糖类与糖代谢 (2)讲稿.ppt

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1、关于糖类与糖代谢关于糖类与糖代谢(2)第一页，讲稿共八十七页哦第一节第一节 生物体内的糖类生物体内的糖类一、糖的概念一、糖的概念 糖即碳水化合物，是多羟基醛与多羟基酮及其衍生糖即碳水化合物，是多羟基醛与多羟基酮及其衍生物或多聚物。它主要是由绿色植物经光合作用形成的，物或多聚物。它主要是由绿色植物经光合作用形成的，主要是由主要是由C C、H H、O O构成的。构成的。二、糖的分类二、糖的分类 根据水解后产生单糖残基的多少分为四大类根据水解后产生单糖残基的多少分为四大类单糖单糖寡糖寡糖多糖多糖结合糖结合糖第二页，讲稿共八十七页哦1.单糖：单糖：指不能再水解的最小单位的糖，包括指不能再水解的最小单位

2、的糖，包括C3C3、C4C4、C5C5、C6C6、C7C7糖，最典型的是葡萄糖和果糖。糖，最典型的是葡萄糖和果糖。D-D-葡萄糖葡萄糖1234566-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖第三页，讲稿共八十七页哦第四页，讲稿共八十七页哦 D-D-果果糖糖1234566-6-磷酸果糖磷酸果糖第五页，讲稿共八十七页哦2、寡糖、寡糖二糖：二糖：由两个相同或不同的单糖组成，常见的有由两个相同或不同的单糖组成，常见的有乳糖、蔗糖、麦芽糖等。乳糖、蔗糖、麦芽糖等。14麦芽糖麦芽糖-D-D-葡萄糖苷葡萄糖苷-（1414）-D-D-葡萄糖葡萄糖第六页，讲稿共八十七页哦11214-D-D-葡萄糖苷葡萄糖苷-（1212）-D-

3、D-果糖果糖-D-D-半乳糖苷半乳糖苷-（1414）-D-D-葡萄糖葡萄糖乳糖蔗糖第七页，讲稿共八十七页哦3 3、多糖、多糖：由多个单糖基以糖苷键连接而成的高：由多个单糖基以糖苷键连接而成的高聚物。聚物。eg:eg:淀粉、糖原和纤维素等。淀粉、糖原和纤维素等。（1 1）淀粉）淀粉 植物中养分的储存形式植物中养分的储存形式淀粉淀粉直链淀粉：遇碘呈直链淀粉：遇碘呈深蓝色深蓝色支链淀粉：遇碘呈支链淀粉：遇碘呈紫红色紫红色第八页，讲稿共八十七页哦淀粉(starch)蓝色蓝色:-1,4-1,4-糖苷键糖苷键红色红色:-1,6-1,6-糖苷键糖苷键直链淀粉直链淀粉支链淀粉支链淀粉第九页，讲稿共八十七页哦（

4、2 2）糖原）糖原n n来源广泛存在于动物体中来源广泛存在于动物体中 n n结构：结构：由由D-D-葡萄糖葡萄糖构成，构成，（1414）糖苷键型缩合、）糖苷键型缩合、失水而成，另有一部分链可通过失水而成，另有一部分链可通过(16)(16)糖苷糖苷键连接。键连接。n n性质：性质：无定形粉末，遇碘显无定形粉末，遇碘显棕红色棕红色，无还原性，水解，无还原性，水解后产生后产生D-D-葡萄糖。葡萄糖。第十页，讲稿共八十七页哦-1,4-糖苷键糖苷键-1,6-糖苷键糖苷键第十一页，讲稿共八十七页哦4 4、结合糖：、结合糖：糖与非糖物质的结合物糖与非糖物质的结合物常见的结合糖有：常见的结合糖有：糖脂：糖脂：

5、是糖与脂类的结合物是糖与脂类的结合物糖蛋白：糖蛋白：是糖与蛋白质的结合物是糖与蛋白质的结合物第十二页，讲稿共八十七页哦三、糖类在生物体的生理功能三、糖类在生物体的生理功能 氧化供能氧化供能：糖类占人体全部供能量的：糖类占人体全部供能量的70%70%。作为结构成分作为结构成分：作为生物膜、神经组织等的组：作为生物膜、神经组织等的组分。分。作为核酸类化合物的成分作为核酸类化合物的成分：构成核苷酸，：构成核苷酸，DNADNA，RNARNA等。等。转转变变为为其其他他物物质质：转转变变为为脂脂肪肪或或氨氨基基酸酸等等化化合物。合物。第十三页，讲稿共八十七页哦一、双糖的水解一、双糖的水解 蔗糖+H2O

