糖代谢-糖的分解代谢(生物化学课件)

糖酵解的主要过程、关键酶和生理意义延迟符号一、体内糖、脂肪、蛋白质分解代谢的联系点糖原脂肪蛋白质葡萄糖脂肪酸甘油氨基酸乙酰CoATCA第一节概述二、学习物质代谢主要从以下五个方面掌握原料和产物亚细胞定位关键酶及其步骤与能量相关的反应特殊的枢纽物质一条主线：生命的化学一个中心：化学的生命

三、糖的生理功能1.

氧化供能如糖可提供合成某些氨基酸、脂肪、胆固醇、核苷等物质的原料。3.作为机体组织细胞的组成成分这是糖的主要功能，每天体内所需能量的50%-70%来自糖的分解。2.

提供合成体内其他物质的原料如糖是糖蛋白、蛋白聚糖、糖脂等的组成成分。四、糖代谢概况NADPH+H+葡萄糖淀粉消化与吸收糖酵解途径丙酮酸磷酸戊糖途径核糖糖原合成糖原

有氧无氧乳酸H20+CO2

ATP糖原分解糖的有氧氧化糖的无氧氧化（糖酵解）乳酸、氨基酸、甘油

糖异生

第二节

糖的无氧分解（无氧氧化、糖酵解）糖酵解：在无氧或缺氧情况下，由葡萄糖或糖原生成乳酸的过程称为糖酵解。糖酵解途径：糖酵解的第一阶段，由葡萄糖或糖原分解为丙酮酸的过程称为糖酵解途径。一、糖酵解的概念二、糖酵解的反应过程

全过程在细胞液中进行，反应分两个阶段：第一阶段

第二阶段由葡萄糖分解成丙酮酸(pyruvate)，称之为糖酵解途径(glycolyticpathway)。由丙酮酸转变成乳酸。1.葡萄糖磷酸化为6-磷酸葡萄糖

ATPADPMg2+己糖激酶OCH2HOHOHOHHOHHOHHH葡萄糖OHOHOHHOHHOHHOCH2H6-磷酸葡萄糖PP（一）葡萄糖分解成丙酮酸GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP2×1,3-二磷酸甘油酸2×3-磷酸甘油酸2×2-磷酸甘油酸2×丙酮酸磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛2NAD+2NADH+H+2ADP2ATP2ADP2ATP2×磷酸烯醇式丙酮酸注意：

（4）磷酸化后的葡萄糖不能透过细胞膜而逸出细胞

（1）己糖激酶催化，I-IV型，肝细胞中为IV型，又称葡萄糖激酶区别：ⅠⅡⅢ型Km值小，亲和力大，特异性弱；IV型Km值大，亲

和力小、特异性强 意义：浓度较低时，肝细胞不能利用Glc，主要来维持血糖浓度

（3）不可逆、为关键酶（限速酶），受激素调控

（2）激酶（-ATP,Mg2+）磷酸己糖异构酶HOHHOHOHHHOHHCH2O6-磷酸葡萄糖OPP

HOHHOHOHHOCH2OHCH2O6-磷酸果糖OPPGluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP2×1,3-二磷酸甘油酸2×3-磷酸甘油酸2×2-磷酸甘油酸2×丙酮酸磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛2NAD+2NADH+H+2ADP2ATP2ADP2ATP2×磷酸烯醇式丙酮酸3.6-磷酸果糖转变为1,6-双磷酸果糖

ATPADPMg2+6-磷酸果糖激酶-1HOHHOHOHHOCH2

CH2O1、6-二磷酸果糖OOPP

HOHHOHOHHOCH2OHCH2O6-磷酸果糖OP

GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP2×1,3-二磷酸甘油酸2×3-磷酸甘油酸2×2-磷酸甘油酸2×丙酮酸磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛2NAD+2NADH+H+2ADP2ATP2ADP2ATP2×磷酸烯醇式丙酮酸4.磷酸己糖裂解成2个磷酸丙糖+

醛缩酶HO1,6-二磷酸果糖CCCCCH2OCH2OOHOHOHHHPPPP磷酸二羟丙酮CCH2OHCH2OOPP3-磷酸甘油醛CHOHCH2OCHOPPGluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP2×1,3-二磷酸甘油酸2×3-磷酸甘油酸2×2-磷酸甘油酸2×丙酮酸磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛2NAD+2NADH+H+2ADP2ATP2ADP2ATP2×磷酸烯醇式丙酮酸5.磷酸丙糖的同分异构化磷酸丙糖异构酶磷酸二羟丙酮CCH2OHCH2OOPP3-磷酸甘油醛CHOHCH2OCHOPPGluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP2×1,3-二磷酸甘油酸2×3-磷酸甘油酸2×2-磷酸甘油酸2×丙酮酸磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛2NAD+2NADH+H+2ADP2ATP2ADP2ATP2×磷酸烯醇式丙酮酸6.3-磷酸甘油醛氧化为1,3-二磷酸甘油酸Pi、

