第十章 糖代谢课件

第十章糖代谢第十章糖代谢糖代谢的重要动物和大多数微生物所需的能量，主要是由糖的分解代谢提供的。另一方面，糖分解的中间产物，又为生物体合成其它类型的生物分子，如氨基酸、核苷酸和脂肪酸等，提供碳源或碳链骨架。糖代谢受神经、激素及别构物的调节控制，代谢紊乱会引起各种疾病。第十章糖代谢10.1糖的酶水解淀粉（或糖原）的酶水解二糖的酶水解第十章糖代谢产物：

糊精、寡糖、少量麦芽糖麦芽糖、极限糊精

产物：α-淀粉酶非还原端还原端极限糊精β-淀粉酶α,β-淀粉酶：都能水解α-1,4苷键，但不能水解α-1,6苷键α-1,6葡萄糖苷酶：水解α-1,6苷键第十章糖代谢二糖的酶水解麦芽糖蔗糖乳糖第十章糖代谢单糖的吸收和转运第十章糖代谢10.2糖的分解代谢10.2.1糖原的分解10.2.2葡萄糖的分解第十章糖代谢糖原的生物学意义主要贮存器官肝脏和肌肉存在颗粒状，细胞质中降解产物G-1-P功能经EMP、TCA氧化分解产生能量维持血糖水平的稳定贮存能量第十章糖代谢机体使用糖原作为能量储备的理由较脂质的优点能迅速动员因为它是高度分支的分子，糖原的磷酸解反应可以在各非还原端同时展开；可在无氧和有氧条件下分解代谢脂肪酸不能作为葡萄糖的前体，当饥饿的时候，肝糖原可迅速分解并转化为血糖，为脑组织等提供燃料。第十章糖代谢糖原的结构及其连接方式

-1，6糖苷键

-1，4-糖苷键第十章糖代谢糖原的降解（一）糖原磷酸化酶（glycogenphosphorylase）（二）糖原脱支酶（glycogendebranchingenxyme）（三）葡糖磷酸变位酶（phosphoglucomutase）（四）葡糖-6-磷酸酯酶第十章糖代谢（一）糖原磷酸化酶（glycogenphosphorylase）起始点作用点终止点糖原分支点前4个葡萄糖残基产物优点：带上磷酸基团，不需要能量即可转变为G-6-P不能扩散到细胞外G-1-P非还原性末端1→4糖苷键磷酸解，辅基磷酸吡哆醛第十章糖代谢糖原磷酸化反应第十章糖代谢糖原磷酸化酶的结构模型第十章糖代谢糖原磷酸化酶催化的反应的机理第十章糖代谢（二）糖原脱支酶（glycogendebranchingenxyme）脱支酶为双功能酶糖基转移酶转移葡萄糖残基借助于此活性可以将不能再被磷酸解的与分支点葡萄糖残基相连的3个葡萄糖单位同时转移到邻近的寡糖链上的非还原端，并维持以α（1→4）糖苷键连接。脱支酶分解葡萄糖

-1，6-糖苷键遗留在分支点的葡萄糖残基被水解成游离的葡萄糖分子第十章糖代谢糖原分支点的去除第十章糖代谢（三）磷酸葡萄糖变位酶（phosphoglucomutase）G-1-P→G-6-P形成G-1，6-2P中间体第十章糖代谢（四）葡萄糖-6-磷酸酶存在肝细胞、肾细胞及肠细胞光滑内质网的内腔面作用专门水解G-6-P，使游离的葡萄糖扩散出肝细胞进入血流。第十章糖代谢糖原的分解第十章糖代谢10.2.2葡萄糖的分解糖酵解作用丙酮酸氧化脱羧三羧酸循环葡萄糖酵解丙酮酸OX乙酰CoA三羧酸循环CO2+H2O无氧分解（有氧、无氧）有氧分解（有氧）第十章糖代谢（1）糖酵解：glycolysis（2）发酵：fermentation（3）三羧酸循环：tricarboxylicacidcycle几个概念葡萄糖