6、葡萄糖+果糖 转化酶蔗糖酶第二节第二节 双糖和多糖的酶促降解双糖和多糖的酶促降解1.转化酶转化酶2.蔗糖合成酶蔗糖合成酶 催化蔗糖与催化蔗糖与UDP反应生成果糖和尿苷二磷酸葡萄糖反应生成果糖和尿苷二磷酸葡萄糖 蔗糖+UDP UDPG+果糖（一）蔗糖的水解（一）蔗糖的水解第十四页，讲稿共八十七页哦（二）麦芽糖的水解（二）麦芽糖的水解麦芽糖+H2O麦芽糖酶2葡萄糖（三）乳糖的水解（三）乳糖的水解乳糖+H2O葡萄糖半乳糖 +乳糖酶-半乳糖苷酶第十五页，讲稿共八十七页哦二、淀粉（糖原）的降解二、淀粉（糖原）的降解（一）（一）淀粉的水解淀粉的水解（二）（二）淀粉的磷酸解淀粉的磷酸解-淀粉酶淀粉酶-淀粉酶

7、淀粉酶R-酶酶(脱支酶）脱支酶）麦芽糖酶麦芽糖酶磷酸化酶磷酸化酶转移酶转移酶脱支酶脱支酶第十六页，讲稿共八十七页哦 糖原降解主要有糖原降解主要有糖原磷酸化酶糖原磷酸化酶和和糖原脱支酶糖原脱支酶催化催化进行。进行。肝脏肌肉G+Pi（葡萄糖-6-磷酸酶）进入糖酵解糖原磷酸化酶：糖原磷酸化酶：从非还原端催化从非还原端催化1-4糖苷键的糖苷键的磷酸解。磷酸解。（三）糖原的降解（三）糖原的降解磷酸葡萄糖变位酶G-6-PG-1-P糖原+Pi 糖原+G-1-P （n残基）（n-1残基）第十七页，讲稿共八十七页哦77磷酸化酶磷酸化酶(别构酶别构酶)+H3PO4葡萄糖葡萄糖1，4糖苷键糖苷键葡萄糖葡萄糖1，6糖

8、苷键糖苷键糖原核心糖原核心糖原核心糖原核心 G-1-P+第十八页，讲稿共八十七页哦去分支酶+H3PO41 G-1-P糖原核心糖原核心磷酸化酶+H3PO4G-1-P去单糖降解去单糖降解转移酶糖原核心糖原核心第十九页，讲稿共八十七页哦三、糖代谢的概况第二十页，讲稿共八十七页哦 机体的生存需要能量，机体内主要提供能量的物质是ATP。ATP的形成主要通过两条途径：一条是由葡萄糖彻底氧化为CO2和水，从中释放出大量的自由能形成大量的ATP。另外一条是在没有氧分子参加的条件下，即无氧条件下，由葡萄糖降解为丙酮酸，并在此过程中产生2分子ATP。第三节第三节 糖无氧分解糖无氧分解（糖酵解）（糖酵解）第二十一页

9、，讲稿共八十七页哦总论丙酮酸葡萄糖“糖酵解”不需氧“磷酸戊糖途径”需氧有氧情况缺氧情况好氧生物厌氧生物“三羧酸循环”“乙醛酸循环”CO2+H2O“乳酸发酵”乳酸“乳酸发酵”、“乙醇发酵”乳酸或乙醇 CO2+H2O重点一、糖酵解的概述第二十二页，讲稿共八十七页哦糖酵解的概念 糖酵解作用：在无氧条件下，葡萄糖进行分解形成在无氧条件下，葡萄糖进行分解形成2分分子的丙酮酸并提供能量。这一过程称为子的丙酮酸并提供能量。这一过程称为糖酵解作用糖酵解作用。是一切有机体中普遍存在的是一切有机体中普遍存在的葡萄糖降解途径，也是葡萄糖葡萄糖降解途径，也是葡萄糖分解代谢所经历的共同途径。也称为分解代谢所经历的共同途

10、径。也称为EMP途径。途径。v糖酵解是在细胞质中进行。不论有氧还是无氧条件均能发生。E：Embden；M:Meyerhof；P:Parnas第二十三页，讲稿共八十七页哦 10个酶催化的11步反应第一阶段第一阶段：磷酸己糖的生成磷酸己糖的生成(活化活化)四四 个个 阶阶 段段第二阶段第二阶段：磷酸丙糖的生成磷酸丙糖的生成(裂解裂解)第三阶段第三阶段：3-3-磷酸甘油醛转变为磷酸甘油醛转变为2-2-磷酸磷酸 甘油酸甘油酸 第四阶段第四阶段：由由2-2-磷酸甘油酸生成丙酮酸磷酸甘油酸生成丙酮酸二、糖酵解过程第二十四页，讲稿共八十七页哦 (G)己糖激酶己糖激酶ATPADPMg2+(G-6-P）葡萄糖磷

