1、第3節(jié)糖的有氧氧化與三羧酸循環(huán)這一途徑普遍存在動、植物及微生物細(xì)胞中，不僅是糖分解的主要途徑，也是脂肪、蛋白質(zhì)分解代謝的最終途徑，有重要的生理意義。為此獲1953年的諾貝爾獎三. TCA循環(huán)共有8步，（P95，圖13-9）1.1、乙酰輔酶A與草酰乙酸縮合形成檸檬酸： TCA循環(huán)起始步驟，由檸檬酸合成酶（檸檬酸縮合酶）催化，乙酰輔酶A的甲基移去質(zhì)子形成負(fù)碳離子，親核攻擊草酰乙酸的酮基碳，縮合生成檸檬酰輔酶A，再由高能硫酯鍵水解推動總反應(yīng)進(jìn)行，生成檸檬酸。鍵。形成的檸檬酰CoA使酶結(jié)構(gòu)進(jìn)一步變化，活性中心增加了一個天冬氨酸殘基捕獲水分子以水解硫酯鍵。CoA和檸檬酸相繼離開酶，酶恢復(fù)成開放型。此酶是

2、一個調(diào)控酶，可受ATP、NADH、琥珀酰CoA和長鏈脂酰CoA抑制。故此反應(yīng)是可調(diào)控的限速步驟。 檸檬酸合成酶 ： 草酰乙酸1.構(gòu)象變化： 開放型 關(guān)閉型 HSCOA、檸檬酸2.活性中心： His 草酰乙酸； His 乙酰COA； Asp H2O3.可調(diào)節(jié)酶： ATP、NADH、琥珀酰CoA和長鏈脂酰CoA可抑制此酶活性。狀態(tài)時被激活。異檸檬酸脫氫酶是TCA循環(huán)中第二個調(diào)節(jié)酶。 4。-酮戊二酸氧化脫羧成為琥珀酰CoA： 第二次氧化反應(yīng)且伴有脫羧，由-酮戊二酸脫氫酶系催化 5. 琥珀酰COA轉(zhuǎn)化成琥珀酸并產(chǎn)生GTP； 這是TCA中唯一底物水平磷酸化直接產(chǎn)生高能磷酸鍵的步驟。 GTP + ADP

3、GDP + ATP6.6.6、 琥珀酸脫氫生成延胡索酸：第三步氧化還原反應(yīng)，由琥珀酸脫氫酶催化，氫受體：酶的輔基FAD 7、延胡索酸水化成蘋果酸：延胡索酸酶具有立體異構(gòu)特異性，OH只加在延胡索酸一側(cè)，形成L-蘋果酸。8. 蘋果酸脫氫生成草酰乙酸： TCA中第4次氧化還原反應(yīng)，由L-蘋果酸脫氫酶催化，NAD+是輔酶。 在標(biāo)準(zhǔn)熱力學(xué)條件下，平衡有利于逆反應(yīng)。但在生理情況下，反應(yīng)產(chǎn)物草酰乙酸不斷因合成檸檬酸而移去，使其在細(xì)胞內(nèi)濃度極低（小于10-6 mol/L）,而使反應(yīng)向右進(jìn)行。注：有氧氧化第3階段即TCA循環(huán)的關(guān)鍵酶是：檸檬酸合成酶、異檸檬 酸脫氫酶、 -酮戊二酸脫氫酶系有氧氧化第2階段的關(guān)鍵酶

4、： 丙酮酸脫氫酶系有氧氧化第1階段的關(guān)鍵酶：即糖酵解的三個關(guān)鍵酶 四、 TCA中ATP生成與生物學(xué)意義： （1）供能： 共產(chǎn)生12 ATP 乙酰COA進(jìn)入TCA ，每一次循環(huán)有： 4次脫氫反應(yīng) 3 NADH 3*3 = 9 ATP 1 FADH2 2*1 = 2 ATP 底物水平磷酸化 1GTP 1 ATP 體外燃燒 有效利能率：84.6 / 209.1 *100 % = 42 % （見P 100 圖13-10） 1乙酰輔酶A 209.1千卡， 7.3*12 = 84.6 千卡， （2）提供碳骨架：例 草酰乙酸 + NH2 Asp （見P101 圖13-11） （3） 有氧氧化 （可凈生成36

