第六章糖代谢生物化学ppt课件

1、 第六章第六章 糖代谢糖代谢n多糖和低聚糖的酶促降解多糖和低聚糖的酶促降解n糖的分解代谢糖的分解代谢糖酵解、三羧酸循环糖酵解、三羧酸循环n 和磷酸戊糖途径和磷酸戊糖途径n糖的合成代谢糖的合成代谢单糖、蔗糖和多糖合单糖、蔗糖和多糖合n 成成一多糖和低聚糖的酶促降解一多糖和低聚糖的酶促降解 水解的键 作用方式 产物 -淀粉酶 -1,4糖苷键 任何位置 麦芽糖、葡萄糖、 麦芽三糖、 -糊精 -淀粉酶 -1,4糖苷键 非复原性端 麦芽糖、 -极限糊精 -淀粉酶 -1,4糖苷键 非复原性端 葡萄糖 -1,6糖苷键 R-酶 -1,6糖苷键 纤维素酶 -1,4糖苷键 纤维二糖、葡萄糖双糖的酶促降解双糖的酶促

2、降解 蔗糖蔗糖+H2O 葡萄糖葡萄糖+果糖果糖蔗糖酶蔗糖酶麦芽糖麦芽糖+H2O 2 葡萄葡萄糖糖麦芽糖酶麦芽糖酶乳糖乳糖 +H2O 葡萄糖葡萄糖+半乳半乳糖糖-半乳糖苷酶半乳糖苷酶二糖的分解代谢二糖的分解代谢生物体内葡萄糖糖原的分解主要有三条途径：生物体内葡萄糖糖原的分解主要有三条途径：动物体内的分解代谢动物体内的分解代谢: :1. 1. 无无O2O2情况下，葡萄糖情况下，葡萄糖G G丙酮酸丙酮酸PyrPyr 乳乳酸酸LacLac2. 2. 有有O2O2情况下，情况下，G CO2 + H2OG CO2 + H2O经三羧酸循环经三羧酸循环3. 3. 有有O2O2情况下，情况下，G CO2 + H

3、2OG CO2 + H2O经磷酸戊糖途径经磷酸戊糖途径植物体植物体: :生醇发酵及乙醛酸循环生醇发酵及乙醛酸循环? 定义定义? 反响部位反响部位? 过程过程? 特点特点? 意义意义糖的无氧氧化糖的无氧氧化一、糖的无氧分解一、糖的无氧分解一定义：在无氧的条件下，葡萄糖或糖原一定义：在无氧的条件下，葡萄糖或糖原分解成丙酮酸，进而复原为乳酸并释放少量能分解成丙酮酸，进而复原为乳酸并释放少量能量的过程称为糖的无氧分解。这一过程与酵母量的过程称为糖的无氧分解。这一过程与酵母菌使糖发酵的过程类似，又称为糖酵解，简称菌使糖发酵的过程类似，又称为糖酵解，简称EMPEMP途径。途径。二反响部位：细胞液胞浆二反响

4、部位：细胞液胞浆E：Embden；M: Meyerhof；P: Parnas(三三)反响过程反响过程 第一阶段：葡萄糖的活化第一阶段：葡萄糖的活化葡萄糖或糖原葡萄糖或糖原3步或步或4步步 1 1，6 6二磷酸果糖二磷酸果糖 第二阶段：糖的裂解阶段第二阶段：糖的裂解阶段1 1，6 6二磷酸果糖二磷酸果糖两分子的磷酸丙糖两分子的磷酸丙糖2步步第三阶段：产能阶段第三阶段：产能阶段两分子的两分子的3 3磷酸甘油醛磷酸甘油醛两分子丙酮酸两分子丙酮酸6步步1 1、葡萄糖的磷酸化、葡萄糖的磷酸化第一阶段：第一阶段： 葡萄糖葡萄糖glucose(G) 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 glucose-6-phosph

