生物化学第三版 习题答案 第八章fyjx.docx

第八章糖糖代谢 自养生生物 分解代代谢 糖代谢谢包括 异养养生物 自养生生物 合成代代谢 异养生生物能量转换换（能源源）糖代谢的的生物学学功能物质转换换（碳源源）可转化成成多种中中间产物物，这些些中间产产物可进进一步转转化成氨氨基酸、脂脂肪酸、核核苷酸。糖的磷酸酸衍生物物可以构构成多种种重要的的生物活活性物质质：NAAD、FFAD、DDNA、RRNA、AATP。分解代谢谢：酵解解（共同同途径）、三三羧酸循循环（最最后氧化化途径）、磷磷酸戊糖糖途径、糖糖醛酸途途径等。合成代谢谢：糖异异生、糖糖原合成成、结构构多糖合合成以及及光合作作用。分解代谢谢和合成成代谢，受受神经、激激素、别别构物调调节控制制。第一节 糖酵酵解 glyycollysiis一、 酵解与发发酵1、 酵解 gglyccolyysiss （在在细胞质质中进行行）酵解酶系系统将GGlc降降解成丙丙酮酸，并并生成AATP的的过程。它它是动物物、植物物、微生生物细胞胞中Gllc分解解产生能能量的共共同代谢谢途径。在好氧有有机体中中，丙酮酮酸进入入线粒体体，经三三羧酸循循环被彻彻底氧化化成COO2和H2O，产生生的NAADH经经呼吸链链氧化而而产生AATP和和水，所所以酵解解是三羧羧酸循环环和氧化化磷酸化化的前奏奏。若供氧不不足，NNADHH把丙酮酮酸还原原成乳酸酸（乳酸酸发酵）。2、 发酵feermeentaatioon厌氧有机机体（酵酵母和其其它微生生物）把把酵解产产生的NNADHH上的氢氢，传递递给丙酮酮酸，生生成乳酸酸，则称称乳酸发发酵。若NAPPH中的的氢传递递给丙酮酮酸脱羧羧生成的的乙醛，生生成乙醇醇，此过过程是酒酒精发酵酵。O2葡萄糖 酵解丙酮酸 + NADH厌氧三羧酸循环乳酸发酵酒精发酵有些动物物细胞即即使在有有O2时，也也会产生生乳酸，如如成熟的的红细胞胞（不含含线粒体体）、视视网膜。二、 糖酵解过过程（EEMP）Embdden-Meyyerhhof Patthwaay ，19440在细胞质质中进行行1、 反应步骤骤P79 图 13-1 酵酵解途径径，三个个不可逆逆步骤是是调节位位点。（1）、 葡萄糖磷磷酸化形形成G-6-PP反应式此反应基基本不可可逆，调调节位点点。G0= - 4.0Kccal/mool使Glcc活化，并并以G-6-PP形式将将Glcc限制在在细胞内内。催化此反反应的激激酶有，已已糖激酶酶和葡萄萄糖激酶酶。激酶：催催化ATTP分子子的磷酸酸基（rr-磷酰酰基）转转移到底底物上的的酶称激激酶，一一般需要要Mg22+或MMn2+作为辅辅因子，底底物诱导导的裂缝缝关闭现现象似乎乎是激酶酶的共同同特征。P 800 图113-22己糖激激酶与底底物结合合时的构构象变化化已糖激酶酶：专一一性不强强，可催催化Gllc、Fruu、Mann（甘露露糖）磷磷酸化。己己糖激酶酶是酵解解途径中中第一个个调节酶酶，被产产物G-6-PP强烈地地别构抑抑制。葡萄糖激激酶：对对Glcc有专一一活性，存存在于肝肝脏中，不不被G-6-PP抑制。GGlc激酶酶是一个个诱导酶酶，由胰胰岛素促促使合成成，肌肉细胞胞中已糖糖激酶对对Glcc的Km为0.11mmool/LL，而肝肝中Gllc激酶酶对Gllc的KKm为100mmool/LL，因此此，平时时细胞内内Glcc浓度为为5mmmol/L时，已已糖激酶酶催化的的酶促反反应已经经达最大大速度，而而肝中GGlc激酶酶并不活活跃。进进食后，肝肝中Gllc浓度度增高，此此时Gllc激酶酶将Gllc转化化成G-6-PP，进一一步转化化成糖元元，贮存存于肝细细胞中。（2）、 G-6-P异构构化为FF-6-P 反应式式：由于此反反应的标标准自由由能变化化很小，反反应可逆逆，反应应方向由由底物与与产物的的含量水水平控制制。