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文檔簡介

提供能量當(dāng)前第1頁\共有83頁\編于星期四\6點(diǎn)當(dāng)前第2頁\共有83頁\編于星期四\6點(diǎn)學(xué)習(xí)要求1、糖的代謝分解:糖酵解的基本途徑、關(guān)鍵酶和生理意義,糖有氧氧化的基本途徑、關(guān)鍵酶和生理意義、三羧酸循環(huán)的生理意義。2、磷酸戊糖途徑:關(guān)鍵酶和重要的產(chǎn)物、意義。3、糖原的合成與分解:肝糖原的合成與分解。4、糖異生:糖異生的基本途徑和關(guān)鍵酶,糖異生的生理意義、乳酸循環(huán)。5、血糖及其調(diào)節(jié):血糖濃度,胰島素的調(diào)節(jié),胰高血糖素的調(diào)節(jié)、糖皮質(zhì)激素的調(diào)節(jié)。當(dāng)前第3頁\共有83頁\編于星期四\6點(diǎn)(二)糖的分類及其結(jié)構(gòu)根據(jù)其水解產(chǎn)物的情況,糖主要可分為以下四大類。單糖、寡糖、多糖、結(jié)合糖糖,其化學(xué)本質(zhì)為多羥醛或多羥酮類及其衍生物或多聚物。(一)糖的概念糖的化學(xué)碳原子數(shù)目:丙糖、丁糖、戊糖、已糖、庚糖等。當(dāng)前第4頁\共有83頁\編于星期四\6點(diǎn)糖原是動(dòng)物體內(nèi)葡萄糖的儲(chǔ)存形式目錄1.葡萄糖單元以α-1,4-糖苷鍵形成長鏈。2.約10個(gè)葡萄糖單元處形成分枝,分枝處葡萄糖以α-1,6-糖苷鍵連接,分支增加,溶解度增加。3.每條鏈都終止于一個(gè)非還原端.非還原端增多,以利于其被酶分解。當(dāng)前第5頁\共有83頁\編于星期四\6點(diǎn)淀粉是植物中養(yǎng)分的儲(chǔ)存形式淀粉顆粒目錄淀粉根據(jù)結(jié)構(gòu)可分為直鏈淀粉和支鏈淀粉。直鏈淀粉由D-Glc通過α1-4鍵連接而成。支鏈淀粉大約每25-30個(gè)α1-4鍵連接的葡萄糖處有一個(gè)α1-6連接的葡萄糖分支。支鏈淀粉與糖原結(jié)構(gòu)類似,但糖原分支程度更高。當(dāng)前第6頁\共有83頁\編于星期四\6點(diǎn)糖原、直鏈淀粉、支鏈淀粉的α1-4連接導(dǎo)致幾千個(gè)葡萄糖殘基組成的多聚體緊密盤繞為螺旋結(jié)構(gòu),形成動(dòng)植物細(xì)胞中致密的顆粒。糖原和淀粉的高級(jí)結(jié)構(gòu)當(dāng)前第7頁\共有83頁\編于星期四\6點(diǎn)幾丁質(zhì)β-1,4連接的N-乙酰葡萄糖胺

離子交換色譜用、

煙過濾嘴用(脫色)、

接著力強(qiáng)的涂料,染料、色增艷(照相材料)、制紙,印刷、吸收性外科縫線、

醫(yī)藥、農(nóng)藥的緩釋(包衣)、乳化、吸濕、保水(化妝品)生物活性(細(xì)胞免疫的激性、肝素代用、降膽固醇、促進(jìn)創(chuàng)傷愈合)

當(dāng)前第8頁\共有83頁\編于星期四\6點(diǎn)結(jié)合糖

糖與非糖物質(zhì)的結(jié)合物。糖脂(glycolipid):是糖與脂類的結(jié)合物。糖蛋白(glycoprotein):是糖與蛋白質(zhì)的結(jié)合物。