5、ateATPATPATPADPADPP P己糖激酶是糖酵解途径的第一个限速酶己糖激酶是糖酵解途径的第一个限速酶 限速酶限速酶 / 关键酶关键酶 (rate-limiting enzyme / key enzyme)1 1、催化非平衡反响、催化非平衡反响特点特点2 2、催化效率低、催化效率低3 3、受激素或代谢物的调理、受激素或代谢物的调理4 4、常是在整条途径中、常是在整条途径中 催化初始反响的酶催化初始反响的酶5 5、活性的改动可影响整个、活性的改动可影响整个 反响体系的速度和方向反响体系的速度和方向葡萄糖磷酸化反响的意义葡萄糖磷酸化反响的意义1 1、葡萄糖磷酸化后容易参与反响、葡萄糖磷酸化

6、后容易参与反响2 2、磷酸化的葡萄糖有防止胞内葡萄、磷酸化的葡萄糖有防止胞内葡萄糖外渗的作用；糖外渗的作用；3 3、为后续进展的底物程度磷化贮备、为后续进展的底物程度磷化贮备了磷酸基团。了磷酸基团。2 2、磷酸己糖异构化、磷酸己糖异构化glucose-6-phosphate(G-6-Pfructose-6-phosphate(F-6-PP3 3、1,6-1,6-二磷酸果糖的生成二磷酸果糖的生成磷酸果糖激酶是糖酵解途径的最重要的限速酶磷酸果糖激酶是糖酵解途径的最重要的限速酶ATPATPADPADPP(fructose-1,6-diphosphate磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶己糖激酶己糖激酶磷酸己糖

7、磷酸己糖异异 构构 酶酶葡葡萄萄糖糖6磷酸果糖磷酸果糖6磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖1，6二磷酸果糖二磷酸果糖ATP ADPATP磷酸化酶磷酸化酶糖糖 原原1磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖磷酸果糖磷酸果糖变变 位位 酶酶ADP己糖激酶己糖激酶磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶ATPATP4 4、1,6-1,6-二磷酸果糖的裂解二磷酸果糖的裂解第二阶段：第二阶段：CHOCH2OPCCHCH2OCOHOPHOHH1,6-1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛fructose-1,6-diphosphate5 5、磷酸丙糖的同分异构化、磷酸丙糖的同分异构化相当于相当于1,6-1,6-二

8、磷酸果糖裂解为两分子的二磷酸果糖裂解为两分子的3-3-磷酸甘油醛。磷酸甘油醛。(dihydroxyacetone phosphate)(glyceraldehyde 3-phosphate)6 6、3-3-磷酸甘油醛氧化为磷酸甘油醛氧化为1,3-1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸第三阶段：第三阶段：CHOHCH2OCHOPCHOHCH2OCOOPP+NAD+Pi+NADH+H+H H3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛1 1，3-3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸这是糖酵解过程中独一一步脱氢反响这是糖酵解过程中独一一步脱氢反响(1,3-diphosphoglycerate)7 7、高能磷酸基团的转移、高能磷酸

9、基团的转移糖酵解中第一次底物程度磷酸化，糖酵解中第一次底物程度磷酸化，1 1分子葡萄糖产生分子葡萄糖产生2 2分子分子ATPATP+ ADP+ ATPATP(3-phosphoglycerate)8 8、3-3-磷酸甘油酸异构为磷酸甘油酸异构为2-2-磷酸磷酸甘油酸甘油酸(2-phosphoglycerate)9 9、磷酸烯醇式丙酮酸的生成、磷酸烯醇式丙酮酸的生成(phosphoenolpyruvate)1010、丙酮酸的生成、丙酮酸的生成糖酵解中第二次底物程度磷酸化，糖酵解中第二次底物程度磷酸化，丙酮酸激酶是第三个限速酶丙酮酸激酶是第三个限速酶1 1分子葡萄糖产生分子葡萄糖产生2 2分子分子

10、ATPATPADPATPATP(enolpyruvate)11、自发反响、自发反响(enolpyruvate)(pyruvate)2ATP2ATP3-3-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丙酮酮酸酸烯醇式丙酮酸烯醇式丙酮酸丙酮酸激酶丙酮酸激酶丙酮酸激酶丙酮酸激酶2ADP烯醇化酶烯醇化酶磷酸甘油磷酸甘油酸变位酶酸变位酶磷酸甘油磷酸甘油酸激酶酸激酶磷酸甘油磷酸甘油酸脱氢酶酸脱氢酶NAD+PiNADH+H+2ATP2ADP2ATP己糖激酶己糖激酶ADPATP 葡萄糖葡萄糖6-6-磷酸葡

