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文檔簡(jiǎn)介
生物化學(xué)第七章糖代謝第一頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日目錄第一節(jié)生物體內(nèi)的主要糖類及生物功能第二節(jié)雙糖和多糖的酶促降解第三節(jié)單糖的分解代謝第四節(jié)糖異生與糖原的合成第五節(jié)血糖及其調(diào)節(jié)第二頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日第一節(jié)生物體內(nèi)的主要糖類及生物功能一、單糖二、重要的二糖三、重要的多糖四、糖類在生物體中的其他存在方式五、糖類的生物學(xué)作用第三頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日(一)單糖(monosacchride)(二)二糖(oligosacchride)(三)多糖(polysacchride)
葡萄糖(glucose)
果糖(fructose)
半乳糖(galactose)
核糖(ribose)麥芽糖(maltose)乳糖(lactose)蔗糖(sucrose)淀粉(starch)糖原(glycogen)纖維素(cellulose)第四頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日葡萄糖(glucose)——已醛糖果糖(fructose)——已酮糖
一、單糖:不能再水解的糖第五頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日
吡喃型和呋喃型的D-葡萄糖和D-果糖(Haworth式)
吡喃呋喃-D-吡喃葡萄糖-D-吡喃果糖-D-呋喃葡萄糖-D-呋喃果糖第六頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日重要的單糖—戊糖-D-木糖-D-核糖-D-脫氧核糖-D-芹菜糖-L-阿拉伯糖-D-阿拉伯糖D-核酮糖D-木酮糖第七頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日重要的單糖—己糖-D-葡萄糖-L-山梨糖-D-甘露糖
-L-半乳糖-D-半乳糖-D-果糖第八頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日
單糖磷酸酯3-磷酸甘油醛1-磷酸葡萄糖6-磷酸葡萄糖6-磷酸果糖1,6-二磷酸果糖第九頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日由兩個(gè)相同或不同的單糖組成14麥芽糖α-D-葡萄糖苷-(1→4)-α-D-葡萄糖二、重要的二糖第十頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日11214α-D-葡萄糖苷-(1→2)-β-D-果糖β-D-半乳糖苷-(1→4)-β-D-葡萄糖乳糖蔗糖第十一頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日NRERE直鏈淀粉支鏈淀粉或糖原分支點(diǎn)的結(jié)構(gòu)RENRE(16)分支點(diǎn)支鏈淀粉或糖原分子示意圖直鏈淀粉的螺旋結(jié)構(gòu)0.8nm1.4nm6個(gè)殘基
3、重要的多糖第十二頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日第十三頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日淀粉(starch)藍(lán)色:α-1,4-糖苷鍵紅色:α-1,6-糖苷鍵直鏈淀粉支鏈淀粉第十四頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日糖原(glycogen)非還原端還原端第十五頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日③纖維素作為植物的骨架β-1,4-糖苷鍵第十六頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日第十七頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日糖—肽鏈糖—核酸糖—脂質(zhì)肽聚糖(peptidoglycans)脂多糖(lipopolysauhards)糖基酰基甘油(glycosylacylglycerols)糖鞘脂(pglycosphingolipids)糖蛋白(glycproteins)蛋白聚糖(proteoglycans)四、糖類在生物體中的其他存在方式第十八頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日
五、糖的生理功能1.
氧化供能(能源)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。糖類占機(jī)體全部能量的70%。2.