此反应由由磷酸GGlc异构构酶催化化，将葡葡萄糖的的羰基CC由C11移至CC2 ，为为C1位磷酸酸化作准准备，同同时保证证C2上有羰羰基存在在，这对对分子的的断裂，形形成三碳碳物是必必需的。（3）、 F-6-P磷酸酸化，生生成F-1.66-P反应式：此反应在在体内不不可逆，调调节位点点，由磷磷酸果糖糖激酶催催化。磷酸果糖糖激酶既既是酵解解途径的的限速酶酶，又是是酵解途途径的第第二个调调节酶（4）、 F-1.6-PP裂解成成3-磷磷酸甘油油醛和磷磷酸二羟羟丙酮（DDHAPP）反应式：该反应在在热力学学上不利利，但是是，由于于具有非非常大的的G0负值的的F-11.6-2P的的形成及及后续甘甘油醛-3-磷磷酸氧化化的放能能性质，促促使反应应正向进进行。同同时在生生理环境境中，33-磷酸酸甘油醛醛不断转转化成丙丙酮酸，驱驱动反应应向右进进行。该反应由由醛缩酶酶催化，反反应机理理 P 83（5）、 磷酸二羟羟丙酮（DDHAPP）异构构化成33-磷酸酸甘油醛醛反应式：（注意意碳原子子编号的的变化）由磷酸丙丙糖异构构酶催化化。已糖转化化成3-磷酸甘甘油醛后后，C原原子编号号变化：F-11.6-P的CC1-P、CC6-P都都变成了了3-磷磷酸甘油油醛的CC3-P图解：（6）、 3-磷酸酸甘油醛醛氧化成成1.33二磷酸酸甘油酸酸反应式：由磷酸甘甘油醛脱脱氢酶催催化。此反应既既是氧化化反应，又又是磷酸酸化反应应，氧化化反应的的能量驱驱动磷酸酸化反应应的进行行。反应机理理： PP84 图 113-44 33-磷酸酸甘油醛醛脱氢酶酶的催化化机理碘乙酸可可与酶的的-SHH结合，抑抑制此酶酶活性，砷砷酸能与与磷酸底底物竞争争，使氧氧化作用用与磷酸酸化作用用解偶连连（生成成3-磷磷酸甘油油酸）（7）、 13二磷酸酸甘油酸酸转化成成3磷酸甘甘油酸和和ATPP反应式：由磷酸甘甘油酸激激酶催化化。这是酵解解过程中中的第一一次底物物水平磷磷酸化反反应，也也是酵解解过程中中第一次次产生AATP的的反应。一分子GGlc产生生二分子子三碳糖糖，共产产生2AATP。这这样可抵抵消Gllc在两两次磷酸酸化时消消耗的22ATPP。（8）、 3磷酸酸甘油酸酸转化成成2磷酸甘甘油酸反应式：磷酸甘油油酸变位位酶催化化，磷酰酰基从CC3移至CC2。（9）、 2磷酸酸甘油酸酸脱水生生成磷酸酸烯醇式式丙酮酸酸反应式：烯醇化酶酶2磷酸酸甘油酸酸中磷脂脂键是一一个低能能键（G= -177.6KKj /moll）而磷磷酸烯醇醇式丙酮酮酸中的的磷酰烯烯醇键是是高能键键（G= -622.1KKj /moll），因因此，这这一步反反应显著著提高了了磷酰基基的转移移势能。（10）、 磷酸烯醇醇式丙酮酮酸生成成ATPP和丙酮酮酸。反应式：不可逆，调调节位点点。由丙酮酸酸激酶催催化，丙丙酮酸激激酶是酵酵解途径径的第三三个调节节酶，这是酵解解途径中中的第二二次底物物水平磷磷酸化反反应，磷磷酸烯醇醇式丙酮酮酸将磷磷酰基转转移给AADP，生生成ATTP和丙丙酮酸EMP总总反应式式：1葡萄糖糖+2PPi+22ADPP+2NNAD+ 22丙酮酸酸+2AATP+2NAADH+2H+2HH2O2、 糖酵解的的能量变变化 P877 图图 113-55 糖糖酵解途途径中AATP的的生成无氧情况况下：净净产生22ATPP（2分分子NAADH将将2分子子丙酮酸酸还原成成乳酸）。有氧条件件下：NNADHH可通过过呼吸链链间接地地被氧化化，生成成更多的的ATPP。 1分子子NADDH3ATTP 1分子子FADD 2ATTP因此，净净产生88ATPP（酵解解2ATTP，22分子NNADHH进入呼呼吸氧化化，共生生成6AATP）。但在肌肉肉系统组组织和神神经系统统组织：一个GGlc酵解解，净产产生6AATP（+*）。甘油磷磷酸穿梭梭：2分子NNADHH进入线线粒体，经经甘油磷磷酸穿梭梭系统，胞胞质中磷磷酸二羟羟丙酮被被还原成成3磷酸甘甘油，进进入线粒粒体重新新氧化成成磷酸二二羟丙酮酮，但在在线粒体体中的33磷酸甘甘油脱氢氢酶的辅辅基是FFAD，因因此只产产生4分分子ATTP。