第5章糖代謝.

1、目錄目錄目錄目錄概概 述述物質(zhì)代謝物質(zhì)代謝分解代謝分解代謝合成代謝合成代謝由小分子物質(zhì)由小分子物質(zhì)合成合成大分大分子物質(zhì)的反應(yīng)稱(chēng)合成代子物質(zhì)的反應(yīng)稱(chēng)合成代謝。合成代謝常吸收能謝。合成代謝常吸收能量量 由大分子物質(zhì)由大分子物質(zhì)分解分解成成小分子物質(zhì)的反應(yīng)稱(chēng)小分子物質(zhì)的反應(yīng)稱(chēng)分解代謝，分解代謝分解代謝，分解代謝常釋放能量常釋放能量 目錄目錄 各種物質(zhì)代謝之間聯(lián)系廣泛，構(gòu)成統(tǒng)一整體。各種物質(zhì)代謝之間聯(lián)系廣泛，構(gòu)成統(tǒng)一整體。 如：如：脂糖氨基酸互相轉(zhuǎn)化脂糖氨基酸互相轉(zhuǎn)化 物質(zhì)代謝的紊亂往往是一些疾病的重要原因物質(zhì)代謝的紊亂往往是一些疾病的重要原因 如：如：糖尿??；高脂血癥；高血氨癥；痛風(fēng)糖尿?。桓咧?/p>

2、癥；高血氨癥；痛風(fēng)。目錄目錄目錄目錄代謝途徑：代謝途徑：包含一系列包含一系列酶催化的化酶催化的化學(xué)反應(yīng)學(xué)反應(yīng)。催化特點(diǎn)：催化特點(diǎn)： 反應(yīng)速度最慢反應(yīng)速度最慢 常催化單向反常催化單向反應(yīng)應(yīng) 或非平衡反應(yīng)或非平衡反應(yīng) 受多種效應(yīng)物受多種效應(yīng)物或或 代謝物調(diào)節(jié)代謝物調(diào)節(jié)目錄目錄第第 5 5 章章目錄目錄葡萄糖的分解代謝葡萄糖的分解代謝糖原的合成與分解糖原的合成與分解目錄目錄糖異生：反應(yīng)部位、關(guān)鍵酶、意義糖異生：反應(yīng)部位、關(guān)鍵酶、意義血糖及血糖濃度的調(diào)節(jié)：血糖的來(lái)源與去路血糖及血糖濃度的調(diào)節(jié)：血糖的來(lái)源與去路 調(diào)節(jié)血糖濃度的激素調(diào)節(jié)血糖濃度的激素目錄目錄目錄目錄目錄目錄 糖在自然界分布廣泛，其中以植物

3、中糖在自然界分布廣泛，其中以植物中含量最為豐富。含量最為豐富。人類(lèi)食物中的糖主要有人類(lèi)食物中的糖主要有植植物淀粉、動(dòng)物糖原物淀粉、動(dòng)物糖原以及少量以及少量麥芽糖、蔗糖、麥芽糖、蔗糖、乳糖乳糖等。等。人體內(nèi)主要的糖類(lèi)是人體內(nèi)主要的糖類(lèi)是糖原糖原和和葡萄糖葡萄糖，其中以糖原形式儲(chǔ)存，以葡萄糖形式運(yùn)輸。其中以糖原形式儲(chǔ)存，以葡萄糖形式運(yùn)輸。目錄目錄 提供能源（最主要）提供能源（最主要） 作為功能性分子的組成成分作為功能性分子的組成成分 提供碳源提供碳源占總能量的占總能量的70以上以上提供氨基酸、脂肪、膽固醇、核苷等物質(zhì)的原料提供氨基酸、脂肪、膽固醇、核苷等物質(zhì)的原料如：激素、免疫球蛋白、如：激素、免

4、疫球蛋白、DNA、RNA、ATP等等目錄目錄糖類(lèi)糖類(lèi)寡糖寡糖多糖多糖結(jié)合糖結(jié)合糖單糖單糖 目錄目錄OHOHHHOHHOHOOHOOHHHHOHOHHOHHCH2OH葡萄糖葡萄糖(glucose)（已醛糖）已醛糖）果糖果糖(fructose)（已酮糖）（已酮糖）OHOHOHOHHHOHHOH 單糖單糖 不能再水解的糖。不能再水解的糖。OOHOHHOH2CHHOHHCH2OH目錄目錄OOHHHOHHOHHOHHCH2OHOHHHHOHOHOHHOH2COHOHOHOHHOHHHOH半乳糖半乳糖(galactose)（已醛糖）（已醛糖）核糖核糖(ribose) （戊醛糖）（戊醛糖）OHHOHHOHO

5、HOH目錄目錄寡糖：寡糖：能水解生成幾分子單糖的糖，各單糖能水解生成幾分子單糖的糖，各單糖 之間借脫水縮合的糖苷鍵相連。之間借脫水縮合的糖苷鍵相連。常見(jiàn)的幾種二糖有：常見(jiàn)的幾種二糖有：麥芽糖麥芽糖 (maltose)：葡萄糖葡萄糖 葡萄糖葡萄糖蔗蔗 糖糖 (sucrose)：葡萄糖葡萄糖 果糖果糖乳乳 糖糖 (lactose)：葡萄糖葡萄糖 半乳糖半乳糖目錄目錄多糖多糖 能水解生成多個(gè)分子單糖的糖。能水解生成多個(gè)分子單糖的糖。常見(jiàn)的多糖有：常見(jiàn)的多糖有： 淀粉淀粉 (starch) 糖原糖原 (glycogen) 纖維素纖維素 (cellulose)目錄目錄淀粉顆粒淀粉顆粒 淀粉淀粉是植物中養(yǎng)

6、分是植物中養(yǎng)分 的儲(chǔ)存形式。的儲(chǔ)存形式。目錄目錄糖原糖原是動(dòng)物體內(nèi)葡萄糖的儲(chǔ)存形式。是動(dòng)物體內(nèi)葡萄糖的儲(chǔ)存形式。糖原顆粒糖原顆粒目錄目錄纖維素纖維素 作為植物的骨架。作為植物的骨架。-1,4-糖苷鍵糖苷鍵目錄目錄結(jié)合糖結(jié)合糖 糖與非糖物質(zhì)的結(jié)合物。糖與非糖物質(zhì)的結(jié)合物。糖脂糖脂 (glycolipid)：是糖與脂類(lèi)的結(jié)合物。是糖與脂類(lèi)的結(jié)合物。糖蛋白糖蛋白 (glycoprotein)：是糖與蛋白質(zhì)的結(jié)合物。是糖與蛋白質(zhì)的結(jié)合物。 常見(jiàn)的結(jié)合糖有：常見(jiàn)的結(jié)合糖有：目錄目錄消化部位：消化部位： ，口腔口腔 食物中的糖類(lèi)物質(zhì)，都必須消化食物中的糖類(lèi)物質(zhì)，都必須消化成葡萄糖、果糖、半乳糖等成葡萄糖、