提供合成體內(nèi)其他物質(zhì)的原料(碳源)如糖是糖蛋白、蛋白聚糖、糖脂等的組成成分。作為生物膜、神經(jīng)組織等的組分。作為核酸類化合物的成分,構(gòu)成核苷酸,DNA,RNA等。第十九頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日第二節(jié)、雙糖和多糖的酶促降解
一、雙糖的分解二、淀粉的分解三、糖原的分解第二十頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日一、雙糖的降解
蔗糖+H2O葡萄糖+果糖蔗糖酶麥芽糖+H2O2葡萄糖麥芽糖酶乳糖+H2O葡萄糖+半乳糖--β-半乳糖苷酶第二十一頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日二、淀粉的分解淀粉的酶促水解
α-淀粉酶:在淀粉分子內(nèi)部任意水解α-1.4糖苷鍵。(內(nèi)切酶)
β-淀粉酶:從非還原端開始,水解α-1.4糖苷鍵,依次水解下一個(gè)麥芽糖單位(外切酶)
脫支酶(R酶):水解α-淀粉酶和β-淀粉酶作用后留下的極限糊精中的α-1.6-糖苷鍵。不能直接水解支鏈淀粉內(nèi)部的α-1,6糖苷鍵。
麥芽糖酶:催化麥芽糖水解為葡萄糖,是淀粉水解的最后一步。直鏈淀粉葡萄糖+麥芽糖+麥芽三糖+低聚糖的混合物支鏈淀粉葡萄糖+麥芽糖+麥芽三糖+α-極限糊精直鏈淀粉麥芽糖支鏈淀粉麥芽糖+β-極限糊精第二十二頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日α-淀粉酶β-淀粉酶第二十三頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日三、糖原的分解
磷酸化酶(催化1.4-糖苷鍵斷裂)三種酶協(xié)同作用:轉(zhuǎn)移酶(催化寡聚葡萄糖片段轉(zhuǎn)移)
脫支酶(催化1.6-糖苷鍵斷裂)糖原的磷酸解
-1,6糖苷鍵-1,4-糖苷鍵第二十四頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日77磷酸化酶(別構(gòu)酶)
ATP抑制-AMP激活
+
H3PO4α-1,4-糖苷鍵α-1,6-糖苷鍵糖原核心糖原核心G-1-P
+第二十五頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日脫支酶1G糖原核心磷酸化酶+H3PO4G-1-P去單糖降解轉(zhuǎn)移酶糖原核心第二十六頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日第三節(jié)糖的分解代謝一、生物體內(nèi)單糖的主要分解代謝途徑及細(xì)胞定位二、糖酵解(EMP)三、丙酮酸的去路:無氧降解和有氧降解途徑四、三羧酸循環(huán)(TCA)五、磷酸戊糖途徑(PPP)第二十七頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日一、生物體內(nèi)單糖的主要分解代謝途徑及細(xì)胞定位葡萄糖丙酮酸乳酸乙醇乙酰CoA6-磷酸葡萄糖磷酸戊糖途徑糖酵解(有氧)(無氧)三羧酸循環(huán)(有氧或無氧)第二十八頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日動(dòng)物細(xì)胞植物細(xì)胞細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)線粒體高爾基體細(xì)胞核內(nèi)質(zhì)網(wǎng)溶酶體細(xì)胞壁葉綠體有色體白色體液體晶體分泌物吞噬中心體胞飲細(xì)胞膜丙酮酸氧化三羧酸循環(huán)磷酸戊糖途徑糖酵解第二十九頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日二、糖酵解(glycolysis)糖酵解作用:指在細(xì)胞液中分解1分子葡萄糖生成2分子丙酮酸的過程。是一切有機(jī)體中普遍存在的葡萄糖降解途徑,也是葡萄糖分解代謝所經(jīng)歷的共同途徑。也稱為EMP途徑。糖酵解是在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行。不論有氧還是無氧條件均能發(fā)生。E:Embden;M:Meyerhof;P:Parnas第三十頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日EMP的化學(xué)歷程6-磷酸葡萄糖6-磷酸果糖1,6-二磷酸果糖3-磷酸甘油醛磷酸二羥丙酮21,3-二磷酸甘油酸23-磷酸甘油酸22-磷酸甘油酸2磷酸烯醇丙酮酸2丙酮酸第一階段第二階段第三階段葡萄糖葡萄糖的磷酸化磷酸己糖的裂解丙酮酸和ATP的生成第三十一頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日
(G)
已糖激酶ATPADPMg2+糖酵解過程的第一個(gè)限速酶(G-6-P)⑴葡萄糖磷酸化生成
6-磷酸葡萄糖糖酵解過程1第三十二頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日已糖激酶(hexokinase)激酶:能夠在ATP和任何一種底物之間起催化作用,轉(zhuǎn)移磷酸基團(tuán)的一類酶。已糖激酶:是催化從ATP轉(zhuǎn)移磷酸基團(tuán)至各種六碳糖(G、F)上去的酶。激酶都需離子要Mg2+作為輔助因子第三十三頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日1、催化不可逆反應(yīng)特點(diǎn)2、催化效率低3、受激素或代謝物的調(diào)節(jié)4、常是在整條途徑中催化初始反應(yīng)的酶5、活性的改變可影響整個(gè)反應(yīng)體系的速度和方向限速酶/關(guān)鍵酶第三十四頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日⑵6-磷酸葡萄糖異構(gòu)化