丙酮酸，并伴随ATP的生成。此反应过程一般在无氧条件下进行，又称为无氧分解。厌氧有机体把酵解生成的NADH中的氢交给丙酮酸脱羧形成乙醛，使之形成乙醇。丙酮酸

CO2+H2O，并产生能量。由于此氧化过程是通过柠檬酸等几种三元羧酸的循环反应来完成的，通常称为三羧酸循环或柠檬酸循环。由于分子氧是此系列反应的最终受氢体，所以又称为有氧分解。第十章糖代谢糖酵解的发现糖酵解的研究是从酒精发酵的研究开始发。4000年前，我国就有酿酒的记载，后来又发展了制作工业酒精、面包制作等，但对糖变酒的过程，直到19世纪后半叶才开始。1854~1864，Paster认为发酵是离不开活细胞，是没有空气的生命过程。1897年，HansBuchner&EdwardBuchner发现酵母汁可以把蔗糖变为酒精，发酵可在活细胞以外进行。1905年，ArthurHarden&WilliamYoung发现发酵过程中无机磷酸盐逐渐消失，不断的补充使发酵速度不降低，推测发酵与无机磷将糖磷酸化有关。他们还发现，将酵母汁加热或透析而失活，将二者混合又恢复活力，证明了热不稳定的酿酶和透析组分金属离子辅酶部分1940年，酵解的全过程被全面了解。GustarEmbden&OttoMeyerhof发现肌肉中有类似过程，称酵解，揭示了生物化学过程的普遍性。因此酵解又称Embden–Meyerhof-Parnas途径，简写为EMP第十章糖代谢糖酵解概述发生在所有的活细胞的细胞质中。共有十步反应组成——在所有的细胞都相同，但速率不同。两个阶段：

第一个阶段——引发阶段或投资阶段:葡萄糖→F-1,6-2P→2G-3-P第二个阶段——产能阶段或获利阶段：产生2丙酮酸+2ATP丙酮酸的三种命运第十章糖代谢糖酵解的两阶段反应第十章糖代谢糖酵解的全部反应第十章糖代谢休要惊慌!

你所要记忆的是总反应、三步限速步骤、三种特异性抑制剂、两步底物磷酸化反应、一步氧化磷酸化反应和主要的调控机制。第十章糖代谢第一阶段：能量投资阶段葡萄糖

(6C)

甘油醛-3磷酸

(2-3C)(G3P或GAP)2ATP-消化0ATP-产生0NADH-产生2ATP2ADP+PC-C-C-C-C-CC-C-CC-C-C第十章糖代谢第一步反应——葡萄糖的磷酸化酶：特点：葡萄糖的磷酸化的意义首先葡萄糖因此带上负电荷，极性猛增，很难再从细胞中“逃逸”出去其次葡萄糖由此变得不稳定，有利于它在细胞内的进一步代谢。己糖激酶或葡萄糖激酶ATP被消耗，第一步不可逆反应第十章糖代谢己糖激酶和葡萄糖激酶的比较

己糖激酶葡萄糖激酶存在几乎所有的细胞肝细胞底物特异性葡萄糖、甘露糖、氨基葡萄糖、果糖、2-脱氧葡萄糖等己糖葡萄糖和2-脱氧葡萄糖对葡萄糖的Km0.1mM10mM产物反馈抑制G-6-P反馈抑制不受G-6-P反馈抑制基因表达组成酶诱导酶第十章糖代谢第十章糖代谢葡萄糖在细胞内磷酸化以后不能再离开细胞第十章糖代谢己糖激酶的“诱导契合”第十章糖代谢第二步反应:葡糖-6-磷酸的异构化酶：葡糖-6-磷酸异构酶特点：反应可逆抑制剂：6-磷酸葡糖酸、赤藓糖-4-磷酸、景天庚酮糖-7-磷酸竞争抑制酶活性第十章糖代谢第十章糖代谢第三步反应:磷酸果糖的激活酶：特点：有大的自由能降低，受到高度的调控磷酸果糖激酶第二次消耗ATP，第二步不可逆反应，是糖酵解的限速步骤!