NAD+NADH+H+3-磷酸甘油醛脱氢酶3-磷酸甘油醛CHOHCH2OCHOPP1,3-二磷酸甘油酸CHOHCH2OCO=O

PPGluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP2×1,3-二磷酸甘油酸2×3-磷酸甘油酸2×2-磷酸甘油酸2×丙酮酸磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛2NAD+2NADH+H+2ADP2ATP2ADP2ATP2×磷酸烯醇式丙酮酸7.1,3-二磷酸甘油酸转变为3-磷酸甘油酸ADPATP磷酸甘油酸激酶1,3-二磷酸甘油酸CHOHCH2OCO=OPP3-磷酸甘油酸CHOHCH2OCOOH

P

GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP2×1,3-二磷酸甘油酸2×3-磷酸甘油酸2×2-磷酸甘油酸2×丙酮酸磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛2NAD+2NADH+H+2ADP2ATP2ADP2ATP2×磷酸烯醇式丙酮酸8.3-磷酸甘油酸转变为2-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸CHOHCH2OCOOH

P

3-磷酸甘油酸CHOHCH2OCOOH

P

磷酸甘油酸变位酶2×GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP2×1,3-二磷酸甘油酸2×3-磷酸甘油酸2×2-磷酸甘油酸2×丙酮酸磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛2NAD+2NADH+H+2ADP2ATP2ADP2ATP2×磷酸烯醇式丙酮酸9.2-磷酸甘油酸转变为磷酸烯醇式丙酮酸烯醇化酶2-磷酸甘油酸CHOHCH2OCOOH

P

磷酸烯醇式丙酮酸+H2OCCH2OCOOH

PGluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP2×1,3-二磷酸甘油酸2×3-磷酸甘油酸2×2-磷酸甘油酸2×丙酮酸磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛2NAD+2NADH+H+2ADP2ATP2ADP2ATP2×磷酸烯醇式丙酮酸10.磷酸烯醇式丙酮酸转变成丙酮酸ADPATPK+Mg+丙酮酸激酶C=OCH3丙酮酸COOH

CCH2OCOOH

P磷酸烯醇式丙酮酸GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP2×1,3-二磷酸甘油酸2×3-磷酸甘油酸2×2-磷酸甘油酸2×丙酮酸磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛2NAD+2NADH+H+2ADP2ATP2ADP2ATP2×磷酸烯醇式丙酮酸乳酸脱氢酶（LDH）NADH+H+NAD+C=OCH3丙酮酸COOH

CHOHCH3乳酸COOH

（二）丙酮酸转变成乳酸2×2×葡萄糖6-磷酸果糖

磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛2×2-磷酸甘油酸2×丙酮酸6-磷酸葡萄糖ADPATP1,6-二磷酸果糖ADPATP2×1,3-二磷酸甘油酸2×Pi2×NADH+2H+2×NAD+2×3-磷酸甘油酸2×ADP2×ATP2×磷酸烯醇式丙酮酸2×H2O2×烯醇式丙酮酸2×ADP2×ATP2×乳酸糖酵解的反应过程葡萄糖6-磷酸果糖

磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛2×丙酮酸6-磷酸葡萄糖ADPATP1,6-二磷酸果糖ADPATP2×1,3-二磷酸甘油酸2×Pi2×NADH+2H+2×NAD+2×3-磷酸甘油酸2×ADP2×ATP2×磷酸烯醇式丙酮酸2×H2O2×烯醇式丙酮酸2×ADP2×ATP2乙醛丙酮酸脱羧酶2乙醇2CO22×2-磷酸甘油酸葡萄糖转变为乙醇课堂活动为什么剧烈运动后，肌肉常有酸疼的感觉？1.亚细胞定位：胞浆2.三步不可逆的反应：己糖激酶、6-磷酸果糖激酶-1、丙酮酸激酶（三个关键酶）3.产能：数量：2*2-2=2个ATP（从Glc开始）

2*2-1=3个ATP（从糖原开始）方式：底物水平磷酸化

4.不需氧5.终产物：乳酸

GG-6-PATPADP己糖激酶ATPADPF-6-PF-1,6-2P磷酸果糖激酶-1ADPATPPEP丙酮酸丙酮酸激酶四、糖酵解的生理意义

（供能）1.糖酵解是机体在缺氧情况下供应能量的重要方式。生理性缺氧情况：如重役、肌肉剧烈运动病理性缺氧情况：呼吸或循环机能障碍、严重贫血或失血等2.糖酵解是某些细胞在氧供应正常情况下的重要供能途径。①无线粒体的细胞，如：红细胞②代谢活跃的细胞，如：如视网膜、睾丸、白细胞、骨髓细胞、肿瘤细胞等，即使在有氧条件下仍以糖酵解为其主要功能方式。运动员在进行不同项目运动时，机体的供能方式

注：摘自2001年高考理科综合试卷第I卷第2题。糖有氧氧化的基本过程、关键酶和生理意义延迟符号C6H12O6+6O26CO2+6H2O+36/38ATP返回糖的有氧氧化(aerobicoxidation)指在机体氧供充足时，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