7、果糖、半乳糖等形式形式才能被吸收利用才能被吸收利用。目錄目錄有些人由于有些人由于乳糖酶乳糖酶缺乏，在食用牛奶后乳缺乏，在食用牛奶后乳糖消化吸收障礙，而引起腹脹、腹瀉等癥狀。糖消化吸收障礙，而引起腹脹、腹瀉等癥狀。食物中含有的大量纖維素，因人體內(nèi)無(wú)食物中含有的大量纖維素，因人體內(nèi)無(wú) -糖苷酶糖苷酶而不能對(duì)其分解利用，但卻具有刺激腸而不能對(duì)其分解利用，但卻具有刺激腸蠕動(dòng)等作用，也是維持健康所必需。蠕動(dòng)等作用，也是維持健康所必需。目錄目錄淀粉淀粉 麥芽糖麥芽糖+麥芽三糖麥芽三糖 （40%） （25%）-臨界糊精臨界糊精+異麥芽糖異麥芽糖 （30%） （5%）葡萄糖葡萄糖 唾液中的唾液中的- -淀粉酶

8、淀粉酶 - -葡萄糖苷酶葡萄糖苷酶 - -臨界糊精酶臨界糊精酶 腸粘膜腸粘膜上皮細(xì)胞上皮細(xì)胞刷狀緣刷狀緣 口腔口腔 腸腔腸腔 胰液中的胰液中的- -淀粉酶淀粉酶 目錄目錄吸收部位：吸收部位：小腸粘膜小腸粘膜 吸收形式：吸收形式：?jiǎn)翁菃翁?糖被消化成單糖后才能在小腸被吸收，糖被消化成單糖后才能在小腸被吸收，再經(jīng)門(mén)靜脈進(jìn)入肝。小腸黏膜細(xì)胞對(duì)葡萄糖再經(jīng)門(mén)靜脈進(jìn)入肝。小腸黏膜細(xì)胞對(duì)葡萄糖的攝入是一個(gè)依賴(lài)于特定載體轉(zhuǎn)運(yùn)的的攝入是一個(gè)依賴(lài)于特定載體轉(zhuǎn)運(yùn)的的過(guò)程。的過(guò)程。目錄目錄ADP+Pi ATP G Na+ K+ Na+泵泵小腸粘膜細(xì)胞小腸粘膜細(xì)胞腸腔腸腔門(mén)靜脈門(mén)靜脈Na+依賴(lài)型葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)體依賴(lài)型葡萄糖

9、轉(zhuǎn)運(yùn)體(Na+-dependent glucose transporter, SGLT)刷狀緣刷狀緣細(xì)胞內(nèi)膜細(xì)胞內(nèi)膜目錄目錄糖類(lèi)物質(zhì)糖類(lèi)物質(zhì) 單糖單糖口腔、小腸口腔、小腸消化消化門(mén)靜脈門(mén)靜脈肝臟肝臟肝靜脈肝靜脈血液循環(huán)血液循環(huán)進(jìn)入各種組織細(xì)胞中進(jìn)行代謝進(jìn)入各種組織細(xì)胞中進(jìn)行代謝目錄目錄葡萄糖葡萄糖酵解酵解途徑途徑丙丙酮酮酸酸有氧有氧無(wú)氧無(wú)氧 H2O及及CO2乳酸乳酸糖異生途徑糖異生途徑 乳酸、氨基酸、甘油乳酸、氨基酸、甘油糖原糖原肝糖原分解肝糖原分解 糖原合成糖原合成 磷酸戊磷酸戊糖途徑糖途徑核糖核糖+ +NADPH+H+淀粉淀粉消化與吸收消化與吸收 ATP目錄目錄Glycolysis目錄目錄

10、 由于由于Embden、Meyerhof、Parnas等人等人對(duì)該途徑的研究貢獻(xiàn)較大，故又稱(chēng)為對(duì)該途徑的研究貢獻(xiàn)較大，故又稱(chēng)為EMP途途徑。徑。目錄目錄 糖酵解過(guò)程是生物最古老、最原始的獲糖酵解過(guò)程是生物最古老、最原始的獲取能量的一種方式，是生物體共同經(jīng)歷的途徑。取能量的一種方式，是生物體共同經(jīng)歷的途徑。缺氧缺氧在某些植物、脊椎在某些植物、脊椎動(dòng)物組織和微生物動(dòng)物組織和微生物脫羧脫羧還原還原目錄目錄第一階段第一階段第二階段第二階段 分為分為2 2個(gè)階段個(gè)階段目錄目錄 第一階段：第一階段：葡萄糖經(jīng)酵解分解為葡萄糖經(jīng)酵解分解為2分分 子丙酮酸子丙酮酸 第二階段：第二階段：丙酮酸被還原為乳酸。丙酮酸

11、被還原為乳酸。糖酵解分為兩個(gè)階段：糖酵解分為兩個(gè)階段：目錄目錄 糖酵解過(guò)程中由葡萄糖到所有的中間產(chǎn)糖酵解過(guò)程中由葡萄糖到所有的中間產(chǎn)物都是以物都是以的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)的。的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 帶有負(fù)電荷的磷酸基團(tuán)使中間產(chǎn)物具有極性，從而帶有負(fù)電荷的磷酸基團(tuán)使中間產(chǎn)物具有極性，從而使這些產(chǎn)物使這些產(chǎn)物不易透過(guò)脂膜不易透過(guò)脂膜而失散；而失散； 磷酸基團(tuán)在各反應(yīng)步驟中，對(duì)酶來(lái)說(shuō)，起到磷酸基團(tuán)在各反應(yīng)步驟中，對(duì)酶來(lái)說(shuō)，起到信號(hào)基信號(hào)基團(tuán)團(tuán)的作用，有利于與酶結(jié)合而被催化；的作用，有利于與酶結(jié)合而被催化； 磷酸基團(tuán)經(jīng)酵解作用后，最終形成磷酸基團(tuán)經(jīng)酵解作用后，最終形成ATP的末端磷酸的末端磷酸基團(tuán)，因此具有基團(tuán)，因此

12、具有保存能量保存能量的作用。的作用。目錄目錄1. 葡萄糖葡萄糖磷酸化為磷酸化為 ATP ADPMg2+ 己糖激酶己糖激酶(hexokinase)Glu G-6-P F-6-P F-1,6-2PATP ADP ATP ADP 1,3-二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酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羥丙酮羥丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸葡萄糖葡萄糖 O CH2HO H HOOHH OH H OH H HP P O CH2OH HOOHH OH H OH H H 第第1個(gè)限速步驟，反應(yīng)不可逆，

13、個(gè)限速步驟，反應(yīng)不可逆， 消耗消耗1分子分子ATP目錄目錄1. 糖原糖原磷酸化為磷酸化為 磷酸化酶磷酸化酶糖原糖原1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 變位酶變位酶若從糖原開(kāi)始生成若從糖原開(kāi)始生成6-磷酸葡萄糖，則不消耗磷酸葡萄糖，則不消耗ATP目錄目錄1. 葡萄糖葡萄糖磷酸化為磷酸化為Glu G-6-P F-6-P F-1,6-2PATP ADP ATP ADP 1,3-二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酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羥丙酮羥丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸

14、這一不可逆反應(yīng)保證了進(jìn)入細(xì)這一不可逆反應(yīng)保證了進(jìn)入細(xì)胞的葡萄糖可立即被轉(zhuǎn)化為胞的葡萄糖可立即被轉(zhuǎn)化為磷酸化磷酸化形式。形式。 一方面為葡萄糖隨后的裂解一方面為葡萄糖隨后的裂解活活化化了葡萄糖分子，另一方面使葡萄了葡萄糖分子，另一方面使葡萄糖分子一旦進(jìn)入細(xì)胞就有效地糖分子一旦進(jìn)入細(xì)胞就有效地被捕被捕獲獲，不會(huì)再透出胞外。，不會(huì)再透出胞外。目錄目錄 已糖激酶已糖激酶 (hexokinase)目錄目錄 哺乳類(lèi)動(dòng)物體內(nèi)已發(fā)現(xiàn)有哺乳類(lèi)動(dòng)物體內(nèi)已發(fā)現(xiàn)有4種己糖激酶同工酶，種己糖激酶同工酶，分別稱(chēng)為分別稱(chēng)為至至型。型。型稱(chēng)為型稱(chēng)為存在于肝細(xì)胞存在于肝細(xì)胞 這些特性使葡萄糖激酶在維持血糖水平和糖代這些特性使葡

15、萄糖激酶在維持血糖水平和糖代謝中起著重要的生理作用。謝中起著重要的生理作用。 葡萄糖激酶葡萄糖激酶(glucokinase)目錄目錄轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)?6-磷酸果糖磷酸果糖己糖異構(gòu)酶 GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二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酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羥丙酮羥丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 P P O CH2OH HOOHH OH H OH H H6-磷酸果糖磷酸果糖 (fructose-6-phosphate, F-6-P

16、)Mg2+ 異構(gòu)體轉(zhuǎn)化：醛糖異構(gòu)體轉(zhuǎn)化：醛糖酮糖酮糖6 66 6目錄目錄3. 6-磷酸果糖磷酸果糖磷酸化生成磷酸化生成1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖 ATP ADP Mg2+ 6-6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1-1 （PFK1）GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二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酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羥丙酮羥丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸6-磷酸果糖磷酸果糖 1,6-雙磷酸果糖雙磷酸果糖(1, 6-fructose-biph

17、osphate, F-1,6-2P) 第第2個(gè)限速步驟，反應(yīng)不可逆，個(gè)限速步驟，反應(yīng)不可逆， 消耗消耗1分子分子ATP6 61 1目錄目錄 磷酸果糖激酶是一種變構(gòu)酶，是糖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因此被認(rèn)為是糖酵解作用最重要的限速酶。酶。6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1（PFK1）目錄目錄CH2OHOCCCCCH2OOHOHOHHHP PP P 裂解成裂解成2分子分子磷酸丙糖磷酸丙糖 醛縮酶醛縮酶(aldolase)GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3

18、-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酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羥丙酮羥丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 +CHOCHOHCHOHOHCH2POCH2P POCH2OHCOCH2POCH2P PO 6碳己糖碳己糖2 23 3碳丙糖碳丙糖目錄目錄5. 磷酸丙糖磷酸丙糖的同分的同分異構(gòu)化異構(gòu)化GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二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酮酸

19、丙酮酸磷酸二磷酸二羥丙酮羥丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸磷酸丙糖異構(gòu)酶磷酸丙糖異構(gòu)酶 (phosphotriose isomerase) CHOCHOHCHOHOHCH2POCH2P PO CH2OHCOCH2POCH2P PO 異構(gòu)體轉(zhuǎn)化：異構(gòu)體轉(zhuǎn)化：酮酮糖糖醛醛糖糖 醛糖被消耗后，酮糖迅速轉(zhuǎn)化補(bǔ)充。醛糖被消耗后，酮糖迅速轉(zhuǎn)化補(bǔ)充。目錄目錄 包括：包括：兩個(gè)磷酸化步驟、由兩個(gè)磷酸化步驟、由6 6碳糖裂解為碳糖裂解為2 2分分 子子3 3碳糖、最后都轉(zhuǎn)變?yōu)樘继恰⒆詈蠖嫁D(zhuǎn)變?yōu)?-3-磷酸甘油醛。磷酸甘油醛。 該過(guò)程中未獲

20、得任何能量，卻消耗了該過(guò)程中未獲得任何能量，卻消耗了2 2個(gè)個(gè)ATPATP 分子（若從糖原開(kāi)始，則消耗分子（若從糖原開(kāi)始，則消耗1 1個(gè)個(gè)ATPATP），）， 故此階段為故此階段為耗能耗能階段。階段。上述的上述的5 5步反應(yīng)為糖酵解的步反應(yīng)為糖酵解的階段階段目錄目錄氧化為氧化為1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸Pi、NAD+ NADH+H+ 3-磷酸甘油醛脫氫酶(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase)GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二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酮酸丙

21、酮酸磷酸二磷酸二羥丙酮羥丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 CHOCHOHCHOHOHCH2POCH2P PO1,3-二磷酸二磷酸甘油酸甘油酸 O=CCOHCH2POP POP PO 唯一唯一1次脫氫步驟，以次脫氫步驟，以NADNAD+ +為受氫體為受氫體 磷酸根來(lái)自無(wú)機(jī)磷酸，生成的酰基磷酸根來(lái)自無(wú)機(jī)磷酸，生成的?；姿峋哂懈吣芰姿徭I。磷酸具有高能磷酸鍵。22目錄目錄3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸ADP ATP 磷酸甘油酸激酶 (phosphoglycerate kinase) GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPA

22、DPATPADP1,3-二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酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羥丙酮羥丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸O=CCOHCH2POP POP POCOOHCOHCH2POP PO 第第1次次底物水平磷酸化底物水平磷酸化，產(chǎn)生，產(chǎn)生 1分子分子ATP。22目錄目錄ADP ATP 磷酸甘油酸激酶 (phosphoglycerate kinase) 上述反應(yīng)中，上述反應(yīng)中，ATP的形成直接與代謝中間物（的形成直接與代謝中間物（1,3-二二磷酸甘油酸）上的磷酸甘油酸）上的磷酸基

23、團(tuán)磷酸基團(tuán)的轉(zhuǎn)移相偶聯(lián)。的轉(zhuǎn)移相偶聯(lián)。 1,3-二磷酸二磷酸 甘油酸甘油酸O=CCOHCH2POP POP PO3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸COOHCOHCH2POP PO目錄目錄2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二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酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羥丙酮羥丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸磷酸甘油酸變位酶(phosphoglycerate mutase) COOHCOHCH2POP PO COOHCCH

24、2POP POOHOH磷酸基團(tuán)從磷酸基團(tuán)從C3C2轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移22目錄目錄9. 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烯醇化酶(enolase)GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二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酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羥丙酮羥丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸2- 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸COOHCCH2POP POOHOH+ H2O (phosphoenolpyruvate, PEP)COOHCCH2P PO 分

25、子內(nèi)部電子、能量重排，新分子內(nèi)部電子、能量重排，新的的“高能磷酸鍵高能磷酸鍵”形成。形成。脫水脫水22目錄目錄ADP ATP K+ Mg2+丙酮酸激酶丙酮酸激酶(pyruvate kinase)GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二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酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羥丙酮羥丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸COOHCCH2P POCOOHC=OCH3 第第2次底物水平磷酸化，產(chǎn)生次底物水平磷酸化，產(chǎn)生1分子分子ATPATP 第

26、第3個(gè)限速步驟，反應(yīng)不可逆?zhèn)€限速步驟，反應(yīng)不可逆22目錄目錄 包括氧化包括氧化還原反應(yīng)、磷酸化反應(yīng)，使還原反應(yīng)、磷酸化反應(yīng)，使 磷酸丙糖轉(zhuǎn)變成丙酮酸。磷酸丙糖轉(zhuǎn)變成丙酮酸。 該過(guò)程從該過(guò)程從3-3-磷酸甘油醛提取能量形共生磷酸甘油醛提取能量形共生 成成4 4分子分子ATPATP，為，為階段。階段。上述上述5步反應(yīng)為能量的釋放和儲(chǔ)存階段步反應(yīng)為能量的釋放和儲(chǔ)存階段目錄目錄 乳酸乳酸 乳酸脫氫酶乳酸脫氫酶(Lactate dehydrogenase, LDH) NADH + H+ NAD+ COOHCHOHCH3COOHC=OCH3目錄目錄氧化為氧化為1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸Pi、NAD+

27、 NADH+H+ 3-磷酸甘油醛脫氫酶(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase)GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二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酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羥丙酮羥丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 CHOCHOHCHOHOHCH2POCH2P PO1,3-二磷酸二磷酸甘油酸甘油酸 O=CCOHCH2POP POP PO 唯一唯一1次脫氫步驟，以次脫氫步驟，以NADNAD+ +為受氫體為受

28、氫體 磷酸根來(lái)自無(wú)機(jī)磷酸，生成的?；姿岣鶃?lái)自無(wú)機(jī)磷酸，生成的?；姿峋哂懈吣芰姿徭I。磷酸具有高能磷酸鍵。22目錄目錄丙酮酸丙酮酸(pyruvate)OCH3COOHC3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛OHHOCCHCH2OPOOHOH3-磷酸甘油醛脫氫酶磷酸甘油醛脫氫酶Pi 乳酸乳酸(lactate)HHOCH3COOHC乳酸脫氫酶乳酸脫氫酶NADH+H+NAD +OHO-OCCHCH2OPOOHOH1,3-1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸PO 3 2目錄目錄E1:己糖激酶己糖激酶 E2: 6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1 E3: 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 NAD+ 乳乳 酸酸 糖酵解的代謝途徑糖酵解

29、的代謝途徑GluG-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 丙酮酸丙酮酸磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮 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+ 目錄目錄目錄目錄 酵解和酒精發(fā)酵基本路線完全相同，酵解和酒精發(fā)酵基本路線完全相同，只是在形成丙酮酸以后才有差異。只是在形成丙酮酸以后才有差異。 丙酮酸轉(zhuǎn)化為乳酸時(shí)稱(chēng)為酵解。丙酮酸轉(zhuǎn)化為乳酸時(shí)稱(chēng)為酵解。 丙酮酸轉(zhuǎn)化為乙醛、乙酸時(shí)，稱(chēng)為發(fā)酵。丙酮酸轉(zhuǎn)化為乙

30、醛、乙酸時(shí)，稱(chēng)為發(fā)酵。目錄目錄果糖果糖己糖激酶己糖激酶GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP丙酮酸丙酮酸半乳糖半乳糖1- 1-磷酸半乳糖磷酸半乳糖1- 1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖半乳糖激酶半乳糖激酶變位酶變位酶甘露糖甘露糖6- 6-磷酸甘露糖磷酸甘露糖己糖激酶己糖激酶變位酶變位酶除葡萄糖外，其它己糖也可轉(zhuǎn)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。變成磷酸己糖而進(jìn)入酵解途徑。 目錄目錄己糖激酶、丙酮酸激酶、己糖激酶、丙酮酸激酶、 6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1（最重要）（最重要）目錄目錄己糖激酶，己糖激酶，6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1， 丙酮酸激酶丙酮

31、酸激酶目錄目錄E1:己糖激酶己糖激酶 E2: 6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1 E3: 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 NAD+ 乳乳 酸酸 糖酵解的代謝途徑糖酵解的代謝途徑GluG-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 丙酮酸丙酮酸磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮 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+ 目錄目錄2 1 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,

32、6-1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖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磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 丙丙 酮酮 酸酸 - -1 反反 應(yīng)應(yīng) ATP -1-12 1 葡萄糖葡萄糖+2Pi+2ADP 2乳酸乳酸+2ATP+2H2O目錄目錄 細(xì)胞對(duì)酵解速度的調(diào)控是對(duì)細(xì)胞對(duì)酵解速度的調(diào)控是對(duì)3 3個(gè)關(guān)鍵酶?jìng)€(gè)關(guān)鍵酶活性的調(diào)節(jié)。活性的調(diào)節(jié)。 在代謝途徑中，催化在代謝途徑中，催化不可逆反應(yīng)不可逆反應(yīng)的酶的酶所處的部位是控制代謝反應(yīng)的有力部位。所處的部位是控制代謝反應(yīng)的有力部位。 糖酵解中有三步反應(yīng)不可逆，分別由糖酵解中有三步反應(yīng)不可逆，分別由己己糖激酶、磷酸果糖激酶、丙酮

33、酸激酶糖激酶、磷酸果糖激酶、丙酮酸激酶催化，受催化，受變構(gòu)效應(yīng)劑和激素的調(diào)節(jié)。變構(gòu)效應(yīng)劑和激素的調(diào)節(jié)。二、糖酵解的調(diào)控二、糖酵解的調(diào)控目錄目錄調(diào)節(jié)方式調(diào)節(jié)方式 別構(gòu)調(diào)節(jié)別構(gòu)調(diào)節(jié) 共價(jià)修飾調(diào)節(jié)共價(jià)修飾調(diào)節(jié) 目錄目錄n變構(gòu)調(diào)節(jié)變構(gòu)調(diào)節(jié) 別構(gòu)激活劑別構(gòu)激活劑：AMP; ADP; F-1,6-2P; F-2,6-2P 別構(gòu)抑制劑別構(gòu)抑制劑：檸檬酸檸檬酸; ATP（高濃度）（高濃度）目錄目錄目錄目錄F-6-P F-1,6-2P ATP ADP PFK-1磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶 Pi PKA ATP ADP Pi 胰高血糖素胰高血糖素 ATP cAMP 活化活化 F-2,6-2P +/+AMP +檸檬酸

34、檸檬酸 AMP +檸檬酸檸檬酸 PFK-2（有活性）（有活性）FBP-2（無(wú)活性）（無(wú)活性）6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-2 PFK-2（無(wú)活性）（無(wú)活性）FBP-2（有活性）（有活性）PP果糖雙磷酸酶果糖雙磷酸酶-2 目錄目錄（二）丙酮酸激酶是糖酵解的第二個(gè)重要的（二）丙酮酸激酶是糖酵解的第二個(gè)重要的調(diào)節(jié)點(diǎn)調(diào)節(jié)點(diǎn)n別構(gòu)調(diào)節(jié)別構(gòu)調(diào)節(jié)別構(gòu)抑制劑：別構(gòu)抑制劑：ATP, 丙氨酸丙氨酸別構(gòu)激活劑：別構(gòu)激活劑：1,6-雙磷酸果糖雙磷酸果糖目錄目錄n共價(jià)修飾調(diào)節(jié)共價(jià)修飾調(diào)節(jié)丙酮酸激酶丙酮酸激酶丙酮酸激酶丙酮酸激酶ATP ATP ADP ADP Pi Pi 磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶（無(wú)活性）（無(wú)活性） （有