常見的結(jié)合糖有當(dāng)前第9頁\共有83頁\編于星期四\6點(diǎn)纖維素作為植物的骨架β-1,4-糖苷鍵目錄當(dāng)前第10頁\共有83頁\編于星期四\6點(diǎn)第二節(jié)

糖的分解代謝當(dāng)前第11頁\共有83頁\編于星期四\6點(diǎn)掌握三羧酸循環(huán)反應(yīng)的亞細(xì)胞部位、反應(yīng)過程、限速酶、特點(diǎn)及生理意義,了解其調(diào)節(jié)。本節(jié)的要求掌握糖酵解的概念、反應(yīng)的亞細(xì)胞部位、反應(yīng)過程、ATP生成、限速酶及其生理意義;熟悉糖酵解調(diào)節(jié)。當(dāng)前第12頁\共有83頁\編于星期四\6點(diǎn)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、膽固醇、核苷等物質(zhì)的原料。3.作為機(jī)體組織細(xì)胞的組成成分這是糖的主要功能。2.

提供合成體內(nèi)其他物質(zhì)的原料如糖是糖蛋白、蛋白聚糖、糖脂等的組成成分。當(dāng)前第13頁\共有83頁\編于星期四\6點(diǎn)糖代謝的概況葡萄糖酵解途徑丙酮酸有氧無氧H2O及CO2乳酸糖異生途徑乳酸、氨基酸、甘油糖原肝糖原分解糖原合成磷酸戊糖途徑核糖+NADPH+H+淀粉消化與吸收ATP

當(dāng)前第14頁\共有83頁\編于星期四\6點(diǎn)一、糖酵解的反應(yīng)過程*糖酵解(glycolysis)的定義(EMP)機(jī)體在無氧狀態(tài)下,葡萄糖經(jīng)過一系列的酶促反應(yīng)生成丙酮酸進(jìn)而還原生成乳酸的過程,也稱為糖的無氧氧化。糖酵解是動(dòng)物、植物和微生物葡萄糖分解產(chǎn)生能量的共同代謝途徑。糖酵解共由十個(gè)酶促反應(yīng)組成*糖酵解的反應(yīng)部位:胞漿當(dāng)前第15頁\共有83頁\編于星期四\6點(diǎn)⑴葡萄糖磷酸化為6-磷酸葡萄糖ATPADPMg2+己糖激酶(hexokinase)GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羥丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸葡萄糖6-磷酸葡萄糖(glucose-6-phosphate,G-6-P)(一)葡萄糖分解成丙酮酸1.磷酸化階段——活化耗能階段酵解中的第一個(gè)不可逆反應(yīng)當(dāng)前第16頁\共有83頁\編于星期四\6點(diǎn)激酶:能把ATP上磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移到其他受體上的酶在糖酵解過程中,第1,3,7,10步反應(yīng)都是由激酶催化完成的。這步反應(yīng)不可逆當(dāng)前第17頁\共有83頁\編于星期四\6點(diǎn)⑵6-磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸果糖

磷酸葡萄糖異構(gòu)酶GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羥丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸6-磷酸葡萄糖6-磷酸果糖(fructose-6-phosphate,F-6-P)當(dāng)前第18頁\共有83頁\編于星期四\6點(diǎn)⑶6-磷酸果糖轉(zhuǎn)變?yōu)?,6-雙磷酸果糖