轉(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸果糖(F-6-P)糖酵解過程1
磷酸己糖異構(gòu)酶(G-6-P)第三十五頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日⑶6-磷酸果糖再磷酸化
生成1,6-二磷酸果糖糖酵解過程1(F-1,6-2P)
磷酸果糖激酶
(PFK)ATPADPMg2+糖酵解過程的第二個(gè)限速酶(F-6-P)第三十六頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日磷酸果糖激酶
磷酸果糖激酶是一種變構(gòu)酶是糖酵解三個(gè)限速酶中催化效率最低的酶,因此被認(rèn)為是糖酵解作用最重要的限速酶。變構(gòu)激活劑:AMP、ADP、1,6-二磷酸果糖、2,6-二磷酸果糖
變構(gòu)抑制劑:ATP、檸檬酸、長(zhǎng)鏈脂肪酸第三十七頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日⑷磷酸己糖的裂解磷酸二羥丙酮3-磷酸甘油醛
(F-1,6-2P)
醛縮酶+糖酵解過程2第三十八頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日⑸磷酸丙糖的互換糖酵解過程2磷酸二羥丙酮3-磷酸甘油醛磷酸丙糖異構(gòu)酶1,6-二磷酸果糖2×3-磷酸甘油醛第三十九頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日⑹3-磷酸甘油醛氧化為
1,3-二磷酸甘油酸1,3-二磷酸甘油酸糖酵解過程33-磷酸甘油醛3-磷酸甘油醛脫氫酶糖酵解中唯一的脫氫反應(yīng)+
NADH+H+NAD+HPO4
2-OPO3
2-第四十頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日⑺1,3-二磷酸甘油酸
轉(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸甘油酸糖酵解過程33-磷酸甘油酸激酶
3-磷酸甘油酸這是糖酵解中第一次底物水平磷酸化反應(yīng)1,3-二磷酸甘油酸OPO3
2-ADPATPMg2+第四十一頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日底物磷酸化:這種直接利用代謝中間物氧化釋放的能量產(chǎn)生ATP的磷酸化類型稱為底物磷酸化。
這一步反應(yīng)是糖酵解過程的第7步反應(yīng),也是糖酵解過程開始收獲的階段。在此過程中產(chǎn)生了第一個(gè)ATP。第四十二頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日⑻3-磷酸甘油酸轉(zhuǎn)變
為2-磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸糖酵解過程3磷酸甘油酸變位酶
2-磷酸甘油酸第四十三頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日⑼2-磷酸甘油酸脫水
形成磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)
磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)2-磷酸甘油酸糖酵解過程3烯醇化酶(Mg2+/Mn2+)H2O氟化物能與Mg2+絡(luò)合而抑制此酶活性第四十四頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日ADPATPMg2+,K+⑽磷酸烯醇式丙酮酸
轉(zhuǎn)變?yōu)橄┐际奖崃姿嵯┐际奖岜峒っ?PK
)
烯醇式丙酮酸糖酵解過程的第三個(gè)限速酶也是第二次底物水平磷酸化反應(yīng)糖酵解過程3第四十五頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日⑾烯醇式丙酮酸
轉(zhuǎn)變?yōu)楸崽墙徒膺^程3ATP磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸ADP丙酮酸激酶烯醇式丙酮酸自發(fā)進(jìn)行
丙酮酸第四十六頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日E1:己糖激酶E2:磷酸果糖激酶(限速酶)E3:丙酮酸激酶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+第四十七頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日化學(xué)計(jì)量Glucose+2ADP+2Pi+2NAD+ 2pyruvate+2ATP+2H2O+2NADH+2H+進(jìn)入有氧途徑:NADH能夠產(chǎn)生1.5/2.5分子ATP1分子葡萄糖經(jīng)糖酵解徹底氧化,產(chǎn)生5/7分子ATP第四十八頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日糖酵解的意義