35、活性）（有活性）胰高血糖素胰高血糖素 PKA, CaM激酶激酶P PPKA：蛋白激酶蛋白激酶A (protein kinase A)CaM：鈣調(diào)蛋白鈣調(diào)蛋白目錄目錄 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖可反饋抑制己糖激酶，但肝葡可反饋抑制己糖激酶，但肝葡萄糖激酶不受其抑制。萄糖激酶不受其抑制。 長(zhǎng)鏈脂肪酰長(zhǎng)鏈脂肪酰CoA可別構(gòu)抑制肝葡萄糖激酶?？蓜e構(gòu)抑制肝葡萄糖激酶。 胰島素可誘導(dǎo)葡萄糖激酶基因的轉(zhuǎn)錄，促進(jìn)胰島素可誘導(dǎo)葡萄糖激酶基因的轉(zhuǎn)錄，促進(jìn)酶的合成。酶的合成。 目錄目錄 為機(jī)體在缺氧情況下迅速提供能量。為機(jī)體在缺氧情況下迅速提供能量。 無(wú)線粒體的細(xì)胞，如：無(wú)線粒體的細(xì)胞，如：（完全依賴(lài)）（完全依賴(lài)）

36、代謝活躍的細(xì)胞，如：白細(xì)胞、骨髓細(xì)胞代謝活躍的細(xì)胞，如：白細(xì)胞、骨髓細(xì)胞 是某些組織細(xì)胞在氧供應(yīng)正常情況是某些組織細(xì)胞在氧供應(yīng)正常情況下下 的重要供能途徑。的重要供能途徑。目錄目錄 (1) (1) 肌肉內(nèi)肌肉內(nèi)ATPATP含量很低；含量很低； (2) (2) 即使氧不缺乏，葡萄糖進(jìn)行有氧氧化的過(guò)程即使氧不缺乏，葡萄糖進(jìn)行有氧氧化的過(guò)程 比糖酵解長(zhǎng)得多比糖酵解長(zhǎng)得多, ,來(lái)不及滿足需要來(lái)不及滿足需要; ; (3) (3) 肌肉局部血流不足，處于相對(duì)缺氧狀態(tài)。肌肉局部血流不足，處于相對(duì)缺氧狀態(tài)。結(jié)論：結(jié)論： 糖酵解為肌肉收縮迅速提供能量糖酵解為肌肉收縮迅速提供能量目錄目錄目錄目錄 有氧氧化是有氧氧

37、化是糖氧化的主要方糖氧化的主要方式，絕大多數(shù)組式，絕大多數(shù)組織細(xì)胞都通過(guò)有織細(xì)胞都通過(guò)有氧氧化獲得能量。氧氧化獲得能量。糖有氧氧化糖有氧氧化目錄目錄缺氧缺氧有氧有氧目錄目錄 葡萄糖或糖原在有氧條件下，葡萄糖或糖原在有氧條件下，徹底氧化分解生成徹底氧化分解生成CO2 和和H2O并釋放并釋放大量大量能量能量的過(guò)程。的過(guò)程。目錄目錄糖有氧氧化概況糖有氧氧化概況葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸丙酮酸丙酮酸乙酰乙酰CoACoACO2+H2O+ATP三羧酸循環(huán)三羧酸循環(huán)糖的有氧氧化糖的有氧氧化乳酸乳酸糖酵解糖酵解線粒體內(nèi)線粒體內(nèi)胞漿胞漿細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)目錄目錄第一階段：酵解途徑第一階段：酵解途徑 第二階段：丙酮酸的氧

38、化脫羧第二階段：丙酮酸的氧化脫羧第三階段：三羧酸循環(huán)第三階段：三羧酸循環(huán) G（Gn）第四階段：氧化磷酸化第四階段：氧化磷酸化丙酮酸丙酮酸 乙酰乙酰CoACO2NADH+H+ FADH2H2O O ATP ADPTCA循環(huán)循環(huán) 胞液胞液線粒體線粒體目錄目錄（二）（二）丙酮酸進(jìn)入線粒體氧化脫羧生成乙酰丙酮酸進(jìn)入線粒體氧化脫羧生成乙酰CoA CoA 糖有氧氧化過(guò)程糖有氧氧化過(guò)程（三）（三）乙酰乙酰CoACoA進(jìn)人進(jìn)人TCATCA循環(huán)及氧化磷酸化生成循環(huán)及氧化磷酸化生成ATPATP部位：胞液部位：胞液部位：胞液部位：胞液線粒體線粒體部位：線粒體部位：線粒體目錄目錄葡萄糖葡萄糖6-磷酸磷酸-葡萄糖葡萄糖

39、6-磷酸磷酸-果糖果糖1，6-二磷酸二磷酸-果糖果糖磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮3-磷酸磷酸-甘油醛甘油醛1，3-二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磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸丙酮酸己糖激酶己糖激酶磷酸葡萄糖異構(gòu)酶磷酸葡萄糖異構(gòu)酶磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶醛縮酶醛縮酶磷酸丙糖異構(gòu)酶磷酸丙糖異構(gòu)酶磷酸甘油醛脫氫酶磷酸甘油醛脫氫酶磷酸甘油酸激酶磷酸甘油酸激酶磷酸甘油酸變位酶磷酸甘油酸變位酶烯醇化酶烯醇化酶丙酮酸激酶丙酮酸激酶目錄目錄糖的有氧氧化與糖的有氧氧化與糖酵解糖酵解細(xì)胞細(xì)胞胞漿胞漿線粒體線粒體葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸乳酸乳酸( (糖酵解糖酵解) )葡

40、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）丙酮酸丙酮酸目錄目錄總反應(yīng)式總反應(yīng)式: : （二）丙酮酸進(jìn)入線粒體氧化脫羧生成乙酰（二）丙酮酸進(jìn)入線粒體氧化脫羧生成乙酰CoA 丙酮酸丙酮酸 乙酰乙酰CoA NAD+ , HSCoA CO2 , NADH + H+ 丙酮酸脫氫酶復(fù)合體丙酮酸脫氫酶復(fù)合體 OCH3CCOOHCH3COSCoA 丙酮酸脫氫酶復(fù)合體為丙酮酸脫氫酶復(fù)合體為限速酶限速酶目錄目錄 丙酮酸脫氫酶復(fù)合體的組成丙酮酸脫氫酶復(fù)合體的組成E1：丙酮酸脫氫酶：丙酮酸脫氫酶E2：二氫硫辛酸乙酰轉(zhuǎn)移酶：二氫硫辛酸乙酰轉(zhuǎn)移酶E3：二氫硫辛酸脫氫酶：二氫硫辛酸脫氫酶

41、HSCoANAD+ TPP 二氫硫辛酸二氫硫辛酸 HSCoA FAD, NAD+酶酶輔酶輔酶 在在丙酮酸脫氫酶復(fù)合體催化的丙酮酸脫氫酶復(fù)合體催化的整個(gè)反應(yīng)整個(gè)反應(yīng)中，中間產(chǎn)物并不離開(kāi)酶復(fù)合體，使得各步中，中間產(chǎn)物并不離開(kāi)酶復(fù)合體，使得各步反應(yīng)得以迅速完成，而且因沒(méi)有游離中間產(chǎn)反應(yīng)得以迅速完成，而且因沒(méi)有游離中間產(chǎn)物，所以不會(huì)發(fā)生副反應(yīng)。物，所以不會(huì)發(fā)生副反應(yīng)。CO2 CoASHNAD+NADH+H+5. NADH+H+的生成的生成1. -羥乙基羥乙基-TPP的生成的生成 2.乙酰硫辛酸乙酰硫辛酸的生成的生成 3.乙酰乙酰CoA的生成的生成4. 硫辛酸的生成硫辛酸的生成 目錄目錄己糖激酶、丙酮酸

