6-2P + + + /+ AMP + 柠檬酸柠檬酸 AMP + 柠檬酸柠檬酸 PFK-2 （有活性）（有活性） FBP-2 （无活性）（无活性） 6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-2 PF

39、K-2 （无活性）（无活性） FBP-2 （有活性）（有活性） PP 果糖双磷酸酶果糖双磷酸酶-2 （二）丙酮酸激酶是糖酵解的第二个重要的（二）丙酮酸激酶是糖酵解的第二个重要的 调节点调节点 n别构调节别构调节 别构抑制剂：别构抑制剂：ATP, 丙氨酸丙氨酸 别构激活剂：别构激活剂：1,6-双磷酸果糖双磷酸果糖 n共价修饰调节共价修饰调节 丙酮酸激酶丙酮酸激酶丙酮酸激酶丙酮酸激酶 ATP ATP ADP ADP Pi Pi 磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶 （无活性）（无活性） （有活性）（有活性） 胰高血糖素胰高血糖素 PKA, CaM激酶激酶 P P PKA：蛋白激酶蛋白激酶A (protein

40、kinase A) CaM：钙调蛋白钙调蛋白 （三）己糖激酶受到反馈抑制调节（三）己糖激酶受到反馈抑制调节 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖可反馈抑制己糖激酶，但肝葡可反馈抑制己糖激酶，但肝葡 萄糖激酶不受其抑制。萄糖激酶不受其抑制。 长链脂肪酰长链脂肪酰CoA可别构抑制肝葡萄糖激酶。可别构抑制肝葡萄糖激酶。 胰岛素可诱导葡萄糖激酶基因的转录，促进胰岛素可诱导葡萄糖激酶基因的转录，促进 酶的合成。酶的合成。 （三）（三）*无氧酵解无氧酵解生理意义生理意义 ： 酵解还是彻底有氧氧化的前奏，准备阶段酵解还是彻底有氧氧化的前奏，准备阶段 、肌肉内、肌肉内ATPATP含量很低；含量很低； 结论：结论： 糖酵解

41、为肌肉收缩迅速提供能量糖酵解为肌肉收缩迅速提供能量 、即使氧不缺乏，葡萄糖进行有、即使氧不缺乏，葡萄糖进行有 氧化的过程比糖酵解长得多氧化的过程比糖酵解长得多, ,来不来不 及满足需要及满足需要; ; 背景：背景：剧烈运动时：剧烈运动时： 、肌肉局部血流不足，处于相对缺氧状态。、肌肉局部血流不足，处于相对缺氧状态。 代谢极为活跃，即使不缺代谢极为活跃，即使不缺 氧氧, ,也常由糖酵解提供部分能也常由糖酵解提供部分能 量。量。 成熟红细胞成熟红细胞： 视网膜、神经、白细胞、骨视网膜、神经、白细胞、骨 髓、肿瘤细胞等髓、肿瘤细胞等: : 无线粒体，无法通过氧化磷无线粒体，无法通过氧化磷 酸化获得能

42、量，只能通过糖酵酸化获得能量，只能通过糖酵 解获得能量。解获得能量。 反应的条件：反应的条件： 葡萄糖葡萄糖 2 乳酸乳酸 + 2 ATP 无氧或缺氧无氧或缺氧 无氧或缺氧无氧或缺氧 反应的部位：反应的部位： 细胞的胞浆细胞的胞浆 反应的底物：反应的底物： 葡萄糖葡萄糖/ /糖原糖原 反应的产物：反应的产物： 反应的特点：反应的特点： 乳酸、乳酸、ATPATP 一次脱氢、二次底物磷酸化、一次脱氢、二次底物磷酸化、 三步不可逆反应三步不可逆反应 反应中间物：反应中间物： 在葡萄糖与丙酮酸之间均为磷在葡萄糖与丙酮酸之间均为磷 酸化合物酸化合物 糖的有氧氧化糖的有氧氧化 糖的有氧氧化糖的有氧氧化(a