11、萄糖磷酸葡萄糖磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶ADPATP1,6-1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖磷酸葡萄糖异构酶磷酸葡萄糖异构酶6-6-磷酸果糖磷酸果糖变位酶变位酶2-2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2ATP丙酮酸激酶丙酮酸激酶2ADP丙酮酸丙酮酸2ATP2ADP3-3-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烯醇化酶烯醇化酶磷酸甘油磷酸甘油醛脱氢酶醛脱氢酶1,3-1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸NAD+NADH+H+醛缩酶醛缩酶3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮乳酸乳酸无无氧氧丙酮酸脱羧酶丙酮酸脱羧酶乙醛乙醛乙醇乙醇无无氧氧CO2糖原糖原1-1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖己糖激酶己糖激

12、酶丙酮酸激酶丙酮酸激酶磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶ATPATP2ATP2ATP2NADH+H+ 酵解与发酵的比较酵解与发酵的比较C6H12O6 2CH3COCOOH 葡萄糖葡萄糖 丙酮酸丙酮酸2NAD+ 2(NADH+H+ ) 2(NADH+H+)2NAD+ 2CH3CH(OH)COOH(乳酸乳酸)2NAD+ 2(NADH+H+ )人与动物人与动物 2CH3CH2OH(乙醇乙醇)2CO22CH3CHO(乙醛乙醛)植物与酵母植物与酵母糖酵解的反响特点糖酵解的反响特点n1 1、整个过程无氧参与；、整个过程无氧参与；n2 2、三个限速酶；、三个限速酶；n3 3、从葡萄糖开场净生成、从葡萄糖开场净生成2

13、2分子分子ATPATP，n 从糖原开场净生成从糖原开场净生成3 3分子分子ATPATP；n4 4、一次脱氢辅酶为、一次脱氢辅酶为NADNAD，生成的，生成的NADHNADHH H中的中的2H2H最后又交给丙酮酸最后又交给丙酮酸生成了乳酸。生成了乳酸。 糖酵解的意义糖酵解的意义1 1、是生物体对不良环境条件的一种顺应才干；、是生物体对不良环境条件的一种顺应才干；2 2、是红细胞和某些组织细胞的主要供能方式；、是红细胞和某些组织细胞的主要供能方式；3 3、在工业、农牧业消费中具有重要的实际意义。、在工业、农牧业消费中具有重要的实际意义。肌肉收缩与糖酵解供能肌肉收缩与糖酵解供能肌肉内ATP含量很低；

14、 糖酵解意义糖酵解意义结论：结论： 糖酵解为肌肉收缩迅速提供能糖酵解为肌肉收缩迅速提供能量量肌肉中磷酸肌酸储存的能量肌肉中磷酸肌酸储存的能量可供肌肉收缩所急需的化学能可供肌肉收缩所急需的化学能; ; (4)(4)即使氧不缺乏，葡萄糖进展有氧氧化即使氧不缺乏，葡萄糖进展有氧氧化的过程比糖酵解长得多的过程比糖酵解长得多, ,来不及满足需求来不及满足需求。背景：猛烈运动时：背景：猛烈运动时：(3)(3)肌肉部分血流缺乏，处于相对缺氧形状肌肉部分血流缺乏，处于相对缺氧形状; ;初到高原与糖酵解供能初到高原与糖酵解供能人初到高原，高原大气压低，易缺氧糖酵解意义糖酵解意义机体加强糖酵解以机体加强糖酵解以顺

15、应高原缺氧环境顺应高原缺氧环境海拔海拔 5000米米背景：背景：结论：结论：某些病理形状与糖酵解供能某些病理形状与糖酵解供能 某些病理情况下某些病理情况下机体主要经过糖酵解机体主要经过糖酵解获得暂时能量。获得暂时能量。糖酵解意义糖酵解意义严重贫血严重贫血大量失血大量失血呼吸妨碍呼吸妨碍肺及心血管肺及心血管等疾病等疾病 无线粒体，无线粒体，无法经过氧化磷酸化获得能量无法经过氧化磷酸化获得能量糖酵解意义糖酵解意义 代谢极为活泼，即使代谢极为活泼，即使不缺氧不缺氧, ,也常由糖酵解提供也常由糖酵解提供部分能量。部分能量。成熟红细胞：成熟红细胞：视网膜、神经、白细胞、视网膜、神经、白细胞、骨髓、肿瘤细

