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文档简介

葡萄糖在有氧条件下,彻底氧化成水和CO2的反应过程称为有氧氧化。这是糖氧化的主要方式。本文档共66页;当前第1页;编辑于星期一\16点17分一、有氧氧化的反应过程分为三个阶段:本文档共66页;当前第2页;编辑于星期一\16点17分本文档共66页;当前第3页;编辑于星期一\16点17分(一)丙酮酸的氧化脱羧经脱氢、脱羧、酰化生成乙酰CoA,这是不可逆反应。在线粒体内进行。本文档共66页;当前第4页;编辑于星期一\16点17分丙酮酸脱氢酶复合体

二氢硫辛酰胺转乙酰酶※由三种酶组成丙酮酸脱羧酶二氢硫辛酰胺脱氢酶※五种辅助因子:TPP(VB1)、NAD+(Vpp)、硫辛酸、FAD(VB2)、HSCoA(泛酸)本文档共66页;当前第5页;编辑于星期一\16点17分HSCoANAD+丙酮酸脱氢酶复合体本文档共66页;当前第6页;编辑于星期一\16点17分本文档共66页;当前第7页;编辑于星期一\16点17分辅酶A结构本文档共66页;当前第8页;编辑于星期一\16点17分本文档共66页;当前第9页;编辑于星期一\16点17分由乙酰CoA与草酰乙酸缩合成柠檬酸开始,经反复脱氢、脱羧再生成草酰乙酸的循环反应过程。又称柠檬酸循环和Krebs循环。部位:线粒体基质(二)三羧酸循环

(tricarboxylicacidcycle)本文档共66页;当前第10页;编辑于星期一\16点17分线粒体膜第三个碳以CO2形式失去四碳二羧酸第二个碳以CO2形式失去三羧酸?

循环?五碳二羧酸每个分子具有4个碳的草酰乙酸库(基质中)丙酮酸每个分子具有3个碳的丙酮酸库(基质中)六碳三羧酸三种羧酸!草酰乙酸打循环!第一个碳以CO2形式失去重新加入到草酰乙酸库本文档共66页;当前第11页;编辑于星期一\16点17分本文档共66页;当前第12页;编辑于星期一\16点17分Citratecycle本文档共66页;当前第13页;编辑于星期一\16点17分三羧酸循环小结:Reducingequivalents本文档共66页;当前第14页;编辑于星期一\16点17分

在TAC中,1分子乙酰CoA经2次脱羧,生成2个CO2,这是体内CO2的主要来源;4次脱氢,其中3次以NAD+为受氢体,1次以FAD为受氢体;1次底物水平磷酸化。总反应式:乙酰CoA+3NAD++FAD+GDP+Pi+2H2O2CO2+3NADH+3H++FADH2+GTP+HSCoA本文档共66页;当前第15页;编辑于星期一\16点17分