43、erobic oxidation)指在指在 机体氧供充足时，机体氧供充足时，葡萄糖彻底氧化成葡萄糖彻底氧化成H2O 和和CO2，并释放出，并释放出能量能量的过程。是机体主的过程。是机体主 要供能方式。要供能方式。 * * 部位部位：胞浆及线粒体胞浆及线粒体 一、一、*有氧氧化的反应过程有氧氧化的反应过程 第一阶段：酵解途径第一阶段：酵解途径 第二阶段：丙酮酸的氧化脱羧第二阶段：丙酮酸的氧化脱羧 第三阶段：三羧酸循环第三阶段：三羧酸循环 G（Gn） 第四阶段：氧化磷酸化第四阶段：氧化磷酸化 丙酮酸丙酮酸 乙酰乙酰CoA CO2 NADH+H+ FADH2 H2O O ATP ADP TAC循环循

44、环 胞液胞液 线粒体线粒体 丙酮酸丙酮酸 有氧氧化的细胞胞液的反应阶段：有氧氧化的细胞胞液的反应阶段： l有氧条件下有氧条件下1分子葡萄糖生成分子葡萄糖生成2分子丙酮酸分子丙酮酸，这个阶段的反应，这个阶段的反应 与糖酵解反应过程第一阶段相同，在与糖酵解反应过程第一阶段相同，在胞液胞液中进行。中进行。 l*G 2 2丙酮酸丙酮酸 + 2 ATP + 2+ 2 ATP + 2 NADHNADHH H+ +（胞液）胞液） 通过通过穿梭机制穿梭机制进入线粒体氧化进入线粒体氧化 苹果酸苹果酸-天冬氨酸穿梭天冬氨酸穿梭：2.5ATP -磷酸甘油穿梭：磷酸甘油穿梭：1.5ATP 丙酮酸丙酮酸CoA-SHCo

45、A-SH 乙酰乙酰CoA CoA COCO2 2 NADNAD NADHNADHH H 丙酮酸脱氢酶系丙酮酸脱氢酶系 丙酮酸脱氢酶系（复合体）丙酮酸脱氢酶系（复合体） 的组成的组成 酶酶 E1：丙酮酸脱氢酶：丙酮酸脱氢酶 E2：二氢硫辛酸乙酰转移酶：二氢硫辛酸乙酰转移酶 E3：二氢硫辛酸脱氢酶：二氢硫辛酸脱氢酶 HSCoA NAD+ 辅辅 酶酶 TPP 硫辛酸（硫辛酸（ ) CoA-SH FAD, NAD+ S S L 焦磷酸硫胺素焦磷酸硫胺素(TPP) N N CH 3 CH 2 NH 2 S CH N + CH 3 CH 2 CH 2 O P OH O OP O OH OH 目目 录录 T

46、PP是是-酮酸氧化脱羧酶的辅酶，也是酮酸氧化脱羧酶的辅酶，也是 转酮醇酶的辅酶。转酮醇酶的辅酶。 在神经传导中起一定的作用，抑制胆在神经传导中起一定的作用，抑制胆 碱酯酶的活性。碱酯酶的活性。 脚气病，末梢神经炎脚气病，末梢神经炎(糖代谢障碍、血中丙酮酸堆积糖代谢障碍、血中丙酮酸堆积) 食欲减退食欲减退(胆碱酯酶的活性增强，乙酰胆碱分解加速胆碱酯酶的活性增强，乙酰胆碱分解加速) 全身浮肿，肌肉全身浮肿，肌肉 疼痛，四肢无力，疼痛，四肢无力， 后期，脚会肿得像后期，脚会肿得像 酒瓮那样，走路时酒瓮那样，走路时 就像万针穿心，疼就像万针穿心，疼 得头上直冒冷汗。得头上直冒冷汗。 真菌类入侵皮肤角层

