葡萄糖無氧氧化課件

1、第五章 糖代謝第五章 糖代謝第一節(jié) 葡萄糖的無氧氧化第二節(jié) 葡萄糖的有氧氧化第三節(jié) 磷酸戊糖途徑第四節(jié) 多糖和雙糖的代謝 第一節(jié) 葡萄糖的無氧氧化第二節(jié) 葡萄糖的有氧氧化第三節(jié) 第一節(jié) 葡萄糖的無氧分解第一節(jié) 葡萄糖的無氧分解一、糖酵解途徑（EMP途徑）定義：在酶的作用下，葡萄糖生成丙酮酸、NADH 及少量ATP的過程。 部位：細胞質中。 分三階段： 1.活化耗能：13步 2.裂解：45步 3.氧化放能：610步 一、糖酵解途徑（EMP途徑）定義：在酶的作用下，葡萄糖生成丙1. 磷酸化ATP ADPMg2+ 己糖激酶 GG-6-P F-6-P F-1,6-2PATP ADP ATP ADP 1

2、,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或G O CH2O 6-磷酸葡萄糖或G-6-P P O CH2OH HOOHH OH H OH H H（一）活化耗能階段H激酶:催化ATP的磷酸基團專移到受體上的酶。均需Mg2+或Mn2+激活。第一步不可逆反應。*1. 磷酸化ATP ADPMg22. 異構化 己糖異構酶 GG-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+ADPATPADP

3、ATP磷酸烯醇式丙酮酸6-磷酸果糖或6PF O CH2O P 6-P-G 2. 異構化 己 3. 再磷酸化 ATP ADP Mg2+ 磷酸果糖激酶1,6-二磷酸果糖或 F-1,6-2P G G-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6PF*第二步不可逆反應。 3. 再磷酸化 F-1,6-2P 4. 裂解 醛縮酶磷酸二羥丙酮 3-磷酸甘油醛 +（二）裂解階段 G G-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘

4、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F-1,6-2P 4. 裂解 醛縮酶磷酸二羥丙酮 3-磷酸 G G-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5. 異構磷酸丙糖異構酶 3-磷酸甘油醛 HC=OCHOHCHOHOHCH2POCH2PPO磷酸二羥丙酮 G G-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPAT（三）氧化放能階段6. 氧化脫氫 Pi、NAD

5、+ (NADH+H+) 3-磷酸甘油醛脫氫酶 G G-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3-磷酸甘油醛 HC=OCHOHCHOHOHCH2POCH2PPO1,3-二磷酸甘油酸 O=CHCOHCH2POPPOPPO22222唯一的氧化還原反應 1,3-二磷酸甘油酸是第一個高能化合物（三）氧化放能階段6. 氧化脫氫 Pi、NAD+ (NADP ATP 磷酸甘油酸激酶 底物水平磷酸化：底物被氧化成含有高能鍵的高能化合物，高能鍵水解釋放的能

6、量使ADP磷酸化生成ATP的過程。3-磷酸甘油酸 G G-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7. 生成ATP HH2222Mg2+ 1,3-二磷酸甘油酸 O=COHCH2POPPOPPOADP ATP 磷酸甘油酸激酶 8. 異構 磷酸甘油酸變位酶 G G-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+ADPATPADPAT

7、P磷酸烯醇式丙酮酸3-磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸 HH22 8. 異構 磷酸甘油酸 G G-6-PF-6-PF GG-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 9. 脫水 烯醇化酶2-磷酸甘油酸 + H2O磷酸烯醇式丙酮酸 （PEP）H222磷酸烯醇式丙酮酸是第二個高能化合物 GG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPAT GG-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

8、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ADP ATP Mg2+丙酮酸激酶10.再生成ATP PEP 丙酮酸 第二步底物水平磷酸化2222*第三步不可逆反應 GG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATP G G-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EMP能量計算：無氧有氧2ATP2NADH原核：2NADH6ATP， 共8ATP真核：2NADH4ATP， 共6ATPC6

9、H12O62NAD+2ADP2Pi 2CH3COCOOH2(NADHH+ )2ATPEMP總反應式：原(真)核：1molG生成2molATP G G-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPA三個關鍵酶：己糖激酶磷酸果糖激酶丙酮酸激酶 EMP調控：三個關鍵酶：己糖激酶磷酸果糖激酶丙酮酸激酶 EMP調控： 二、丙酮酸轉變成乳酸或乙醇丙酮酸 乳酸 NADH+H+ 來自于第6步反應，使NAD+再生。乳酸脫氫酶NADH + H+ NAD+ COOHCHOHCH3COOHC=OCH3 1.生成乳酸 GG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷

10、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 二、丙酮酸轉變成乳酸或乙醇丙酮酸 乳酸 NAD丙酮酸 COOHC=OCH3 丙酮酸脫羧酶NADH + H+ 乙醛 HCOCH3 乙醇脫氫酶乙醇 CHOHCH3 2.生成乙醇NAD+ CO2 GG-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NADH+H+ 來自于第6步，使NAD+再生。丙酮酸 COOHC=OCH3 丙酮酸脫羧酶NA乳酸發(fā)酵：

11、無氧條件下，機體將糖酵解生成的NADH交給丙酮酸生成乳酸的過程叫乳酸發(fā)酵。乙醇發(fā)酵：若交給丙酮酸脫羧后的乙醛生成乙醇的過程叫乙醇發(fā)酵。無氧氧化：1molG 生成2molATP。 乙醇發(fā)酵：若交給丙酮酸脫羧后的乙醛生成乙醇的過程叫乙醇發(fā)酵。EMP途徑EMP途徑定義：由非糖物質如丙酮酸、草酰乙酸等轉化成糖的過程叫糖異生作用。部位：線粒體和細胞質中過程：以丙酮酸為例： 與EMP相比，三個不可逆步驟的酶不同，7個可逆步驟的酶相同 。 三、糖異生作用定義：由非糖物質如丙酮酸、草酰乙酸等轉化成糖的過程叫糖異生作EMP途徑6-磷酸葡萄糖酶1,6-二磷酸果糖酶丙酮酸羧化酶和PEP羧激酶EMP途徑6-磷酸葡萄糖

12、酶1,6-二磷酸果糖酶丙酮酸羧化酶和 酶 EMP（糖異生途徑） 己糖激酶（6-磷酸葡萄糖（酯）酶） 磷酸果糖激酶（1，6-二磷酸果糖（酯） 酶） 丙酮酸激酶（丙酮酸羧化酶和PEP羧激酶） 酶第二節(jié) 葡萄糖的有氧氧化第二節(jié) 葡萄糖的有氧氧化有氧氧化：G被徹底氧化成CO2和H2O并生成大量的ATP的過程。有氧氧化：第一階段：EMP途徑 第二：丙酮酸的氧化脫羧 第三：三羧酸循環(huán)（TCA） G第四：電子傳遞鏈和氧化磷酸化 丙酮酸 乙酰CoA CO2 NADH+H+ FADH2H2O O ATP ADP TCA循環(huán) 細胞質 線粒體 CO2 2022/10/1526不積蹞步，無以致千里；不積小流，無以成江

13、海 友友情分享 第一階段：EMP途徑 第二：丙酮酸的氧化脫羧 第三：三*酶系包括三種酶，6種輔助因子。 二、2丙酮酸的氧化脫羧（線粒體內膜上） 是有氧氧化第一步氧化脫羧反應。3C變?yōu)?C。*酶系包括三種酶，6種輔助因子。 二、2丙酮酸的氧化脫羧（線葡萄糖無氧氧化課件能量計算： 氧化磷酸化： 2NADH=6ATP能量計算： 氧化磷酸化：三、三羧酸循環(huán)第一個產物檸檬酸，檸檬酸循環(huán)Krebs循環(huán)TCA循環(huán)線粒體基質中三、三羧酸循環(huán)第一個產物檸檬酸，檸檬酸循環(huán)Krebs循環(huán)（一）TCA 循環(huán)過程第一階段12步 全部6C第二階段3步 5C第三階段48步 4C（一）TCA第一階段1合成檸檬酸合成酶 *12

14、34121234121合成檸檬酸合成酶 *123412123412 2異構化順烏頭酸酶 123412123412 2異構化順烏頭酸酶 1234121234123第一次化氧脫羧異檸檬酸脫氫酶NAD+ ）123412123412234123第一次化氧脫羧異檸檬酸脫1234121234124第二次氧化脫羧-酮戊二酸脫氫酶系（NAD+ ） *2341223124第二次氧化脫羧-酮戊二酸脫氫酶系（NAD+ ） *235生成ATPAA琥珀酰CoA合成酶（琥珀酸硫激酶） 琥珀酰CoA是高能化合物。 唯一一步底物水平磷酸化23125生成ATPAA琥珀酰CoA合成酶（琥珀酸硫激酶） 琥珀酰6第三次氧化脫氫琥珀酸