42、激酶、己糖激酶、丙酮酸激酶、 6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1（最重要）（最重要）目錄目錄E1:己糖激酶己糖激酶 E2: 6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1 E3: 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 NAD+ 乳乳 酸酸 糖酵解的代謝途徑糖酵解的代謝途徑GluG-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 丙酮酸丙酮酸磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮 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+ 目錄目錄第一階段：酵解

43、途徑第一階段：酵解途徑 第二階段：丙酮酸的氧化脫羧第二階段：丙酮酸的氧化脫羧第三階段：三羧酸循環(huán)第三階段：三羧酸循環(huán) G（Gn）第四階段：氧化磷酸化第四階段：氧化磷酸化丙酮酸丙酮酸 乙酰乙酰CoACO2NADH+H+ FADH2H2O O ATP ADPTCA循環(huán)循環(huán) 胞液胞液線粒體線粒體目錄目錄總反應(yīng)式總反應(yīng)式: : （二）丙酮酸進(jìn)入線粒體氧化脫羧生成乙酰（二）丙酮酸進(jìn)入線粒體氧化脫羧生成乙酰CoA 丙酮酸丙酮酸 乙酰乙酰CoA NAD+ , HSCoA CO2 , NADH + H+ 丙酮酸脫氫酶復(fù)合體丙酮酸脫氫酶復(fù)合體 OCH3CCOOHCH3COSCoA 丙酮酸脫氫酶復(fù)合體為丙酮酸脫氫

44、酶復(fù)合體為限速酶限速酶目錄目錄 三羧酸循環(huán)在三羧酸循環(huán)在線粒體線粒體基質(zhì)中進(jìn)行?；|(zhì)中進(jìn)行。在有氧的情況下，葡萄糖酵解產(chǎn)生的丙酮在有氧的情況下，葡萄糖酵解產(chǎn)生的丙酮酸經(jīng)氧化脫羧形成酸經(jīng)氧化脫羧形成乙酰乙酰CoACoA后，乙酰后，乙酰CoACoA便經(jīng)一系列氧化、脫羧反應(yīng)，最終生成便經(jīng)一系列氧化、脫羧反應(yīng)，最終生成COCO2 2和和H H2 2O O并產(chǎn)生并產(chǎn)生能量能量的過(guò)程。的過(guò)程。目錄目錄目錄目錄目錄目錄P琥珀酰琥珀酰CoA草酰乙酸草酰乙酸蘋(píng)果酸蘋(píng)果酸琥珀酸琥珀酸異檸檬酸異檸檬酸檸檬酸檸檬酸延胡索酸延胡索酸乙酰輔酶乙酰輔酶A A丙酮酸丙酮酸三羧酸循環(huán)三羧酸循環(huán)-目錄目錄 定定 義義 反應(yīng)部位：

45、反應(yīng)部位：線粒體線粒體目錄目錄1.1. 乙酰乙酰CoACoA與草酰乙酸縮合成檸檬酸與草酰乙酸縮合成檸檬酸檸檬酸合酶檸檬酸合酶檸檬酸合酶檸檬酸合酶目錄目錄2. 檸檬酸經(jīng)順烏頭酸轉(zhuǎn)變?yōu)楫悪幟仕釞幟仕峤?jīng)順烏頭酸轉(zhuǎn)變?yōu)楫悪幟仕犴槥躅^酸酶順烏頭酸酶順烏頭酸酶順烏頭酸酶目錄目錄3. 異檸檬酸氧化脫羧轉(zhuǎn)變?yōu)楫悪幟仕嵫趸擊绒D(zhuǎn)變?yōu)?酮戊二酸酮戊二酸異檸檬酸異檸檬酸異檸檬酸脫氫酶異檸檬酸脫氫酶目錄目錄4. -酮戊二酸氧化脫羧生成琥珀酰酮戊二酸氧化脫羧生成琥珀酰 CoA目錄目錄5. 琥珀酰琥珀酰CoACoA合成酶催化底物水平磷酸化反應(yīng)合成酶催化底物水平磷酸化反應(yīng) SCoA目錄目錄GTPGDPATPADP核苷二磷核

46、苷二磷酸激酶酸激酶目錄目錄6. 琥珀酸脫氫生成延胡索酸琥珀酸脫氫生成延胡索酸 目錄目錄7. 延胡索酸加水生成蘋(píng)果酸延胡索酸加水生成蘋(píng)果酸目錄目錄8. 蘋(píng)果酸脫氫生成草酰乙酸蘋(píng)果酸脫氫生成草酰乙酸檸檬酸合酶檸檬酸合酶CoASHNADH+H+NAD+NAD+NADH+H+FADFADH2NADH+H+NAD+H2OH2OH2OCoASHCoASHH2O順烏頭酸酶順烏頭酸酶異檸檬酸脫氫酶異檸檬酸脫氫酶-酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體琥珀酰琥珀酰CoA合成酶合成酶琥珀酸脫氫酶琥珀酸脫氫酶延胡索酸酶延胡索酸酶蘋(píng)果酸脫氫酶蘋(píng)果酸脫氫酶草酰乙酸草酰乙酸檸檬酸檸檬酸異檸檬酸異檸檬酸順烏頭酸順烏頭酸a

47、-酮戊二酸酮戊二酸琥珀酰琥珀酰CoA琥珀酸琥珀酸延胡索酸延胡索酸蘋(píng)果酸蘋(píng)果酸GTPGDPATPADP核苷二磷酸激酶核苷二磷酸激酶目錄目錄 1 1、三羧酸循環(huán)中有、三羧酸循環(huán)中有兩兩次脫羧產(chǎn)生次脫羧產(chǎn)生CO2反應(yīng)，反應(yīng)，同時(shí)都伴有脫氫作用，但作用機(jī)理不同。同時(shí)都伴有脫氫作用，但作用機(jī)理不同。- -氧化脫羧氧化脫羧異檸檬酸異檸檬酸脫氫酶脫氫酶- -氧化脫羧氧化脫羧目錄目錄 3對(duì)氫原子以對(duì)氫原子以NAD+為受氫體，生成為受氫體，生成3分子分子NADH+H+；（來(lái)自異檸檬酸、（來(lái)自異檸檬酸、-酮戊二酸和蘋(píng)果酸脫氫）酮戊二酸和蘋(píng)果酸脫氫） 1對(duì)氫原子以對(duì)氫原子以FAD為受氫體，生成為受氫體，生成1分子分

48、子FADH2。 （來(lái)自琥珀酸脫氫）（來(lái)自琥珀酸脫氫）2 2、經(jīng)過(guò)一輪、經(jīng)過(guò)一輪TAC有有四四次脫氫，脫下的次脫氫，脫下的H 進(jìn)入呼吸鏈進(jìn)入呼吸鏈氧化磷酸化氧化磷酸化，生成，生成H2O和和ATP。目錄目錄 線粒體存在一系列由酶組成的連鎖線粒體存在一系列由酶組成的連鎖電子傳遞鏈電子傳遞鏈，當(dāng)，當(dāng)H+或電子沿該傳遞鏈傳或電子沿該傳遞鏈傳遞時(shí)可逐步遞時(shí)可逐步釋放能量釋放能量，同時(shí)伴有，同時(shí)伴有ADP磷磷酸化成酸化成ATP，即氧化與磷酸化反應(yīng)是偶聯(lián)，即氧化與磷酸化反應(yīng)是偶聯(lián)在一起的，稱(chēng)為在一起的，稱(chēng)為氧化磷酸化氧化磷酸化目錄目錄H+ + e 進(jìn)入進(jìn)入呼吸鏈呼吸鏈徹底氧化生成徹底氧化生成H2O 的同的同時(shí)

