《糖的无氧代谢》PPT课件.ppt

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1、糖的无氧代谢糖的无氧代谢糖是多羟醛或多羟酮。如糖是多羟醛或多羟酮。如一、糖的分子环状结构糖代谢包括糖代谢包括分解代谢分解代谢和和合成代谢合成代谢。主要的主要的分解分解途径有四条：途径有四条：(1)糖酵解糖酵解(2)有氧氧化有氧氧化(3)磷酸戊糖通路磷酸戊糖通路(4)糖醛酸代谢糖醛酸代谢 二、糖的代谢二、糖的代谢 在无氧或缺氧条件下，葡萄糖或糖原分在无氧或缺氧条件下，葡萄糖或糖原分解成乳酸并且有能量（解成乳酸并且有能量（ATP）释放的过程。）释放的过程。（一）糖的无氧氧化（一）糖的无氧氧化1.无氧氧化途径无氧氧化途径总反应为总反应为:葡萄糖葡萄糖 乳酸乳酸+能量能量酵解途径的酶系存在于酵解途径的

2、酶系存在于胞液胞液中。中。催化此反应的己糖激酶己糖激酶(HK)(HK)是糖氧化反应过程的限速酶限速酶.(1)6-磷酸葡萄糖的生成P P PH3O2基基(2)1，6-二磷酸果糖的生成（3）磷酸丙糖的生成）磷酸丙糖的生成CHOCH2OPCCHCH2OCOHOPHOHH1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛到此到此1分子葡萄糖生成分子葡萄糖生成2分子分子3-磷酸甘油醛，磷酸甘油醛，通过两次磷酸化作用消耗通过两次磷酸化作用消耗2分子分子ATP。（4）丙酮酸的生成磷酸丙糖在一系列酶的催化下，经过脱氢、脱水等反应，即可生成丙酮酸。由于脱氢、脱水反应，分子内部能量重新分

3、布，从而形成高能磷酸键，并转移给ADP生成ATP。脱下的氢由辅酶（NAD）接受，生成还原型辅酶（NAD2H）。接着，烯醇化酶催化的反应使分子内部基团重排接着，烯醇化酶催化的反应使分子内部基团重排,能量能量重新分布，形成了第二个高能键，共生成重新分布，形成了第二个高能键，共生成2 2个个ATPATP分子分子以上反应在肝脏可逆，在肌细胞不可逆。氧供不足时，丙酮酸在乳酸脱氢酶的催化下，接受氢，还原成乳酸。葡萄糖葡萄糖6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖6-6-磷酸果糖磷酸果糖1 1，6-6-二磷酸果糖二磷酸果糖3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛1,3-1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2

4、-2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸丙酮酸磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮乙醛乙醛乳酸乳酸乙醇乙醇己糖激酶己糖激酶磷酸己糖异构酶磷酸己糖异构酶磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶醛缩酶醛缩酶脱氢酶脱氢酶磷酸甘油酸激酶磷酸甘油酸激酶变位酶变位酶烯醇化酶烯醇化酶丙酮酸激丙酮酸激酶酶乳酸脱氢酶乳酸脱氢酶-ATP-ATP+ATP+ATP糖原糖原1-P-G糖酵解途径汇总糖酵解途径汇总由由1分子分子G在无氧条件下氧化分解，在无氧条件下氧化分解，最终产生最终产生2分子分子ATP。如果从糖原。如果从糖原开始，则可得到开始，则可得到3分子分子ATP。注意酵解途径中的注意酵解途径中的3 3个个关键酶催化的

5、不可逆关键酶催化的不可逆反应反应.他们是他们是:1.1.己糖激酶己糖激酶2.2.磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶3.3.丙酮酸激酶丙酮酸激酶 是人体在无氧或供氧不充分的情况下获得是人体在无氧或供氧不充分的情况下获得部分能量的重要方式。部分能量的重要方式。红细胞、运动中的肌肉、一些供氧不足红细胞、运动中的肌肉、一些供氧不足的组织如视网膜、皮肤、睾丸以及肿瘤等组的组织如视网膜、皮肤、睾丸以及肿瘤等组织通过这个途径获得部分能量。织通过这个途径获得部分能量。2.2.生理意义生理意义安静时，血液中含有少量乳酸约为9-18毫克/dl来源？运动员安静时血乳酸浓度与普通人无异。但赛前较平时高2-3倍。3.3.安静状态