ATP

ADP

Mg2+磷酸果糖激酶GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羥丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸酵解中的第二個(gè)不可逆反應(yīng)6-磷酸果糖1,6-雙磷酸果糖(1,6-fructose-biphosphate,F-1,6-2P)再磷酸化當(dāng)前第19頁\共有83頁\編于星期四\6點(diǎn)1,6-雙磷酸果糖⑷磷酸己糖裂解成2分子磷酸丙糖醛縮酶(aldolase)GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羥丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸二羥丙酮3-磷酸甘油醛+2.裂解階段當(dāng)前第20頁\共有83頁\編于星期四\6點(diǎn)⑸磷酸丙糖的同分異構(gòu)化磷酸丙糖異構(gòu)酶GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羥丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸如果缺少此酶,發(fā)生磷酸二羥丙酮的堆積3-磷酸甘油醛磷酸二羥丙酮當(dāng)前第21頁\共有83頁\編于星期四\6點(diǎn)⑹3-磷酸甘油醛氧化為1,3-二磷酸甘油酸Pi、NAD+NADH+H+3-磷酸甘油醛脫氫酶GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羥丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸這是糖酵解中唯一的一次氧化還原反應(yīng),生成NADH3-磷酸甘油醛1,3-二磷酸甘油酸是第一個(gè)高能化合物3.氧化放能階段1,3-二磷酸甘油酸H—當(dāng)前第22頁\共有83頁\編于星期四\6點(diǎn)⑺1,3-二磷酸甘油酸轉(zhuǎn)變成3-磷酸甘油酸ADPATP磷酸甘油酸激酶GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羥丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸

※在以上反應(yīng)中,底物分子內(nèi)部能量重新分布,生成高能鍵,使ADP磷酸化生成ATP的過程,稱為底物水平磷酸化。

磷酸甘油酸激酶(phosphoglyceratekinase)

1,3-二磷酸甘油酸H—3-磷酸甘油酸H—當(dāng)前第23頁\共有83頁\編于星期四\6點(diǎn)⑻3-磷酸甘油酸轉(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸甘油酸磷酸甘油酸變位酶GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羥丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸甘油酸變位酶(phosphoglyceratemutase)3-磷酸甘油酸H—2-磷酸甘油酸H—當(dāng)前第24頁\共有83頁\編于星期四\6點(diǎn)⑼2-磷酸甘油酸轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿嵯┐际奖?/p>

烯醇化酶(enolase)GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羥丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸+

H2O磷酸烯醇式丙酮酸(phosphoenolpyruvate,PEP)磷酸烯醇式丙酮酸是第二個(gè)高能化合物2-磷酸甘油酸H—當(dāng)前第25頁\共有83頁\編于星期四\6點(diǎn)ADPATPK+Mg2+丙酮酸激酶(pyruvatekinase)GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羥丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸⑽磷酸烯醇式丙酮酸轉(zhuǎn)變成丙酮酸,并通過底物水平磷酸化生成ATP磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸第二步底物水平磷酸化第三步不可逆反應(yīng)當(dāng)前第26頁\共有83頁\編于星期四\6點(diǎn)E1:己糖激酶NAD+乳酸糖酵解的代謝途徑GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羥丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸E2E1E3NADH+H+E2:磷酸果糖激酶E3:丙酮酸激酶第一次底物水平磷酸化第二次底物水平磷酸化當(dāng)前第27頁\共有83頁\編于星期四\6點(diǎn)糖酵解小結(jié)⑴反應(yīng)部位:胞漿⑵糖酵解是一個(gè)不需氧的產(chǎn)能過程⑶反應(yīng)全過程中有三步不可逆的反應(yīng)GG-6-PATPADP己糖激酶ATPADPF-6-PF-1,6-2P磷酸果糖激酶-1ADPATPPEP丙酮酸丙酮酸激酶當(dāng)前第28頁\共有83頁\編于星期四\6點(diǎn)⑷產(chǎn)能的方式和數(shù)量方式:底物水平磷酸化凈生成ATP數(shù)量:2(1mol葡萄糖可生成4molATP,在葡萄糖和6-磷酸果糖磷酸化時(shí)消耗2mol)⑸終產(chǎn)物乳酸的去路釋放入血,進(jìn)入肝臟再進(jìn)一步代謝。分解利用乳酸循環(huán)(糖異生)當(dāng)前第29頁\共有83頁\編于星期四\6點(diǎn)糖酵解的生理意義1.是機(jī)體在缺氧情況下獲取能量的有效方式。2.是某些細(xì)胞在氧供應(yīng)正常情況下的重要供能途徑。①無線粒體的細(xì)胞,如:紅細(xì)胞②代謝活躍的細(xì)胞,如:神經(jīng)細(xì)胞、白細(xì)胞、骨髓細(xì)胞當(dāng)前第30頁\共有83頁\編于星期四\6點(diǎn)二.丙酮酸的去路