：胞液液中磷酸酸甘油脱脱氢酶。：线粒粒体磷酸酸甘油脱脱氢酶。 罗纪纪盛PP 2559 PP 2660。苹果酸酸穿梭机机制：胞液中的的NADDH可经经苹果酸酸脱氢酶酶催化，使使草酰乙乙酸还原原成苹果果酸，再再通过苹苹果酸2酮戊二二酸载休休转运，进进入线粒粒体内，由由线粒体体内的苹苹果酸脱脱氢酶催催化，生生成NAADH和和草酰乙乙酸。而草酰乙乙酸经天天冬氨酸酸转氨酶酶作用，消消耗Gllu而形形成Assp。AAsp经经线粒体体上的载载体转运运回胞液液。在胞胞液中，AAsp经经胞液中中的Assp转氨氨酶作用用，再产产生草酰酰乙酸。经苹果酸酸穿梭，胞胞液中NNADHH进入呼呼吸链氧氧化，产产生3个个ATPP。 图苹果酸脱脱氢酶（胞胞液）酮戊戊二酸转转位酶苹果酸脱脱氢酶（线线粒体基基质）谷草转转氨酶GluAspp转位酶酶谷草转转氨酶草酰乙酸酸：苹果酸：酮戊戊二酸：3、 糖酵解中中酶的反反应类型型P88 表133-1 糖酵酵解反应应氧化还原原酶（11种）：3磷酸甘甘油醛脱脱氢酶转移酶（44种）：己糖激激酶、磷磷酸果糖糖激酶、磷磷酸甘油油酸激酶酶、丙酮酮酸激酶酶裂合酶（11种）：醛缩酶酶异构酶（44种）：磷酸GGlc异构构酶、磷磷酸丙糖糖异构酶酶、磷酸酸甘油酸酸变位酶酶、烯醇醇化酶三、 糖酵解的的调节参阅 PP1200 糖酵酵解的调调节糖酵解过过程有三三步不可可逆反应应，分别别由三个个调节酶酶（别构构酶）催催化，调调节主要要就发生生在三个个部位。1、 已糖激酶酶调节别构抑制制剂（负负效应调调节物）：G6P和AATP别构激活活剂（正正效应调调节物）：ADPP2、 磷酸果糖糖激酶调调节（关关键限速速步骤）抑制剂：ATPP、柠檬檬酸、脂脂肪酸和和H+激活剂：AMPP、F2.62PATP：细胞内内含有丰丰富的AATP时时，此酶酶几乎无无活性。柠檬酸：高含量量的柠檬檬酸是碳碳骨架过过剩的信信号。H+：可可防止肌肌肉中形形成过量量乳酸而而使血液液酸中毒毒。3、 丙酮酸激激酶调节节抑制剂：乙酰CCoA、长长链脂肪肪酸、AAla、ATPP激活剂：F-11.6-P、四、 丙酮酸的的去路1、 进入三羧羧酸循环环2、 乳酸的生生成在厌氧酵酵解时（乳乳酸菌、剧剧烈运动动的肌肉肉），丙丙酮酸接接受了33磷酸甘甘油醛脱脱氢酶生生成的NNADHH上的氢氢，在乳乳酸脱氢氢酶催化化下，生生成乳酸酸。总反应： Gllc + 2AADP + 22Pi 2乳乳酸 + 2AATP + 22H2O动物体内内的乳酸酸循环 Corri 循循环：图肌肉收缩缩，糖酵酵解产生生乳酸。乳乳酸透过过细胞膜膜进入血血液，在在肝脏中中异生为为Glcc，解除除乳酸积积累引起起的中毒毒。Corii循环是是一个耗耗能过程程：2分分子乳酸酸生成11分子GGlc，消消耗6个个ATPP。3、 乙醇的生生成酵母或其其它微生生物中，经经糖酵解解产生的的丙酮酸酸，可以以经丙酮酮酸脱羧羧酶催化化，脱羧羧生成乙乙醛，在在醇脱氢氢酶催化化下，乙乙醛被NNADHH还原成成乙醇。总反应：Glcc+2ppi+22ADPP+2HH+2乙醇醇+2CCO2+2AATP+2H220在厌氧条条件下能能产生乙乙醇的微微生物，如如果有氧氧存在时时，则会会通过乙乙醛的氧氧化生成成乙酸，制制醋。4、 丙酮酸进进行糖异异生五、 其它单糖糖进入糖糖酵解途途径除葡萄糖糖外，其其它单糖糖也可进进行酵解解P 911 图图 133-6 各种种单糖进进入糖酵酵解的途途径1糖原原降解产产物G1P2D果糖 有两个个途径3D半乳糖糖4D甘露糖糖 第二节 三羧羧酸循环环葡萄糖的的有氧氧氧化包括括四个阶阶段。糖酵解解产生丙丙酮酸（22丙酮酸酸、 22ATPP、2NNADHH）丙酮酸酸氧化脱脱羧生成成乙酰CCoA三羧酸酸循环（CCO2、H2O、AATP、NNADHH）呼吸链链氧化磷磷酸化（NNADHH-AATP）三羧酸循循环：乙乙酰CooA经一一系列的的氧化、脱脱羧，最最终生成成CO22、H2O、并并释放能能量的过过程，又又称柠檬檬酸循环环、Krrebss循环。