《糖的无氧代谢》PPT课件

1、糖的无氧代谢糖的无氧代谢 糖是多羟醛或多羟酮。如糖是多羟醛或多羟酮。如一、 糖的分子环状构造糖代谢包括分解代谢和合成代谢。糖代谢包括分解代谢和合成代谢。主要的分解途径有四条：主要的分解途径有四条：(1) 糖酵解糖酵解(2) 有氧氧化有氧氧化(3) 磷酸戊糖通路磷酸戊糖通路(4) 糖醛酸代谢糖醛酸代谢 二、糖的代谢二、糖的代谢 在无氧或缺氧条件下，葡萄糖或糖原分在无氧或缺氧条件下，葡萄糖或糖原分解成乳酸并且有能量解成乳酸并且有能量ATP释放的过程。释放的过程。 一糖的无氧氧化一糖的无氧氧化1 .无氧氧化途径无氧氧化途径总反响为总反响为: :葡萄糖葡萄糖 乳酸乳酸 + + 能量能量酵解途径的酶系存

2、在于胞液中。酵解途径的酶系存在于胞液中。催化此反响的己糖激酶(HK)是糖氧化反响过程的限速酶. (1)6-磷酸葡萄糖的生成P P PH3O2基基(2)1，6-二磷酸果糖的生成OHCH2OHHCH2OPO3OHHHHOO果糖-6-磷酸OHCH2OPO3HCH2OPO3OHHHHOO果糖-1,6-二磷酸ATP+磷酸果糖激酶Mg2+2-2-2-3磷酸丙糖的生成磷酸丙糖的生成CHOCH2OPCCHCH2OCOHOPHOHH1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛到此到此1分子葡萄糖生成分子葡萄糖生成2分子分子3-磷酸甘油醛，磷酸甘油醛，经过两次磷酸化作用耗费经过两次

3、磷酸化作用耗费2分子分子ATP。 4丙酮酸的生成 磷酸丙糖在一系列酶的催化下，经过脱氢、脱水等反响，即可生成丙酮酸。 由于脱氢、脱水反响，分子内部能量重新分布，从而构成高能磷酸键，并转移给ADP生成ATP。 脱下的氢由辅酶NAD接受，生成复原型辅酶NAD2H。HCCCH2OPO32-OHHO甘油醛-3-磷酸NAD+PiHCCCH2OPO32-OHOPO32-O+甘油醛-3-磷酸脱氢酶1,3-二磷酸甘油酸NADH+ H+HCCCH2OPO32-OHOPO32-O1,3-二磷酸甘油酸ADPHCCOOCH2OPO32-OH3-磷酸甘油酸ATP+磷酸甘油激酶Mg2+HCCOOCH2OPO32-OHHC

4、COOCH2OHOPO32-Mg2+磷酸甘油酸变位酶3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸HCCOOCH2OHOPO32-2-磷酸甘油酸CCOOCH2OPO32-烯醇化酶磷酸烯醇式丙酮酸CCOOCH2OPO32-ADPCCOOCH3OATP+丙酮酸激酶Mg2+K+,磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸接着，烯醇化酶催化的反响使分子内部基团重排接着，烯醇化酶催化的反响使分子内部基团重排, ,能能量量重新分布，构成了第二个高能键，共生成重新分布，构成了第二个高能键，共生成2 2个个ATPATP分子分子 以上反响在肝脏可逆，在肌细胞不可逆。 氧供缺乏时，丙酮酸在乳酸脱氢酶的催化下，接受氢，复原成乳酸。CCOOCH3O+NA

5、DH H+HCCOOCH3OHNAD+乳酸脱氢酶+丙酮酸乳酸葡萄糖葡萄糖6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖6-6-磷酸果糖磷酸果糖1 1，6-6-二磷酸果糖二磷酸果糖3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛1,3- 1,3- 二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸丙酮酸磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮乙醛乙醛乳酸乳酸乙醇乙醇己糖激酶己糖激酶磷酸己糖异构酶磷酸己糖异构酶磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶醛缩酶醛缩酶脱氢酶脱氢酶磷酸甘油酸激酶磷酸甘油酸激酶变位酶变位酶烯醇化酶烯醇化酶丙酮酸激丙酮酸激酶酶乳酸脱氢酶乳酸脱氢酶-ATP-ATP+ATP+ATP