丙酮酸無氧或相對(duì)缺氧

有氧:

(酒精發(fā)酵)

糖酵解乳酸脫氫酶丙酮酸乳酸

丙酮酸

丙酮酸脫羧酶乙醛乙醇乙醇脫氫酶丙酮酸CO2+H2O

氧化脫羧CH3COSCoATCAcycle肌肉中:酵母菌中:

NADHNAD+NADHNAD+CO2當(dāng)前第31頁\共有83頁\編于星期四\6點(diǎn)三、糖酵解的調(diào)節(jié)關(guān)鍵酶①

己糖激酶②

6-磷酸果糖激酶-1

丙酮酸激酶

1己糖激酶6-磷酸葡萄糖可反饋抑制己糖激酶當(dāng)6-磷酸葡萄糖過剩時(shí),會(huì)抑制糖酵解,而6-磷酸葡萄糖可作為糖原合成的前體。別構(gòu)調(diào)節(jié)當(dāng)前第32頁\共有83頁\編于星期四\6點(diǎn)26-磷酸果糖激酶-1(PFK)最重要*別構(gòu)調(diào)節(jié)別構(gòu)激活劑:AMP;ADP;F-1,6-2P;F-2,6-2P別構(gòu)抑制劑:檸檬酸;

ATP(高濃度);NADH此酶有二個(gè)結(jié)合ATP的部位:①活性中心底物結(jié)合部位(低濃度時(shí))②活性中心外別構(gòu)調(diào)節(jié)部位(高濃度時(shí))F-1,6-2P正反饋調(diào)節(jié)該酶最強(qiáng)的活性劑當(dāng)前第33頁\共有83頁\編于星期四\6點(diǎn)3丙酮酸激酶別構(gòu)調(diào)節(jié)別構(gòu)抑制劑:ATP別構(gòu)激活劑:1,6-二磷酸果糖磷酸果糖激酶的激活引起丙酮酸激酶的激活,稱為前饋激活當(dāng)前第34頁\共有83頁\編于星期四\6點(diǎn)糖的有氧氧化(aerobicoxidation)指在機(jī)體氧供充足時(shí),葡萄糖徹底氧化成H2O和CO2,并釋放出能量的過程。是機(jī)體主要供能方式。*部位:胞液及線粒體

*概念糖的有氧氧化當(dāng)前第35頁\共有83頁\編于星期四\6點(diǎn)葡萄糖有氧氧化的概況O2O2O2H2OH++eCO2乙酰CoA丙酮酸丙酮酸6-磷酸葡萄糖葡萄糖葡萄糖線粒體胞液(第一階段)(第二、三階段)當(dāng)前第36頁\共有83頁\編于星期四\6點(diǎn)1.丙酮酸的氧化脫羧丙酮酸進(jìn)入線粒體,氧化脫羧為乙酰CoA(acetylCoA)。丙酮酸乙酰CoA

NAD+,HSCoACO2,NADH+H+

丙酮酸脫氫酶復(fù)合體總反應(yīng)式:當(dāng)前第37頁\共有83頁\編于星期四\6點(diǎn)丙酮酸脫氫酶復(fù)合體的組成

酶E1:丙酮酸脫氫酶E2:二氫硫辛酸轉(zhuǎn)乙酰酶E3:二氫硫辛酸脫氫酶HSCoANAD+

輔酶

TPP

硫辛酸()HSCoAFAD,NAD+SSL當(dāng)前第38頁\共有83頁\編于星期四\6點(diǎn)當(dāng)前第39頁\共有83頁\編于星期四\6點(diǎn)丙酮酸脫氫酶復(fù)合物的活性調(diào)節(jié)