47、较真菌类入侵皮肤角层较 厚的部位而引起的皮肤厚的部位而引起的皮肤 病，俗称脚气。病，俗称脚气。 （二）生化作用及缺乏症（二）生化作用及缺乏症 生化作用：生化作用：FMN及及FAD是体内氧化还原酶的辅是体内氧化还原酶的辅 基，主要起氢传递体的作用。基，主要起氢传递体的作用。 缺乏症：口角炎，唇炎，阴囊炎等。缺乏症：口角炎，唇炎，阴囊炎等。 异咯嗪环异咯嗪环 核核 糖糖 醇醇 黄素单核苷酸黄素单核苷酸 黄素腺嘌呤二核苷酸黄素腺嘌呤二核苷酸 1 10 核核 黄黄 素素 VBVB2 2 10 FMNFMN和和FADFAD是体内氧化还原酶的辅基，是体内氧化还原酶的辅基，主要起递氢的作用主要起递氢的作用

48、维生素维生素B2缺乏缺乏 口角炎口角炎唇炎唇炎 烟酰胺 尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸 尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸 NADH+HNADH+H+ +或或NADPH+HNADPH+H+ + V VPPVPP 维生素维生素PP NAD+及及NADP+是体内多种脱氢酶（如苹果酸是体内多种脱氢酶（如苹果酸 脱氢酶、乳酸脱氢酶）的辅酶，起递氢的作用。脱氢酶、乳酸脱氢酶）的辅酶，起递氢的作用。 癞皮病癞皮病 （一）化学本质及性质（一）化学本质及性质 泛酸泛酸(pantothenic acid)又名遍多酸又名遍多酸 体内活性形式为体内活性形式为辅酶辅酶A(CoA) 酰基

49、载体蛋白酰基载体蛋白(ACP) （二）生化作用及缺乏症（二）生化作用及缺乏症 CoA及及ACP是酰基转移酶的辅酶，参与酰是酰基转移酶的辅酶，参与酰 基的转移作用。基的转移作用。 N N N N NH2 O CH2O OH OPO3H2 OH O O P P O OOHCH2 CCH3CH3 COHH CO NH CH2CH2C O NHCH2CH2SH 泛酸泛酸 4-磷酸泛酰磷酸泛酰 巯基乙胺巯基乙胺 CoA的结构式 目目 录录 硫辛酸硫辛酸：是含有二硫键的八碳羧酸是含有二硫键的八碳羧酸 是硫辛酸乙酰转移酶的辅酶是硫辛酸乙酰转移酶的辅酶 6,8,-二硫辛酸二硫辛酸 二氢硫辛酸二氢硫辛酸 抗脂肪

50、肝和降低血抗脂肪肝和降低血 胆固醇的作用胆固醇的作用 CO2 CoASH NAD+ NADH+H+ 5. NADH+H+ 的生成的生成 1. -羟乙基羟乙基-TPP的生成的生成 2.乙酰硫辛酸乙酰硫辛酸 的生成的生成 3.乙酰乙酰CoA 的生成的生成 4. 硫辛酸的生成硫辛酸的生成 中间物不离开中间物不离开 酶复合体酶复合体 三羧酸循环第一个中间产物是一个含三个羧基的柠檬三羧酸循环第一个中间产物是一个含三个羧基的柠檬 酸酸（citratecitrate），），是由是由KrebsKrebs正式提出的，正式提出的，又称柠檬酸循又称柠檬酸循 环或环或KrebsKrebs循环循环 。 反应的部位：线粒

51、体反应的部位：线粒体 （二）（二）*三羧酸循环三羧酸循环 （tricarboxylic acid cycle,TCACtricarboxylic acid cycle,TCAC） 三三 羧羧 酸酸 循循 环环 反反 应应 过过 程程 * 第一阶段：草酰乙酸第一阶段：草酰乙酸柠檬酸柠檬酸 第二阶段：异构、氧化脱羧第二阶段：异构、氧化脱羧 第三阶段：草酰乙酸的再生第三阶段：草酰乙酸的再生 异柠檬酸异柠檬酸 -酮戊二酸酮戊二酸 -酮戊二酸酮戊二酸琥珀酰辅酶琥珀酰辅酶A A 琥珀酰辅酶琥珀酰辅酶A A 琥珀酸琥珀酸 柠檬酸柠檬酸异柠檬酸异柠檬酸 琥珀酸的氧化琥珀酸的氧化 苹果酸的生成苹果酸的生成 草酰