6、糖原糖原1-P-G糖酵解途径汇总糖酵解途径汇总由由1分子分子G在无氧条件下氧化分解，在无氧条件下氧化分解，最终产生最终产生2分子分子ATP。假设从糖原。假设从糖原开场，那么可得到开场，那么可得到3分子分子ATP。留意酵解途径中的留意酵解途径中的3 3个个关键酶催化的不可逆关键酶催化的不可逆反响反响. .他们是他们是: :己糖激酶己糖激酶磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶丙酮酸激酶丙酮酸激酶 是人体在无氧或供氧不充分的情况下获得是人体在无氧或供氧不充分的情况下获得部分能量的重要方式。部分能量的重要方式。 红细胞、运动中的肌肉、一些供氧缺乏红细胞、运动中的肌肉、一些供氧缺乏的组织如视网膜、皮肤、睾丸以及肿瘤

7、等组的组织如视网膜、皮肤、睾丸以及肿瘤等组织经过这个途径获得部分能量。织经过这个途径获得部分能量。2.2.生理意义生理意义 安静时，血液中含有少量乳酸约为9-18毫克/dl 来源？ 运发动安静时血乳酸浓度与普通人无异。但赛前较平常高2-3倍。3.3.安静形状的肌乳酸与血乳酸浓度安静形状的肌乳酸与血乳酸浓度 运动时，肌肉生成乳酸最多 透过肌细胞膜的机制 4-10分钟后肌乳酸和血乳酸平衡。 血乳酸浓度4mmol/l所对应的运动强度为乳酸阈4.4.运动中乳酸浓度变化运动中乳酸浓度变化 1.途径途径 第一阶段第一阶段 葡萄糖葡萄糖 2 丙酮酸丙酮酸 第二阶段第二阶段 丙酮酸的氧化丙酮酸的氧化 丙酮酸丙

8、酮酸3C转变为乙酰转变为乙酰CoA2C，在，在线粒体中进展，由丙酮酸脱氢酶系催化，为线粒体中进展，由丙酮酸脱氢酶系催化，为不可逆反响。不可逆反响。H3C COCOOHHSCoAH3C COSCoA乙酰CoA+CO2丙酮酸脱氢酶复合体NAD+NADH+ H+丙酮酸(二)糖的有氧氧化反响从乙酰辅酶反响从乙酰辅酶A A与草酰乙酸缩合成含有三与草酰乙酸缩合成含有三个羧基的柠檬酸开场，所以称为柠檬酸循个羧基的柠檬酸开场，所以称为柠檬酸循环，又称三羧酸循环。环，又称三羧酸循环。 OCH3-C-SCoACoASHNADH +CO2FADH2H2ONADH+CO2NADHGTP三羧酸循环三羧酸循环 TCA 草

9、酰乙酸草酰乙酸 再生阶段再生阶段 柠檬酸的柠檬酸的生成阶段生成阶段 氧化脱氧化脱 羧阶段羧阶段柠檬酸柠檬酸异柠檬酸异柠檬酸顺乌头酸顺乌头酸 酮戊二酸酮戊二酸琥珀酸琥珀酸琥珀酰琥珀酰CoA延胡索酸延胡索酸苹果酸苹果酸草酰乙酸草酰乙酸NAD+NAD+FADNAD+2.2.三羧酸循环过程总结三羧酸循环过程总结( (一次循环一次循环) )8 8步反响步反响8 8种酶催化种酶催化反响类型反响类型缩合缩合1 1、脱水、脱水1 1、氧化、氧化4 4、底物程度磷酸化、底物程度磷酸化1 1、水化水化3 3生成生成3 3分子复原型分子复原型NADHNADH生成生成1 1分子分子FADH2FADH2生成生成1 1分

10、子分子ATPATP3.3.三羧酸循环的能量计量三羧酸循环的能量计量 a、总反响式、总反响式: CH3COSCoA+3NAD+FAD+GDP+Pi+2H2O 2 C O 2 + C o A S H + 3 N A D H + 3 H + +FADH2+GTP能量能量“现金现金 : 1 GTP 能量能量“支票支票: 3 NADH 1 FADH2兑换率兑换率 1：39ATP兑换率兑换率 1：22ATP1ATP12ATPb、三羧酸循环的能量计量、三羧酸循环的能量计量4.反响特点：反响特点：1 1需氧需氧2 2不可逆：三个限速酶柠檬酸合成酶、不可逆：三个限速酶柠檬酸合成酶、异柠檬酸脱氢酶、异柠檬酸脱氢酶