11、酸化生成6-磷酸葡萄糖糖酵解过程的第一个限速酶第二十五页，讲稿共八十七页哦 6-磷酸葡萄糖异构化转变为6-磷酸果糖 (F-6-P）磷酸葡萄糖异构酶磷酸葡萄糖异构酶(G-6-P）第二十六页，讲稿共八十七页哦 6-磷酸果糖再磷酸化生成1,6-二磷酸果糖(F-1,6-2P）磷酸果糖激酶 （PFK）ATPADPMg2+糖酵解过程的第二个限速酶 (F-6-P）第二十七页，讲稿共八十七页哦 磷酸丙糖的生成磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛(F-1,6-2P）醛缩酶醛缩酶+第二十八页，讲稿共八十七页哦 磷酸丙糖的互换磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮(dihydroxyacetone phospha

12、te)3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛(glyceraldehyde 3-phosphate)磷酸丙糖异构酶磷酸丙糖异构酶1,6-二磷酸果糖 23-磷酸甘油醛第二十九页，讲稿共八十七页哦 3-磷酸甘油醛氧化为1,3-二磷酸甘油酸1,3-1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸(1,3-diphosphoglycerate)3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛(glyceraldehyde 3-phosphate)(glyceraldehyde 3-phosphate)3-磷酸甘油醛脱氢酶磷酸甘油醛脱氢酶糖酵解糖酵解中唯一的中唯一的脱氢反应脱氢反应+NADH+H+NAD+HPO4 2-OPO 3 2-第三十页，讲稿

13、共八十七页哦 1,3-二磷酸甘油酸转变为3-磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸激酶磷酸甘油酸激酶 3-3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸(3-phosphoglycerate)这是糖酵解中第这是糖酵解中第一次一次底物水平底物水平磷酸化反应磷酸化反应1,3-1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸(1,3-diphosphoglycerate)OPO 3 2-ADPATPMg2+第三十一页，讲稿共八十七页哦 3-磷酸甘油酸转变为2-磷酸甘油酸3-3-磷酸甘油磷酸甘油(3-phosphoglycerate)磷酸甘油酸变位酶磷酸甘油酸变位酶 2-2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸(2-phosphoglycerate)第三十二页，讲稿共

14、八十七页哦 2-磷酸甘油酸脱水 形成磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）磷酸烯醇式磷酸烯醇式 丙酮酸丙酮酸（PEP）2-2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸烯醇化酶烯醇化酶(Mg2+/Mn2+)H2O第三十三页，讲稿共八十七页哦ADPATPMg2+,K+磷酸烯醇式丙酮酸 转变为烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸激酶丙酮酸激酶(PK)烯醇式丙酮酸烯醇式丙酮酸糖酵解过程的第三个限速酶也是第二次底物水平磷酸化反应也是第二次底物水平磷酸化反应第三十四页，讲稿共八十七页哦 烯醇式丙酮酸转变为丙酮酸ATPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 丙酮酸丙酮酸ADPADP丙酮酸激酶丙酮酸激酶烯醇式丙酮酸烯醇式丙酮酸

15、(enolpyruvate)自发进行自发进行 丙酮酸丙酮酸(pyruvate)第三十五页，讲稿共八十七页哦P3PPOOHOHCH2CH2OO12546P磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮123+P异构6-磷酸果糖磷酸果糖P564磷酸甘油醛磷酸甘油醛PP1，3-二磷酸二磷酸甘油酸甘油酸PCOHCOHH2COOH3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸P2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸P磷酸烯醇磷酸烯醇式丙酮酸式丙酮酸丙酮酸丙酮酸6-磷酸葡萄磷酸葡萄糖糖PG葡萄糖葡萄糖活化裂解脱氢异构PP1，6-二二磷酸果糖磷酸果糖活化产能产能脱水脱水异构产能HHOH第三十六页，讲稿共八十七页哦E1:己糖激酶己糖激酶 E2:磷酸果糖激酶磷酸果糖激

16、酶 E3:丙酮酸激酶丙酮酸激酶 NAD+乳乳 酸酸 糖酵解的代谢途径GG-6-PF-6-PF-1,6-2PATP ADP ATPADP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 丙丙 酮酮 酸酸 磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 NAD+NADH+H+ADP ATP ADP ATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 E2E1E3NADH+H+第三十七页，讲稿共八十七页哦糖酵解过程中ATP的消耗和产生2 1 -1葡葡 萄萄 糖糖 6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 6-6-磷酸果糖磷酸果糖 1,6-1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖1,3-1,3-二