產(chǎn)物抑制:丙酮酸氧化脫羧的二個(gè)產(chǎn)物乙酰CoA和NADH都抑制丙酮酸脫氫酶復(fù)合物。細(xì)胞內(nèi)、、的比值增高時(shí),丙酮酸脫氫酶活性↓,丙酮酸氧化脫羧↓。而丙酮酸使丙酮酸脫氫酶活性↑,丙酮酸氧化脫羧↑。當(dāng)前第40頁\共有83頁\編于星期四\6點(diǎn)三羧酸循環(huán)(TricarboxylicacidCycle,TAC)也稱為檸檬酸循環(huán),這是因?yàn)檠h(huán)反應(yīng)中的第一個(gè)中間產(chǎn)物是一個(gè)含三個(gè)羧基的檸檬酸。由于Krebs正式提出了三羧酸循環(huán)的學(xué)說,故此循環(huán)又稱為Krebs循環(huán),它由一連串反應(yīng)組成。所有的反應(yīng)均在線粒體中進(jìn)行。2.三羧酸循環(huán)*概述*反應(yīng)部位當(dāng)前第41頁\共有83頁\編于星期四\6點(diǎn)CoASHNADH+H+NAD+CO2NAD+NADH+H+CO2GTPGDP+PiFADFADH2NADH+H+NAD+H2OH2OH2OCoASHCoASH⑧①②③④⑤⑥⑦②H2O①檸檬酸合成酶②順烏頭酸酶③異檸檬酸脫氫酶④α-酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體⑤琥珀酰CoA合成酶⑥琥珀酸脫氫酶⑦延胡索酸酶⑧蘋果酸脫氫酶GTPGDPATPADP核苷二磷酸激酶目錄草酰乙酸檸檬酸異檸檬酸α-酮戊二酸琥珀酰CoA琥珀酸延胡索酸L-蘋果酸當(dāng)前第42頁\共有83頁\編于星期四\6點(diǎn)小結(jié)①三羧酸循環(huán)的概念:指乙酰CoA和草酰乙酸縮合生成含三個(gè)羧基的檸檬酸,反復(fù)的進(jìn)行4次脫氫2次脫羧,生成4分子的還原當(dāng)量和2分子CO2,又生成草酰乙酸,再重復(fù)循環(huán)反應(yīng)的過程。②TAC過程的反應(yīng)部位是線粒體。當(dāng)前第43頁\共有83頁\編于星期四\6點(diǎn)③三羧酸循環(huán)的要點(diǎn)經(jīng)過一次三羧酸循環(huán),消耗一分子乙酰CoA,經(jīng)四次脫氫(1分子FADH2,3分子NADH+H+

),二次脫羧(2分子CO2

)一次底物水平磷酸化(1分子GTP

)。關(guān)鍵酶有:檸檬酸合酶

α-酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體異檸檬酸脫氫酶④整個(gè)循環(huán)反應(yīng)為不可逆反應(yīng)當(dāng)前第44頁\共有83頁\編于星期四\6點(diǎn)乙酰CoA檸檬酸異檸檬酸α-酮戊二酸琥珀酰CoA琥珀酸延胡索酸蘋果酸草酰乙酸檸檬酸合成酶琥珀酸脫氫酶蘋果酸脫氫酶當(dāng)前第45頁\共有83頁\編于星期四\6點(diǎn)H++e進(jìn)入呼吸鏈徹底氧化生成H2O

的同時(shí)ADP偶聯(lián)磷酸化生成ATP。NADH+H+H2O、3ATP

[O]H2O、2ATP

FADH2[O]