第十章糖代谢第十章糖代谢磷酸果糖激酶特点：抑制剂：变构酶，催化、效率低，EMP的速率严格依赖该酶的活性（限速酶）。柠檬酸、ATP、H+抑制，AMP、ADP消除抑制第十章糖代谢磷酸果糖激酶RegulatoryADPF-6-PATP第十章糖代谢第四步反应：

果糖-1，6-二磷酸的裂解酶：醛缩酶特点：C6

被切成2C3

，反应可逆第十章糖代谢反应可逆。但由于正常生理条件下，甘油醛-3-磷酸不断转化为丙酮酸，大降低细胞中甘油醛-3-磷酸的浓度，因而反应向右进行。96%4%第十章糖代谢来源于动物来源于其他生物第十章糖代谢第五步反应:磷酸丙糖的异构化酶：磷酸丙糖异构酶（TIM）特点：反应可逆，反应机制涉及烯二醇中间体第十章糖代谢反应可逆。但正常生理条件下，只有甘油醛-3-磷酸能进入EMP，且甘油醛-3-磷酸不断转化为丙酮酸，大降低细胞中甘油醛-3-磷酸的浓度，因而反应向右进行。第十章糖代谢磷酸丙糖异构酶的作用机理第十章糖代谢经过前5步的准备阶段，1分子葡萄糖消耗2分子ATP，产生2分子甘油醛-3-磷酸第十章糖代谢第二阶段：能量收获阶段

甘油醛-3-磷酸

(2-3C)(G3P或GAP)

丙酮酸

(2-3C)

(PYR)0ATP-消耗4ATP-产生2NADH-产生4ATP4ADP+PC-C-CC-C-CC-C-CC-C-CGAPGAP

(PYR)(PYR)第十章糖代谢第六步反应:甘油醛-3-磷酸被氧化成甘油酸-1,3-二磷酸酶：特点：产物：产生1,3-BPG和NADH甘油醛-3-磷酸脱氢酶反应可逆，糖酵解途径唯一的一步氧化还原反应第十章糖代谢第十章糖代谢甘油醛-3-磷酸脱氢酶特点：抑制剂：巯基酶，使用共价催化，负协同作用碘代乙酸和有机汞第十章糖代谢甘油醛-3-磷酸脱氢酶的作用机理第十章糖代谢甘油醛-3-磷酸脱氢酶的抑制剂作用机理第十章糖代谢砷酸有毒砷酸化学结构和化学性质与Pi极为相似，因此可以代替无机磷酸参加反应，形成甘油酸-1-砷酸-3-磷酸，其自发水解，EMP照样进行并产生热，但导致ATP合成受阻，使氧化同磷酸化解偶联。第十章糖代谢第七步反应:甘油酸-1,3-二磷酸的底物水平磷酸化酶：特点：磷酸甘油酸激酶外形及作用机制同已糖激酶磷酸甘油酸激酶反应可逆，第一次底物水平磷酸化第十章糖代谢第十章糖代谢红细胞内存在生成2,3-BPG的支路第十章糖代谢第八步反应:甘油-3-磷酸的异构化酶：磷酸甘油酸变位酶特点：反应可逆，磷酸基团从C-3转移到C-2第十章糖代谢第十章糖代谢依赖于甘油酸-2,3-二磷酸的磷酸甘油酸变位酶的作用机制第十章糖代谢第九步反应:甘油酸-2-磷酸的烯醇化转变成PEP酶：烯醇化酶烯醇化酶的作用机制：促进甘油酸-2-磷酸上某些原子的重排从而形成具有较高的磷酸转移势能的高能分子。烯醇化酶的抑制剂：氟合物：能够与Mg2＋和磷酸基团形成氟磷酸镁复盐第十章糖代谢第十章糖代谢第十步反应:PEP的底物水平磷酸化酶：特点：ΔG为大的负值——受到调控!丙酮酸激酶，别构酶，需Mg2+

、Mn2+，ATP、长链脂肪酸、乙酰CoA、丙氨酸抑制酶活性；F-1，6-二磷酸、PEP激活酶活性。丙酮酸激酶第三步不可逆反应，第二次底物水平磷酸化第十章糖代谢第十章糖代谢经过5步放能反应，2分子甘油醛-3-磷酸生成2分子丙酮酸，4分子ATP，2分子NADH+H+第十章糖代谢NADH和丙酮酸的去向在有氧状态下（1）NADH的命运：在呼吸链被彻底氧化成H2O并产生更多的ATP。（2）丙酮酸的命运：经过线粒体内膜上丙酮酸运输体进入线粒体基质，被基质内的丙酮酸脱氢酶系氧化成乙酰-CoA

