糖的氧化分解

关于糖的氧化分解

糖无氧氧化(EMP)糖分解代谢途径{糖有氧氧化磷酸戊糖途径(HMP)

第2页,共50页，2024年2月25日，星期天第一节

无氧分解第3页,共50页，2024年2月25日，星期天本节要点

掌握糖酵解的过程、部位、关键酶和意义生物化学糖代谢第4页,共50页，2024年2月25日，星期天一、糖酵解反应过程1.在缺氧情况下，葡萄糖生成乳酸(lactate)的过程称之为糖酵解。第一阶段由葡萄糖分解成丙酮酸(pyruvate)，称之为糖酵解途径(glycolyticpathway)。第二阶段由丙酮酸转变成乳酸。第5页,共50页，2024年2月25日，星期天关键酶：已糖激酶磷酸果糖激酶丙酮酸激酶第一阶段：葡萄糖生成丙酮酸过程(1)6-磷酸葡萄糖的生成生物化学糖代谢第6页,共50页，2024年2月25日，星期天（2）6-磷酸果糖的生成

生物化学糖代谢第7页,共50页，2024年2月25日，星期天（3）1,6-二磷酸果糖的生成

生物化学糖代谢第8页,共50页，2024年2月25日，星期天特点:通过磷酸化使糖活化，消耗ATP。由1mol葡萄糖转化为1mol1,6－二磷酸果糖共消耗2molATP；若由淀粉或糖原的1mol葡萄糖单位生成1mol1,6－二磷酸果糖，消耗1molATP。生物化学糖代谢第9页,共50页，2024年2月25日，星期天

（4）1,6-二磷酸果糖经醛缩酶催化

生物化学糖代谢第10页,共50页，2024年2月25日，星期天（5）3-磷酸甘油醛和磷酸二羟丙酮互相转变

这是糖的实质性降解的过程,由六碳糖转化为三碳糖。生物化学糖代谢第11页,共50页，2024年2月25日，星期天（6）3-磷酸甘油醛脱氢氧化生成1,3-二磷酸甘油酸

这是糖酵解过程中唯一的氧化反应，此反应脱下的氢在无氧的情况下可用于丙酮酸的加氢还原（发酵）。生物化学糖代谢第12页,共50页，2024年2月25日，星期天（7）1,3-二磷酸甘油酸转变为3-磷酸甘油酸

这是糖无氧分解过程中第一次通过底物水平磷酸化生成ATP。生物化学糖代谢第13页,共50页，2024年2月25日，星期天（8）3-磷酸甘油酸形成2-磷酸甘油酸

生物化学糖代谢第14页,共50页，2024年2月25日，星期天（9）2-磷酸甘油酸生成磷酸烯醇式丙酮酸

引起分子内能量重新分配，生成含有高能磷酸键的磷酸烯醇式丙酮酸。

生物化学糖代谢第15页,共50页，2024年2月25日，星期天（10）磷酸烯醇式丙酮酸生成丙酮酸生物化学糖代谢第16页,共50页，2024年2月25日，星期天

这是糖无氧分解过程中第二次底物水平磷酸化生成ATP。此反应不可逆，这是糖酵解中的第三个限速反应步骤。烯醇式丙酮酸不稳定，可经分子重排转变为丙酮酸。生物化学糖代谢第17页,共50页，2024年2月25日，星期天糖在无氧条件下，分解为丙酮酸，丙酮酸再被还原为乳酸。生物化学糖代谢第18页,共50页，2024年2月25日，星期天糖酵解小结⑴反应部位：胞浆⑵糖酵解是一个不需氧的产能过程⑶反应全过程中有三步不可逆的反应GG-6-PATP

ADP己糖激酶

ATP

ADPF-6-PF-1,6-2P磷酸果糖激酶-1

ADPATPPEP丙酮酸丙酮酸激酶

第19页,共50页，2024年2月25日，星期天⑷

产能的方式和数量方式：底物水平磷酸化净生成ATP数量：从G开始2×2-2=2ATP从Gn开始2×2-1=3ATP⑸终产物乳酸的去路释放入血，进入肝脏再进一步代谢。第20页,共50页，2024年2月25日，星期天3.糖的无氧代谢的生理意义糖酵解是机体在缺氧情况下迅速获得能量以供急需的有效方式。氧供应充足的条件下，有少数组织细胞，所需能量仍由糖无氧分解过程中底物水平磷酸化产生的ATP提供。糖的无氧氧化是糖氧化的必经途径。在有氧的情况下，丙酮酸可进一步氧化成二氧化碳和水。提供少量还原态氢。1mol葡萄糖经酵解过程产生的2mol氢可用于其他物质的合成。生物化学糖代谢第21页,共50页，2024年2月25日，星期天第二节糖的有氧分解代谢生物化学糖代谢第22页,共50页，2024年2月25日，星期天本节要点

掌握糖有氧氧化的过程、部位、关键酶和意义第23页,共50页，2024年2月25日，星期天糖的有氧氧化(aerobicoxidation)指在有氧条件下，葡萄糖彻底氧化成H2O和CO2，并释放出能量的过程。是机体主要供能方式。*部位：胞液及线粒体

