糖的有氧氧化

1、2020 学年度第学期教师课时授课教案学科系：医学院授课教师：专业：临床科 目：生物化学课 题糖白氧氧化课 型理论授课时间授课班级主要教学内容1 .糖有氧氧化的反应过程2 .三竣酸循环的特点3 .糖白氧氧化的生理意义教学目标1 .掌握糖有氧氧化的概念及生理意义2 .熟悉糖有氧氧化的反应过程3 .学会从机体从整体水平调节血糖水平的机制4 .具有运用糖代谢知识解释血糖水平异常的能力教学重点1 .糖有氧氧化的概念及生理意义2 .糖有氧氧化的反应过程3 .三竣酸循环的特点教学难点糖有氧氧化的反应过程课外作业名词解释：糖的有氧氧化问答：简述糖醉解和有氧氧化概念，比较糖醉解和有氧氧化？备注教研室主任签字：

2、学科系系办主任签字:年 月 日年 月 日第六章糖代谢第二节糖的有氧氧化葡萄糖或糖原在有氧条件下彻底氧化成 CO2和h2o并释放大量 能量的过程称为糖的有氧氧化(aerobic oxidation)。有氧氧化是糖分 解代谢的主要方式。一、有氧氧化的反应过程糖的有氧氧化可分为三个阶段：第一阶段为葡萄糖或糖原在胞质 中，经糖酵解途径转变成丙酮酸；第二阶段是丙酮酸进入线粒体，氧 化脱竣生成乙酰CoA;第三阶段是乙酰CoA进入三竣酸循环，彻底 氧化为CO2ffi h2o。1 .糖酵解途径 此阶段与糖酵解生成丙酸的反应过程基本相同。 所不同的是，在有氧条件下，3磷酸甘油醛氧化产生的NADH+H +不 再用

3、于将丙酸还原成乳酸，而是进人线粒体，氧化生成 匕0,并释放 能量。COOHIc=o1CH3丙明酸2 .丙酮酸氧化脱竣生成乙酰CoA糖酵解途径生成的丙酮酸由胞 质进入线粒体，在丙酮酸脱氢酶复合体的催化下，进行氧化脱竣反应, 并与辅酶A结合生成乙酰CoA。此为不可逆反应。NA0+ NADH+H*COA 一»= » CH3C0-SCnA+CO2 内耐酸脱氧离复合体乙酰CM丙酮酸脱氢酶复合体由三种酶蛋白和五种辅助因子组成(表6-1)该复合体的五种辅助因子均含有维生素，当这些维生素缺乏时可导致糖代谢障碍。3 .乙酰CoA进入三竣酸循环 三竣酸循环(tricarboxylic acid

4、 cyeleTCA循环)亦称柠檬酸循环，是指由乙酰 CoA与草酰乙酸缩合成含 有3个竣基的柠橡酸开始，经过一系列的反应，重新生成草酰乙酸的 循环过程。由于三竣酸循环的学说是由 Krebs正式提出，故此环又称 Krebs循环。反应过程如下：(1)乙酰CoA与草酰乙酸缩合成柠檬酸：在柠檬酸合酶催化下，1 分子乙酰CoA与1分子草酰乙酸缩合成柠檬酸，释放出1分子轴酶A缩合反应所需能量来自乙酰 CoA的高能硫酯键，此为不可逆反应CH?CO-SCoA+乙酰CoACH3-COOHCOCOOH草酰乙酸CH2COOHCOH -COOH | CHCOOH 柠愫酸(2)异柠檬酸的生成：在顺乌头酸的催化下，柠檬酸脱

5、水生成顺乌头酸，后者再加水生成异柠檬酸H jL-CTOO| M-COO(3)异柠檬酸氧化脱竣生成 -酮戊二酸：在异柠檬酸脱氢酶催化下, 异柠檬酸脱氢、脱竣生成 -酮戊二酸，脱下的氢由NAD +接受，生成NADH+H +,反应不可逆。这是三竣酸循环过程中的第一次氧化脱竣二酸脱氢酶复合体催化下氧化脱竣生成含高能硫酯键的琥珀酰CoAC(MJ-IC=OICH、Il.CH,ICOOa-酮戊二般NAD- NADH-©其反应过程与丙酮酸氧化脱竣反应相似，反应不可逆。这是三竣酸循 环反应中的第二次氧化脱发反应。O-C'-SCoAICH，ICH.ICOO"厩珈ftCM第二次脱氢脱樱反