5、或38 ATP） （琥珀酰COA合成酶催化的反應(yīng)）2丙酮酸 2乙酰輔酶A ：2 NADH 2* 3 ATP G酵解：2 ATP + 2 NADH 肌細(xì)胞等：2*2 ATP （穿梭） 肝細(xì)胞等：2*3 ATP2乙酰輔酶A TCA循環(huán)：12*2 = 24 ATP三. 五、TCA中碳骨架的不對稱反應(yīng) 乙酰COA經(jīng)TCA，產(chǎn)生2 CO2；草酰乙酸經(jīng)循環(huán)可再次生成。但是用同位素 14C、 13C分別標(biāo)記乙酰COA的甲基和羰基碳，發(fā)現(xiàn)在第一輪循環(huán)中沒有標(biāo)記的CO2釋放，說明第一輪循環(huán)釋放的二個碳原子并非乙酰COA的碳原子。（P101 圖13-11、12） 有人解釋其原因是順烏頭酸酶與檸檬酸結(jié)合不對稱，脫水

6、時 H 僅來自草酰乙酸，故TCA第一輪沒有標(biāo)記的CO2出現(xiàn)。 六、TCA的回補(bǔ)反應(yīng) 3. 天冬氨酸及谷氨酸的轉(zhuǎn)氨作用可以形成草酰乙酸和酮戊二酸；異亮氨酸、 纈氨酸和蘇氨酸、甲硫氨酸可形成琥珀酰COA而補(bǔ)充TCA。 4. 蘋果酸酶 ： （胞液） （線粒體） NADPH NAD+三. 七、乙醛酸循環(huán) 特殊生理意義：（1）將脂肪酸分解產(chǎn)生的乙酰輔酶A轉(zhuǎn)變?yōu)殓晁?，可合成糖?（2）凈結(jié)果為：2乙酰輔酶A 琥珀酸 回補(bǔ)TCA 第四節(jié) 磷酸戊糖途徑（磷酸己糖支路） 一 磷酸戊糖途徑的生理意義：1955年Gunsalas發(fā)現(xiàn)并提出單磷酸己糖支路（HMP），又稱戊糖途徑。 二. 磷酸戊糖途徑： 氧化階段；G

7、-6-P 脫氫脫羧 5-磷酸核糖 可分為 非氧化階段：磷酸戊糖分子重排 磷酸單糖 酵解 1.1、 G-6-P脫氫脫羧轉(zhuǎn)化成5-磷酸核酮糖（1）6-磷酸葡萄糖脫氫酶催化G-6-P脫氫生成6-磷酸葡萄糖酸內(nèi)酯，反應(yīng)以NADP為氫受 體形成NADPH；（2）6-磷酸葡萄糖酸內(nèi)酯在6-磷酸葡萄糖酸內(nèi)酯酶催化下水解成6-磷酸葡萄糖酸； （3） 3） 6-磷酸葡萄糖酸脫氫酶催化下，6-磷酸葡萄糖酸脫氫脫羧產(chǎn)生5-磷酸核酮糖，反應(yīng)以NADP為氫受體形成NADPH； 6-磷酸葡萄糖脫氫酶是此階段的調(diào)控酶，催化不可逆反應(yīng)，NADPH反饋抑制酶活性。 1. 2、 磷酸戊糖同分異構(gòu)化生成5-磷酸核糖和5-磷酸木酮糖

8、（ （1）磷酸戊糖異構(gòu)酶催化5-磷酸核酮糖同分異構(gòu)化成5-磷酸核糖； （2）磷酸戊糖差向酶催化5-磷酸核酮糖轉(zhuǎn)化成5-磷酸木酮糖 H1. 3、 磷酸戊糖通過轉(zhuǎn)酮反應(yīng)及轉(zhuǎn)醛反應(yīng)生成酵解途徑的中間產(chǎn)物6- 磷酸果糖和3-磷酸甘油醛（反應(yīng)機(jī)制見P 105） （2）轉(zhuǎn)醛反應(yīng) 由轉(zhuǎn)醛酶催化使磷酸酮糖（7-磷酸景天酮糖）上的三碳單位（二羥丙酮基）轉(zhuǎn)到另一個磷酸醛糖（3-磷酸甘油醛）的C1上，生成6-磷酸果糖和4-磷酸赤蘚糖。（3） 轉(zhuǎn)酮反應(yīng)： 4-磷酸赤蘚糖經(jīng)轉(zhuǎn)酮反應(yīng)接受5-磷酸木酮糖上的二碳單位形成 6-磷酸果糖與3-磷酸甘油醛磷酸戊糖途徑（簡稱HMP）可總結(jié)如下： 2（G-6-P） （2*6C） 2

