葡萄糖无氧氧化课件

1、第五章 糖代谢第五章 糖代谢第一节 葡萄糖的无氧氧化第二节 葡萄糖的有氧氧化第三节 磷酸戊糖途径第四节 多糖和双糖的代谢 第一节 葡萄糖的无氧氧化第二节 葡萄糖的有氧氧化第三节 第一节 葡萄糖的无氧分解第一节 葡萄糖的无氧分解一、糖酵解途径（EMP途径）定义：在酶的作用下，葡萄糖生成丙酮酸、NADH 及少量ATP的过程。 部位：细胞质中。 分三阶段： 1.活化耗能：13步 2.裂解：45步 3.氧化放能：610步 一、糖酵解途径（EMP途径）定义：在酶的作用下，葡萄糖生成丙1. 磷酸化ATP ADPMg2+ 己糖激酶 GG-6-P F-6-P F-1,6-2PATP ADP ATP ADP 1

2、,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸葡萄糖或G O CH2O 6-磷酸葡萄糖或G-6-P P O CH2OH HOOHH OH H OH H H（一）活化耗能阶段H激酶:催化ATP的磷酸基团专移到受体上的酶。均需Mg2+或Mn2+激活。第一步不可逆反应。*1. 磷酸化ATP ADPMg22. 异构化 己糖异构酶 GG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADP

3、ATP磷酸烯醇式丙酮酸6-磷酸果糖或6PF O CH2O P 6-P-G 2. 异构化 己 3. 再磷酸化 ATP ADP Mg2+ 磷酸果糖激酶1,6-二磷酸果糖或 F-1,6-2P G G-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸6PF*第二步不可逆反应。 3. 再磷酸化 F-1,6-2P 4. 裂解 醛缩酶磷酸二羟丙酮 3-磷酸甘油醛 +（二）裂解阶段 G G-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘

4、油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸F-1,6-2P 4. 裂解 醛缩酶磷酸二羟丙酮 3-磷酸 G G-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸5. 异构磷酸丙糖异构酶 3-磷酸甘油醛 HC=OCHOHCHOHOHCH2POCH2PPO磷酸二羟丙酮 G G-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPAT（三）氧化放能阶段6. 氧化脱氢 Pi、NAD

5、+ (NADH+H+) 3-磷酸甘油醛脱氢酶 G G-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸3-磷酸甘油醛 HC=OCHOHCHOHOHCH2POCH2PPO1,3-二磷酸甘油酸 O=CHCOHCH2POPPOPPO22222唯一的氧化还原反应 1,3-二磷酸甘油酸是第一个高能化合物（三）氧化放能阶段6. 氧化脱氢 Pi、NAD+ (NADP ATP 磷酸甘油酸激酶 底物水平磷酸化：底物被氧化成含有高能键的高能化合物，高能键水解释放的能

6、量使ADP磷酸化生成ATP的过程。3-磷酸甘油酸 G G-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸7. 生成ATP HH2222Mg2+ 1,3-二磷酸甘油酸 O=COHCH2POPPOPPOADP ATP 磷酸甘油酸激酶 8. 异构 磷酸甘油酸变位酶 G G-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPAT

7、P磷酸烯醇式丙酮酸3-磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸 HH22 8. 异构 磷酸甘油酸 G G-6-PF-6-PF GG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸 9. 脱水 烯醇化酶2-磷酸甘油酸 + H2O磷酸烯醇式丙酮酸 （PEP）H222磷酸烯醇式丙酮酸是第二个高能化合物 GG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPAT GG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油

8、酸丙酮酸磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸ADP ATP Mg2+丙酮酸激酶10.再生成ATP PEP 丙酮酸 第二步底物水平磷酸化2222*第三步不可逆反应 GG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATP G G-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸EMP能量计算：无氧有氧2ATP2NADH原核：2NADH6ATP， 共8ATP真核：2NADH4ATP， 共6ATPC6