1.糖酵解途徑是葡萄糖有氧和無氧分解代謝的共同途徑;
2.糖酵解途徑能提供生命活動(dòng)部分能量,是厭氧生物或缺氧不足組織獲取能量的主要方式;
3.糖酵解途徑的各種中間產(chǎn)物是合成其他物質(zhì)的原料,是與其他代謝途徑聯(lián)系的紐帶;
4.糖酵解途徑是葡萄糖完全氧化分解成二氧化碳和水的必要準(zhǔn)備階段。第四十九頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日肌肉收縮與糖酵解供能
背景:劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)⑴肌肉內(nèi)ATP含量很低;⑵肌肉中磷酸肌酸儲(chǔ)存的能量可供肌肉收縮所急需的化學(xué)能;⑶即使氧不缺乏,葡萄糖進(jìn)行有氧氧化的過程比糖酵解長(zhǎng)得多,來不及滿足需要;⑷肌肉局部血流不足,處于相對(duì)缺氧狀態(tài)。結(jié)論:
糖酵解為肌肉收縮迅速提供能量第五十頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日果糖己糖激酶GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP丙酮酸半乳糖1-磷酸半乳糖1-磷酸葡萄糖半乳糖激酶變位酶甘露糖6-磷酸甘露糖己糖激酶變位酶除葡萄糖外,其它己糖也可轉(zhuǎn)變成磷酸己糖而進(jìn)入酵解途徑。第五十一頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日糖酵解的調(diào)節(jié)關(guān)鍵酶①
己糖激酶
②
磷酸果糖激酶(最重要)③
丙酮酸激酶
調(diào)節(jié)方式①別構(gòu)調(diào)節(jié)②共價(jià)修飾調(diào)節(jié)第五十二頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日磷酸果糖激酶ATP檸檬酸-ADP、AMP1,6-雙磷酸果糖2,6-雙磷酸果糖+
(一)磷酸果糖激酶(PFK)*別構(gòu)調(diào)節(jié)第五十三頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日(二)丙酮酸激酶1.
別構(gòu)調(diào)節(jié)丙酮酸激酶ATP丙氨酸(肝)-1,6-二磷酸果糖+第五十四頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日2.
共價(jià)修飾調(diào)節(jié)丙酮酸激酶丙酮酸激酶ATPADPPi磷蛋白磷酸酶(無活性)(有活性)胰高血糖素PKA,CaM激酶PPKA:蛋白激酶A(proteinkinaseA)CaM:鈣調(diào)蛋白第五十五頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日
(三)己糖激酶*6-磷酸葡萄糖可反饋抑制己糖激酶,但肝葡萄糖激酶不受其抑制。別構(gòu)調(diào)節(jié)己糖激酶G-6-P-第五十六頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日糖酵解小結(jié)⑴反應(yīng)部位:細(xì)胞質(zhì)⑵糖酵解是一個(gè)有氧或無氧都能進(jìn)行的產(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-1ADPATP
PEP丙酮酸丙酮酸激酶第五十七頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日⑷
產(chǎn)能的方式和數(shù)量方式:底物水平磷酸化單獨(dú)糖酵解生成2分子ATP和2分子NADH1分子葡萄糖經(jīng)糖酵解徹底氧化,產(chǎn)生5/7分子ATP第五十八頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日三、丙酮酸的去路(有氧)(無氧)葡萄糖葡萄糖丙酮酸乳酸乙醇乙酰CoA三羧酸循環(huán)(有氧或無氧)丙酮酸乳酸乙醇乙酰CoA糖酵解途徑三羧酸循環(huán)(有氧或無氧)第五十九頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日丙酮酸的無氧降解
葡萄糖EMP
NADH+H+
NAD+CH2OHCH3乙醇
NADH+H+
NAD+CO2
乳酸COOHCH(OH)CH3乙醛CHOCH3COOHC=OCH3丙酮酸第六十頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日1、酵母菌在無氧條件下將丙酮酸轉(zhuǎn)化為乙醇和CO2。(l)丙酮酸脫羧葡萄糖進(jìn)行乙醇發(fā)酵的總反應(yīng)式為:葡萄糖+2Pi+2ADP2乙醇+2CO2+2ATPCH3COCOOHCH3CHO+CO2丙酮酸乙醛丙酮酸脫羧酶TPPCH3CHO+NADH+H+乙醛
CH3CH2OH+NAD+
乙醇
乙醇脫氫酶Zn+(2)乙醛被還原為乙醇第六十一頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日2、丙酮酸還原為乳酸丙酮酸(pyruvate)3-磷酸甘油醛3-磷酸甘油醛脫氫酶Pi
乳酸(lactate)乳酸脫氫酶NADH+H+NAD+1,3-二磷酸甘油酸OPO3
2第六十二頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日丙酮酸的有氧氧化及葡萄糖的有氧分解
(EPM)葡萄糖COOHC==OCH3丙酮酸CH3-C-SCoAO乙酰CoA三羧酸循環(huán)