1有氧氧化生成的ATP有氧氧化的總結(jié)當(dāng)前第46頁\共有83頁\編于星期四\6點(diǎn)葡萄糖有氧氧化生成的ATP當(dāng)前第47頁\共有83頁\編于星期四\6點(diǎn)三羧酸循環(huán)的生理意義是三大營養(yǎng)物質(zhì)氧化分解的共同途徑;是三大營養(yǎng)物質(zhì)代謝聯(lián)系的樞紐;為其它物質(zhì)代謝提供小分子前體;為呼吸鏈提供H++e。當(dāng)前第48頁\共有83頁\編于星期四\6點(diǎn)當(dāng)前第49頁\共有83頁\編于星期四\6點(diǎn)2有氧氧化的生理意義糖的有氧氧化是機(jī)體產(chǎn)能最主要的途徑。它不僅產(chǎn)能效率高,而且由于產(chǎn)生的能量逐步分次釋放,相當(dāng)一部分形成ATP,所以能量的利用率也高。簡言之,即“供能”當(dāng)前第50頁\共有83頁\編于星期四\6點(diǎn)3、有氧氧化的調(diào)節(jié)關(guān)鍵酶①

酵解途徑:己糖激酶②丙酮酸的氧化脫羧:丙酮酸脫氫酶復(fù)合體③

三羧酸循環(huán):檸檬酸合酶丙酮酸激酶6-磷酸果糖激酶-1α-酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體異檸檬酸脫氫酶當(dāng)前第51頁\共有83頁\編于星期四\6點(diǎn)乙酰CoA檸檬酸草酰乙酸琥珀酰CoAα-酮戊二酸異檸檬酸蘋果酸NADHFADH2GTPATP異檸檬酸脫氫酶檸檬酸合酶α-酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體–ATP

+ADPADP

+ATP

–檸檬酸

琥珀酰CoANADH–琥珀酰CoANADH

+Ca2+①ATP、ADP的影響②產(chǎn)物堆積引起抑制③循環(huán)中后續(xù)反應(yīng)中間產(chǎn)物反饋抑制前面反應(yīng)中的酶4.三羧酸循環(huán)的調(diào)節(jié)當(dāng)前第52頁\共有83頁\編于星期四\6點(diǎn)有氧氧化的調(diào)節(jié)特點(diǎn)⑴有氧氧化的調(diào)節(jié)通過對(duì)其關(guān)鍵酶的調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)。⑵

ATP/ADP或ATP/AMP比值全程調(diào)節(jié)。該比值升高,所有關(guān)鍵酶均被抑制。⑶氧化磷酸化速率影響三羧酸循環(huán)。⑷三羧酸循環(huán)與酵解途徑互相協(xié)調(diào)。三羧酸循環(huán)需要多少乙酰CoA,則酵解途徑相應(yīng)產(chǎn)生多少丙酮酸以生成乙酰CoA。當(dāng)前第53頁\共有83頁\編于星期四\6點(diǎn)*概念磷酸戊糖途徑是指由葡萄糖生成磷酸戊糖及NADPH+H+,前者再進(jìn)一步轉(zhuǎn)變成3-磷酸甘油醛和6-磷酸果糖的反應(yīng)過程。五、磷酸戊糖途徑當(dāng)前第54頁\共有83頁\編于星期四\6點(diǎn)*細(xì)胞定位:胞液第一階段:氧化反應(yīng)生成磷酸戊糖,NADPH+H+及CO2一、磷酸戊糖途徑的反應(yīng)過程(PPP、HMP、HMS)*反應(yīng)過程可分為二個(gè)階段第二階段則是非氧化反應(yīng)包括一系列基團(tuán)轉(zhuǎn)移。當(dāng)前第55頁\共有83頁\編于星期四\6點(diǎn)每3分子6-磷酸葡萄糖同時(shí)參與反應(yīng),在一系列反應(yīng)中,通過3C、4C、6C、7C等演變階段,最終生成3-磷酸甘油醛和6-磷酸果糖。3-磷酸甘油醛和6-磷酸果糖,可進(jìn)入酵解途徑。因此,磷酸戊糖途徑也稱磷酸戊糖旁路(HMP或HMS)。2.基團(tuán)轉(zhuǎn)移反應(yīng)當(dāng)前第56頁\共有83頁\編于星期四\6點(diǎn)6-磷酸葡萄糖酸5-磷酸核酮糖NADPH+H+NADP+⑴H2ONADP+