16、胞等骨髓、肿瘤细胞等: :视网膜视网膜某些组织细胞与糖酵解供能某些组织细胞与糖酵解供能在工业、农牧业消费中具有重要的实际意义在工业、农牧业消费中具有重要的实际意义n酒n酸奶n泡菜n饲料课堂小结课堂小结反响的条件：反响的条件：无氧或缺氧无氧或缺氧反响的部位：反响的部位：细胞的胞浆细胞的胞浆反响的底物：反响的底物：葡萄糖葡萄糖/ /糖原糖原反响的产物：反响的产物：反响的特点：反响的特点：乳酸、乳酸、ATPATP一次脱氢一次脱氢二次底物磷酸化二次底物磷酸化生理意义：生理意义：定义定义思索题思索题 写出糖酵解的反响过程，标出脱氢、产能的部位，指出限速酶二 糖的有氧氧化 (aerobic oxidati

17、on)? 概念概念? 反响部位反响部位? 过程过程? 特点特点? 意义意义 糖的有氧氧化糖的有氧氧化一定义：葡萄糖在有氧的条件下彻一定义：葡萄糖在有氧的条件下彻底氧化生成底氧化生成CO2、H2O和大量和大量ATP的的代谢过程，称为糖的有氧氧化。代谢过程，称为糖的有氧氧化。二反响部位：二反响部位： 细胞液和线粒体细胞液和线粒体有氧氧化是糖氧化的主要方式，绝大多数组有氧氧化是糖氧化的主要方式，绝大多数组织细胞都经过有氧氧化获得能量。织细胞都经过有氧氧化获得能量。C6H12O6 + 6O2 6 CO2 + 6 H2O + 36/38 ATPC6H12O6 + 6O2 6 CO2 + 6 H2O +

18、36/38 ATP糖有氧氧化概略糖有氧氧化概略葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸丙酮酸丙酮酸乙酰乙酰CoACoACO2+H2O+ATP三羧酸循环三羧酸循环糖的有氧氧化糖的有氧氧化乳酸乳酸糖酵解糖酵解线粒体内线粒体内胞浆胞浆糖的有氧氧化与糖酵解糖的有氧氧化与糖酵解糖的有氧氧化与糖酵解糖的有氧氧化与糖酵解细胞细胞胞浆胞浆线粒体线粒体葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸乳酸乳酸( (糖酵糖酵解解) )葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸CO2+H2O+ATP(糖的有氧氧化糖的有氧氧化丙酮酸丙酮酸三反响分为三个阶段三反响分为三个阶段第一阶段：丙酮酸的生成在细胞液中进展第一阶段：丙酮酸的生成在细胞液中进展第二阶段：丙酮酸的氧化脱羧在线粒

19、体中第二阶段：丙酮酸的氧化脱羧在线粒体中葡萄糖葡萄糖2NAD2ADP2Pi2丙酮酸丙酮酸 2ATP2NADH2H第三阶段：三羧酸循环线粒体中第三阶段：三羧酸循环线粒体中丙酮酸的生成胞浆丙酮酸的生成胞浆葡萄糖葡萄糖 + NAD+ + 2ADP +2Pi + NAD+ + 2ADP +2Pi 2 2丙酮酸丙酮酸+ ATP + NADH+ + ATP + NADH+ H+ H+ 2 2丙酮酸丙酮酸进入线粒体进一步氧化进入线粒体进一步氧化2(NADH+ H+ )2(NADH+ H+ )2H2O + 6/8 ATP线粒体内膜上特异载体线粒体内膜上特异载体穿越系统穿越系统氧化呼吸链氧化呼吸链丙酮酸氧化脱羧