11、、-酮戊二酸脱氢酶复酮戊二酸脱氢酶复合体合体3 3两次脱羧、四次脱氢三次受体是两次脱羧、四次脱氢三次受体是NADNAD， 一次是一次是FADFAD、一次底物程度磷酸化、一次底物程度磷酸化4 4共产生共产生12molATP12molATP5.葡萄糖完全氧化产生的ATP酵解阶段：酵解阶段： 2 ATP 2 1 NADH兑换率兑换率 1：3 (或或2)2 ATP2 (3ATP或或2 ATP )三羧酸循环：三羧酸循环：2 1 GTP 2 3 NADH 2 1 FADH22 1 ATP2 9 ATP2 2ATP兑换率兑换率 1：3兑换率兑换率 1：2丙酮酸氧化：丙酮酸氧化：2 1NADH兑换率兑换率 1

12、：32 3 ATP总计：总计：38 ATP 或或 36 ATP 1.糖异生糖异生 糖异生是指从非糖物质合成葡萄糖的过程。糖异生是指从非糖物质合成葡萄糖的过程。三、糖的合成代谢 糖原或淀粉糖原或淀粉1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖6-磷酸果糖磷酸果糖1，6-二磷酸果糖二磷酸果糖3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮2磷酸烯醇丙酮酸磷酸烯醇丙酮酸2丙酮酸丙酮酸葡萄糖葡萄糖己糖激酶己糖激酶果糖果糖激酶激酶二磷酸果糖二磷酸果糖磷酸酯酶磷酸酯酶丙酮酸丙酮酸激酶激酶丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶6-磷酸葡萄糖磷酸酯酶磷酸葡萄糖磷酸酯酶6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖2草酰乙酸草酰乙酸PEP羧激酶羧激酶糖糖酵酵解解与与

13、糖糖异异生生的的关关系系图图1糖异生的前体糖异生的前体凡是能生成丙酮酸的物质都可以变成葡萄糖。凡是能生成丙酮酸的物质都可以变成葡萄糖。例如三羧酸循环的中间物，柠檬酸、异柠檬酸、例如三羧酸循环的中间物，柠檬酸、异柠檬酸、-酮戊二酸、琥珀酸、延胡索酸和苹果酸都酮戊二酸、琥珀酸、延胡索酸和苹果酸都可以转变成草酰乙酸而进入糖异生途径。可以转变成草酰乙酸而进入糖异生途径。 大多数氨基酸是生糖氨基酸，它们可转化成丙大多数氨基酸是生糖氨基酸，它们可转化成丙酮酸、酮酸、-酮戊二酸、草酰乙酸等三羧酸循环酮戊二酸、草酰乙酸等三羧酸循环中间物参与糖异生途径。中间物参与糖异生途径。猛烈运动时产生的大量乳酸会迅速分散到

14、猛烈运动时产生的大量乳酸会迅速分散到血液，随血流流至肝脏，先氧化成丙酮酸，血液，随血流流至肝脏，先氧化成丙酮酸，再经过糖异生作用转变为葡萄糖，进而补再经过糖异生作用转变为葡萄糖，进而补充血糖，也可重新合成肌糖原被储存起来。充血糖，也可重新合成肌糖原被储存起来。这一乳酸这一乳酸葡萄糖的循环过程称为葡萄糖的循环过程称为CoriCori循环。循环。 2Cori循环循环3糖异生的意义：糖异生的意义：一维持血糖浓度恒定一维持血糖浓度恒定 二补充肝糖原二补充肝糖原 三调理酸碱平衡乳酸异生为糖三调理酸碱平衡乳酸异生为糖 2. 糖原的合成糖原的合成 1定义定义 葡萄糖、半乳糖和果糖等在体内相应酶的葡萄糖、半乳糖和果糖等在体内相应酶的作用下合成糖原的过程。作用下合成糖原的过程。 2合成部位合成部位 组织定位：主要在肝脏、肌肉组织定位：主要在肝脏、肌肉 细胞定位：胞液细胞定位：胞液3糖原合成的意义：糖原合成的意义：1、有效调理血糖浓度、有效调理血糖浓度 2、合理储存能源、合理储存能源血糖80-120毫克%四、血 糖 胰岛素下调胰岛素下调胰高血糖素上调胰高血糖素上调肾上腺素上调肾上腺素上调糖皮质激素上调。糖皮质激素上调。 二肌糖原的分解 由于肌肉组织中不存在葡萄糖由于肌肉组织中不存在葡萄糖-6-6-磷酸酶，磷酸酶，所以生成的所