一、

概念

第一阶段：糖酵解途径（胞液）

第二阶段：丙酮酸氧化脱羧（线粒体）第三阶段：三羧酸循环和氧化磷酸化（线粒体）G（Gn）丙酮酸乙酰CoACO2

NADH+H+FADH2H2O[O]ATPADPTAC循环胞液线粒体二、糖有氧氧化的过程丙酮酸（一）糖酵解途径（葡萄糖生成丙酮酸）在无氧或缺氧条件下，丙酮酸还原成乳酸，称为无氧氧化，在有氧条件下，丙酮酸转运入线粒体，进行有氧氧化。CO-SCoANAD+

NADH+H+

CO2

HSCoA

硫辛酸丙酮酸脱氢酶复合体（关键酶)TPP

FAD

CH3COOH

C=O

CH3丙酮酸乙酰CoA（二）丙酮酸氧化脱羧生成乙酰辅酶A丙脱酸脱氢酶（E1）：TPP二氢硫辛酸乙酰转移酶（E2）：HSCoA、硫辛酸二氢硫辛酸脱氢酶（E3）：FAD、NAD+HSCoANAD+（三）三羧酸循环和氧化磷酸化又称：柠檬酸循环（Citrateacidcycle）Krebs循环（Krebscycle）1、概念：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过程称为三羧酸循环。柠檬酸合成酶（关键酶)

2、三羧酸循环的反应过程

（1）柠檬酸的形成柠檬酸合成酶为关键酶。反应不可逆，但在胞液中的柠檬酸裂解酶作用下，可将柠檬酸裂解为草酰乙酸和乙酰辅酶。实际进入TAC的是乙酰基。顺乌头酸酶

顺乌头酸酶（2）异柠檬酸的形成

异柠檬酸脱氢酶（关键酶)

（3）第一次氧化脱羧异柠檬酸脱氢酶为关键酶，不可逆。第一次脱氢，可生成3分子ATP。第一次脱羧。

α-酮戊二酸脱氢酶复合体 （关键酶)

α-酮戊二酸脱氢酶复合体为关键酶，不可逆，类似丙酮酸脱氢酶复合体。第二次脱氢，可生成3分子ATP。第二次脱羧。产生高能硫酯键，为下一步底物水平磷酸化做准备。

琥珀酸硫激酶

（5）底物水平磷酸化琥珀酸硫激酶，可逆底物水平磷酸化，生成1分子ATP。是整个三羧酸循环过程中唯一一次底物水平磷酸化

琥珀酸脱氢酶第三次脱氢（FAD→FADH2，可生成2分子ATP）,可逆

延胡索酸酶

苹果酸脱氢酶（8）苹果酸脱氢生成草酰乙酸

第四次脱氢（NAD+→NADH+H+，生成3分子ATP），可逆TAC一周的特点：1次底物水平磷酸化；2次脱羧生成2分子CO2；3个不可逆反应；4次脱氢,生成3NADH和1FADH2三羧酸循环是糖、脂、蛋白质三大物质最终氧化的共同途径。三羧酸循环是糖、脂、某些氨基酸代谢联系和互变的枢纽。三羧酸循环是体内产生CO2和能量的主要机制之一。3、生理意义三、糖有氧氧化的特点1.细胞内定位：胞液、线粒体4.限速酶（7个）3.整个过程不可逆，是糖彻底氧化的途径2.需氧参与5.生成38（36）分子ATP四、糖有氧氧化的生理意义1.糖有氧氧化的基本生理功能是氧化供能2.糖有氧氧化是体内三大营养物质代谢的总枢纽3.三羧酸循环是糖、脂肪和氨基酸在体内氧化分解的共同通路返回五、糖酵解与糖有氧氧化的比较

磷酸戊糖途径的生理意义延迟符号

一、概念

磷酸戊糖途径指6-磷酸葡萄糖经氧化反应首先生成5-磷酸核糖和NADPH，再经基团转移反应生成6-磷酸果糖和3-磷酸甘油醛的反应过程。

其主要功能不是生成ATP，而是生成5-磷酸核糖和NADPH。又称为“磷酸戊糖旁路”*细胞定位：胞液二、磷酸戊糖途径的反应过程

第一阶段磷酸戊糖的生成（氧化反应）第二阶段基团转移反应（非氧化反应）6-磷酸葡萄糖→5-磷酸核糖(2NADPH+CO2)5-磷酸核糖→6-磷酸果糖

3-磷酸甘油醛磷酸戊糖途径的过程第一阶段6-磷酸葡萄糖×36-磷酸葡萄糖酸内酯×36-磷酸葡萄糖酸×35-磷酸核酮糖×35-磷酸核糖3NADP+3NADPH+3H+6-磷酸葡萄糖脱氢酶3NADP+3NADPH+3H+6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶5-磷酸木酮糖5-磷酸木酮糖7-磷酸景天糖3-磷酸甘油醛4-磷酸赤藓糖6-磷酸果糖6-磷酸果糖3-磷酸甘油醛第二阶段三、磷酸戊糖途径的特点1.组织定位：肝、泌乳期乳腺、脂肪组织、肾上腺皮质、红细胞等2.亚细胞内定位：胞液3.限速酶：6-磷酸葡萄糖脱氢酶4.生成5-磷