NAD+
NADH+H+CO2CoASH
葡萄糖的有氧分解
丙酮酸脫氫酶系第一階段:酵解途徑第二階段:丙酮酸的氧化脫羧第三階段:三羧酸循環(huán)第六十三頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日(一)葡萄糖循糖酵解途徑分解為丙酮酸丙酮酸乙酰CoANAD+,HSCoACO2,NADH+H+
丙酮酸脫氫酶復(fù)合體(1)總反應(yīng)式:(二)丙酮酸進(jìn)入線粒體氧化脫羧生成乙酰CoA第六十四頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日第六十五頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日丙酮酸脫氫酶系Pyruvatedehydrogenasecomplex乙酰CoA、ATPNADH+H+-+AMP、ADPNAD+*乙酰CoA/HSCoA或NADH/NAD+時(shí),其活性也受到抑制。(3)丙酮酸脫氫酶復(fù)合體第六十六頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日丙酮酸脫羧小結(jié):1、部位:線粒體2、催化的酶:多酶體系。3種酶,6種輔酶。3、不可逆反應(yīng)4、產(chǎn)物:乙酰輔酶A第六十七頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日三、三羧酸循環(huán)(TCA)三羧酸循環(huán)(TricarboxylicAcidCycle,TCA)也稱為檸檬酸循環(huán)。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)。指乙酰輔酶A的乙?;糠衷谟醒鯒l件下,通過一種循環(huán),被徹底氧化為CO2和H2O的過程。概述反應(yīng)部位:線粒體第六十八頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日1、TCA循環(huán)途徑由8步代謝反應(yīng)組成乙酰CoA與草酰乙酸縮合成檸檬酸檸檬酸經(jīng)順烏頭酸轉(zhuǎn)變?yōu)楫悪幟仕岙悪幟仕嵫趸擊绒D(zhuǎn)變?yōu)棣?酮戊二酸α-酮戊二酸氧化脫羧生成琥珀酰CoA琥珀酰CoA合成酶催化底物水平磷酸化反應(yīng)琥珀酸脫氫生成延胡索酸延胡索酸加水生成蘋果酸蘋果酸脫氫生成草酰乙酸第六十九頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日CoASHNADH+H+NAD+CO2NAD+NADH+H+CO2GTPGDP+PiFADFADH2NADH+H+NAD+H2OH2OH2OCoASHCoASH⑧①②③④⑤⑥⑦②H2O①檸檬酸合酶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核苷二磷酸激酶第七十頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日草酰乙酸檸檬酸檸檬酸裂解酶乙酰CoA丙酮酸丙酮酸羧化酶CO2蘋果酸蘋果酸脫氫酶NADH+H+NAD+天冬氨酸谷草轉(zhuǎn)氨酶α-酮戊二酸
谷氨酸草酰乙酸的來源如下:第七十一頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日循環(huán)反應(yīng)在線粒體中進(jìn)行,為不可逆反應(yīng);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,二次脫羧,一次底物水平磷酸化;生成1分子FADH2,3分子NADH+H+,2分子CO2,1分子GTP;循環(huán)的中間產(chǎn)物既不能通過此循環(huán)反應(yīng)生成,也不被此循環(huán)反應(yīng)所消耗。三羧酸循環(huán)的關(guān)鍵酶是檸檬酸合酶、異檸檬酸脫氫酶和-酮戊二酸脫氫酶系。
2、三羧酸循環(huán)途徑的特點(diǎn):第七十二頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日3、糖有氧氧化的調(diào)節(jié)關(guān)鍵酶①
酵解途徑: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):己糖激酶丙酮酸激酶磷酸果糖激酶檸檬酸合酶α-酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體異檸檬酸脫氫酶第七十三頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日乙酰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
+ADP
ADP
+ATP
–檸檬酸琥珀酰CoANADH–琥珀酰CoANADH+Ca2+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)物別位反饋抑制前面反應(yīng)中的酶④其他,如Ca2+可激活許多酶TCA循環(huán)的調(diào)節(jié)第七十四頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日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、2.5ATP
[O]H2O、1.5ATP
FADH2