17、磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 3-3-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 丙丙 酮酮 酸酸 反反 应应 ATP -1-12 1 葡萄糖+2Pi+2ADP+2NAD+2丙酮酸+2ATP+2NADH+2H+2H2O三、糖酵解中产生的能量三、糖酵解中产生的能量第三十八页，讲稿共八十七页哦糖酵解中产生的能量2NADH呼吸链原核生物：5ATP真核生物：3ATP故：糖酵解可产生原核2+5=7分子ATP；真核2+3=5分子ATP1、有氧2、无氧需要磷酸甘油穿梭系统进入呼吸链 2NADH还原丙酮酸，生成2分子乳酸或乙醇，故净产生2分子ATP第三十九页，讲稿共八十七页哦1 1、酵母在无氧条件下将丙酮

18、酸转化为乙醇和、酵母在无氧条件下将丙酮酸转化为乙醇和COCO2 2。(l)(l)丙酮酸脱羧丙酮酸脱羧四、丙酮酸的去路葡萄糖进行乙醇发酵的总反应式为：葡萄糖进行乙醇发酵的总反应式为：葡萄糖葡萄糖+2Pi+2ADP 2乙醇乙醇+2CO2+2ATPCH3COCOOH CH3CHO+CO2 丙酮酸丙酮酸 乙醛乙醛丙酮酸脱羧酶丙酮酸脱羧酶TPPCH3CHO+NADH+H+乙醛乙醛 CH3CH2OH+NAD+乙醇乙醇 乙醇脱氢酶乙醇脱氢酶Zn+(2)乙醛被还原为乙醇乙醛被还原为乙醇第四十页，讲稿共八十七页哦2、丙酮酸还原为乳酸丙酮酸丙酮酸(pyruvate)3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛3-磷酸甘油醛脱氢酶

19、磷酸甘油醛脱氢酶Pi 乳酸乳酸(lactate)乳酸脱氢酶乳酸脱氢酶NADH+H+NAD+1,3-1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸OPO 3 2第四十一页，讲稿共八十七页哦3、在有氧条件下，丙酮酸进入线粒体生成乙酰CoA，参加TCA循环（柠檬酸循环），被彻底氧化成CO2和H2O。丙酮酸+NAD+CoA 乙酰CoA+CO2+NADH+H+4、转化为脂肪酸或酮体。当细胞ATP水平较高时，柠檬酸循环的速率下降，乙酰CoA开始积累，可用作脂肪的合成或酮体的合成。第四十二页，讲稿共八十七页哦第四节 糖的有氧分解（三羧酸循环）一、三羧酸循环的概念n n在有氧的情况下，葡萄糖酵解产生的丙酮酸氧在有氧的情况下

20、，葡萄糖酵解产生的丙酮酸氧化脱羧形成化脱羧形成乙酰乙酰CoACoA。乙酰。乙酰CoACoA经一系列氧化、经一系列氧化、脱羧，最终生成脱羧，最终生成COCO2 2和和H H2 2O O并产生能量的过程。并产生能量的过程。n n因为在循环的一系列反应中因为在循环的一系列反应中,关键的化合物是关键的化合物是柠柠檬酸檬酸,所以称为所以称为柠檬酸循环柠檬酸循环,又又因为它有三个羧基因为它有三个羧基,所以亦称为三羧酸循环所以亦称为三羧酸循环,简称简称TCATCA循环。循环。C C6 6H H1212O O6 6+6O O2 2 6 COCO2 2+6 H H2 2O O +30/32 ATP第四十三页，讲

21、稿共八十七页哦有氧氧化的反应过程 糖的有氧氧化代谢途径可分为：葡萄糖酵解、丙酮酸氧化脱羧和三羧酸循环三个阶段。TCA循环循环 G（Gn）丙酮酸丙酮酸 乙酰乙酰CoA CO2 NADH+H+FADH2H2O O ATP ADP 胞液胞液 线粒体线粒体 第四十四页，讲稿共八十七页哦糖的有氧氧化与糖酵解细胞细胞胞浆胞浆线粒体线粒体葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸乳酸乳酸(糖酵解糖酵解)葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸CO2+H2O+ATP(糖的有氧氧化）糖的有氧氧化）丙酮酸丙酮酸第四十五页，讲稿共八十七页哦第一阶段：第一阶段：丙酮酸的生成（胞浆）丙酮酸的生成（胞浆）第二阶段：第二阶段：丙酮酸氧化脱羧生成乙酰丙酮酸氧