*概念第24页,共50页，2024年2月25日，星期天一、有氧氧化的反应过程第一阶段：糖酵解途径第二阶段：丙酮酸的氧化脱羧

第三阶段：三羧酸循环

胞液线粒体第25页,共50页，2024年2月25日，星期天（一）丙酮酸的氧化脱羧丙酮酸进入线粒体，氧化脱羧为乙酰CoA(acetylCoA)。丙酮酸乙酰CoA

NAD+,HSCoACO2,NADH+H+

丙酮酸脱氢酶复合体总反应式:第26页,共50页，2024年2月25日，星期天（二）三羧酸循环

反应过程（1）柠檬酸生成生物化学糖代谢第27页,共50页，2024年2月25日，星期天（2）柠檬酸转变为异柠檬酸生物化学糖代谢第28页,共50页，2024年2月25日，星期天（3）异柠檬酸氧化脱羧生成α-酮戊二酸

生物化学糖代谢第29页,共50页，2024年2月25日，星期天（4）α-酮戊二酸氧化脱羧生成琥珀酰CoA

生物化学糖代谢第30页,共50页，2024年2月25日，星期天（5）琥珀酰CoA转变成琥珀酸

生物化学糖代谢第31页,共50页，2024年2月25日，星期天（6）琥珀酸脱氢生成延胡索酸

生物化学糖代谢第32页,共50页，2024年2月25日，星期天（7）延胡索酸水化生成苹果酸

生物化学糖代谢第33页,共50页，2024年2月25日，星期天（8）苹果酸脱氢生成草酰乙酸

生物化学糖代谢第34页,共50页，2024年2月25日，星期天

三羧酸循环图生物化学糖代谢第35页,共50页，2024年2月25日，星期天有氧氧化的生理意义糖的有氧氧化是机体产能最主要的途径。它不仅产能效率高，而且由于产生的能量逐步分次释放，相当一部分形成ATP，所以能量的利用率也高。简言之，即“供能”第36页,共50页，2024年2月25日，星期天糖的有氧氧化小结：①三羧酸循环的概念：乙酰CoA的氧化分解从乙酰CoA和草酰乙酸缩合生成含三个羧基的柠檬酸开始，经一系列反应又转变成草酰乙酸的循环过程，称为三羧酸循环。②TAC过程的反应部位是线粒体。第37页,共50页，2024年2月25日，星期天③三羧酸循环的要点

1.经过一次三羧酸循环，消耗一分子乙酰CoA，经四次脱氢，二次脱羧，一次底物水平磷酸化。生成1分子FADH2，3分子NADH+H+，2分子CO2，1分子GTP。2.关键酶有：柠檬酸合酶

α-酮戊二酸脱氢酶复合体异柠檬酸脱氢酶④整个循环反应为不可逆反应第38页,共50页，2024年2月25日，星期天二、有氧氧化生成的ATP生物化学糖代谢第39页,共50页，2024年2月25日，星期天

葡萄糖有氧氧化产生ATP统计反应过程生成ATP数备注葡萄糖+ATP→6-磷酸葡萄糖+ADP-16-磷酸果糖+ATP→1,6-二磷酸果糖+ADP-13-磷酸甘油醛＋NAD＋＋Pi→1,3-二磷酸甘油酸＋NADH＋H+2.5×2（或1.5×2）每分子葡萄糖生成2分子磷酸丙糖，故乘21,3-二磷酸甘油酸＋ADP→3-磷酸甘油酸＋ATP1×2磷酸烯醇式丙酮酸＋ADP→烯醇式丙酮酸＋ATP1×2丙酮酸＋NAD＋→乙酰辅酶A＋NADH＋H+＋CO22×2.5异柠檬酸＋NAD＋→α-酮戊二酸＋NADH＋H++CO22×2.5α-酮戊二酸＋NAD＋→琥珀酰辅酶A＋NADH＋H+＋CO22×2.5琥珀酰辅酶A＋GDP＋Pi→琥珀酸＋GTP1×2琥珀酸＋FAD→延胡索酸＋FADH22×1.5苹果酸＋NAD＋→草酰乙酸＋NADH＋H+2×2.5总计32或30生物化学糖代谢第40页,共50页，2024年2月25日，星期天第三节磷酸戊糖途径第41页,共50页，2024年2月25日，星期天本节要点掌握磷酸戊糖途径的意义第42页,共50页，2024年2月25日，星期天*概念磷酸戊糖途径是指由葡萄糖生成磷酸戊糖及NADPH+H+，前者再进一步转变成3-磷酸甘油醛和6-磷酸果糖的反应过程。第43页,共50页，2024年2月25日，星期天*细胞定位：胞液

第一阶段：氧化反应生成磷酸戊糖，NADPH+H+及CO2一、磷酸戊糖途径的反应过程*反应过程可分为二个阶段

第二阶段则是非氧化反应包括一系列基团转移。第44页,共50页，2024年2月25日，星期天1、氧化阶段：分三步反应生物化学糖代谢第45页,共50页，2024年2月25日，星期天生物化学糖代谢第46页,共50页，2024年2月25日，星期天生物化学糖代谢6-磷酸葡萄糖酸第47页,共50页，2024年2月25日，星期天每3分子6-磷酸葡萄糖同时参与反应，在一系列反应中，通过3C、4C、6C、7C等演变阶段，最终生成3-磷酸甘油醛和6-磷酸果糖。3-磷酸甘油醛和6-磷酸