+4NAD(P)+

+FAD+GDP+Pi+3H2O

3CO2+4NAD(P)H+4H+

+FADH2+GTP4NAD(P)H+4H+

10ATP4H2OFADH21.5ATP1H2O

ADPATP-3H2OGTPGDP1ATP1H2O—————————————————————————

12.5ATP2H2O氧化磷酸化作用O2本文档共66页;当前第16页;编辑于星期一\16点17分Ⅲ.糖酵解+三羧酸循环的效率糖酵解

1G→2ATP+2NADH+2H++2丙酮酸

=2+2×2.5=7ATP三羧酸循环

2丙酮酸→25ATP+6CO2+4H2O———————————————————————

32ATP储能效率=32×7.3/686=34.05%比世界上任何一部热机的效率都高!提问:其余能量何处去?答案:以热量形式。一部分维持体温,一部分散失。本文档共66页;当前第17页;编辑于星期一\16点17分本文档共66页;当前第18页;编辑于星期一\16点17分本文档共66页;当前第19页;编辑于星期一\16点17分本文档共66页;当前第20页;编辑于星期一\16点17分本文档共66页;当前第21页;编辑于星期一\16点17分本文档共66页;当前第22页;编辑于星期一\16点17分本文档共66页;当前第23页;编辑于星期一\16点17分本文档共66页;当前第24页;编辑于星期一\16点17分本文档共66页;当前第25页;编辑于星期一\16点17分本文档共66页;当前第26页;编辑于星期一\16点17分三羧酸循环的特点①在有氧条件下进行,产生的还原当量经氧化磷酸化可产生ATP,是产生ATP的主要途径。②不可逆。③中间产物的回补:主要是丙酮酸羧化成草酰乙酸;其次为丙酮酸还原成苹果酸,再生成草酰乙酸。本文档共66页;当前第27页;编辑于星期一\16点17分

三羧酸循环的生理意义①三大营养物质的共同氧化途径。本文档共66页;当前第28页;编辑于星期一\16点17分②三大物质代谢联系的枢纽。本文档共66页;当前第29页;编辑于星期一\16点17分三、有氧氧化的调节

除对酵解途径三个关键酶的调节外,还对丙酮酸脱氢酶复合体、柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶和-酮戊二酸脱氢酶复合体四个关键酶存在调节。本文档共66页;当前第30页;编辑于星期一\16点17分1.丙酮酸脱氢酶复合体变构调节:共价修饰调节:磷酸化失活;胰岛素和Ca2+促进其去磷酸化,使其活性增加。本文档共66页;当前第31页;编辑于星期一\16点17分2.柠檬酸合酶变构激活剂:ADP变构抑制剂:NADH、琥珀酰CoA、柠檬酸、ATP3.异柠檬酸脱氢酶变构激活剂:ADP、Ca2+变构抑制剂:ATP本文档共66页;当前第32页;编辑于星期一\16点17分4.–酮戊二酸脱氢酶复合体与丙酮酸脱氢酶复合体相似。总体说,氧化磷酸化促进TAC。ATP/ADP↑,抑制TAC,氧化磷酸化↓;ATP/ADP↓,促进TAC,氧化磷酸化↑。本文档共66页;当前第33页;编辑于星期一\16点17分Ⅳ.生物意义㈠三羧酸循环是各种好氧生物体内最主要的产能途径!也是脂类、蛋白质彻底分解的共同途径!三羧酸循环—焚烧炉㈡中间酸是合成其他化合物的碳骨架—百宝库。例如草酰乙酸→天冬氨酸、天冬酰胺等等

α-酮戊二酸→谷氨酸→其他氨基酸琥珀酰CoA→

血红素既是“焚烧炉又是百宝库”本文档共66页;当前第34页;编辑于星期一\16点17分乙醛酸循环(2)乙醛酸循环——三羧酸循环支路三羧酸循环在异柠檬酸与苹果酸间搭了一条捷径。(省了6步)异柠檬酸柠檬酸琥珀酸苹果酸草酰乙酸CoASH三羧酸循环乙酰CoA乙醛酸乙酰CoACoASH①②本文档共66页;当前第35页;编辑于星期一\16点17分由非糖前体生成糖时需要丙酮酸或者草酰乙酸作为合成的前体。在动物体内,乙酰CoA不能作为净合成葡萄糖的碳源。可是在植物、微生物和酵母中却存在着一个可以由2碳化合物生成糖的生物合成途径-乙醛酸循环.在乙醛酸循环中乙酰CoA中的碳原子并没有以CO2形式释放,而是净合成了一分子草酰乙酸,草酰乙酸正是合成葡萄糖的前体。本文档共66页;当前第36页;编辑于星期一\16点17分只有一些植物和微生物兼具有这样的途径;异柠檬酸裂解酶异柠檬酸琥珀酸乙醛酸①②乙醛酸乙酰CoA苹果酸

苹果酸合成酶本文档共66页;当前第37页;编辑于星期一\16点17分这种途径对于植物和微生物意义重大!只保留三羧酸循环中的(10)脱氢(1NADH)产能,只相当于2.5个ATP,意义不在于产能,在于生存。Ⅰ.种子发芽本文档共66页;当前第38页;编辑于星期一\16点17分本文档共66页;当前第39页;编辑于星期一\16点17分糖异生油类植物种子中的油脂代谢糖乙醛酸循环草酰乙酸乙酰CoA本文档共66页;当前第40页;编辑于星期一\16点17分Ⅱ原始细菌生存乙酸菌以乙酸为主要食物的细菌(物质循环中的重要一环)乙酸NH3生存乙醛酸循环四碳、六碳化合物转化乙酸