原核生物物：阶段在在胞质中中真核生物物：在胞质质中，在线粒粒体中一、 丙酮酸脱脱羧生成成乙酰CCoACH3COCOOH + CoA-SH + NAD+丙酮酸脱氢酶复合体CH3CO-S-CoA + NADH + H+ + CO21、 反应式：此反应在在真核细细胞的线线粒体基基质中进进行，这这是连接接糖酵解解与TCCA的中中心环节节。2、 丙酮酸脱脱氢酶系系丙酮酸脱脱氢酶系系是一个个十分庞庞大的多多酶体系系，位于于线粒体体膜上，电电镜下可可见。E.cooli丙丙酮酸脱脱氢酶复复合体：分子量：4.55×106，直径径45nnm，比比核糖体体稍大。 酶 辅辅酶 每个复复合物亚亚基数丙酮酸脱脱羧酶（EE1） TPPP 24二氢硫辛辛酸转乙乙酰酶（EE2） 硫辛酸酸 244二氢硫辛辛酸脱氢氢酶（EE3） FFAD、NNAD+ 112此外，还还需要CCoA、MMg2+作为辅辅因子这些肽链链以非共共价键结结合在一一起，在在碱性条条件下，复复合体可可以解离离成相应应的亚单单位，在在中性时时又可以以重组为为复合体体。所有有丙酮酸酸氧化脱脱羧的中中间物均均紧密结结合在复复合体上上，活性性中间物物可以从从一个酶酶活性位位置转到到另一个个酶活性性位置，因因此，多多酶复合合体有利利于高效效催化反反应及调调节酶在在反应中中的活性性。3、 反应步骤骤P 933 反应过过程（1）丙丙酮酸脱脱羧形成成羟乙基基-TPPP（2）二二氢硫辛辛酸乙酰酰转移酶酶（E22）使羟羟乙基氧氧化成乙乙酰基（3）EE2将乙酰酰基转给给CoAA，生成成乙酰-CoAA（4）EE3氧化EE2上的还还原型二二氢硫辛辛酸（5）EE3还原NNAD+生成NNADHH4、 丙酮酸脱脱氢酶系系的活性性调节从丙酮酸酸到乙酰酰CoAA是代谢谢途径的的分支点点，此反反应体系系受到严严密的调调节控制制，此酶酶系受两两种机制制调节。（1）可可逆磷酸酸化的共共价调节节丙酮酸脱脱氢酶激激酶（EEA）（可可被ATTP激活活）丙酮酸脱脱氢酶磷磷酸酶（EEB）磷酸化的的丙酮酸酸脱氢酶酶（无活活性）去磷酸化化的丙酮酮酸脱氢氢酶（有有活性）（2）别别构调节节ATP、CCoA、NNADHH是别构构抑制剂剂ATP抑抑制E11CoA抑抑制E22NADHH抑制EE35、 能量 1分子丙丙酮酸生生成1分分子乙酰酰CoAA，产生生1分子子NADDH（33ATPP）。二、 三羧酸循循环（TTCA）的的过程TCA循循环：每每轮循环环有2个个C原子子以乙酰酰CoAA形式进进入，有有2个CC原子完完全氧化化成COO2放出，分分别发生生4次氧氧化脱氢氢，共释释放122ATPP。1、 反应步骤骤P95 图图13-9 概述三三羧酸循循环（1）、 乙酰CooA+草草酰乙酸酸柠檬酸酸反应式：柠檬酸合合酶，TTCA中中第一个个调节酶酶：受AATP、NNADHH、琥珀珀酰CooA、和和长链脂脂肪酰CCoA的的抑制；受乙酰酰CoAA、草酸酸乙酸激激活。柠檬酸合合酶上的的两个HHis残残基起重重要作用用：一个与草草酰乙酸酸羰基氧氧原子作作用，使使其易受受攻击；另一个个促进乙乙酰CooA的甲甲基碳上上的质子子离开，形形成烯醇醇离子，就就可与草草酰乙酸酸缩合成成C-CC键，生生成柠檬檬酰CooA，后后者使酶酶构象变变化，使使活性中中心增加加一个AAsp残残基，捕捕获水分分子，以以水解硫硫酯键，然然后CooA和柠柠檬酸相相继离开开酶。氟乙酰CCoA可可与草酰酰乙酸生生成氟柠柠檬酸，抑抑制下一一步反应应的酶，据据此，可可以合成成杀虫剂剂、灭鼠鼠药。 图图氟乙酸本本身无毒毒，氟柠柠檬酸是是乌头酸酸酶专一一的抑制制剂，氟氟柠檬酸酸结合到到乌头酸酸酶的活活性部位位上，并并封闭之之，使需需氧能量量代谢受受毒害。它它存在于于某些有有毒植物物叶子中中，是已已知最能能致死的的简单分分子之一一。