20、生成乙酰辅酶丙酮酸氧化脱羧生成乙酰辅酶ANAD+ NADH+H+ CH3COSCoAOCH3CCOOH丙酮酸丙酮酸乙酰乙酰CoA+ CoA-SH辅酶辅酶ASCoA+ C O2COO丙酮酸丙酮酸+ CoA-SH+ NAD+ 乙酰乙酰CoA + C O2 + NADH+H+ 丙酮酸丙酮酸脱氢酶系脱氢酶系丙酮酸脱氢酶系丙酮酸脱氢酶系3 3 种种 酶：酶： 丙酮酸脱羧酶丙酮酸脱羧酶(TPP(TPP、Mg2+)Mg2+) 二氢硫辛酸乙酰基转移酶二氢硫辛酸乙酰基转移酶( (硫辛酸、辅酶硫辛酸、辅酶A)A) 二氢硫辛酸脱氢酶二氢硫辛酸脱氢酶(FAD(FAD、NAD+)NAD+)6 6种辅助因子：种辅助因子：

21、 TPP TPP、 Mg2+ Mg2+、硫辛酸、辅酶、硫辛酸、辅酶A A、FADFAD、NAD+NAD+ 含含B1B1、泛酸、泛酸、B2 B2 、PPPP四种四种维生素维生素 乙酰辅酶乙酰辅酶A A进入三羧酸循环进入三羧酸循环 三羧酸循环三羧酸循环(tricarboxylic acid (tricarboxylic acid cyclecycle，TAC)TAC)又称柠檬酸循环又称柠檬酸循环(citric acid (citric acid cycle)/ Krebscycle)/ Krebs循环循环(Krebs cycle)(Krebs cycle)。 乙酰辅酶乙酰辅酶A A与草酰乙酸缩合成

22、含与草酰乙酸缩合成含3 3个羧基的柠檬酸开场，经过一系列代谢反个羧基的柠檬酸开场，经过一系列代谢反响，乙酰基被彻底氧化，草酰乙酸得以再响，乙酰基被彻底氧化，草酰乙酸得以再生的过程称为三羧酸循环。生的过程称为三羧酸循环。三羧酸循环三羧酸循环y 反响过程反响过程y 反响特点反响特点y 意意 义义三羧酸循环的反响过程三羧酸循环的反响过程一缩合反响一缩合反响二柠檬酸异构化生成异柠檬酸二柠檬酸异构化生成异柠檬酸三异柠檬酸氧化脱羧生成三异柠檬酸氧化脱羧生成-酮戊二酸酮戊二酸四四-酮戊二酸氧化脱羧生成琥珀酰酮戊二酸氧化脱羧生成琥珀酰CoA五琥珀酰五琥珀酰CoA水解生成琥珀酸水解生成琥珀酸六琥珀酸脱氢生成延胡

23、索酸六琥珀酸脱氢生成延胡索酸七延胡索酸加水生成苹果酸七延胡索酸加水生成苹果酸八草酰乙酸的再生八草酰乙酸的再生CH3 CSCoA+CH2OOCCOOHCH2COOH柠檬酸柠檬酸合成酶合成酶HOCCOOHCH2COOHCH2COOHHSCoAH2OHHHHCH2COOHO柠檬酸柠檬酸合成酶合成酶乙酰乙酰CoA草酰乙酸草酰乙酸柠檬酸柠檬酸HSCoA一缩一缩 合合 反反 应应柠檬酸合成酶是三羧酸循环的第一个限速酶柠檬酸合成酶是三羧酸循环的第一个限速酶H2O(citrate)HHHHHH二柠檬酸异构化为异柠檬酸二柠檬酸异构化为异柠檬酸HOCCOOHCHCOOHCH2COOHHCCOOHCHCOOHCHC

24、OOHCHCOOHCH2COOHCH2COOHHOH2OH2O顺乌头酸酶顺乌头酸酶顺乌头酸酶顺乌头酸酶HOHH2OHOHH2O柠檬酸柠檬酸顺乌头酸顺乌头酸异柠檬酸异柠檬酸(isocitrate)(citrate)HOH三异柠檬酸生成三异柠檬酸生成-酮戊二酸酮戊二酸CHCOOHCHCOOHCH2COOHCCOOHCHCOOHCH2COOHHO异柠檬酸异柠檬酸HOCH2CHCOOHCH2COOHOHCOONAD+NADH+H+异柠檬酸脱氢酶异柠檬酸脱氢酶CO2CO2草酰琥珀酸草酰琥珀酸-酮戊二酸酮戊二酸 这是三羧酸循环的第一次氧化脱羧反这是三羧酸循环的第一次氧化脱羧反响，异柠檬酸脱氢酶是第二个限速