22、化脱羧生成乙酰 CoACoA（线粒体）（线粒体）第三阶段：第三阶段：乙酰乙酰CoACoA进入三羧酸循环进入三羧酸循环 彻底氧化（线粒体）彻底氧化（线粒体）三三 个个 阶阶 段段二、三羧酸循环的过程第四十六页，讲稿共八十七页哦葡萄糖葡萄糖+2NAD+2ADP+2Pi 2（丙酮酸丙酮酸+ATP+NADH+H+）2丙酮酸进入线粒体进一步氧化线粒体内膜上特异载体线粒体内膜上特异载体2(NADH+H2(NADH+H+)2H2H2 2O+5/7ATPO+5/7ATP穿梭系统穿梭系统氧化呼吸链氧化呼吸链（一）丙酮酸的生成（胞浆）第四十七页，讲稿共八十七页哦（二）丙酮酸氧化脱羧生成乙酰辅酶ANAD+NADH+

23、H+丙酮酸丙酮酸乙酰乙酰CoACoA+CoA-SH辅酶辅酶A A+CO2丙酮酸脱氢酶系丙酮酸丙酮酸+CoA-SH+NAD+乙酰乙酰CoA+CO2+NADH+H+多酶复合体：多酶复合体：是催化功能上有联系的几种酶通过是催化功能上有联系的几种酶通过非共价键非共价键连接彼此嵌合形成的复合体。其中每一个酶都有其特定的连接彼此嵌合形成的复合体。其中每一个酶都有其特定的催化功能，都有其催化活性必需的辅酶。催化功能，都有其催化活性必需的辅酶。第四十八页，讲稿共八十七页哦丙酮酸脱氢酶系3 种种 酶：酶：丙酮酸脱羧酶丙酮酸脱羧酶(TPP、Mg2+)催化催化丙酮酸氧化脱羧丙酮酸氧化脱羧反应反应 二氢硫辛酸乙酰转移

24、酶二氢硫辛酸乙酰转移酶(硫辛酸、辅酶硫辛酸、辅酶A)催化催化将乙酰基转移到将乙酰基转移到CoA反应反应 二氢硫辛酸脱氢酶二氢硫辛酸脱氢酶(FAD、NAD+)催化催化将还原型硫辛酰胺转变成为氧化型将还原型硫辛酰胺转变成为氧化型反应反应6种辅助因子：种辅助因子：TPP、Mg2+、硫辛酸、硫辛酸、辅酶辅酶A、FAD、NAD+第四十九页，讲稿共八十七页哦 乙酰乙酰CoACoA与草酰乙酸与草酰乙酸缩合缩合形成柠檬酸形成柠檬酸柠檬酸合成酶柠檬酸合成酶草酰乙酸草酰乙酸CH3COSCoA乙酰辅酶乙酰辅酶A A柠檬酸柠檬酸(citrate)(citrate)HSCoA乙酰CoA+草酰乙酸 柠檬酸+CoA-SH关

25、键酶关键酶H2O（三）（三）乙酰乙酰CoACoA进入三羧酸循环彻底氧化（线粒体）进入三羧酸循环彻底氧化（线粒体）第五十页，讲稿共八十七页哦异柠檬酸异柠檬酸H2O 柠檬酸异构化生成异柠檬酸柠檬酸柠檬酸顺乌头酸顺乌头酸柠檬酸柠檬酸 异柠檬酸异柠檬酸顺乌头酸酶顺乌头酸酶第五十一页，讲稿共八十七页哦CO2NAD+异柠檬酸异柠檬酸 异柠檬酸氧化脱羧 生成-酮戊二酸-酮戊二酸酮戊二酸草酰琥珀酸草酰琥珀酸NADH+H+异柠檬酸脱氢酶异柠檬酸脱氢酶异柠檬酸异柠檬酸+NAD+-酮戊二酸酮戊二酸+CO2+NADH+H+关键酶关键酶第五十二页，讲稿共八十七页哦CO2-酮戊二酸酮戊二酸氧化脱羧 生成琥珀酰辅酶A-酮戊