LDD50 为为0.22mg/Kg体体重，它它比强烈烈的神经经毒物二二异丙基基氟磷酸酸的LDD50小一一个数量量级。（2）、 柠檬酸异柠檬檬酸反应式：这是一个个不对称称反应，由由顺鸟头头酸酶催催化P 1001 图图1312 顺乌乌头酸酶酶与柠檬檬酸的不不对称结结合顺乌头酸酸酶只能能以两种种旋光异异构方式式中的一一种与柠柠檬酸结结合，结结果，它它催化的的第一步步脱水反反应中的的氢全来来自草酰酰乙酸部部分，第第二步的的水合反反应中的的OH也也只加在在草酰乙乙酸部分分。这种种酶与底底物以特特殊方式式结合（只只选择两两种顺反反异构或或旋光异异构中的的一种结结合方式式）进行行的反应应称为不不对称反反应。结结果，TTCA第第一轮循循环释放放的COO2全来自自草酰乙乙酸部分分，乙酰酰CoAA羰基碳碳在第二二轮循环环中释放放，甲基基碳在第第三轮循循环中释释放500%，以以后每循循环一轮轮释放余余下的550%。柠檬酸上上的羟基基是个叔叔醇，无无法进一一步被氧氧化。因因此，柠柠檬酸需需转变成成异柠檬檬酸，将将不能被被氧化的的叔醇，转转化成可可以被氧氧化的仲仲醇。90%柠柠檬酸、44%顺乌乌头酸、66%异柠柠檬酸组组成平衡衡混合物物，但柠柠檬酸的的形成及及异柠檬檬酸的氧氧化都是是放能反反应，促促使反应应正向进进行。（3）、 异柠檬酸酸氧化脱脱羧生成成-酮戊戊二酸和和NADDH 反应式：这是三羧羧酸循环环中第一一次氧化化脱羧反反应，异异柠檬酸酸脱氢酶酶，TCCA中第第二个调调节酶：Mg2+（Mn2+ ）、NNAD+和ADDP可活活化此酶酶，NAADH和和ATPP可抑制制此酶活活性。细胞在高高能状态态：ATTP/AADP、NNADHH/NAAD+比值高高时，酶酶活性被被抑制。线粒体内内有二种种异柠檬檬酸脱氢氢酶，一一种以NNAD+为电子子受体，另另一种以以NADDP+为受体体。前者者只在线线粒体中中，后者者在线粒粒体和胞胞质中都都有。（4）、 -酮戊戊二酸氧氧化脱羧羧生成琥琥珀酰CCoA和和NADDH反应式：-酮戊戊二酸脱脱氢酶系系，TCCA循环环中的第第三个调调节酶：受NAADH、琥琥珀酰CCoA、CCa2+、ATTP、GGTP抑抑制-酮戊戊二酸脱脱氢酶系系为多酶酶复合体体，与丙丙酮酸脱脱氢酶系系相似（先先脱羧，后后脱氢）（5）、 琥珀酰CCoA生生成琥珀珀酸和GGTP反应式：琥珀酰CCoA合合成酶（琥琥珀酸硫硫激酶）这是TCCA中唯唯一的底底物水平平磷酸化化反应，直直接生成成GTPP。在高等植植物和细细菌中，硫硫酯键水水解释放放出的自自由能，可可直接合合成ATTP。在哺乳动动物中，先先合成GGTP，然然后在核核苷二磷磷酸激酶酶的作用用下，GGTP转转化成AATP。（6）、 琥珀酸脱脱氢生成成延胡索索酸（反反丁烯二二酸）和和FADDH反应式：琥珀酸脱脱氢酶是是TCAA循环中中唯一嵌嵌入线粒粒体内膜膜的酶。丙二酸是是琥珀酸酸脱氢酶酶的竞争争性抑制制剂，可可阻断三三羧酸循循环。（7）、 延胡索酸酸水化生生成L-苹果酸酸 反应式：延胡索酸酸酶具有有立体异异构特性性，OHH只加入入延胡索索酸双键键的一侧侧，因此此只形成成L-型型苹果酸酸。（8）、 L-苹果果酸脱氢氢生成草草酰乙酸酸和NAADH 反应式：L-苹果果酸脱氢氢酶平衡有利利于逆反反应，但但生理条条件下，反反应产物物草酰乙乙酸不断断合成柠柠檬酸，其其在细胞胞中浓度度极低，少少于100-6mool/LL，使反反应向右右进行。2、 TCA循循环小结结（1）、 三羧酸循循环示意意图（标标出C编编号的变变化）P95 图113-99（2）、 总反应式式：丙酮酸 + 44NADD+ + FADD + GDPP 44NADDH + FAADH22 + GTPP + 3COO2+ HH2O乙酰CooA + 3NNAD+ + FADD + GDPP 33NADDH + FAADH22 + GTPP + 2COO2 + H2O（3）、 一次底物物水平的的磷酸化化、二次次脱羧反反应，三三个调节节位点，四四次脱氢氢反应。