49、時(shí)ADP偶聯(lián)磷酸化生成偶聯(lián)磷酸化生成ATP。NADH+H+ H2O、3ATP O H2O、2ATP FADH2 O 目錄目錄 3、三羧酸循環(huán)每轉(zhuǎn)一圈，三羧酸循環(huán)每轉(zhuǎn)一圈，消耗掉消耗掉1個(gè)個(gè)乙酰乙酰CoACoA分子，即分子，即2個(gè)碳原子進(jìn)入循環(huán)，個(gè)碳原子進(jìn)入循環(huán)， 經(jīng)經(jīng)2次次脫羧反應(yīng)，脫羧反應(yīng)，生成生成2分子分子CO2。其中以其中以CO2方方式離開(kāi)循環(huán)的式離開(kāi)循環(huán)的2個(gè)碳原子，不是剛進(jìn)入循個(gè)碳原子，不是剛進(jìn)入循環(huán)的乙酰環(huán)的乙酰-CoA分子中的分子中的2個(gè)碳原子，而來(lái)個(gè)碳原子，而來(lái)源于源于草酰乙酸草酰乙酸分子上的分子上的羧基羧基。目錄目錄 4 4、三羧酸循環(huán)中，三羧酸循環(huán)中，檸檬酸合酶、異檸檸檬酸

50、合酶、異檸檬酸脫氫酶檬酸脫氫酶和和- -酮戊二酸脫氫酶系酮戊二酸脫氫酶系催催化的三步反應(yīng)不可逆，從而保證三羧化的三步反應(yīng)不可逆，從而保證三羧酸循環(huán)向一個(gè)方向進(jìn)行，即為酸循環(huán)向一個(gè)方向進(jìn)行，即為不可逆不可逆反應(yīng)。反應(yīng)。目錄目錄例如：例如： 草酰乙酸草酰乙酸 天冬氨酸天冬氨酸 -酮戊二酸酮戊二酸 谷氨酸谷氨酸 檸檬酸檸檬酸 脂肪酸脂肪酸 琥珀酰琥珀酰CoA 卟啉卟啉 4 4、三羧酸循環(huán)中產(chǎn)生的中間產(chǎn)物理論上不、三羧酸循環(huán)中產(chǎn)生的中間產(chǎn)物理論上不被消耗，但實(shí)際上可通過(guò)與其他代謝途徑聯(lián)系，被消耗，但實(shí)際上可通過(guò)與其他代謝途徑聯(lián)系，處于不斷更新中，因此需不斷補(bǔ)充，尤其是處于不斷更新中，因此需不斷補(bǔ)充，尤

51、其是草草酰乙酸酰乙酸。目錄目錄 三羧酸循環(huán)中的任何一種中間產(chǎn)物三羧酸循環(huán)中的任何一種中間產(chǎn)物被抽走被抽走, ,都會(huì)影響三羧酸循環(huán)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)都會(huì)影響三羧酸循環(huán)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。如果缺少。如果缺少草酰乙酸草酰乙酸, ,乙酰乙酰CoACoA就不能形就不能形成檸檬酸而進(jìn)入三羧酸循環(huán)成檸檬酸而進(jìn)入三羧酸循環(huán), ,所以所以草酰乙草酰乙酸酸必須不斷地得以補(bǔ)充。這種補(bǔ)充反應(yīng)必須不斷地得以補(bǔ)充。這種補(bǔ)充反應(yīng)稱(chēng)為回補(bǔ)反應(yīng)。稱(chēng)為回補(bǔ)反應(yīng)。目錄目錄. 機(jī)體糖供不足時(shí)，可能引起機(jī)體糖供不足時(shí)，可能引起TCA運(yùn)轉(zhuǎn)障礙，這運(yùn)轉(zhuǎn)障礙，這時(shí)蘋(píng)果酸、草酰乙酸可脫羧生成丙酮酸，再進(jìn)時(shí)蘋(píng)果酸、草酰乙酸可脫羧生成丙酮酸，再進(jìn)一步生成乙酰一步

52、生成乙酰CoA進(jìn)入進(jìn)入TCA氧化分解。氧化分解。 草酰乙酸草酰乙酸 草酰乙酸脫羧酶草酰乙酸脫羧酶 丙酮酸丙酮酸 CO2 蘋(píng)果酸蘋(píng)果酸 蘋(píng)果酸酶蘋(píng)果酸酶 丙酮酸丙酮酸 CO2 NAD+ NADH + H+ 目錄目錄草酰乙酸草酰乙酸 乙酰乙酰CoA CO2 NADH+H+ NAD+ -酮戊二酸酮戊二酸 谷氨酸谷氨酸 草酰乙酸的來(lái)源草酰乙酸的來(lái)源目錄目錄 5、在循環(huán)中雖沒(méi)有在循環(huán)中雖沒(méi)有O O2 2分子直接參加反分子直接參加反應(yīng)，但三羧酸循環(huán)只能在有氧條件下應(yīng)，但三羧酸循環(huán)只能在有氧條件下進(jìn)行。因?yàn)檠h(huán)中產(chǎn)生的進(jìn)行。因?yàn)檠h(huán)中產(chǎn)生的3 3個(gè)個(gè)NADH+HNADH+H+ +和和1 1個(gè)個(gè)FADHFAD

53、H2 2只能通過(guò)電子傳遞鏈與只能通過(guò)電子傳遞鏈與O O2 2分分子結(jié)合再氧化。子結(jié)合再氧化。目錄目錄目錄目錄目錄目錄2CO242H目錄目錄 TCA循環(huán)總反應(yīng)式：循環(huán)總反應(yīng)式：CH3COSCoA + 3NAD+ +FAD + GDP + Pi + 2H2O2CO2 + 3NADH + 3H+ + FADH2 + HSCoA + GTP 凈生成凈生成ATP數(shù)量：數(shù)量：2.53+1.51+1=10ATPCoASHNADH+H+NAD+NAD+NADH+H+GDP+PiFADFADH2NADH+H+NAD+H2OH2OH2OCoASHCoASHH2O草酰乙酸草酰乙酸檸檬酸檸檬酸異檸檬酸異檸檬酸順烏頭酸

54、順烏頭酸a-酮戊二酸酮戊二酸琥珀酰琥珀酰CoA琥珀酸琥珀酸延胡索酸延胡索酸蘋(píng)果酸蘋(píng)果酸 三羧酸循環(huán)三羧酸循環(huán)目錄目錄乙酰乙酰CoA 檸檬酸檸檬酸 草酰乙酸草酰乙酸 琥珀酰琥珀酰CoA -酮戊二酸酮戊二酸 異檸檬酸異檸檬酸 蘋(píng)果酸蘋(píng)果酸 NADH FADH2 GTP ATP 異檸檬酸異檸檬酸 脫氫酶脫氫酶檸檬酸合酶檸檬酸合酶-酮戊二酸脫酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體氫酶復(fù)合體ATP +ADP ADP +ATP 檸檬酸檸檬酸 琥珀酰琥珀酰CoA NADH 琥珀酰琥珀酰CoA NADH +Ca2+ Ca2+ ATP、ADP的影響的影響 產(chǎn)物堆積引起抑制產(chǎn)物堆積引起抑制循環(huán)中后續(xù)反應(yīng)循環(huán)中后續(xù)反應(yīng)中間產(chǎn)物別位反