52、乙酸的再生草酰乙酸的再生 缩合反应缩合反应 CoASH NADH+H+ NAD+ NAD+ NADH+H+ FAD FADH2 NADH+H+ NAD+ H2O H2O H2O CoASHCoASH H2O 柠檬酸合酶柠檬酸合酶 顺乌头酸梅顺乌头酸梅 异柠檬酸脱氢酶异柠檬酸脱氢酶 -酮戊二酸脱氢酶复合体酮戊二酸脱氢酶复合体 琥珀酰琥珀酰CoA合成酶合成酶 琥珀酸脱氢酶琥珀酸脱氢酶 延胡索酸酶延胡索酸酶 苹果酸脱氢酶苹果酸脱氢酶 GTPGDP ATPADP 核苷二磷酸激酶核苷二磷酸激酶 CoASH NADH+H+ NAD+ NAD+ NADH+H + FAD FADH2 NADH+H+ NAD+

53、 H2O H2O H2O CoASH CoASH OAA H2O CA cis-AA i-CA -KGA SA-SCoA SA FA MA 三羧酸循环的概念三羧酸循环的概念：指乙酰指乙酰CoA和和草酰乙酸草酰乙酸 缩合生成缩合生成含三个羧基的柠檬酸含三个羧基的柠檬酸，经过脱氢脱，经过脱氢脱 羧，又生成羧，又生成草酰乙酸草酰乙酸，再重复循环反应的过，再重复循环反应的过 程。程。 TCAC过程的反应部位是过程的反应部位是线粒体线粒体。 三羧酸循环的要点三羧酸循环的要点 经过一次三羧酸循环，经过一次三羧酸循环， n消耗一分子乙酰消耗一分子乙酰CoA， n经四次脱氢，二次脱羧，一次底物水平磷酸化。经四

54、次脱氢，二次脱羧，一次底物水平磷酸化。 n生成生成1分子分子FADH2，3分子分子NADH+H+，2分子分子 CO2， 1分子分子GTP。 n关键酶有：关键酶有：柠檬酸合酶柠檬酸合酶 异柠檬酸脱氢酶异柠檬酸脱氢酶 -酮戊二酸脱氢酶复合体酮戊二酸脱氢酶复合体 整个循环反应为不可逆反应整个循环反应为不可逆反应 三羧酸循环中间产物起催化剂的作三羧酸循环中间产物起催化剂的作 用，本身无量的变化，不可能通过三羧用，本身无量的变化，不可能通过三羧 酸循环直接从乙酰酸循环直接从乙酰CoA合成草酰乙酸或合成草酰乙酸或 三羧酸循环中其他产物，同样中间产物三羧酸循环中其他产物，同样中间产物 也不能直接在三羧酸循环

55、中被氧化为也不能直接在三羧酸循环中被氧化为CO2 及及H2O。 三羧酸循环的中间产物：三羧酸循环的中间产物： 表面上看来，三羧酸循环运转必不可少的表面上看来，三羧酸循环运转必不可少的 草酰乙酸在三羧酸循环中是不会消耗的，它可草酰乙酸在三羧酸循环中是不会消耗的，它可 被反复利用。但是，被反复利用。但是， 例如：例如： 草酰乙酸草酰乙酸 天冬氨酸天冬氨酸 -酮戊二酸酮戊二酸 谷氨酸谷氨酸 柠檬酸柠檬酸 脂肪酸脂肪酸 琥珀酰琥珀酰CoA 卟啉卟啉 机体内各种物质代谢之间是彼此联系、相机体内各种物质代谢之间是彼此联系、相 互配合的，互配合的，TCAC中的某些中间代谢物能中的某些中间代谢物能 够转变合成