3NADDH、FFADHH2进入呼呼吸链（4）、 三羧酸循循环中碳碳骨架的的不对称称反应同位素标标记表明明，乙酰酰CoAA上的两两个C原原子在第第一轮TTCA上上并没有有被氧化化。被标记的的羰基碳碳在第二二轮TCCA中脱脱去。在第三轮轮TCAA中，两两次脱羧羧，可除除去最初初甲基碳碳的500%，以以后每循循环一次次，脱去去余下甲甲基碳的的50%u 问题：标标记Gllucoose的的第二位位碳原子子，跟踪踪EMPP、TCCA途径径，C22的去向向。3、 一分子GGlc彻底底氧化产产生的AATP数数量（在肝脏脏中）反应酶ATP消消耗产生ATTP方式式ATP数数量合计糖 酵酵 解解已糖激酶酶1-18磷酸果糖糖激酶1-1磷酸甘油油醛脱氢氢酶NADHH呼吸链链氧化磷磷酸化2×3磷酸甘油油酸激酶酶底物水平平磷酸化化2×1丙酮酸激激酶底物水平平磷酸化化2×1TCA丙酮酸脱脱氢酶复复合物NADHH2×330异柠檬酸酸脱氢酶酶NADHH2×3-酮戊戊二酸脱脱氢酶复复合物NADHH2×3琥珀酸脱脱氢酶FADHH22×2苹果酸脱脱氢酶NADHH2×3琥珀酰CCoA合成成酶底物水平平磷酸化化2×1净产生：38AATP在骨骼肌肌、脑细细胞中，净净产生：36AATP甘油磷酸酸穿梭，11个NAADH生生成2个个ATPP苹果酸穿穿梭，11个NAADH生生成3个个ATPP4、 三羧酸循循环的代代谢调节节参阅P1122 图图 133-266 三三羧酸循循环的调调节（1）、 柠檬酸合合酶（限限速酶）受ATPP、NAADH、琥琥珀酰CCoA及及脂酰CCoA抑抑制。受乙酰CCoA、草草酰乙酸酸激活（2）、 异柠檬酸酸脱氢酶酶NADHH、ATTP可抑抑制此酶酶ADP可可活化此此酶，当当缺乏AADP时时就失去去活性。（3）、 -酮戊戊二酸脱脱氢酶受NADDH和琥琥珀酰CCoA抑抑制。三、 TCA的的生物学学意义1、 提供能量量线粒体外外的NAADH，可可通过33-磷酸酸甘油穿穿梭和苹苹果酸穿穿梭机制制，运到到线粒体体内，经经呼吸链链再氧化化，这两两种机制制在不同同组织的的细胞中中起作用用。（1）、 磷酸甘油油穿梭机机制：磷酸二羟羟丙酮+NADDH+HH+3-磷磷酸甘油油+NAAD+3-磷酸酸甘油进进入线粒粒体，将将2H交交给FAAD而生生成FAADH22，FAADH22可传递递给辅酶酶Q，进进入呼吸吸链，产产生2AATP（33-磷酸酸甘油脱脱氢酶的的辅酶是是FADD）。（2）、 苹果酸穿穿梭机制制：胞液中NNADHH可经苹苹果酸酶酶催化，使使草酰乙乙酸还原原成苹果果酸，再再通过苹苹果酸-酮戊戊二酸载载体转运运，进入入线粒体体，由线线粒体内内苹果酸酸脱氢酶酶催化，生生成NAADH和和草酰乙乙酸，NNADHH进入呼呼吸链氧氧化，生生成3AATP。（苹苹果酸脱脱氢酶的的辅酶是是NADD+）1分子GGlc在在肝、心心中完全全氧化，产产生388ATPP，在骨骨骼肌、神神经系统统组织中中，产生生36AATP。2、 TCA是是生物体体内其它它有机物物氧化的的主要途途径，如如脂肪、氨氨基酸、糖糖3、 TCA是是物质代代谢的枢枢纽一方面，TTCA是是糖、脂脂肪、氨氨基酸等等彻底氧氧化分解解的共同同途径，另一方面面，循环环中生成成的草酰酰乙酸、-酮戊二酸、柠檬酸、琥珀酰CoA和延胡索酸等又是合成糖、氨基酸、脂肪酸、卟啉等的原料，因而TCA将各种有机物的代谢联系起来。TCA是是联系体体内三大大物质代代谢的中中心环节节，为合合成其它它物质提提供C架架。四、 TCA的的回补反反应三羧酸循循环中间间物的的的回补在TCAA循环中中，有些些中间产产物是合合成其它它物质的的前体，如如卟啉的的主要碳碳原子来来自琥珀珀酰CooA，GGlu、Aspp可以从从-酮戊戊二酸和和草酰乙乙酸衍生生而成，一一旦草酰酰乙酸浓浓度下降降，则会会影响TTCA循循环，因因此这些些中间产产物必须须不断补补充，以以维持TTCA循循环。