6、的肌乳酸与血乳酸浓度安静状态的肌乳酸与血乳酸浓度运动时，肌肉生成乳酸最多透过肌细胞膜的机制4-10分钟后肌乳酸和血乳酸平衡。血乳酸浓度4mmol/l所对应的运动强度为乳酸阈4.4.运动中乳酸浓度变化运动中乳酸浓度变化1.途径途径第一阶段第一阶段 葡萄糖葡萄糖 2 丙酮酸丙酮酸第二阶段第二阶段 丙酮酸的氧化丙酮酸的氧化丙酮酸（丙酮酸（3C）转变为乙酰）转变为乙酰CoA（2C），在），在线粒体线粒体中进行，由丙酮酸脱氢酶系催化，为中进行，由丙酮酸脱氢酶系催化，为不可逆反应。不可逆反应。(二)糖的有氧氧化反应从反应从乙酰辅酶乙酰辅酶A A与与草酰乙酸草酰乙酸缩合成含有三缩合成含有三个羧基的个羧基的柠

7、檬酸柠檬酸开始，所以开始，所以称为柠檬酸循称为柠檬酸循环，又称三羧酸循环。环，又称三羧酸循环。OCH3-C-SCoACoASHNADH+CO2FADH2H2ONADH+CO2NADHGTP三羧酸循环三羧酸循环 （TCA）草酰乙酸草酰乙酸 再生阶段再生阶段 柠檬酸的柠檬酸的生成阶段生成阶段 氧化脱氧化脱 羧阶段羧阶段柠檬酸柠檬酸异柠檬酸异柠檬酸顺乌头酸顺乌头酸 酮戊二酸酮戊二酸琥珀酸琥珀酸琥珀酰琥珀酰CoA延胡索酸延胡索酸苹果酸苹果酸草酰乙酸草酰乙酸NAD+NAD+FADNAD+2.2.三羧酸循环过程总结三羧酸循环过程总结(一次循环一次循环)8 8步反应步反应8 8种酶催化种酶催化反应类型反应类

8、型缩合缩合1 1、脱水、脱水1 1、氧化、氧化4 4、底物水平磷酸、底物水平磷酸化化1 1、水化、水化3 3生成生成3 3分子还原型分子还原型NADHNADH生成生成1 1分子分子FADHFADH2 2生成生成1 1分子分子ATPATP3.3.三羧酸循环的能量计量三羧酸循环的能量计量 a、总反应式、总反应式:CHCH3 3COSCoACOSCoA+3NAD+3NAD+FAD+GDP+Pi+2H+FAD+GDP+Pi+2H2 2O O 2CO 2CO2 2+CoASH+CoASH+3NADH3NADH+3H+3H+FADHFADH2 2+GTPGTP能量能量“现金现金”:1 GTP 能量能量“支

9、票支票”:3 NADH 1 FADH2兑换率兑换率 1：39ATP兑换率兑换率 1：22ATP1ATP12ATPb、三羧酸循环的能量计量、三羧酸循环的能量计量4.反应特点：反应特点：1 1）需氧）需氧2 2）不不可可逆逆：三三个个限限速速酶酶（柠柠檬檬酸酸合合成成酶酶、异异柠柠檬檬酸酸脱脱氢氢酶酶、-酮酮戊戊二二酸酸脱脱氢氢酶酶复复合体）合体）3 3）两两次次脱脱羧羧、四四次次脱脱氢氢（三三次次受受体体是是NADNAD，一次是一次是FADFAD）、一次底物水平磷酸化）、一次底物水平磷酸化4 4）共产生）共产生12molATP12molATP5.葡萄糖完全氧化产生的ATP酵解阶段：酵解阶段：2

10、ATP 2 1 NADH兑换率兑换率 1：3(或或2)2 ATP2 (3ATP或或2 ATP)三羧酸循环：三羧酸循环：2 1 GTP 2 3 NADH 2 1 FADH22 1 ATP2 9 ATP2 2ATP兑换率兑换率 1：3兑换率兑换率 1：2丙酮酸氧化：丙酮酸氧化：2 1NADH兑换率兑换率 1：32 3 ATP总计：总计：38 ATP 或或 36 ATP 1.糖异生糖异生 糖异生是指从非糖物质合成葡萄糖的过程。糖异生是指从非糖物质合成葡萄糖的过程。三、糖的合成代谢这一过程基本上是糖酵解途径的逆过程，但这一过程基本上是糖酵解途径的逆过程，但由于在酵解过程中有三步是不可逆的反应，由于在酵