在缺氧状态或无氧状态下（1）乳酸发酵（2）酒精发酵第十章糖代谢NADH：线粒体内膜上的穿梭甘油-3-磷酸穿梭系统苹果酸-天冬氨酸穿梭系统第十章糖代谢苹果酸-天冬氨酸穿梭系统第十章糖代谢甘油-3-磷酸穿梭系统

骨骼肌、脑组织back第十章糖代谢back丙酮酸的代谢去向第十章糖代谢生成乳酸---乳酸发酵在厌氧酵解时，例如某些厌氧乳酸菌、肌肉由于剧烈运动而造成暂时缺氧状态或呼吸、循环系统机能障碍暂时供氧不足时。乳酸脱氢酶，两种亚基组成5种同工酶，在血液中的同工酶比例恒定，临床上作为诊断心肌和肝脏疾病COOH

C=OCH3+NADH+H+

Lactatedehydrogenase乳酸脱氢酶COOH

CHOHCH3+NAD+第十章糖代谢生成乙醇—乙醇发酵1、丙酮酸脱羧形成乙醛：TPP为丙酮酸脱羧酶（动物不存在）辅酶2、乙醛还原成乙醇同时产生NAD+3、发面、制作面包和馒头、酿酒工业COOH

C=OCH3Decarboxylase丙酮酸脱羧酶CHOCH3+CO2CH2OHCH3+NADH+H+Alcoholehydrogenase乙醇脱氢酶CHOCH3+NAD+第十章糖代谢第十章糖代谢糖酵解的产能计算第十章糖代谢糖酵解的其他底物甘油、果糖、甘露糖和半乳糖甘油转变成磷酸二羟丙酮果糖和甘露糖通过比较常规的途径进入糖酵解

半乳糖通过Leloir途径进入第十章糖代谢甘油和其它单糖进入糖酵解的途径第十章糖代谢半乳糖进入糖酵解的途径（Leloir途径）

第十章糖代谢糖酵解的生理意义产生ATP提供生物合成的原料也是其他单糖的基本代谢途径第十章糖代谢第十章糖代谢丙酮酸的有氧氧化产物：CO2、H2O、ATP过程：第一阶段：丙酮酸氧化脱羧（丙酮酸→乙酰CoA）第二阶段：三羧酸循环（乙酰CoA