9、H12O62NAD+2ADP2Pi 2CH3COCOOH2(NADHH+ )2ATPEMP总反应式：原(真)核：1molG生成2molATP G G-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPA三个关键酶：己糖激酶磷酸果糖激酶丙酮酸激酶 EMP调控：三个关键酶：己糖激酶磷酸果糖激酶丙酮酸激酶 EMP调控： 二、丙酮酸转变成乳酸或乙醇丙酮酸 乳酸 NADH+H+ 来自于第6步反应，使NAD+再生。乳酸脱氢酶NADH + H+ NAD+ COOHCHOHCH3COOHC=OCH3 1.生成乳酸 GG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷

10、酸甘油酸丙酮酸磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸 二、丙酮酸转变成乳酸或乙醇丙酮酸 乳酸 NAD丙酮酸 COOHC=OCH3 丙酮酸脱羧酶NADH + H+ 乙醛 HCOCH3 乙醇脱氢酶乙醇 CHOHCH3 2.生成乙醇NAD+ CO2 GG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸NADH+H+ 来自于第6步，使NAD+再生。丙酮酸 COOHC=OCH3 丙酮酸脱羧酶NA乳酸发酵：

11、无氧条件下，机体将糖酵解生成的NADH交给丙酮酸生成乳酸的过程叫乳酸发酵。乙醇发酵：若交给丙酮酸脱羧后的乙醛生成乙醇的过程叫乙醇发酵。无氧氧化：1molG 生成2molATP。 乙醇发酵：若交给丙酮酸脱羧后的乙醛生成乙醇的过程叫乙醇发酵。EMP途径EMP途径定义：由非糖物质如丙酮酸、草酰乙酸等转化成糖的过程叫糖异生作用。部位：线粒体和细胞质中过程：以丙酮酸为例： 与EMP相比，三个不可逆步骤的酶不同，7个可逆步骤的酶相同 。 三、糖异生作用定义：由非糖物质如丙酮酸、草酰乙酸等转化成糖的过程叫糖异生作EMP途径6-磷酸葡萄糖酶1,6-二磷酸果糖酶丙酮酸羧化酶和PEP羧激酶EMP途径6-磷酸葡萄糖

12、酶1,6-二磷酸果糖酶丙酮酸羧化酶和 酶 EMP（糖异生途径） 己糖激酶（6-磷酸葡萄糖（酯）酶） 磷酸果糖激酶（1，6-二磷酸果糖（酯） 酶） 丙酮酸激酶（丙酮酸羧化酶和PEP羧激酶） 酶第二节 葡萄糖的有氧氧化第二节 葡萄糖的有氧氧化有氧氧化：G被彻底氧化成CO2和H2O并生成大量的ATP的过程。有氧氧化：第一阶段：EMP途径 第二：丙酮酸的氧化脱羧 第三：三羧酸循环（TCA） G第四：电子传递链和氧化磷酸化 丙酮酸 乙酰CoA CO2 NADH+H+ FADH2H2O O ATP ADP TCA循环 细胞质 线粒体 CO2 2022/10/1526不积蹞步，无以致千里；不积小流，无以成江

13、海 友友情分享 第一阶段：EMP途径 第二：丙酮酸的氧化脱羧 第三：三*酶系包括三种酶，6种辅助因子。 二、2丙酮酸的氧化脱羧（线粒体内膜上） 是有氧氧化第一步氧化脱羧反应。3C变为2C。*酶系包括三种酶，6种辅助因子。 二、2丙酮酸的氧化脱羧（线葡萄糖无氧氧化课件能量计算： 氧化磷酸化： 2NADH=6ATP能量计算： 氧化磷酸化：三、三羧酸循环第一个产物柠檬酸，柠檬酸循环Krebs循环TCA循环线粒体基质中三、三羧酸循环第一个产物柠檬酸，柠檬酸循环Krebs循环（一）TCA 循环过程第一阶段12步 全部6C第二阶段3步 5C第三阶段48步 4C（一）TCA第一阶段1合成柠檬酸合成酶 *12

14、34121234121合成柠檬酸合成酶 *123412123412 2异构化顺乌头酸酶 123412123412 2异构化顺乌头酸酶 1234121234123第一次化氧脱羧异柠檬酸脱氢酶NAD+ ）123412123412234123第一次化氧脱羧异柠檬酸脱1234121234124第二次氧化脱羧-酮戊二酸脱氢酶系（NAD+ ） *2341223124第二次氧化脱羧-酮戊二酸脱氢酶系（NAD+ ） *235生成ATPAA琥珀酰CoA合成酶（琥珀酸硫激酶） 琥珀酰CoA是高能化合物。 唯一一步底物水平磷酸化23125生成ATPAA琥珀酰CoA合成酶（琥珀酸硫激酶） 琥珀酰6第三次氧化脱氢琥珀酸

