糖酵解和柠檬酸循环PPT学习教案

1、会计学1糖酵解和柠檬酸循环糖酵解和柠檬酸循环第1页/共88页第2页/共88页第3页/共88页糖酵解途径糖酵解途径动画动画ADPATPADPATP第4页/共88页第5页/共88页准备阶段准备阶段（The preparatory phase of glycolysis）第6页/共88页实施阶段（实施阶段（The payoff phase of glycolysis）ADPATPADPATP第7页/共88页由己糖激酶或葡萄糖激酶催化。由己糖激酶或葡萄糖激酶催化。己糖激酶己糖激酶：第一个调节酶，：第一个调节酶， 受受6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖的别构抑制。的别构抑制。第8页/共88页主要用于糖的合成主要用

2、于糖的合成 主要用于糖的分解主要用于糖的分解 用途用途 不受不受G-6-P抑制抑制 受受G-6-P抑制抑制 抑制抑制 Km高，亲和力低高，亲和力低 Km低，亲和力高低，亲和力高 对对G的亲和力的亲和力 G G、F等等 底物底物 肝脏肝脏 不同组织不同组织 分布分布 葡萄糖激酶葡萄糖激酶 已糖激酶已糖激酶I、II、III 第9页/共88页两方面意义：两方面意义：糖经磷酸化后容易参与代谢；糖经磷酸化后容易参与代谢；保糖机制：磷酸化糖不能透过细胞质膜。保糖机制：磷酸化糖不能透过细胞质膜。第10页/共88页葡萄糖诱导契合诱导契合第11页/共88页12第12页/共88页第13页/共88页 F-1,6-2

3、P裂解成裂解成3-磷酸甘油醛和磷酸二羟丙磷酸甘油醛和磷酸二羟丙酮酮123456123456第14页/共88页3 21456An aldehydeA ketone第15页/共88页123123 磷酸二羟丙酮异构成磷酸二羟丙酮异构成3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛第16页/共88页123456123456123123第17页/共88页第18页/共88页磷酸解作用高能中间产物P753-磷酸甘油醛脱氢酶作用机理第19页/共88页第一个底物水平磷酸化第一个底物水平磷酸化 1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸转变成转变成3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸第20页/共88页第21页/共88页第22页/共88页2,3-bispho

4、sphoglycerate: both a coenzyme and an intermediate第23页/共88页第24页/共88页第三个限速步骤，不可逆第三个限速步骤，不可逆 PEP转变成丙酮酸转变成丙酮酸第25页/共88页1.2 糖酵解过程中糖酵解过程中ATP的生成和消耗的生成和消耗 2 ATP + 2 NADH2 ATP + 2 NADH 35ATP葡萄糖葡萄糖 + 2ADP + 2Pi +2NAD+ 2丙酮酸丙酮酸 + 2ATP +2NADH +2H+ + 2H2O第26页/共88页糖酵解途径糖酵解途径ADPATPADPATP第27页/共88页1.3 丙酮丙酮酸的去路酸的去路第28

5、页/共88页有氧时有氧时第29页/共88页第30页/共88页糖酵解中糖酵解中NAD+的再生的再生 第31页/共88页 生成乙醇生成乙醇 酵母细胞酵母细胞n脱羧，辅酶：脱羧，辅酶：焦磷酸硫胺素焦磷酸硫胺素(TPP)n脱氢，脱氢，NADH第32页/共88页含硫的噻唑环和含氨基的嘧啶环。TPP(硫胺素焦磷酸硫胺素焦磷酸)第33页/共88页苹果酸天冬氨酸穿梭系统进入苹果酸天冬氨酸穿梭系统进入甘油磷酸穿梭系统甘油磷酸穿梭系统第34页/共88页第35页/共88页控制糖酵解的入口控制糖酵解的入口G G-6-P己糖激酶己糖激酶- 己糖激酶的调控己糖激酶的调控己糖激酶同功酶中除葡萄糖激酶外，都受到己糖激酶同功酶

6、中除葡萄糖激酶外，都受到葡萄糖葡萄糖-6-磷酸的抑制磷酸的抑制。第36页/共88页果糖果糖2，6-二磷酸二磷酸果糖果糖6-磷酸磷酸果糖果糖1，6-二磷酸二磷酸第37页/共88页第38页/共88页第39页/共88页F-6-PF-2,6-2P果糖果糖-2，6-二磷酸酶二磷酸酶n磷酸果糖磷酸果糖激酶激酶-2(PFK-2 或或FBPase-2) n双功能酶双功能酶n受胰高血糖素的调控受胰高血糖素的调控第40页/共88页控制糖酵解的出口控制糖酵解的出口第41页/共88页第42页/共88页第43页/共88页第44页/共88页柠檬酸合酶柠檬酸合酶第45页/共88页丙酮酸脱氢酶复合体丙酮酸脱氢酶复合体第46页