26、二酸脱氢酶系酮戊二酸脱氢酶系HSCoANAD+NADH+H+琥珀酰琥珀酰CoA-酮戊二酸酮戊二酸-酮戊二酸酮戊二酸+CoA-SH+NAD+琥珀酰琥珀酰CoA+CO2+NADH+H+关键酶第五十三页，讲稿共八十七页哦 琥珀酰CoA转变为琥珀酸为琥珀酸琥珀酰琥珀酰CoA合成酶合成酶琥珀酰琥珀酰CoAATPADP琥珀酸琥珀酸GDP+PiGTPHSCoA琥珀酰琥珀酰CoA+GDP +Pi 琥珀酸琥珀酸+GTP+CoA-SH第五十四页，讲稿共八十七页哦 琥珀酸氧化脱氢氧化脱氢生成延胡索酸延胡索酸延胡索酸(fumarate)琥珀酸脱氢酶琥珀酸脱氢酶FADFADH2琥珀酸琥珀酸+FAD 延胡索酸延胡索酸+F

27、ADH2琥珀酸琥珀酸(succinate)第五十五页，讲稿共八十七页哦 延胡索酸水化水化生成苹果酸延胡索酸延胡索酸(fumarate)苹果酸苹果酸(malate)延胡索酸酶延胡索酸酶H2O延胡索酸延胡索酸+H2O 苹果酸苹果酸第五十六页，讲稿共八十七页哦 苹果酸脱氢生成草酰乙酸 苹果酸脱氢酶苹果酸脱氢酶 草酰乙酸草酰乙酸(oxaloacetate)NAD+NADH+H+苹果酸苹果酸 +NAD NAD+草酰乙酸草酰乙酸+NADH+H+NADH+H+苹果酸苹果酸(malate)第五十七页，讲稿共八十七页哦P三羧酸循环总图三羧酸循环总图草酰乙酸草酰乙酸CH2COSoA(乙酰乙酰辅酶辅酶A)苹果酸苹果

28、酸琥珀酸琥珀酸琥珀酰琥珀酰CoA-酮戊二酸酮戊二酸异柠檬酸异柠檬酸柠檬酸柠檬酸CO22HCO22HGTP延胡索酸延胡索酸2H2HNAD+NAD+FADNAD+第五十八页，讲稿共八十七页哦三羧酸循环特点 循环反应在线粒体(mitochondrion)中进行，为不可逆反应。三羧酸循环的关键酶是柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶和-酮戊二酸脱氢酶系。循环的中间产物既不能通过此循环反应生成，也不被此循环反应所消耗。第五十九页，讲稿共八十七页哦 三羧酸循环中有两次脱羧反应，生成两分子CO2。循环中有四次脱氢反应，生成三分子NADH和一分子FADH2。循环中有一次底物水平磷酸化，生成一分子GTP。每完成一次循环，

29、氧化分解掉一分子乙酰基，可生成10分子ATP。第六十页，讲稿共八十七页哦三羧酸循环小结 TCA运转一周的净结果是氧化1分子乙酰CoA，草酰乙酸仅起载体作用，反应前后无改变。乙酰辅酶A+3NAD+FAD+Pi+2 H2O+GDP2 CO2+3(NADH+H+)+FADH2+HSCoA+GTPTCA中的一些反应在生理条件下是不可逆的，所以整个三羧酸循环是一个不可逆的系统TCA的中间产物可转化为其他物质，故需不 断补充第六十一页，讲稿共八十七页哦有氧氧化生成的有氧氧化生成的ATPATP反 应ATP第一阶段 两次耗能反应-2两次生成ATP的反应22一次脱氢(NADH+H+)21.5或22.5 第二阶段

30、 一次脱氢(NADH+H+)22.5第三阶段 三次脱氢(NADH+H+)22.53一次脱氢(FADH2)21.5一次生成ATP的反应21净生成30或32第六十二页，讲稿共八十七页哦有氧氧化的调节关键酶 酵解途径：酵解途径：己糖激酶己糖激酶 丙酮酸的氧化脱羧：丙酮酸的氧化脱羧：丙酮酸脱氢酶复合体丙酮酸脱氢酶复合体 三羧酸循环：三羧酸循环：柠檬酸合酶柠檬酸合酶磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶丙酮酸激酶丙酮酸激酶异柠檬酸脱氢酶异柠檬酸脱氢酶-酮戊二酸脱氢酶复合体酮戊二酸脱氢酶复合体第六十三页，讲稿共八十七页哦1、2mol丙酮酸彻底氧化为丙酮酸彻底氧化为CO2和和H2O时，净生成时，净生成多少多少ATP和多少

31、个和多少个CO2?2、1mol葡萄糖彻底氧化为葡萄糖彻底氧化为CO2和和H2O时，净生时，净生成多少成多少ATP?写出生成或消耗写出生成或消耗ATP的各步反应。的各步反应。3、计算、计算1mol草酰琥珀酸氧化为苹果酸，生成多少草酰琥珀酸氧化为苹果酸，生成多少ATP?第六十四页，讲稿共八十七页哦一、糖异生的反应过程 *过程过程 酵酵解解途途径径中中有有3个个由由关关键键酶酶催催化化的的不不可可逆逆反反应应。在糖异生时，须由另外的反应和酶代替。在糖异生时，须由另外的反应和酶代替。糖异生途径与酵解途径大多数反应是共有的、可逆糖异生途径与酵解途径大多数反应是共有的、可逆的；的；*糖异生途径糖异生途径(