55、中間產(chǎn)物別位反饋抑制前面反應(yīng)饋抑制前面反應(yīng)中的酶中的酶其他，如其他，如Ca2+可可激活許多酶激活許多酶三羧酸循環(huán)的調(diào)節(jié)三羧酸循環(huán)的調(diào)節(jié)目錄目錄糖原糖原 三酯酰甘油三酯酰甘油 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 葡萄糖葡萄糖 脂酸脂酸+甘油甘油 氨基酸氨基酸 乙酰乙酰CoA TCA循環(huán)循環(huán) 呼吸鏈呼吸鏈 ADP+Pi ATP 目錄目錄乙酰輔酶乙酰輔酶A A目錄目錄 1mol葡萄糖經(jīng)有氧氧化可生成葡萄糖經(jīng)有氧氧化可生成36 / 38molATP目錄目錄*獲得獲得ATP的數(shù)量取決于還原當(dāng)量進(jìn)入線粒體的穿梭機(jī)制的數(shù)量取決于還原當(dāng)量進(jìn)入線粒體的穿梭機(jī)制目錄目錄 有氧氧化是機(jī)體獲得能量的主要方有氧氧化是機(jī)體獲得能量的主要方式，

56、機(jī)體對(duì)能量的需求變動(dòng)很大，因此對(duì)式，機(jī)體對(duì)能量的需求變動(dòng)很大，因此對(duì)有氧氧化的調(diào)節(jié)是為了適應(yīng)機(jī)體或器官對(duì)有氧氧化的調(diào)節(jié)是為了適應(yīng)機(jī)體或器官對(duì)能量的需要。能量的需要。目錄目錄目錄目錄n丙酮酸脫氫酶復(fù)合體的調(diào)節(jié)丙酮酸脫氫酶復(fù)合體的調(diào)節(jié) 別構(gòu)調(diào)節(jié)別構(gòu)調(diào)節(jié)別構(gòu)抑制劑：乙酰別構(gòu)抑制劑：乙酰CoA；NADH；ATP別構(gòu)激活劑：別構(gòu)激活劑：AMP；ADP；NAD+乙酰乙酰CoA / HSCoA 或或 NADH / NAD+ 時(shí)，時(shí)，其活性也受到抑制。這兩種情況見(jiàn)于饑餓、大量其活性也受到抑制。這兩種情況見(jiàn)于饑餓、大量脂酸被動(dòng)員利用時(shí)，這時(shí)糖的有氧氧化被抑制，脂酸被動(dòng)員利用時(shí)，這時(shí)糖的有氧氧化被抑制，大多數(shù)組織

57、器官利用脂酸作為能量來(lái)源以確保腦大多數(shù)組織器官利用脂酸作為能量來(lái)源以確保腦等重要組織對(duì)葡萄糖的需要。等重要組織對(duì)葡萄糖的需要。 目錄目錄 共價(jià)修飾調(diào)節(jié)共價(jià)修飾調(diào)節(jié)目錄目錄n概念概念n機(jī)制機(jī)制有氧時(shí)有氧時(shí)，NADH+H+進(jìn)入線粒體內(nèi)氧化，丙酮進(jìn)入線粒體內(nèi)氧化，丙酮酸進(jìn)入線粒體進(jìn)一步氧化而不生成乳酸酸進(jìn)入線粒體進(jìn)一步氧化而不生成乳酸;缺氧時(shí)缺氧時(shí)，酵解途徑加強(qiáng)，酵解途徑加強(qiáng)，NADH+H+在胞漿濃在胞漿濃度升高，丙酮酸作為氫接受體生成乳酸。度升高，丙酮酸作為氫接受體生成乳酸。巴斯德效應(yīng)巴斯德效應(yīng)(Pastuer effect) 指有氧氧化抑指有氧氧化抑制糖酵解的現(xiàn)象。制糖酵解的現(xiàn)象。目錄目錄 胞液

58、胞液無(wú)氧無(wú)氧/缺氧缺氧乳酸乳酸胞液和線粒體胞液和線粒體有氧有氧H2O+CO2目錄目錄關(guān)關(guān)鍵鍵酶酶 酵解途徑：酵解途徑： 丙酮酸的氧化脫羧：丙酮酸的氧化脫羧： 三羧酸循環(huán)：三羧酸循環(huán)：己糖激酶己糖激酶丙酮酸激酶丙酮酸激酶6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1檸檬酸合酶檸檬酸合酶異檸檬酸脫氫酶異檸檬酸脫氫酶-酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體丙酮酸脫氫酶復(fù)合體丙酮酸脫氫酶復(fù)合體目錄目錄目錄目錄 磷酸戊糖途徑磷酸戊糖途徑又稱(chēng)戊糖磷酸循環(huán)，是糖又稱(chēng)戊糖磷酸循環(huán)，是糖類(lèi)的另一條重要代謝途徑。類(lèi)的另一條重要代謝途徑。 該途徑存在于該途徑存在于胞質(zhì)胞質(zhì)中，主要發(fā)生在肝臟、中，主要發(fā)生在肝臟、脂肪組織、紅細(xì)胞

59、等組織細(xì)胞中。它由一個(gè)脂肪組織、紅細(xì)胞等組織細(xì)胞中。它由一個(gè)循環(huán)式的反應(yīng)體系構(gòu)成，起始物為循環(huán)式的反應(yīng)體系構(gòu)成，起始物為6-磷酸磷酸-葡葡萄糖萄糖，經(jīng)過(guò)氧化分解后產(chǎn)生，經(jīng)過(guò)氧化分解后產(chǎn)生磷酸戊糖、磷酸戊糖、CO2、NADPH+H+和和Pi等。等。目錄目錄磷酸戊糖途徑磷酸戊糖途徑第一階段第一階段 第第二二階階段段 5-磷酸木酮糖磷酸木酮糖 C55-磷酸木酮糖磷酸木酮糖 C57-磷酸景天糖磷酸景天糖 C73-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 C34-磷酸赤蘚糖磷酸赤蘚糖 C46-磷酸果糖磷酸果糖 C66-磷酸果糖磷酸果糖 C63-磷酸磷酸甘油醛甘油醛 C36-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖(C6)3 6-磷酸葡萄糖酸內(nèi)

60、酯磷酸葡萄糖酸內(nèi)酯(C6)3 6-磷酸葡萄糖酸磷酸葡萄糖酸(C6)3 5-磷酸核酮糖磷酸核酮糖(C5) 3 5-磷酸核糖磷酸核糖 C53NADP+ 3NADP+3H+ 6-磷酸葡萄糖脫氫酶磷酸葡萄糖脫氫酶 3NADP+ 3NADP+3H+ 6-磷酸葡萄糖酸脫氫酶磷酸葡萄糖酸脫氫酶 3CO2目錄目錄概概 念念磷酸戊糖途徑磷酸戊糖途徑(pentose phosphate pathway)是指由葡萄糖生成是指由葡萄糖生成磷酸戊糖磷酸戊糖及及NADPH+H+，前，前者再進(jìn)一步轉(zhuǎn)變成者再進(jìn)一步轉(zhuǎn)變成3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛和和6-磷酸果糖磷酸果糖的的反應(yīng)過(guò)程。反應(yīng)過(guò)程。目錄目錄 第一階段：氧化反應(yīng)第一階