→

CO2、H2O、ATP）第十章糖代谢丙酮酸的氧化脱羧反应部位反应作用反应酶系在真核细胞线粒体基质中连接EMP和TCA的中心环节线粒体膜上的丙酮酸脱氢酶系（复合体）第十章糖代谢丙酮酸跨线粒体内膜的转运第十章糖代谢丙酮酸脱羧和脱氢形成乙酰CoA丙酮酸脱氢酶系第十章糖代谢丙酮酸脱氢酶系三种酶六种辅因子丙酮酸脱氢酶（E1）二氢硫辛酸转乙酰基酶（E2）二氢硫辛酸脱氢酶（E3）TPP硫辛酸、CoAFAD、NAD+Mg2+第十章糖代谢丙酮酸脱氢酶系的结构和组成缩写酶活性亚基数目（个数）辅助因子维生素前体辅助因子类型催化的反应E1丙酮酸脱氢酶大肠杆菌24、酵母60、哺乳动物20或30TPPB1辅基丙酮酸氧化脱羧E2二氢硫辛酸转乙酰酶大肠杆菌24、酵母60、哺乳动物60硫辛酰胺CoA硫辛酸泛酸辅基辅酶将乙酰基转移到CoAE3二氢硫辛酸脱氢酶大肠杆菌12、酵母12、哺乳动物6FADNAD+B2PP辅基辅酶氧化型硫辛胺的再生第十章糖代谢hydroxyethyl-TPPpyruvateCO2acetyl-CoA大肠杆菌内丙酮酸脱氢酶系第十章糖代谢第十章糖代谢催化丙酮酸转变为乙酰CoA四个步骤1、丙酮酸脱羧反应：2、乙酰基转移到CoA分子上形成乙酰CoA：3、还原型E2氧化，形成氧化型E2：4、还原型E3再氧化：第十章糖代谢简单图解丙酮酸脱氢酶系催化反应第十章糖代谢TPP在反应系统中的作用E1第十章糖代谢硫辛酸在反应系统中的作用E2第十章糖代谢CoA在反应系统中的作用E2第十章糖代谢FAD、NAD+在反应系统中的作用递氢体作用FAD+2H----------→FADH2NAD++2H----------→NADH+H+E3E3第十章糖代谢砒霜的毒性机理微生物对砷更敏感，常用砷化物治疗锥虫病、梅毒，但有严重副作用，引发湿疹、头晕、关节炎、心悸等。第十章糖代谢三羧酸循环三羧酸循环（tricarboxylicacidcycle，TCA循环），Krebs循环(Krebs被称为ATP循环之父)定义发生部位丙酮酸通过进行脱羧和脱氢反应，羧基形成CO2，氢原子则随着载体（NAD+、FAD）进入电子传递链经过氧化磷酸化作用，形成水分子并将释放出的能量合成ATP。线粒体第十章糖代谢三羧酸循环全部反应第十章糖代谢第一步反应：柠檬酸的合成酶：特点：抑制剂：柠檬酸合酶（citratesynthase）不可逆反应，TCA的限速步骤ATP、NADH、琥珀酰CoA、酯酰CoA第十章糖代谢草酰乙酸与乙酰CoA缩合形成柠檬酸第十章糖代谢氟代乙酸在细胞内的代谢转变及对TCA循环的影响用于杀虫剂或灭鼠药第十章糖代谢柠檬酸合酶的两种构象第十章糖代谢第二步反应：异柠檬酸的形成酶：顺乌头酸酶特点：可逆反应，产物的立体专一性第十章糖代谢柠檬酸异构化形成异柠檬酸第十章糖代谢铁硫蛋白在顺乌头酸酶反应中的作用含有Fe-S聚簇，与柠檬酸结合，并参与底物的脱水和再水合作用。第十章糖代谢顺乌头酸酶催化反应中产物的立体专一性第十章糖代谢第三步反应：异柠檬酸的氧化脱羧酶：特点：别构调控：异柠檬酸脱氢酶（isocitratedehydrogenase）第一个氧化还原反应，第一个脱羧反应，产物NADHADP、NAD+、Mg2+协同活化，NADH、ATP抑制第十章糖代谢异柠檬酸氧化形成α-酮戊二酸第十章糖代谢第十章糖代谢第四步反应：α-酮戊二酸的氧化脱羧酶：特点：催化机制：同丙酮酸脱氢酶系。α-酮戊二酸脱氢酶系第二次脱羧，第二次氧化还原反应，产物NADH三种酶：α-酮戊二酸脱氢酶（E1）、二氢硫辛酸转琥珀酰基酶（E2）、二氢硫辛酸脱氢酶（E3）六种因子：TPP、硫辛酸、FAD、NAD+、CoA、Mg2+第十章糖代谢α-酮戊二酸氧化脱羧形成琥珀酰-CoA第十章糖代谢第五步反应：底物水平的磷酸化酶：特点：琥珀酰-CoA合成酶（琥珀酰硫激酶）TCA唯一一步产生高能磷酸键的反应第十章糖代谢琥珀酰-CoA转化成琥珀酸第十章糖代谢琥珀酰-CoA合成酶的反应机理第十章糖代谢第六步反应：琥珀酸的脱氢酶：特点：抑制：琥珀酸脱氢酶（succinatedehydrogenase）TCA中唯一嵌入线粒体内膜的酶，直接位于电子传递链第三次氧化还原反应，产物FADH2丙二酸强竞争性抑制第十章糖代谢琥珀酸脱氢形成延胡索酸第十章糖代谢第七步反应：L-苹果酸的形成酶：延胡索酸酶（富马酸酶，fumarase）特点：严格的立体专一性。第十章糖代谢第八步反应：草酰乙酸的再生酶：特点：苹果酸脱氢酶（malatedehydrogenase）第四次氧化还原反应，产物NADH第十章糖代谢L-苹果酸脱氢形成草酰乙酸第十章糖代谢三羧酸循环全部反应第十章糖代谢丙酮酸氧化分解所产生的能量EMP葡萄糖2*丙酮酸2*乙酰CoATCA2ATP2H2O2NADH2*CO22*NADHH+2*2H+2*ATP2*2CO22*3NADH2*FADH2呼吸链第十章糖代谢

