糖类代谢新学习教案

1、会计学1糖类糖类(tn li)代谢新代谢新第一页，共79页。TCA第2页/共79页第二页，共79页。二、糖的生物(shngw)合成和降解UDPGADPG（一）葡萄糖的活化(huhu)形式第3页/共79页第三页，共79页。第4页/共79页第四页，共79页。（三）淀粉代谢（三）淀粉代谢第5页/共79页第五页，共79页。第6页/共79页第六页，共79页。第7页/共79页第七页，共79页。合成合成(hchng) 纤维素合酶纤维素合酶（四）纤维素代谢（四）纤维素代谢(dixi)纤维素纤维素是一类(y li)糖苷转移酶(glycosyltransferase，GT)，分解分解 低等生物中的酶低等生物中的酶

2、（C1、C2酶和葡萄糖苷酶）第8页/共79页第八页，共79页。三、糖酵解（Glycolysis）第9页/共79页第九页，共79页。（一）糖酵解过程(guchng)P葡萄糖葡萄糖-6-P第10页/共79页第十页，共79页。P葡萄糖-6-PP果糖(gutng)-6-P第11页/共79页第十一页，共79页。果糖(gutng)-6-PPPP果糖(gutng)-1，6-2P第12页/共79页第十二页，共79页。3-磷酸甘油醛磷酸(ln sun)二羟丙酮PP果糖(gutng)-1，6-2PPP第13页/共79页第十三页，共79页。PPP1，3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油醛Pi第14页/共79页第十四页，共7

3、9页。PP1，3-二磷酸甘油酸P3-磷酸甘油酸第15页/共79页第十五页，共79页。P3-磷酸甘油酸P2-磷酸甘油酸第16页/共79页第十六页，共79页。P2-磷酸甘油酸磷酸(ln sun)烯醇式丙酮酸（PEP）P第17页/共79页第十七页，共79页。磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）P丙酮酸第18页/共79页第十八页，共79页。葡萄糖-6-P葡萄糖果糖-6-P果糖-1，6-2P3-磷酸甘油醛磷酸二羟丙酮Pi1，3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸(ln sun)烯醇式丙酮酸（PEP）2-磷酸(ln sun)甘油酸第19页/共79页第十九页，共79页。糖酵解途径的生化(shn hu)历程第20页/

4、共79页第二十页，共79页。糖酵解过程(guchng)可分为(fn wi)二个阶段：第一个阶段(jidun)：由葡萄糖生成2个三碳糖第21页/共79页第二十一页，共79页。:在原核生物中在原核生物中:8ATP在真核生物中在真核生物中:6ATP第22页/共79页第二十二页，共79页。 +F-1,6-2P, ADP, AMPATP第23页/共79页第二十三页，共79页。第24页/共79页第二十四页，共79页。（四）糖的异生作用(zuyng) 由非碳水化合物的前体如丙酮酸或草酰乙酸合成葡萄糖的过程称为糖的异生作用。在油料种子萌发时，此过程异常活跃。 大部分步骤可以逆糖酵解途径进行(jnxng)，但有

5、三步不可逆反应，需绕道而行。第25页/共79页第二十五页，共79页。糖的异生作用第26页/共79页第二十六页，共79页。第27页/共79页第二十七页，共79页。第28页/共79页第二十八页，共79页。第29页/共79页第二十九页，共79页。Industrial-scale fermentation第30页/共79页第三十页，共79页。第31页/共79页第三十一页，共79页。 三羧酸(su sun)循环简写为： TCA（ tricarboxylic acid(TCA ） Krebs环（Krabs cycle） 柠檬酸环（ citric acid cycle ）第32页/共79页第三十二页，共79

6、页。第33页/共79页第三十三页，共79页。第34页/共79页第三十四页，共79页。（一）丙酮酸的氧化脱羧 三羧酸(su sun)循环的准备阶段丙酮酸脱氢酶复合体产物(chnw)：乙酰CoA部位：线粒体膜酶：丙酮酸脱氢酶系第35页/共79页第三十五页，共79页。丙酮酸脱氢酶复合体五种辅助三种酶丙酮酸脱氢酶(E1)二氢硫辛酸转乙酰酶(E2)因子二氢硫辛酸脱氢酶(E3)TPP硫辛酸CoA-SHFADNAD第36页/共79页第三十六页，共79页。第37页/共79页第三十七页，共79页。第38页/共79页第三十八页，共79页。（二） 三羧酸循环(xnhun)的反应历程第39页/共79页第三十九页，共7

7、9页。 H2C-COOH HO-C-COOH H2C-COOH第40页/共79页第四十页，共79页。 HC-COOH C-COOH H2C-COOH H2C-COOH HO-C-COOH H2C-COOH第41页/共79页第四十一页，共79页。 HC-COOH C-COOH H2C-COOH HO-C-COOH H C-COOH H2C-COOH第42页/共79页第四十二页，共79页。 HO-C-COOH H C-COOH H2C-COOHCO -COOHCH -COOHCH2-COOH第43页/共79页第四十三页，共79页。CO -COOHCH -COOHCH2-COOHCO -COOHCH

8、2 CH2-COOHCO2第44页/共79页第四十四页，共79页。CO -COOHCH2 CH2-COOHCO2第45页/共79页第四十五页，共79页。Pi第46页/共79页第四十六页，共79页。第47页/共79页第四十七页，共79页。H2O第48页/共79页第四十八页，共79页。第49页/共79页第四十九页，共79页。 H2C-COOH HO-C-COOH H2C-COOH HOC-COOH HC-COOH H2C-COOH O=C-COOH HC-H H2C-COOH O=C-S-CoA HC-H H2C-COOH COOH CH2 CH2 COOH COOH CH CH COOHPi第5