+ATP+CoASH→

乙酰CoA+H2O+AMP+PPi乙酰CoA合成酶本文档共66页;当前第41页;编辑于星期一\16点17分3.磷酸戊糖途径(磷酸己糖支路)NADPH22CO磷酸戊糖途径细胞质中磷酸戊糖——磷酸戊糖为代表性中间产物。支路——糖酵解在磷酸己糖处分生出的新途径。本文档共66页;当前第42页;编辑于星期一\16点17分A.过程5-磷酸核糖5-磷酸木酮糖6-磷酸葡萄糖糖酵解6-磷酸葡萄糖酸NADP+NADPH+H+5-磷酸核酮糖NADP+NADPH+H+CO27-磷酸景天酮糖3-磷酸甘油醛6-磷酸果糖4-磷酸赤藓糖3-磷酸甘油醛

氧化阶段(脱碳产能)非氧化阶段(重组)2NADPH生物氧化O25ATP+2H2O6(6-磷酸葡萄糖)+6O2

6(5-磷酸核酮糖)+6CO2+6H2O+30ATP葡萄糖+O26CO2+6H2O+32ATP5(6-磷酸葡萄糖)本文档共66页;当前第43页;编辑于星期一\16点17分B.生物意义提问:?Ⅰ.产能—不通过糖酵解;Ⅱ.产物—磷酸核糖用于DNA、RNA的合成;

—木酮糖参与光合作用固定CO2;

—各种单糖用于合成各类多糖;产物NADPH用于脂肪的合成本文档共66页;当前第44页;编辑于星期一\16点17分糖异生gluconeogenesis本文档共66页;当前第45页;编辑于星期一\16点17分概念:由非糖物质转变为葡萄糖或糖原的过程称为糖异生。原料:乳酸、甘油、丙酮酸和生糖氨基酸等。部位:主要在肝脏,其次是肾脏。

本文档共66页;当前第46页;编辑于星期一\16点17分一、糖异生途径从丙酮酸生成G的具体反应过程称为糖异生途径。基本上是糖酵解的逆过程,但是糖酵解途径的三个关键酶催化的反应是放能的不可逆反应,又叫能障。需要另外的酶催化绕过这三个能障。本文档共66页;当前第47页;编辑于星期一\16点17分第1步丙酮酸→磷酸烯醇式丙酮酸提问:如何进行?答案:提供更多的活化能量。本文档共66页;当前第48页;编辑于星期一\16点17分1.丙酮酸羧化支路本文档共66页;当前第49页;编辑于星期一\16点17分草酰乙酸出线粒体的方式:草酰乙酸→苹果酸草酰乙酸→Asp本文档共66页;当前第50页;编辑于星期一\16点17分磷酸烯醇式丙酮酸逆行至1,6-二磷酸果糖第2步提问:如何进行?水解酶催化P6-磷酸果糖PP1,6-二磷酸果糖答案:在水解酶作用下水解。第3步本文档共66页;当前第51页;编辑于星期一\16点17分本文档共66页;当前第52页;编辑于星期一\16点17分糖异生的调节本文档共66页;当前第53页;编辑于星期一\16点17分

胰高血糖素促进糖异生,抑制糖分解。胰岛素则作用相反。本文档共66页;当前第54页;编辑于星期一\16点17分糖异生的生理意义

(一)维持血糖浓度恒定(二)补充肝糖原(三)调节酸碱平衡本文档共66页;当前第55页;编辑于星期一\16点17分各种物质的糖异生乳酸→丙酮酸;Ala→丙酮酸;生糖氨基酸→TAC中的各种羧酸→草酰乙酸;甘油→-磷酸甘油→磷酸二羟丙酮。本文档共66页;当前第56

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