25、酶。响，异柠檬酸脱氢酶是第二个限速酶。异柠檬酸脱氢酶异柠檬酸脱氢酶异柠檬酸脱氢酶异柠檬酸脱氢酶HH(- ketoglutarate)四四 -酮戊二酸氧化脱羧反响酮戊二酸氧化脱羧反响CH2CHCOOHCH2COOHO-酮戊二酸酮戊二酸CH2CH2COOH+HSCoACOSCoA琥珀酰琥珀酰CoANAD+NADH+H+CO2-酮戊二酸脱氢酶复合体酮戊二酸脱氢酶复合体-酮戊二酸脱氢酶复合体酮戊二酸脱氢酶复合体 这是三羧酸循环的第二次氧化脱羧这是三羧酸循环的第二次氧化脱羧 反响，反响， -酮戊二酸脱氢酶复合体是第三个限速酶。酮戊二酸脱氢酶复合体是第三个限速酶。COOCO2H HHH(succinyl

26、CoA)五琥珀酸的生成五琥珀酸的生成CH2CH2COOHCOSCoA琥珀酰琥珀酰CoAGDP+Pi+GTPCoASHCH2COOHCH2COOH琥珀酸琥珀酸琥珀酰琥珀酰CoA合成酶合成酶这是三羧酸循环的独一一次底物这是三羧酸循环的独一一次底物程度磷酸化。程度磷酸化。GTP + ADPATPGTP(succinate)HH六延胡索酸的生成六延胡索酸的生成CHCOOHCHCOOH琥珀酸琥珀酸+ FADCHCOOHCHCOOHHHHH+ FADH2H2延胡索酸延胡索酸琥珀酸脱氢酶琥珀酸脱氢酶(succinate)(fumarate)HOHH2O七苹果酸的生成七苹果酸的生成CHCOOHCHCOOH延胡

27、索酸延胡索酸H2OCHCOOHCHCOOHHOH延胡索酸酶延胡索酸酶苹果酸苹果酸+(fumarate)(malate)八草酰乙酸的再生八草酰乙酸的再生CHCOOHCCOOH苹果酸苹果酸OCCOOHCH2COOH草酰乙酸草酰乙酸NAD+NADH+H+HHOH苹果酸脱氢酶苹果酸脱氢酶HOHH H(malate)(oxaloacetate)柠檬柠檬 酸酸草酰乙酸草酰乙酸 乙酰CoACoAH2O顺乌头酸顺乌头酸 琥珀酰琥珀酰CoA 异柠檬酸异柠檬酸 H2OH2ONAD+NADH+H+CO2-酮戊二酸脱氢酶复合体-酮戊二酸脱氢酶复合体延胡索酸延胡索酸 苹果酸苹果酸 FADFADH2H2O草酰琥珀酸草酰琥

28、珀酸 CO2NAD+NADH+H+三羧酸循环三羧酸循环琥珀酸琥珀酸 GDPGTPATPNADH+H+NAD+-酮戊二酮戊二 酸酸CO2CO2H HH HH2H HNAD+NAD+NAD+FADATP四、反响特点四、反响特点1 1、需氧、需氧2 2、不可逆：三个限速酶、不可逆：三个限速酶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、一次底物程度磷酸化，磷酸化，4 4、共产生、共产生12molATP12molATP( (五五) )糖有氧氧化的生理意义糖有氧氧化的生理意义p 糖有氧氧化的根本生理功能是氧化供能。糖有氧氧化的根

29、本生理功能是氧化供能。p 糖有氧氧化是体内三大营养物质代谢糖有氧氧化是体内三大营养物质代谢的总枢纽。的总枢纽。p 糖有氧氧化途径与体内其他代谢途径糖有氧氧化途径与体内其他代谢途径有着亲密的联络。有着亲密的联络。糖有氧氧化过程中糖有氧氧化过程中ATPATP的生成的生成第一阶段：葡萄糖第一阶段：葡萄糖 2 2丙酮酸丙酮酸第二阶段：第二阶段：2 2丙酮酸丙酮酸 2 2乙酰乙酰CoACoA第三阶段：第三阶段：2 2乙酰乙酰CoA2CO2+4H2OCoA2CO2+4H2O 2ATP 糖糖 的的 有有 氧氧 氧氧 化化 底物磷酸化底物磷酸化 氧化磷酸化氧化磷酸化23ATP211ATP葡萄糖葡萄糖 6 CO