9、0页/共79页第五十页，共79页。 三羧酸循环(xnhun)的生化过程第51页/共79页第五十一页，共79页。TCA过程的反应(fnyng)平衡2H2OC3H4O3+H4O2C3H8O5反应反应(fnyng)生成的是：生成的是：10H（5对）对）+3C2O10H（5对）对）+3CO2C3H10O6第52页/共79页第五十二页，共79页。（三）TCA过程(guchng)的特点1、在线粒体的间质中进行(jnxng)2、将丙酮酸粉碎(fn su)变成3CO23、由琥珀酰辅酶A向琥珀酸转变时生成GTP4、琥珀酸脱氢酶是以FAD为辅基，1FADH2相当于2ATP第53页/共79页第五十三页，共79页。T

10、CA过程的能量(nngling)计算1分子(fnz)的丙酮酸：4NADH+H+3ATP=12ATP1FADH22ATP+1GTP=3ATP 15ATP1分子(fnz)葡萄糖生成2丙酮酸：15ATP2=30ATP第54页/共79页第五十四页，共79页。1分子葡萄糖完全(wnqun)分解：在EMP阶段：在原核(yun h)生物中:8ATP在真核生物中:6ATP在TCA阶段：原核生物(shngw)与真核生物(shngw)均生成：30ATP1分子葡萄糖完全分解：分子葡萄糖完全分解：原核生物产生原核生物产生8+30=38ATP真核生物产生真核生物产生6+30=36ATP第55页/共79页第五十五页，共7

11、9页。葡萄糖在体内彻底氧化(ynghu)的自由能回收率：1159KJ2870KJ100%=40.6%1mol葡萄糖在体内彻底氧化产生(chnshng)的为：38ATP30.5KJ=1159KJ(1ATP的能量为30.5KJ)1mol葡萄糖彻底氧化的自由能变化为：2870KJ剩余的能量以热的形式释放,维持体温或放出（发酵时的产热）第56页/共79页第五十六页，共79页。（四）TCA过程(guchng)的调控丙酮酸脱氢酶： ATP 乙酰CoA NADH柠檬酸合酶 ： ATP异柠檬酸脱氢酶： NADH ATP +ADP-酮戊二酸脱氢酶：ATP NADH 琥珀(h p)酰CoA第57页/共79页第五十

12、七页，共79页。（五）TCA途径(tjng)的意义产生能量的主要产生能量的主要(zhyo)方式方式三大物质代谢三大物质代谢(dixi)的枢纽的枢纽产生许多重要的中间产物产生许多重要的中间产物第58页/共79页第五十八页，共79页。第59页/共79页第五十九页，共79页。糖、脂肪(zhfng)与蛋白质第60页/共79页第六十页，共79页。第61页/共79页第六十一页，共79页。 三羧酸循环的回补反应(fnyng)(anaplerotic reactions)，主要以回补草酰乙酸为主。（六）回补反应(fnyng)丙酮酸丙酮酸 PEP Glu 羧化羧化脱氢(tu qn)苹果酸苹果酸 脱氨草酰乙酸第6

13、2页/共79页第六十二页，共79页。在丙酮酸羧化酶（pyruvate carboxylase)的作用(zuyng)下丙酮酸的羧化丙酮酸的羧化 第63页/共79页第六十三页，共79页。磷酸(ln sun)烯醇式丙酮酸羧化激酶的催化下PEP的羧化的羧化 第64页/共79页第六十四页，共79页。+ +氨基酸的脱氨氨基酸的脱氨 第65页/共79页第六十五页，共79页。丙酮酸还原(hun yun)羧化产生苹果酸，然后再形成草酰乙酸+ + +苹果酸酶或称苹果酸脱氢酶的催化(cu hu)下第66页/共79页第六十六页，共79页。有氧氧化有氧氧化(ynghu)葡萄糖葡萄糖 丙酮酸丙酮酸 乙酰乙酰CoANADH

14、 + H+乳酸乳酸(r sun)无氧酵解无氧酵解三羧酸三羧酸(su sun)循环循环CO2+H2O+能量能量pyruvateglucoselactateglycolysis(aerobic oxidation)(acetyl CoA)tricarboxylicAcid cycle第67页/共79页第六十七页，共79页。第68页/共79页第六十八页，共79页。P（一）磷酸戊糖途径的反应(fnyng)历程第一阶段：氧化第一阶段：氧化(ynghu)阶段阶段P6-P-葡萄糖6-P-葡萄(p to)酸内酯第69页/共79页第六十九页，共79页。P6-P-葡萄(p to)酸内酯6-P-葡萄(p to)酸H2OP第70页/共79页第七十页，共79页。PCO2P6-P-葡萄(p to)酸5-P-核酮糖第71页/共79页第七十一页，共79页。PPP5-P-核酮糖5-P-木酮糖5-P-核糖第72页/共79页第七十二页，共79页。第二阶段：磷酸第二阶段：磷酸(ln sun)己糖的再生己糖的再生磷酸己糖的再生阶段较为复杂，磷酸己糖的再生阶段较为复杂，不需要掌握不需要掌握(zhngw)细节问题细节问题第73页/共79