56、其他物质，借以沟通糖和其他够转变合成其他物质，借以沟通糖和其他 物质代谢之间的联系。物质代谢之间的联系。 机体糖供不足时，可能引起机体糖供不足时，可能引起TCAC运转障碍，运转障碍， 这时苹果酸、草酰乙酸可脱羧生成丙酮酸，再这时苹果酸、草酰乙酸可脱羧生成丙酮酸，再 进一步生成乙酰进一步生成乙酰CoA进入进入TCAC氧化分解。氧化分解。 草酰乙酸草酰乙酸 草酰乙酸脱羧酶草酰乙酸脱羧酶 丙酮酸丙酮酸 CO2 苹果酸苹果酸 苹果酸酶苹果酸酶 丙酮酸丙酮酸 CO2 NAD+ NADH + H+ 乙酰乙酰CoA CO2 NADH+H+ NAD+ - -酮戊二酸酮戊二酸 谷氨酸谷氨酸 其来源如下：其来源如

57、下： TCA循环主要受其底物、产物、关键酶活性循环主要受其底物、产物、关键酶活性 3种因素的调控。种因素的调控。 TCA循环的速率和流量主要受循环的速率和流量主要受3种因素的调种因素的调 控：底物的供应量，催化循环最初几步反应控：底物的供应量，催化循环最初几步反应 酶的反馈别构抑制，产物堆积的抑制作用。酶的反馈别构抑制，产物堆积的抑制作用。 柠檬酸合酶柠檬酸合酶 异柠檬酸脱氢酶异柠檬酸脱氢酶 -酮戊二酸脱氢酶酮戊二酸脱氢酶 乙酰乙酰CoA 柠檬酸柠檬酸 草酰乙酸草酰乙酸 琥珀酰琥珀酰CoA -酮戊二酸酮戊二酸 异柠檬酸异柠檬酸 苹果酸苹果酸 NADH FADH2 GTP ATP 异柠檬酸异柠檬

58、酸 脱氢酶脱氢酶 柠檬酸合酶柠檬酸合酶 -酮戊二酸脱酮戊二酸脱 氢酶复合体氢酶复合体 ATP + ADP ADP + ATP 柠檬酸柠檬酸 琥珀酰琥珀酰CoA NADH 琥珀酰琥珀酰CoA NADH + Ca2+ Ca2+ ATP、ADP的影响的影响 产物堆积引起抑制产物堆积引起抑制 循环中后续反应循环中后续反应 中间产物别位反中间产物别位反 馈抑制前面反应馈抑制前面反应 中的酶中的酶 其他，如其他，如Ca2+可可 激活许多酶激活许多酶 在正常情况下，（糖）酵解途径和在正常情况下，（糖）酵解途径和TCA循循 环的速度是相协调的。这种协调不仅通过环的速度是相协调的。这种协调不仅通过 高浓度的高浓

59、度的ATP、NADH的抑制作用，亦通的抑制作用，亦通 过柠檬酸对磷酸果糖激酶过柠檬酸对磷酸果糖激酶-1的别构抑制作的别构抑制作 用而实现。用而实现。 氧化磷酸化的速率对氧化磷酸化的速率对TCA循环的运转也起循环的运转也起 着非常重要的作用。着非常重要的作用。 l糖、脂肪、蛋白质最终代谢通路。糖、脂肪、蛋白质最终代谢通路。 l糖、脂肪、蛋白质代谢联系枢纽（互变机构）。糖、脂肪、蛋白质代谢联系枢纽（互变机构）。 l产能最多途径：四次脱氢，一次底物磷酸化。产能最多途径：四次脱氢，一次底物磷酸化。 l循环的本身并不能释放大量能量，而是为氧化磷循环的本身并不能释放大量能量，而是为氧化磷 酸化反应生成酸化

60、反应生成ATPATP提供还原性的提供还原性的NADH+HNADH+H+ +和和FADHFADH2 2。 有氧氧化生成的有氧氧化生成的ATP 物质氧化分解中生成的还原性辅酶物质氧化分解中生成的还原性辅酶NADH/FADHNADH/FADH2 2重新氧化重新氧化 SHSH2 2 NAD NAD+ + S NADH+HS NADH+H+ + +1/2O +1/2O2 2 NAD NAD+ + + H + H2 2O + O + 2.5ATP2.5ATP NADH NADH 氧化呼吸链氧化呼吸链（电子传递链）（电子传递链） 琥珀酸琥珀酸 延胡索酸延胡索酸 FADHFADH2 2 +1/2O +1/2O