CO2

NADPH+H+⑵6-磷酸葡萄糖脫氫酶6-磷酸葡萄糖酸脫氫酶

HCOHCH2OHCO6-磷酸葡萄糖6-磷酸葡萄糖酸內(nèi)酯1.磷酸戊糖生成5-磷酸核糖當(dāng)前第57頁\共有83頁\編于星期四\6點(diǎn)催化第一步脫氫反應(yīng)的6-磷酸葡萄糖脫氫酶是此代謝途徑的關(guān)鍵酶。兩次脫氫脫下的氫均由NADP+接受生成NADPH+H+。反應(yīng)生成的磷酸核糖是一個(gè)非常重要的中間產(chǎn)物。G-6-P5-磷酸核糖NADP+NADPH+H+NADP+NADPH+H+CO2當(dāng)前第58頁\共有83頁\編于星期四\6點(diǎn)5-磷酸核酮糖(C5)×35-磷酸核糖C55-磷酸木酮糖C55-磷酸木酮糖

C57-磷酸景天糖C73-磷酸甘油醛

C34-磷酸赤蘚糖

C46-磷酸果糖

C66-磷酸果糖

C63-磷酸甘油醛

C3當(dāng)前第59頁\共有83頁\編于星期四\6點(diǎn)磷酸戊糖途徑第一階段第二階段5-磷酸木酮糖C55-磷酸木酮糖C57-磷酸景天糖C73-磷酸甘油醛C34-磷酸赤蘚糖C46-磷酸果糖C66-磷酸果糖C63-磷酸甘油醛

C36-磷酸葡萄糖(C6)×36-磷酸葡萄糖酸內(nèi)酯(C6)×36-磷酸葡萄糖酸(C6)×35-磷酸核酮糖(C5)×35-磷酸核糖C53NADP+3NADP+3H+6-磷酸葡萄糖脫氫酶3NADP+3NADP+3H+6-磷酸葡萄糖酸脫氫酶CO2當(dāng)前第60頁\共有83頁\編于星期四\6點(diǎn)總反應(yīng)式3×6-磷酸葡萄糖+6NADP+

2×6-磷酸果糖+3-磷酸甘油醛+6NADPH+H++3CO2

當(dāng)前第61頁\共有83頁\編于星期四\6點(diǎn)磷酸戊糖途徑的特點(diǎn)⑴脫氫反應(yīng)以NADP+為受氫體,生成NADPH+H+。⑵反應(yīng)過程中進(jìn)行了一系列酮基和醛基轉(zhuǎn)移反應(yīng),經(jīng)過了3、4、5、6、7碳糖的演變過程。⑶反應(yīng)中生成了重要的中間代謝物——5-磷酸核糖。⑷一分子G-6-P經(jīng)過反應(yīng),只能發(fā)生一次脫羧和二次脫氫反應(yīng),生成一分子CO2和2分子NADPH+H+。當(dāng)前第62頁\共有83頁\編于星期四\6點(diǎn)三、磷酸戊糖途徑的生理意義2.為核苷酸的生成提供核糖1.提供NADPH,作為供氫體參與多種代謝反應(yīng),如脂肪酸的合成,氨的同化。3.與光合作用關(guān)系密切

當(dāng)前第63頁\共有83頁\編于星期四\6點(diǎn)第三節(jié)