一分子葡萄糖彻底氧化过程中的ATP收支情况与ATP合成相关的反应合成ATP的方式合成ATP的量糖酵解（包括氧化磷酸化）己糖激酶PFK-1磷酸甘油酸激酶丙酮酸激酶甘油醛-3-磷酸脱氢酶（NADH）消耗ATP消耗ATP底物水平磷酸化底物水平磷酸化氧化磷酸化6或8－1－1＋2＋2＋4或＋6（取决于NADH通过何种途径进入呼吸链）丙酮酸脱氢酶系氧化磷氧化磷酸化酸化2×3＝6三羧酸循环异柠檬酸脱氢酶（NADH）α-酮戊二酸脱氢酶系（NADH）琥珀酰-CoA合成酶琥珀酸脱氢酶（FADH2）苹果酸脱氢酶（NADH）氧化磷酸化氧化磷酸化底物水平磷酸化氧化磷酸化氧化磷酸化243×2＝63×2＝61×2＝22×2＝43×2＝6总ATP量36或38第十章糖代谢三羧酸循环的生物学意义产生更多的ATP提供生物合成的原料是糖、氨基酸和脂肪酸最后的共同分解途径某些代谢中间我作为其他代谢途径的别构效应物产生CO2第十章糖代谢三羧酸循环中间物的去向第十章糖代谢三羧酸循环的回补反应草酰乙酸的回补高等植物、细菌、酵母动物的肝和肾动物的骨骼肌和心肌第十章糖代谢Asp、Glu的转氨作用可以形成草酰乙酸和α-酮戊二酸Ile、Val、Met、Thr在细胞内均可氧化成琥珀酰CoA第十章糖代谢乙醛酸循环（植物和微生物）在每一轮循环中，前者有两分子乙酰-CoA进入只产生NADH，但不产生FADH2无底物水平磷酸化反应，因此不产生ATP不生成CO2，无碳单位的损失，净合成了糖异生的前体——苹果酸，解决了乙酰CoA在动物细胞中不能净转变为葡萄糖的难题，特别是在富含油脂的种子发芽时，使脂肪能转变为葡萄糖。第十章糖代谢乙醛酸循环与三羧酸循环的比较第十章糖代谢植物细胞内的乙醛酸循环体及线粒体的亚显微结构第十章糖代谢植物细胞内乙醛酸循环的生理意义和草酰乙酸的再生第十章糖代谢第十章糖代谢戊糖磷酸途径（一）戊糖磷酸途径的发现1、戊糖磷酸途径：pentosephosphatepathway，PPP又称戊糖支路、磷酸己糖支路途径、6-磷酸葡糖酸途径、磷酸戊糖循环2、向供研究EMP使用的组织匀浆中添加碘乙酸或氟化物等抑制，葡萄糖的利用仍在继续，进而认识到其它途径的存在，其中PPP途径就是其一。第十章糖代谢葡萄糖葡糖-6-磷酸果糖-6-磷酸糖酵解糖原PPP70%30%第十章糖代谢戊糖磷酸途径的主要反应场所起始物还原型辅酶分两个阶段细胞溶胶内葡萄糖-6-磷酸NADP+氧化阶段和非氧化阶段第十章糖代谢氧化阶段包括三个不可逆反应葡糖-6-磷酸脱氢酶