7、/共88页第47页/共88页缩写缩写辅基辅基催化反应催化反应丙酮酸脱氢酶丙酮酸脱氢酶TPP二氢硫辛酰胺二氢硫辛酰胺乙酰转移酶乙酰转移酶将乙酰基转移到将乙酰基转移到CoA二氢硫辛酰胺二氢硫辛酰胺脱氢酶脱氢酶FAD将还原型将还原型大肠杆菌的丙酮酸脱氢酶复合体组成大肠杆菌的丙酮酸脱氢酶复合体组成 第48页/共88页第49页/共88页二氢硫辛酸转乙酰酶：二氢硫辛酸转乙酰酶：2424个亚基（个亚基（3 3个个8 8聚体）聚体）(Science,1992)4 4个亚基个亚基第50页/共88页第51页/共88页第52页/共88页1.脱羧，生成脱羧，生成羟乙基羟乙基TPP，由，由E1催化。催化。丙酮酸脱氢酶丙

8、酮酸脱氢酶羟乙基羟乙基-TPP第53页/共88页第54页/共88页2.羟乙基被氧化成乙酰基，转移给羟乙基被氧化成乙酰基，转移给硫辛酰胺硫辛酰胺。由。由E2催化。催化。E2E2乙酰乙酰-二氢硫辛酰胺二氢硫辛酰胺羟乙基羟乙基-TPP3.乙酰基转给辅酶乙酰基转给辅酶A形成形成乙酰辅酶乙酰辅酶A。由。由E2催化。催化。E2E2乙酰辅酶乙酰辅酶A二氢硫辛酰胺二氢硫辛酰胺乙酰转移酶乙酰转移酶Mg2+第55页/共88页4.氧化硫辛酰胺，生成氧化硫辛酰胺，生成FADH2。由。由E3催化。催化。E2E2二氢硫辛酰胺脱氢酶二氢硫辛酰胺脱氢酶5.氧化氧化FADH2，生成，生成NADH。FADH2-E3 + NAD+

9、 FAD-E3 + NADH + H+ 第56页/共88页第57页/共88页第58页/共88页丙酮酸脱氢酶复合体的调节丙酮酸脱氢酶复合体的调节a.变构调节变构调节：乙酰：乙酰CoA抑制抑制E2, NADH抑制抑制E3 磷酸化失活；胰岛素和磷酸化失活；胰岛素和Ca2+促进其失去磷促进其失去磷酸化，使其活性增加。酸化，使其活性增加。b.b.共价修饰调节：共价修饰调节：丙酮酸脱氢酶激酶丙酮酸脱氢酶激酶第59页/共88页第60页/共88页柠檬酸合酶柠檬酸合酶第61页/共88页第62页/共88页 柠檬酸的合成柠檬酸的合成 反应不可逆反应不可逆,第一个调节酶。第一个调节酶。柠檬酸合酶柠檬酸合酶第63页/共

10、88页二聚体草酰乙酸草酰乙酸乙酰乙酰-CoA构象改变第64页/共88页异柠檬酸的生成：异柠檬酸的生成：两步均为可逆反应两步均为可逆反应第65页/共88页 异柠檬酸被异柠檬酸被氧化脱羧氧化脱羧生成生成-酮戊二酸酮戊二酸 第66页/共88页第67页/共88页第68页/共88页第69页/共88页丙二酸是很强的竞争性抑制丙二酸是很强的竞争性抑制剂剂第三个氧化还原反应第三个氧化还原反应反丁烯二酸反丁烯二酸第70页/共88页第71页/共88页第四个氧化还原反应第四个氧化还原反应第72页/共88页柠檬酸合酶柠檬酸合酶第73页/共88页三羧酸循环的总反应式三羧酸循环的总反应式 CH3COSCoA3NADFAD

11、GDPPi2H2O 2CO23NADH3HFADH2GTPCoASH 第74页/共88页第75页/共88页从从乙酰乙酰CoA开始开始 （7） GTP 1ATP（4），（），（6），（），（10） （8） 1FADH210ATP从从丙酮酸丙酮酸开始开始 从从葡萄糖葡萄糖开始开始 7ATP(or 5ATP)+ 12.5ATP2=32ATP(or 30ATP)第76页/共88页P107 能量计算- 葡萄糖葡萄糖彻底氧化分解所释放的能量彻底氧化分解所释放的能量或或2.5 +3 或或5 + 5NADH 2.5 +5NADH 2.5 +5NADH 2.5 +5FADH2 1.5 +330或或32或或6C3C1 ATP1 ATP1 GTP(ATP)2 细胞液细胞液线粒体线粒体线粒体线粒体1 ATP1 ATP第77页/共88页第78页/共88页柠