产生草酰酰乙酸的的途径有有三个：（1）、 丙酮酸羧羧化酶催催化丙酮酮酸生成成草酰乙乙酸P1022 反反应式：丙酮酸羧羧化酶是是一个调调节酶，乙乙酰CooA可以以增加其其活性。需要生物物素为辅辅酶（2）、 磷酸烯醇醇式丙酮酮酸羧化化激酶催催化磷酸酸烯醇式式丙酮酸酸转化成成草酰乙乙酸P1022 反应应式：在脑、心心脏中存存在这个个反应。（3）、 Asp、GGlu转氨氨可生成成草酰乙乙酸和-酮戊戊二酸Ile、VVal、TThr、MMet也也会形成成琥珀酰酰CoAA，最后后生成草草酰乙酸酸。五、 乙醛酸循循环三羧酸循循环是所所有生物物共有的的有氧化化谢途径径，某些些植物和和微生物物除进行行TCAA外，还还有一个个乙醛酸酸循环，作作为TCCA的补补充。循环途径径：P 1003 图133-133乙醛酸循循环是通通过一分分子乙酰酰CoAA和草酰酰乙酸缩缩合成柠柠檬酸，经经异柠檬檬酸，由由异柠檬檬酸裂解解酶裂解解成乙醛醛酸和琥琥珀酸。琥珀酸经经脱氢、水水化、脱脱氢生成成草酰乙乙酸，补补偿开始始消耗掉掉的草酰酰乙酸。乙醛酸缩缩与另一一分子乙乙酰CooA合成成苹果酸酸，脱氢氢生成草草酰乙酸酸。过量的草草酰乙酸酸可以糖糖异生成成Glcc，因此此，乙醛醛酸循环环可以使使脂肪酸酸的降解解产物乙乙酰CooA经草草酰乙酸酸转化成成Glcc，供给给种子萌萌发时对对糖的需需要。植物中，乙乙醛酸循循环只存存在于子子苗期，而而生长后后期则无无乙醛酸酸循环。哺乳动物物及人体体中，不不存在乙乙醛酸循循环，因因此，乙乙酰CooA不能能在体内内生成糖糖和氨基基酸。总反应：2乙酰CCoA + NNAD+ + 2H22O 琥琥珀酸 + 22CoAA + NADDH + 2HH+第三节 磷酸已糖糖支路（HHMS）也称磷酸酸戊糖途途径，发发生在胞胞质中。细胞内GGlc的氧氧化分解解，除通通过糖酵酵解，三三羧酸循循环和发发酵外，还还能直接接氧化分分解。即即反应开开始，在在G-66-P上上的C22原子上上直接氧氧化，通通过一系系列转化化被分解解，此为为磷酸戊戊糖途径径。两个事实实：用碘乙乙酸和氟氟化物抑抑制糖酵酵解（磷磷酸甘油油醛脱氢氢酶）发发现Gllc的消消耗并不不因此而而受影响响，证明明葡萄糖糖还有其其它的分分解途径径用144C分别标标记Gllc的CC1和C6，然后后分别测测定144CO2生成量量，发现现C1标记的的Glcc比C6标记的的Glcc更快、更更多地生生成144CO2 ，如如果糖酵酵解是唯唯一的代代谢途径径，那么么14C1和14C2生成144CO2的速度度应该相相同。一、 反应过程程Glc经经磷酸戊戊糖途径径氧化分分解可分分为两个个阶段。第一阶段段：6-磷酸葡葡萄糖氧氧化脱羧羧生成55-磷酸酸核糖第二阶段段：磷酸酸戊糖分分子重排排，产生生不同碳碳链长度度的磷酸酸单糖1、 6-磷酸酸葡萄糖糖脱氢脱脱羧生成成5-磷磷酸核酮酮糖P1044 反应应式：在此氧化化脱羧阶阶段中，Glc经两次脱氢，一次脱羧，生成5-磷酸核酮糖及NADPH。6-磷酸酸葡萄糖糖脱氢酶酶是磷酸酸戊糖途途径的调调控酶，NNADPPH反馈馈抑制此此酶活性性。2、 磷酸戊糖糖异构生生成5-磷酸核核糖及55-磷酸酸木酮糖糖P1055 反应应式：5-磷酸酸木酮糖糖产率：2/335-磷酸酸核糖产产率：11/33、 磷酸戊糖糖通过转转酮、转转醛反应应生成酵酵解途径径的中间间产物（FF-6-P，33-磷酸酸甘油醛醛）（1）、 转酮反应应：P1055反应式式：5-磷酸酸木酮糖糖将自身身的二碳碳单位（羟羟乙酰基基）转到到5-磷磷酸核糖糖的C11上，生生成3-磷酸甘甘油醛和和7-磷磷酸景天天庚酮糖糖。转酮酶需需TPPP为辅酶酶，作用用机理与与丙酮酸酸脱氢酶酶中的TTPP类类似。（2）、 转醛反应应P1066 反应应式：转醛酶将将7-磷磷酸庚酮酮糖上的的三碳单单位（二二羟丙酮酮基）转转到3-磷酸甘甘油醛的的C1上，生生成4-磷酸赤赤鲜糖和和6-磷磷酸果糖糖。