不可逆反应（受到NADPH抑制）葡糖酸内酯酶

没有酶催化，也能发生葡糖酸-6-磷酸脱氢酶氧化脱羧反应第十章糖代谢此酶对NADP+高度特异性的;对NAD+的Km比对NADP+高1000倍葡糖-6-磷酸的脱氢第十章糖代谢葡萄糖酸内酯的水解第十章糖代谢6-磷酸葡糖酸的脱氢第十章糖代谢非氧化阶段非氧化相全部由非氧化的可逆反应组成，共有5步，反应的性质是异构或分子重排，通过此阶段的反应，6分子戊糖转化成5分子己糖。将戊糖转变成糖酵解的中间物。磷酸戊糖异构酶磷酸戊糖差向异构酶转酮酶——催化二碳单位的转移，需要TPP为辅助因子转醛酶——催化三碳单位的转移转酮酶第十章糖代谢5537645463C5+C5-->C7+C3C7+C3-->C4+C6C5+C4-->C6+C3总结:3C5-->2C6+C3+++++第十章糖代谢核糖-5-磷酸的形成第十章糖代谢木酮糖-5-磷酸的形成第十章糖代谢第一次碳单位转移和重排反应第十章糖代谢转酮酶催化的反应机理第十章糖代谢第二次碳单位转移和重排反应第十章糖代谢第三次碳单位转移和重排反应第十章糖代谢戊糖磷酸途径的总结一个葡萄糖分子是不可能完成上述反应的，至少有3个葡萄糖分子同时进入才可以完成；只有6个葡萄糖分子同时进入戊糖磷酸途径，到最后才相当于有一个葡萄糖分子完全被氧化成CO2和H2O；戊糖磷酸途径并不是细胞产生NADPH的唯一途径发生在细胞液，不需要氧气；根据细胞对NADPH、核糖和ATP的需要不同，戊糖磷酸途径可以四种不同的模式存在：快速分裂的细胞需要更多的核糖-5-磷酸以第一种模式存在，需要等量的核糖-5-磷酸和NADPH的细胞以第二种模式存在，需要更多的NADPH以进行生物合成的细胞以第三种模式存在，只需要NADPH和ATP而不需要核糖-5-磷酸的细胞以第四种模式存在；调节机制相当简单第十章糖代谢戊糖磷酸途径的四种变化形式第十章糖代谢磷酸戊糖途径的功能与NADPH有关的功能（1）提供生物合成的还原剂NADPH（2）解毒——细胞色素P450单加氧酶解毒系统需要NADPH参与对毒物的羟基化反应（3）供给能量与核糖-5-磷酸有关的功能提供核苷酸及其衍生物（ATP、NAD、FAD、CoA）合成的前体核糖-5-磷酸与赤藓糖-4-磷酸有关的功能芳香族氨基酸和维生素B6的合成需要赤藓糖戊糖代谢的重要途径第十章糖代谢巨噬细胞膜上的NADPH氧化酶的防御功能第十章糖代谢第十章糖代谢糖异生糖异生：gluconeogenesis它主要发生在动物的肝脏（80％）和肾脏（20％），是动物细胞自身合成葡萄糖的唯一手段。植物和某些微生物也可以进行糖异生。葡萄糖的异生作用，泛指细胞内由乳酸或其它非糖物质净合成葡萄糖的过程。第十章糖代谢糖异生的意义1、是一个非常很重要的生物合成葡萄糖的途径红细胞和脑以葡萄糖为主要燃料2、维持血糖浓度，满足组织对糖的需要。3、减轻或消除代谢性酸中毒。4、植物或某些微生物使用乙酰CoA作为糖异生的前体。第十章糖代谢糖异生的底物(动物)丙酮酸,乳酸,甘油,生糖氨基酸，所有TCA循环的中间物偶数脂肪酸不行!因为偶数脂肪酸氧化只能产生乙酰CoA，而乙酰CoA不能提供葡萄糖的净合成牛胃细菌可将纤维素分解为乙酸、丙酸、丁酸第十章糖代谢糖异生与糖酵解途径的比较第十章糖代谢糖异生不是EMP的简单逆转其中7步可逆步骤是共同的，3步不可逆步骤由另一些酶来催化并需ATP供能。二是机体在对这两种代谢实行交互调控的时候不允许它们同时被激活或被抑制，否则就会陷入无效循环之中。第十章糖代谢丙酮酸生成磷酸烯醇式丙酮酸PEPADPATPPyr丙酮酸羧化酶CO2ATPADP+PiOAAGTPGDP+CO2磷酸烯醇式丙酮酸羧化激酶丙酮酸激酶线粒体细胞质细胞质二羧酸转运系统第十章糖代谢丙酮酸羧化酶的结构模型线粒体基质生物素辅基ATP驱动羧化反应第十章糖代谢丙酮酸羧化酶的作用机理第十章糖代谢磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶PEPCK的作用机理第十章糖代谢果糖-1，6-二磷酸转化成果糖-6-磷酸热力学上是有利的，肝细胞内的ΔG是-8.6kJ/mol第十章糖代谢葡糖-6-磷酸水解成葡萄糖存在于肝、肾细胞内质网膜上。肌肉和脑细胞没有这种酶，故不能进行糖异生

G-6-P需要进入内质网腔才能水解第十章糖代谢其它物质进入糖异生的途径第十章糖代谢Cori循环和Ala循环第十章糖代谢糖异生能量消耗2丙酮酸+2NADH+4ATP+2GTP+6H2O+4H+↓糖异生葡萄糖+2NAD++4ADP+2GDP+6Pi