11、解过程中有三步是不可逆的反应，因而在因而在糖异生中要通过其它的旁路途径来绕糖异生中要通过其它的旁路途径来绕过这三步不可逆反应过这三步不可逆反应，完成糖的异生过程。，完成糖的异生过程。糖原（或淀粉）糖原（或淀粉）1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖6-磷酸果糖磷酸果糖1，6-二磷酸果糖二磷酸果糖3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮2 磷酸烯醇丙酮酸磷酸烯醇丙酮酸2 丙酮酸丙酮酸葡萄糖葡萄糖己糖激酶己糖激酶果糖果糖激酶激酶二磷酸果糖二磷酸果糖磷酸酯酶磷酸酯酶丙酮酸丙酮酸激酶激酶丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶6-磷酸葡萄糖磷酸酯酶磷酸葡萄糖磷酸酯酶6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖2 草酰乙酸草酰乙酸PEP羧激酶羧

12、激酶糖糖酵酵解解与与糖糖异异生生的的关关系系图图1）糖异生的前体）糖异生的前体凡是能生成丙酮酸的物质都可以变成葡萄糖。凡是能生成丙酮酸的物质都可以变成葡萄糖。例如三羧酸循环的中间物，例如三羧酸循环的中间物，柠檬酸、异柠檬酸、柠檬酸、异柠檬酸、-酮戊二酸、琥珀酸、延胡索酸和苹果酸酮戊二酸、琥珀酸、延胡索酸和苹果酸都都可以转变成可以转变成草酰乙酸草酰乙酸而进入糖异生途径。而进入糖异生途径。大多数氨基酸是生糖氨基酸，它们可转化成大多数氨基酸是生糖氨基酸，它们可转化成丙丙酮酸、酮酸、-酮戊二酸、草酰乙酸酮戊二酸、草酰乙酸等三羧酸循环等三羧酸循环中间物参加糖异生途径。中间物参加糖异生途径。剧烈运动时产生

13、的大量剧烈运动时产生的大量乳酸乳酸会迅速扩散到会迅速扩散到血液，随血流流至肝脏，先氧化成丙酮酸，血液，随血流流至肝脏，先氧化成丙酮酸，再经过糖异生作用转变为葡萄糖，进而补再经过糖异生作用转变为葡萄糖，进而补充血糖，也可重新合成肌糖原被贮存起来。充血糖，也可重新合成肌糖原被贮存起来。这一乳酸这一乳酸葡萄糖的循环过程称为葡萄糖的循环过程称为CoriCori循环。循环。2）Cori循环循环3）糖异生的意义：）糖异生的意义：（一）维持血糖浓度恒定（一）维持血糖浓度恒定 （二）补充肝糖原（二）补充肝糖原 （三）调节酸碱平衡（乳酸异生为糖）（三）调节酸碱平衡（乳酸异生为糖）2.糖原的合成糖原的合成1）定义

14、）定义葡萄糖、半乳糖和果糖等在体内相应酶的葡萄糖、半乳糖和果糖等在体内相应酶的作用下合成糖原的过程。作用下合成糖原的过程。2）合成部位）合成部位组织定位：主要在肝脏、肌肉组织定位：主要在肝脏、肌肉细胞定位：胞液细胞定位：胞液3）糖原合成的意义：）糖原合成的意义：1、有效调节血糖浓度、有效调节血糖浓度 2、合理贮存能源、合理贮存能源消化吸收消化吸收消化吸收消化吸收异生作用异生作用异生作用异生作用糖原分解糖原分解糖原分解糖原分解氧化供能氧化供能氧化供能氧化供能贮贮贮贮 存存存存转变成其他物质转变成其他物质转变成其他物质转变成其他物质血糖（80-120毫克%）四、血 糖 胰岛素下调胰岛素下调胰高血糖

15、素上调胰高血糖素上调肾上腺素上调肾上腺素上调糖皮质激素上调。糖皮质激素上调。（一）激素对血糖的调节（一）激素对血糖的调节（二）肌糖原的分解由于肌肉组织中由于肌肉组织中不存在葡萄糖不存在葡萄糖-6-磷酸酶磷酸酶，所以生成的所以生成的6-6-磷酸葡萄糖不能转变成葡萄磷酸葡萄糖不能转变成葡萄糖释放入血，而只能进入酵解途径进一步糖释放入血，而只能进入酵解途径进一步代谢。代谢。肌糖原的分解与合成与肌糖原的分解与合成与乳酸循环乳酸循环有关。有关。1.葡萄糖经过哪些反应生成乳酸？哪些是限速酶？哪些反应消耗ATP？哪些反应生成ATP？2.乳酸怎样用于运动训练？3.何谓三羧酸循环？1分子葡萄糖彻底氧化为CO2+H2O+能量，生成了多少ATP？反应发生在哪些部位？下次课：脂代谢与运动练习题