9、NADP+ 2 NADPH+H+ 2（G-6-P酸） （2*6C） 2 NADP+ 2 NADPH+H+ + 2CO2 2（5-P核酮糖）（2*5C） （ 5-P核糖） （5-P木酮糖 ） （7C）7-P景天酮糖 3-P甘油醛 （3C） 另1分子G-6-P （4C） 4-P赤蘚糖 6-P果糖 （6C） 5-P木酮糖 3 C 3-P甘油醛 （3C）CO2 2 C 6-P果糖 （6C） HMP總反應(yīng)式為： 3（G-6-P）+ 6 NADP+ + 3 H2O 2（6-P果糖）+ 3 CO2 + 6（NADPH+H+）3-P甘油醛 糖醛酸途徑糖醛酸途徑及生理意義:第五節(jié) 糖原合成與分解一. 糖原分解代

10、謝 磷酸化酶 使（無活性）磷酸化酶 b 磷酸化酶 a (有活性) 磷酸化酶催化的反應(yīng)機(jī)制如下： 2. 去分支酶催化糖原分支點(diǎn)的1，6-糖苷鍵斷裂: 3. G-1-P 轉(zhuǎn)變成 G-6-P；由磷酸葡萄糖變位酶（活性中心有磷酸化絲氨酸） 催化完成。 G-1-P G-6-P 6-磷酸葡萄糖 + H2O 葡萄糖 + Pi 在肝的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上含有 葡萄糖6-磷酸酶 可催化此反應(yīng)，而骨骼肌和腦組織細(xì)胞內(nèi)缺乏此酶。故肝糖原可直接水解補(bǔ)充血糖，為其它組織細(xì)胞提供能量，而肌糖原則需通過乳酸循環(huán)才能轉(zhuǎn)變成葡萄糖。二.二、糖原的合成代謝1. G-1-P在UDP葡萄糖焦磷酸化酶催化下生成UDP葡萄糖3. 合成具有1，6=糖

11、苷鍵的有分支的糖原，反應(yīng)由分支酶催化： 糖原分解與糖原合成二條途徑總結(jié)如下： 糖 原 去分支酶 分支酶 轉(zhuǎn)移酶 糖原合成酶(關(guān)鍵酶) 糖原 （關(guān)鍵酶）磷酸化酶 UDPG 焦磷酸化酶 糖原 分解 合成 G 1P 變位酶 G 6P H2O ADP (肝)葡萄糖-6-磷酸酶 葡萄糖激酶（肝） Pi ATP 葡 萄 糖 注：（骨骼肌C內(nèi)缺乏此酶，故肌糖原只能分解為G-6-P，經(jīng)糖酵解生成乳酸，由乳酸循環(huán)運(yùn)輸?shù)礁闻K，再經(jīng)糖異生轉(zhuǎn)變成葡萄糖或肝糖原。）第六節(jié) 糖的異生糖的異生即形成“新”糖的意思，是指從非糖物質(zhì)合成葡萄糖的過程。 一、 糖異生的生理意義 （3）生糖氨基酸可經(jīng)此途徑轉(zhuǎn)變成葡萄糖，是氨基酸代謝

12、途徑之一。 例：天冬氨酸 草酰乙酸 丙酮酸 G一. 二、 糖異生的途徑 4. 6-磷酸果糖至葡萄糖 6-磷酸果糖至葡萄糖經(jīng)酵解途徑逆向變成6-磷酸葡萄糖，再由葡萄糖6-磷酸酶催 化水解成葡萄糖。 Mg2+ 6-磷酸葡萄糖 + H2O 葡萄糖 + Pi 在肝的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上含有葡萄糖6-磷酸酶可催化此反應(yīng)，而骨骼肌和腦組織細(xì)胞內(nèi)缺乏此酶。糖異生的總反應(yīng)式為： 5. 乳酸循環(huán)（Cori循環(huán)）： 肌糖原G-6-P 葡萄糖 肌乳酸血 糖血乳酸 糖生骨 骼 肌血 液肝 臟 糖酵解 G -6- P 丙酮酸 乳 酸 葡萄糖 肝糖原糖異生第七節(jié) 糖代謝的調(diào)節(jié) 一. 糖酵解的調(diào)節(jié)：節(jié)。 1. 磷酸果糖激酶（酵解中最關(guān)鍵的限速酶）調(diào)節(jié)： 作用。 毒.應(yīng).進(jìn)行代謝。二. 二. 二. 二. 二. 二、糖異生作用和糖酵解的代謝協(xié)調(diào)控制 F6P F1,62P (-) ATP(+) 磷酸果糖激酶 (+)