6、应, 由一酮戊二酸脱氢 酶复合体催化(5)琥珀酰CoA生成琥珀酸：琥珀酰CoA在琥珀酰CoA合成酶催化下，其高能硫酯键水解释放出辅酶 A,能量转移给GDP生成GTP, 后者再将其高能磷酸基转移给 ADP使之生成ATP,瑰珀酰CoA生成 琥珀酸。这是三酸循环中唯一直接生成高能磷酸键的反应，属于底物水平磷酸化O=C-SCoA CDP+Pi GTP C00I K /1CH; W -泅1 一- lu KoA-SHCH、洒IkCOO'4COO-MlftCoA琥懒三陵酸循环中唯一的一 次底物水平磷酸化，由 琥珀酸脱氢酶催化(6)延胡索酸的生成：琥珀酸在琥珀酸脱氢酶的催化下， 脱氢生成 延胡索酸，脱

7、下的氢由辅基 FAD接受。酶催化，琥珀酸脱氢酶存在于线 粒体内膜上，此反应电子直接交 给呼吸链(7)苹果酸的生成：在延胡索酸酶的催化下，延胡索酸加水生成苹果酸tC-HIH-CtCOO延别索极延胡索酸酶催化的可逆反应Ct I HO-C-JI t u-c-tiICOO事果懒(8)草酰乙酸的再生成：苹果酸在苹果酸脱氢酶催化下，脱氢生成草酰乙酸，脱下的氢由其辅酶 NAD +接受。再生的草酰乙酸进入下一白苹果酸月酶催化COOC-O I工一 cooCOO HC 工-HH-C-HC00隼T第NAD* NADuCtj*)第四次脱氢再次生酰乙酸,次循环三竣酸循环的过程(图6-3)CO SCoANADH+H异柠檬

8、酸苹果酸虢用帙CqA合成陶NADH+H隼果酸脱勾酹FADHNADH+H*CoASHCoASHoASH . ,X柠球酸含梅Q胤玲头酸梅舁打镒旭脱氢防 。用戊一席陵履检灯台体图6-3 三竣酸循环二、三竣酸循环的特点1 .三竣酸循环是在有氧条件下进行的不可逆反应柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶、a-酮戊二酸脱氢酶复合体催化的反应均为不可逆反 应，这3种酶是三酸循环的关键酶。2 .三竣酸循环是机体主要的产能途径 1分子乙酰CoA在三竣酸 循环中每循环一次，有4次脱氢反应，2次脱竣反应，共生成3分子 NADH+H +和1分子FADH2O这些氢进入呼吸链氧化， NADH+H + 的氢传递给氧时，可生成2.5分子

9、ATP; FADH2的氢传递给氧时，可 生成1.5分子ATP,加上底物水平磷酸化，共生成10分子ATP。3 .三竣酸循环中间物质需要不断补充理论上三竣酸循环的中间产物不被消耗，但由于体内各代谢途径是相互联系的，有些中间产物经常脱离循环进入其他代谢途径，如草酰乙酸可转变为天冬氨酸、 生酮戊二酸可转变为谷氨酸等，故该循环的中间产物需要不断补充。 最常见的补充方式是丙酮酸竣化生成草酰乙酸。反应式如下 ：COOHIC 0 +CO-iICHj丙酮酸2HCHCOOHCOOH草酰乙酸三、糖有氧氧化的生理意义1 .糖的有氧氧化是机体获得能量的主要方式1mol葡萄糖经有氧氧化可净生成30俄32） mol ATP

10、 （表6-2）。囊6=2勖曲糖有氧#13t 中 ATP的生成_鹿庾过密辅酹ATPAB.515能萄糖k &磷幡前的糖-1小硝酸果栩a H6-二磷酸果耕-12n上瞬暇时谢解2 乂】3 硝襦甘油窿NARY 胞 SB25( 13)x2*2xL工二国酸甘岫酸-螃限1才油幡x22 m璘酸稀配式丙酮酸* 2耳丙酮陋1x2第理2 X内酮酸* 2x乙帷Cn汽W门浅粒体2.5x2第三阶段2xk柠衡段3 2Moi丽比二版NLDY线触体）2Jx22xa-丽戊二一酸f之父虢珀酰CnA线粒悻i25x22 X稹珀厥CoA * 2 X耽珀酸1x22 x联昭酸+ 2 k延胡索酶1 4 m鳞粒体）1.5x22m率来横萌酰乙诲、*“*低针体2J x2一计制或32破将atp e枷&量取决fMRhH+H*避人t|岫体的T 柳 ML*2 .三竣酸循环是糖、脂肪、蛋白质在体内彻底氧化的共同途径糖、脂肪和蛋白质在体内氧化后均可生成乙酰 CoA,进入三竣酸循环 的乙