32、gluconeogenic pathway)是从丙酮酸生成是从丙酮酸生成葡萄糖的具体反应过程。葡萄糖的具体反应过程。第五节 糖异生途径（单糖的生物合成）第六十五页，讲稿共八十七页哦1.丙酮酸转变成磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)丙酮酸丙酮酸 草酰乙酸草酰乙酸 PEP ATP ADP+Pi CO2 GTP GDPCO2 丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶(pyruvate carboxylase)，辅酶为，辅酶为生物素（反应在线粒体）生物素（反应在线粒体）磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶（反应在胞液）磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶（反应在胞液）第六十六页，讲稿共八十七页哦第六十七页，讲稿共八十七页哦 草酰乙酸转运出线粒体草酰乙酸

33、转运出线粒体 出线粒体出线粒体 苹果酸苹果酸 苹果酸苹果酸 草酰乙酸草酰乙酸 草酰乙酸草酰乙酸 草酰乙酸草酰乙酸 天冬氨酸天冬氨酸 出线粒体出线粒体 天冬氨酸天冬氨酸 草酰乙酸草酰乙酸 第六十八页，讲稿共八十七页哦丙酮酸丙酮酸 丙酮酸丙酮酸 草酰乙酸草酰乙酸 丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶 ATP+CO2ADP+Pi 苹果酸苹果酸 NADH+H+NAD+天冬氨酸天冬氨酸 谷氨酸谷氨酸 -酮戊二酸酮戊二酸 天冬氨酸天冬氨酸 苹果酸苹果酸 草酰乙酸草酰乙酸 PEP 磷酸烯醇型丙酮酸羧激酶磷酸烯醇型丙酮酸羧激酶 GTP GDP+CO2 线线粒粒体体胞胞液液第六十九页，讲稿共八十七页哦糖异生途径所需NADH

34、+H+的来源 糖异生途径中，糖异生途径中，1,3-二磷酸甘油酸生成二磷酸甘油酸生成3-磷酸磷酸甘油醛时，需要甘油醛时，需要NADH+H+。由乳酸为原料异生糖时，由乳酸为原料异生糖时，NADH+H+由下述由下述 反应提供。反应提供。乳酸乳酸 丙酮酸丙酮酸 LDH NAD+NADH+H+第七十页，讲稿共八十七页哦 由由氨氨基基酸酸为为原原料料进进行行糖糖异异生生时时，NADH+H+则则由由线线粒粒体体内内NADH+H+提提供供，它它们们来来自自于于脂脂肪肪酸酸的的-氧氧化化或或三三羧羧酸酸循循环环，NADH+H+转转运运则则通通过过草草酰酰乙乙酸酸与与苹苹果酸相互转变而转运。果酸相互转变而转运。苹

35、果酸苹果酸 线粒体线粒体 苹果酸苹果酸 草酰草酰乙酸乙酸草酰草酰乙酸乙酸NAD+NADH+H+NAD+NADH+H+胞浆胞浆 第七十一页，讲稿共八十七页哦2.1,6-二磷酸果糖转变为 6-磷酸果糖 1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖 6-磷酸果糖磷酸果糖 Pi 二磷酸果糖磷酸酯酶二磷酸果糖磷酸酯酶3.6-磷酸葡萄糖水解为葡萄糖 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 葡萄糖葡萄糖 Pi 6-磷酸葡萄糖磷酸酯酶磷酸葡萄糖磷酸酯酶第七十二页，讲稿共八十七页哦非糖物质进入糖异生的途径非糖物质进入糖异生的途径 糖异生的原料转变成糖代谢的中间产物糖异生的原料转变成糖代谢的中间产物 生糖氨基酸生糖氨基酸 -酮酸酮酸 -NH2

36、 甘油甘油 -磷酸甘油磷酸甘油 磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮 乳酸乳酸 丙酮酸丙酮酸 2H 上述糖代谢中间代谢产物进入糖异生途径，异生上述糖代谢中间代谢产物进入糖异生途径，异生为葡萄糖或糖原为葡萄糖或糖原 第七十三页，讲稿共八十七页哦二、糖异生的调节 在前面的三个反应过程中，作用物的互变分别由不同酶催化其单向反应，这样一对由不同酶催化所进行的正逆反应称之为底物循环6-磷酸果糖 1,6-双磷酸果糖 6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶 磷酸果糖磷酸酯酶磷酸果糖磷酸酯酶 ADP ATP Pi 6-磷酸葡萄糖 葡萄糖 6-磷酸葡萄糖磷酸酯酶己糖激酶己糖激酶 ATP ADP Pi PEP 丙酮酸草酰乙酸 丙酮酸激