[O]4、糖有氧氧化的能量產(chǎn)生第七十五頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日反應(yīng)輔酶最終獲得ATP第一階段(胞漿)葡糖糖→6-磷酸葡糖糖-16-磷酸果糖→1,6-二磷酸果糖-12×3-磷酸甘油醛→2×1,3-二磷酸甘油酸2NADH3或5*2×1,3-二磷酸甘油酸→2×3-磷酸甘油酸22×磷酸烯醇式丙酮酸→2×丙酮酸2第二階段(線粒體基質(zhì))2×丙酮酸→2×乙酰CoA2NADH5第三階段(線粒體基質(zhì))2×異檸檬酸→2×α-酮戊二酸2×α-酮戊二酸→2×琥珀酰CoA2×琥珀酰CoA→2×琥珀酸2×琥珀酸→2×延胡索酸2×蘋果酸→2×草酰乙酸2NADH2NADH2FADH2
2NADH55235由一個(gè)葡糖糖總共獲得30或32第七十六頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日5、TCA生理意義(1)糖的有氧氧化是生物體細(xì)胞獲取能量的主要途徑(2)三羧酸循環(huán)不僅是糖類有氧氧化的主要途徑,也是脂類和蛋白質(zhì)分解代謝的主要途徑(3)三羧酸循環(huán)是糖、脂類和氨基酸相互轉(zhuǎn)化的重要聯(lián)系點(diǎn)
第七十七頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日第七十八頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日五、磷酸戊糖途徑(PPP)概念磷酸戊糖途徑是指由6-磷酸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。細(xì)胞定位:胞液第七十九頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日
第一階段:氧化反應(yīng)(一)、磷酸戊糖途徑的反應(yīng)過程
第二階段:非氧化反應(yīng)生成磷酸戊糖,NADPH+H+及CO2。包括一系列基團(tuán)轉(zhuǎn)移。第八十頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日磷酸戊糖途徑第八十一頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日總反應(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第八十二頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日磷酸戊糖途徑的特點(diǎn):脫氫反應(yīng)以NADP+為受氫體,生成NADPH+H+。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。反應(yīng)中生成了重要的中間代謝物——5-磷酸核糖。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+。第八十三頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日HMS途徑的生理意義:(1)是產(chǎn)生強(qiáng)還原力NADPH的主要途徑(2)不同結(jié)構(gòu)糖分子的主要來源第八十四頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日糖異生(gluconeogenesis)是指從非糖化合物轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟腔蛱窃倪^程。主要有乳酸、甘油、生糖氨基酸。部位:概念:主要在肝、腎細(xì)胞的胞漿及線粒體。第四節(jié)糖異生與糖原的合成第八十五頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日一、糖異生途徑過程: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指從丙酮酸生成葡萄糖的具體反應(yīng)過程。第八十六頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日6-磷酸果糖1,6-雙磷酸果糖6-磷酸果糖激酶-1
果糖雙磷酸酶-1ADPATPPi6-磷酸葡萄糖葡萄糖葡萄糖-6-磷酸酶己糖激酶ATPADPPiPEP
丙酮酸草酰乙酸丙酮酸激酶丙酮酸羧化酶ATP
ADP
CO2+ATPADP+PiGTP磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶GDP+Pi+CO2第八十七頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日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線粒體胞液第八十八頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日Pyr羧化酶(生物素)F-1,6-BPGG-6-PF-6-PPEPPyrADP+PiATP+CO2草酰乙酸PyrH2OPi葡萄糖-6-磷酸酶果糖雙磷酸酶H2OPi(肝,腎)乳酸→甘油P-二羥丙酮GTPGDP+CO2Pyr羧化支路PEP羧激酶糖異生途徑
第八十九頁,共一百零一頁,編輯于2023年,星期日糖異生的生理意義(一)維持血糖水平的恒定是糖異生最主要的生理作用空腹或饑餓時(shí),依賴氨基酸、甘油等異生成葡萄糖,以維持血糖水平恒定。(二)糖異生是補(bǔ)充或恢復(fù)肝糖原儲(chǔ)備的重要途徑第九十
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