15、脱氢酶（FAD）*（反丁烯二酸）位于线粒体内膜上。6第三次氧化脱氢琥珀酸脱氢酶（FAD）*（反丁烯二酸）位于7加水延胡索酸酶7加水延胡索酸酶 8.第四次氧化脱氢苹果酸脱氢酶（ NAD+ ） 8.第四次氧化脱氢苹果酸脱氢酶（ NAD+ ）总结：2. TCA循环严格需氧。线粒体基质中进行。1. 乙酰COA被彻底氧化为CO2和H2O。 2CO2+3(NADH+H+)+1FADH23. 唯一一步底物水平磷酸化，生成1ATP。4. 三个关键酶（限速）： 柠檬酸合成酶，异柠檬酸脱氢酶，-酮 戊二酸脱氢酶系。总结：2. TCA循环严格需氧。线粒体基质中进行。1. 乙酰（三）生物学意义：1. 供能。2. 代谢

16、枢纽。（三）生物学意义：1. 供能。2. 代谢枢纽。（1）是糖、蛋、脂彻底氧化分解必经的途径。（2）中间产物是合成其它物质的原料。（1）是糖、蛋、脂彻底氧化分解必经的途径。（2）中间产物是合（四）回补反应：（四）回补反应：原核生物： 1.EMP: 2238ATP2.丙酮酸到乙酰COA: 236ATP3.TCA 2（1332） 24ATP总计： 38ATP四、葡萄糖有氧氧化能量计算：真核生物： 1.EMP: 2226ATP2.丙酮酸到乙酰COA: 236ATP3.TCA 2（1332） 24ATP总计： 36ATP原核生物： 四、葡萄糖有氧氧化能量计算：真核生物： 作业： 原核生物中，1mol葡

17、萄糖被彻底氧化分 解为CO2和H2O共生成多少molATP？ （按步骤说明） 作业：第三节 磷酸戊糖途径第三节 磷酸戊糖途径反应部位：细胞质中。1.葡萄糖直接氧化脱羧，生成以磷酸戊糖为主的中间代谢物，同时还有C3,C4,C5,C6,C7糖。一、主要特点：2.脱氢酶的辅酶NADP+，产物为NADPH+H+。反应部位：细胞质中。1.葡萄糖直接氧化脱羧，生成以磷酸戊糖为1. 氧化阶段6-P-葡萄糖酸内酯 6NADPH+H+ 6NADP+ 6-P-葡萄糖脱氢酶* 6-P-GH2O 6-P-葡萄糖酸(3)6-P-葡萄糖酸脱氢酶 6NADPH+H+ 6NADP+ 6CO2 5-P-核酮糖 6666(2)二

18、、主要历程：1. 氧化阶段6-P-葡萄糖酸内酯 6NADPH+H+ 5-P-木酮糖 5-P-木酮糖 5-P-核糖 222异构酶5-P-核酮糖 6转酮酶7-P-景天庚酮糖3-P-甘油醛 22转醛酶6-P-F 224-P-赤藓糖 转酮酶6-P-F 223-P-甘油醛 糖异生6-P-F 12. 非氧化重排阶段(4)(5)(6)(7)Pi6-P-G2NADP+ 2NADPH2H+6CO2 5-P-木酮糖 5-P-木酮糖 5-P-核糖 222异构酶5三、生物学意义：产生大量NADPH，为其他合成提供大量的还原力（H）（尤其是脂肪酸）。中间产物为其它合成提供原料。与光合作用密切相关。与糖的有氧、无氧氧化是相互联系的。（3-磷酸甘油醛是三种代谢途径的枢纽点）三、生物学意义：产生大量NADPH，为其他合成提供大量的还原第四节 双糖和多糖的代谢第四节 双糖和多糖的代谢一、合成代谢糖核苷酸：葡萄糖的供体 尿苷二磷酸葡萄糖（UDPG）：蔗糖合成 U