30、2+ 6H2O + ？mol ATP糖原中的糖原中的1mol葡萄糖葡萄糖 6 CO2+ 6H2O + ？mol ATP 36/38 ATP37/39 ATP22/3ATP2ATP-酮戊二酸酮戊二酸氨基酸、糖及脂肪代谢的联络氨基酸、糖及脂肪代谢的联络草酰乙酸草酰乙酸延胡索酸延胡索酸琥珀酰琥珀酰CoACoA柠檬酸柠檬酸乙酰乙酰CoA磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸甘油三酯甘油三酯葡萄糖或糖原葡萄糖或糖原磷酸丙糖磷酸丙糖乳酸乳酸丙酮酸丙酮酸酮体酮体磷酸甘油磷酸甘油脂肪酸脂肪酸乙酰乙酰乙酰乙酰CoAGlu Leu、Met、Ser、Thr、ValArgGlnHisPro Leu、Lys、Phe、Tyr、

31、TrpIleLeuTrpAsp、AsnPhe、TyrAla、CysGly、SerThr、Trp蛋白质蛋白质 三羧酸循环不仅是各种有机物质三羧酸循环不仅是各种有机物质氧化分解的共同途径、释放能量最多氧化分解的共同途径、释放能量最多的氧化分解阶段，而且架起了三大类的氧化分解阶段，而且架起了三大类物质相互转化、相互联络的桥梁。物质相互转化、相互联络的桥梁。 写出三羧酸循环的反响过程，标出脱写出三羧酸循环的反响过程，标出脱羧、脱氢、产能部位，指出限速酶及其调羧、脱氢、产能部位，指出限速酶及其调理物。理物。 小结：小结：前往前往第三节第三节 糖的合成代谢糖的合成代谢 一、光协作用一、光协作用 二、糖原合

32、成二、糖原合成 三、糖原异生作用三、糖原异生作用一、糖原的合成一、糖原的合成 糖原的知识糖原的知识 糖原的合成糖原的合成非复原端：多个非复原端：多个复原端复原端非复原端非复原端形形 状：树枝状状：树枝状分子量：分子量：1001000万万复原端：一个复原端：一个糖原的构造特点糖原的构造特点 部位：部位： 肝脏、肌肉组织等细胞的胞浆中肝脏、肌肉组织等细胞的胞浆中糖原合成糖原合成 定义：定义： 由单糖合成糖原的过程称由单糖合成糖原的过程称为糖原的合成为糖原的合成(glycogenesis)。 单糖单糖: 葡萄糖葡萄糖(主要主要)、果糖、半乳糖、果糖、半乳糖等等(1)葡萄糖磷酸化生成葡萄糖磷酸化生成6

33、-磷酸葡萄磷酸葡萄糖糖ATPADP 葡萄糖激酶葡萄糖激酶Mg2+葡萄糖葡萄糖(glucose)OHHHHOHOHHOHOHCH2OH6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖(glucose-6-phosphate)OHHHHOHOHHOHOHCH2OPO3H2葡萄糖葡萄糖 + ATP 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖+ADP6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖(2)6-磷酸葡萄糖转变为磷酸葡萄糖转变为1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖OHOHOPOHOCH2OHOHOHO1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖(glucose-1-phosphate)磷酸葡萄糖变位酶磷酸葡萄糖变位酶POOHOHOOCH2OHOHOHOH6-磷酸

34、葡萄糖磷酸葡萄糖(glucose-6-phosphate)(3)尿苷二磷酸葡萄糖的生成尿苷二磷酸葡萄糖的生成OHHHHOHOHHOHOCH2OHPOOHOH1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖(glucose-1-phosphate)UTPUTPOHHHHOHOHHOHOCH2OHPOOHO尿苷POOHO尿苷二磷酸葡萄糖尿苷二磷酸葡萄糖(UDPG)(uridine diposphate glucose)PPiPPiUDPGUDPG焦磷酸化酶焦磷酸化酶UTP+1-UTP+1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 UDPG+ PPi UDPG+ PPiH2O2Pi(4)UDPG中的葡萄糖衔接到糖原引物中的葡萄糖衔接到糖原引物