（3）、 转酮反应应（转酮酮酶）P1077反应式式：4-磷酸酸赤鲜糖糖接受另另一分子子5-磷磷酸木酮酮糖上的的二碳单单位（羟羟乙酰基基），生生成6-磷酸果果糖和33-磷酸酸甘油醛醛磷酸戊糖糖分子重重排的总总结果是是：2个5-磷酸木木酮糖 + 1个个5-磷磷酸核糖糖 22个（FF-6-P） + 1个个3磷酸酸甘油醛醛由于5-磷酸木木酮糖可可以由55-磷酸酸核糖经经差向酶酶转化而而来，所所以上式式可写成成：3个5-磷酸核核糖 22个（FF-6-P） + 1个个3磷酸酸甘油醛醛。因此，在在细胞中中若形成成过量的的磷酸戊戊糖可以以经磷酸酸戊糖途途径转化化为6-磷酸果果糖及33-磷酸酸甘油醛醛，与糖糖酵解途途径相连连。二、 磷酸戊糖糖途径小小结1、 通过此途途径，可可将G-6-PP彻底氧氧化G-6-P + 12NNADPP+ + 66H2O 112NAADPHH + 112H+ + 66CO22相当于（336-11）个AATP图 磷酸已已糖支路路第一阶段段： 图第二阶段段 图2、 转酮酶（TTPP）、转转醛酶催催化的反反应是可可逆的它们转移移的是酮酮，受体体是醛。转酮酶转转移的是是二碳单单位（羟羟乙酰基基），转转醛酶转转移的是是三碳单单位（二二羟丙酮酮基）。3、 磷酸戊糖糖途径的的中间产产物，可可进入糖糖酵解途途径的中中间产物物中，反反之亦可可。主要是66-磷酸酸果糖和和3-磷磷酸甘油油醛。4、 碳的释放放磷酸戊糖糖途径释释放144C1在TCAA循环中中：先释释放：CC3、C4（丙酮酮酸脱羧羧）TCA第第二轮后后释放：C2、C5（乙酰酰CoAA的羰基基碳：CCH3C*=O-CoAA，1000%）TCA第第三轮后后释放：C1、C6（乙酰酰CoAA的甲基基碳：*CH3C=O-CoAA，每循循环一轮轮释放550%）三、 磷酸戊糖糖途径的的调节6-磷酸酸葡萄糖糖脱氢酶酶是磷酸酸戊糖途途径的限限速酶，催催化不可可逆反应应。其活活性主要要受NAADP+/NAADPHH比例的的调节。机机体内，NNAD+/NAADH为为7000，而NNADPP+/NAADPHH仅为00.0114，这这就使NNADPPH可以以进行有有效地反反馈抑制制调节66-磷酸酸葡萄糖糖脱氢酶酶和6-磷酸葡葡萄糖酸酸脱氢酶酶的活性性。只有有NADDPH被被生物合合成消耗耗后，才才能解除除抑制。非氧化阶阶段戊糖糖的转变变主要受受控于底底物的浓浓度。55-磷酸酸核糖过过多时可可以转化化为6-磷酸果果糖和33-磷酸酸甘油醛醛进行酵酵解。四、 磷酸戊糖糖途径与与糖酵解解途径的的协调调调节G-6-P的流流向取决决于对NNADPPH、磷磷酸戊糖糖及ATTP的需需要。（1）需需要核糖糖-5-P（用用于合成成嘌呤核核苷酸）的的量比NNADPPH的量量大得多多时，大大多数GG-6-P转变变成5-磷酸核核糖。还还可由转转酮酶、转转醛酶催催化，将将2分子子F-66-P和和一分子子甘油醛醛-3-P转变变成3分分子核糖糖-5-P。G-6-P + 2NAADP+ +H2O 核核糖-55-P + 2NNADPPH + 2H+2 果糖糖-6-P + 甘油醛醛-3-P 33 核糖糖-5-P（2）对对NADDPH和和5-磷磷酸核糖糖的需要要量平衡衡时，代代谢就通通过氧化化阶段由由G-66-P氧氧化脱羧羧，生成成2个NNADPPH和11个核糖糖-5-P反应：GG-6-P+22NADDP+H2O核糖-5-PP+2NNADPP+2HH+COO2 （3）需需要NAADPHH的量比比5-磷磷酸核糖糖的量多多得多时时，G-6-PP就完全全氧化成成CO22反应式：6（GG-6-P）+12NNADPP+6HH2O6（55-磷酸酸核糖）+12NNADPPH+112H+6CCO2生成的55-磷酸酸核糖通通过非氧氧化重组组及Gllc异生生作用，再再合成GG-P-6。G-6-P + 12NNADPP+ + 66H2