糖的生物合成

當(dāng)前第64頁\共有83頁\編于星期四\6點(diǎn)1.葡萄糖磷酸化生成6-磷酸葡萄糖葡萄糖6-磷酸葡萄糖ATPADP己糖激酶一、糖原合成途徑部位:細(xì)胞質(zhì)當(dāng)前第65頁\共有83頁\編于星期四\6點(diǎn)1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖變位酶6-磷酸葡萄糖2.6-磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)變成1-磷酸葡萄糖這步反應(yīng)中磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移的意義在于:由于延長形成α-1,4-糖苷鍵,所以葡萄糖分子C1上的半縮醛羥基必須活化,才利于與原來的糖原分子末端葡萄糖的游離C4羥基縮合。半縮醛羥基與磷酸基之間形成的O-P鍵具有較高的能量。當(dāng)前第66頁\共有83頁\編于星期四\6點(diǎn)*UDPG可看作“活性葡萄糖”,在體內(nèi)充作葡萄糖供體。+UTP尿苷PPPPPiUDPG焦磷酸化酶3.UDPG的生成2Pi+能量1-磷酸葡萄糖尿苷二磷酸葡萄糖(uridinediphosphateglucose,UDPG)當(dāng)前第67頁\共有83頁\編于星期四\6點(diǎn)糖元n為原有的細(xì)胞內(nèi)的較小糖原分子,稱為糖原引物,作為UDPG上葡萄糖基的接受體當(dāng)前第68頁\共有83頁\編于星期四\6點(diǎn)分支酶

(branchingenzyme)α-1,6-糖苷鍵α-1,4-糖苷鍵目錄5.糖原的生成當(dāng)前第69頁\共有83頁\編于星期四\6點(diǎn)糖異生(gluconeogenesis)是指從非糖化合物轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟腔蛱窃倪^程。*部位*原料*概念主要在肝、腎細(xì)胞的胞漿及線粒體

主要有乳酸、甘油、生糖氨基酸二、糖異生當(dāng)前第70頁\共有83頁\編于星期四\6點(diǎn)一、糖異生途徑

*定義*過程酵解途徑中有3個(gè)由關(guān)鍵酶催化的不可逆反應(yīng)。在糖異生時(shí),須由另外的反應(yīng)和酶代替。糖異生途徑與酵解途徑大多數(shù)反應(yīng)是共有的、可逆的;GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羥丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸糖異生途徑(gluconeogenicpathway)指從丙酮酸生成葡萄糖的具體反應(yīng)過程。當(dāng)前第71頁\共有83頁\編于星期四\6點(diǎn)1.丙酮酸轉(zhuǎn)變成磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)丙酮酸草酰乙酸PEPATPADP+PiCO2①GTPGDPCO2②①丙酮酸羧化酶(pyruvatecarboxylase),輔酶為生物素(反應(yīng)在線粒體)②磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(反應(yīng)在線粒體、胞液)當(dāng)前第72頁\共有83頁\編于星期四\6點(diǎn)※草酰乙酸轉(zhuǎn)運(yùn)出線粒體出線粒體蘋果酸蘋果酸草酰乙酸草酰乙酸草酰乙酸天冬氨酸出線粒體天冬氨酸草酰乙酸當(dāng)前第73頁\共有83頁\編于星期四\6點(diǎn)丙酮酸丙酮酸草酰乙酸丙酮酸羧化酶ATP+CO2ADP+Pi蘋果酸NADH+H+NAD+天冬氨酸谷氨酸α-酮戊二酸天冬氨酸蘋果酸草酰乙酸PEP磷酸烯醇型丙酮酸羧激酶GTPGDP+CO2線粒體胞液當(dāng)前第74頁\共有83頁\編于星期四\6點(diǎn)目錄當(dāng)前第75頁\共有83頁\編于星期四\6點(diǎn)糖異生途徑所需NADH+H+的來源糖異生途徑中,1,3-二磷酸甘油酸生成3-磷酸甘油醛時(shí),需要NADH+H+。①由乳酸為原料異生糖時(shí),NADH+H+由下述反應(yīng)提供。乳酸丙酮酸LDHNAD+NADH+H+當(dāng)前第76頁\共有83頁\編于星期四\6點(diǎn)②由氨基酸為原料進(jìn)行糖異生時(shí),NADH+H+則由線粒體內(nèi)NADH+

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