35、上上尿苷PPOHHHHOHOHHOHCH2OH尿苷二磷酸葡萄糖尿苷二磷酸葡萄糖(UDPG)ROHOOHHHHOHHOHCH2OHOOHHHHOHHOHCH2OH糖原引物糖原引物(Gn)(glycogen primer)ROOOHHHHOHHOHCH2OHOOHHHHOHHOHCH2OHOHHHHOHOHHOHCH2OH糖原合酶糖原合酶糖原糖原(Gn+1)(glycogen)UDP(5)分支酶催化糖原不断构成新分支链分支酶催化糖原不断构成新分支链糖原引物糖原引物糖原合酶糖原合酶分枝酶分枝酶糖原合成的限速酶糖原合成的限速酶1218G糖原合成图糖原合成图 耗费能量耗费能量 需求引物需求引物 非复原端

36、非复原端葡萄糖葡萄糖1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖糖原糖原(14和和16葡萄葡萄糖单位糖单位)6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖ATPATPADPADPUDPGUDPGUTPUTPPPiPPi糖原糖原(14葡萄糖单位葡萄糖单位)糖原引物糖原引物UDPUDP前往二、糖异生作用二、糖异生作用gluconeogenesisZ 概 念Z 过 程Z 意 义糖异生作用的概念糖异生作用的概念 定义： 由非糖物质转变为葡萄糖或糖原的过程称为糖异生作用。 原料： 生糖氨基酸、丙酮酸、乳酸、甘油及三羧酸循环中的有机酸 部位： 肝脏主要及肾脏饥饿时糖异生作用的过程糖异生作用的过程D 根本上是糖酵解的逆过程D 跨越三个能障D (en

37、ergery barrier) D 跨越一个膜障D (membrane barrier)糖糖 酵酵 解解 过过 程程葡萄糖葡萄糖6-磷酸果糖磷酸果糖 磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛2 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2丙酮酸丙酮酸6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖ADPATP1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖ADPATP21,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸2Pi2NADH+ 2H+2NAD+2 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2ADP2ATP2磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸2H2O2烯醇式丙酮酸烯醇式丙酮酸2ADP2ATP2乳酸乳酸三个不可逆过程三个不可逆过程6-磷酸葡萄糖的水解磷酸葡萄糖的水解葡萄糖

38、葡萄糖 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖ATP ADP糖的分解代谢糖的分解代谢葡萄糖激酶葡萄糖激酶(肝肝)H3PO4 H2O糖的异生作用糖的异生作用葡萄糖葡萄糖-6-磷酸酶磷酸酶肝肝底物循环底物循环1,6-二磷酸果糖的水解二磷酸果糖的水解6-磷酸果糖磷酸果糖 1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖ATP ADP糖的分解代谢糖的分解代谢磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1H3PO4 H2O糖的异生作用糖的异生作用果糖二磷酸酶果糖二磷酸酶-1底物循环底物循环丙酮酸转变为草酰乙酸丙酮酸转变为草酰乙酸丙酮酸丙酮酸 + CO2 + ATP + CO2 + ATP 草酰乙酸草酰乙酸 + ADP + Pi + ADP + PiCH3

39、C=OCOOH+ CO2 +ATP+ CO2 +ATPCOOHCH2C=OCOOH+ ADP + Pi+ ADP + Pi丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶生物素、生物素、Mg 2+草酰乙酸转变为磷酸烯醇式丙酮草酰乙酸转变为磷酸烯醇式丙酮酸酸草酰乙酸草酰乙酸 + GTP + GTP 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 + GDP + CO2 + GDP + CO2COOHCH2C=OCOOH 草酰乙酸草酰乙酸 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸PO3H2OCOOHCCH2GDPGDPGTPGTPCO2CO2磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶羧激酶丙酮酸羧化支路丙酮酸羧化支路丙酮酸丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式