37、酶丙酮酸激酶 丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶 ADP ATP CO2+ATP ADP+Pi GTP 磷酸烯醇式丙酮酸 羧激酶GDP+Pi +CO2 第七十四页，讲稿共八十七页哦因此，有必要通过调节使糖异生途径与酵解途径相互协调，主要是对6-磷酸果糖与1,6-二磷酸果糖之间和磷酸烯醇式丙酮酸与丙酮酸之间进行调节。当两种酶活性相等时，则不能将代谢向前推进，结果仅是ATP分解释放出能量，因而称之为无效循环(futile cycle)。第七十五页，讲稿共八十七页哦第六节 蔗糖与多糖的生物合成一、糖核苷酸的形成UDPG 尿苷二磷酸葡萄糖尿苷二磷酸葡萄糖(uridine diphosphate glucose,

38、UDPG)1-磷酸葡萄糖（G-1-P）+尿苷三磷酸（UTP）尿苷二磷酸葡萄糖（UDPG）UDPG焦磷酸化酶 第七十六页，讲稿共八十七页哦二、蔗糖的生物合成1、蔗糖磷酸化酶（微生物）（微生物）2、蔗糖合酶G-1-P+F 蔗糖+Pi蔗糖磷酸化酶UDPG+果糖 UDP+蔗糖蔗糖合酶3、蔗糖磷酸合酶磷酸蔗糖 蔗糖+磷酸蔗糖磷酸酯酶UDPG+F-6-P 磷酸蔗糖+UDP蔗糖磷酸合酶第七十七页，讲稿共八十七页哦（二）合成部位（一）定义糖原的合成(glycogenesis)指由葡萄糖合成糖原的过程。组织定位：主要在肝脏、肌肉细胞定位：胞浆三、糖原的合成代谢 第七十八页，讲稿共八十七页哦-1,6-糖苷键糖苷键

39、-1,4-糖苷键糖苷键第七十九页，讲稿共八十七页哦1.葡萄糖磷酸化生成6-磷酸葡萄糖（磷酸化）（三）合成途径 （1）活化ATPADP 葡萄糖激酶葡萄糖激酶Mg2+第八十页，讲稿共八十七页哦磷酸葡萄糖变位酶磷酸葡萄糖变位酶 2.6-磷酸葡萄糖转变成1-磷酸葡萄糖（异构）1-磷酸葡萄糖6-磷酸葡萄糖第八十一页，讲稿共八十七页哦*UDPG可看作“活性葡萄糖”，在体内充作葡萄糖供体。+UTP 尿苷尿苷 PPPPPi UDPG焦磷酸化酶焦磷酸化酶 3.1-磷酸葡萄糖转变成尿苷二磷酸葡萄糖（转形）2Pi+能量能量 1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 尿苷二磷酸葡萄糖尿苷二磷酸葡萄糖(uridine diphosph

40、ate glucose,UDPG)第八十二页，讲稿共八十七页哦UDPG葡萄糖引物葡萄糖引物糖原合成酶糖原合成酶(Gn+1n+1)UDP（2）缩合 第八十三页，讲稿共八十七页哦糖原糖原n+UDPG 糖原糖原n+1+UDP 糖原合成酶糖原合成酶(glycogen synthase)UDP UTP ADP ATP 核苷二磷酸激酶核苷二磷酸激酶*糖原糖原n 为原有的细胞内的较小糖原分子，称为为原有的细胞内的较小糖原分子，称为糖糖原引物原引物(primer)，作为作为UDPG 上葡萄糖基的接受体。上葡萄糖基的接受体。第八十四页，讲稿共八十七页哦（3）分支n n当直链长度达12个葡萄糖残基以上时，在分支酶(branching enzyme)的催化下，将距末端6-7个葡萄糖残基组成的寡糖链由-1,4-糖苷键转变为-1,6-糖苷键，使糖原出现分支。第八十五页，讲稿共八十七页哦糖原引物糖原引物 糖原合成酶糖原合成酶分支酶分支酶限速酶限速酶67G糖原分支的形成 第八十六页，讲稿共八十七页哦感感谢谢大大家家观观看看第八十七页，讲稿共八十七页哦