15、脫氫酶（FAD）*（反丁烯二酸）位于線粒體內膜上。6第三次氧化脫氫琥珀酸脫氫酶（FAD）*（反丁烯二酸）位于7加水延胡索酸酶7加水延胡索酸酶 8.第四次氧化脫氫蘋果酸脫氫酶（ NAD+ ） 8.第四次氧化脫氫蘋果酸脫氫酶（ NAD+ ）總結：2. TCA循環(huán)嚴格需氧。線粒體基質中進行。1. 乙酰COA被徹底氧化為CO2和H2O。 2CO2+3(NADH+H+)+1FADH23. 唯一一步底物水平磷酸化，生成1ATP。4. 三個關鍵酶（限速）： 檸檬酸合成酶，異檸檬酸脫氫酶，-酮 戊二酸脫氫酶系。總結：2. TCA循環(huán)嚴格需氧。線粒體基質中進行。1. 乙酰（三）生物學意義：1. 供能。2. 代謝

16、樞紐。（三）生物學意義：1. 供能。2. 代謝樞紐。（1）是糖、蛋、脂徹底氧化分解必經的途徑。（2）中間產物是合成其它物質的原料。（1）是糖、蛋、脂徹底氧化分解必經的途徑。（2）中間產物是合（四）回補反應：（四）回補反應：原核生物： 1.EMP: 2238ATP2.丙酮酸到乙酰COA: 236ATP3.TCA 2（1332） 24ATP總計： 38ATP四、葡萄糖有氧氧化能量計算：真核生物： 1.EMP: 2226ATP2.丙酮酸到乙酰COA: 236ATP3.TCA 2（1332） 24ATP總計： 36ATP原核生物： 四、葡萄糖有氧氧化能量計算：真核生物： 作業(yè)： 原核生物中，1mol葡

17、萄糖被徹底氧化分 解為CO2和H2O共生成多少molATP？ （按步驟說明） 作業(yè)：第三節(jié) 磷酸戊糖途徑第三節(jié) 磷酸戊糖途徑反應部位：細胞質中。1.葡萄糖直接氧化脫羧，生成以磷酸戊糖為主的中間代謝物，同時還有C3,C4,C5,C6,C7糖。一、主要特點：2.脫氫酶的輔酶NADP+，產物為NADPH+H+。反應部位：細胞質中。1.葡萄糖直接氧化脫羧，生成以磷酸戊糖為1. 氧化階段6-P-葡萄糖酸內酯 6NADPH+H+ 6NADP+ 6-P-葡萄糖脫氫酶* 6-P-GH2O 6-P-葡萄糖酸(3)6-P-葡萄糖酸脫氫酶 6NADPH+H+ 6NADP+ 6CO2 5-P-核酮糖 6666(2)二

18、、主要歷程：1. 氧化階段6-P-葡萄糖酸內酯 6NADPH+H+ 5-P-木酮糖 5-P-木酮糖 5-P-核糖 222異構酶5-P-核酮糖 6轉酮酶7-P-景天庚酮糖3-P-甘油醛 22轉醛酶6-P-F 224-P-赤蘚糖 轉酮酶6-P-F 223-P-甘油醛 糖異生6-P-F 12. 非氧化重排階段(4)(5)(6)(7)Pi6-P-G2NADP+ 2NADPH2H+6CO2 5-P-木酮糖 5-P-木酮糖 5-P-核糖 222異構酶5三、生物學意義：產生大量NADPH，為其他合成提供大量的還原力（H）（尤其是脂肪酸）。中間產物為其它合成提供原料。與光合作用密切相關。與糖的有氧、無氧氧化是相互聯(lián)系的。（3-磷酸甘油醛是三種代謝途徑的樞紐點）三、生物學意義：產生大量NADPH，為其他合成提供大量的還原第四節(jié) 雙糖和多糖的代謝第四節(jié) 雙糖和多糖的代謝一、合成代謝糖核苷酸：葡萄糖的供體 尿苷二磷酸葡萄糖（UDPG）：蔗糖合成 U