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文檔簡介
關(guān)于三大營養(yǎng)物質(zhì)代謝第一頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日①掌握生物氧化和呼吸鏈的概念;線粒體的兩條呼吸鏈;氧化磷酸化的概念及氧化磷酸化的偶聯(lián)部位。③掌握脂肪酸的β—氧化的過程。熟悉甘油三酯的合成;脂肪酸的合成;甘油磷脂的合成;膽固醇的合成。②掌握糖酵解、有氧氧化的概念、反應(yīng)過程;糖原合成與分解及糖異生的過程。第二頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日(一)生物代謝的定義新陳代謝,是生物體內(nèi)所有化學(xué)變化的總稱。合成代謝(同化作用)代謝分解代謝(異化作用)釋放能量能量代謝物質(zhì)代謝物質(zhì)合成需要能量物質(zhì)分解第一節(jié)代謝總論與生物氧化一、代謝總論第三頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日(二)代謝途徑2特點(diǎn):(1).沒有完全可逆的代謝途徑
(2).代謝途徑形式是多樣的
直線型分支型環(huán)型(3).代謝途徑有確定的細(xì)胞定位
酶的區(qū)域化分布(4).代謝途徑是相互溝通的
共同的中間產(chǎn)物(5).代謝途徑之間有能量關(guān)聯(lián)
ATP(6).代謝途徑的流量可調(diào)控
限速步驟1定義:完成某代謝過程一組相互銜接的酶促反應(yīng)第四頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日(三)代謝中的能量與調(diào)控——高能化合物生物系統(tǒng)中的能流第五頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日生化反應(yīng)中,在水解時(shí)或基團(tuán)轉(zhuǎn)移反應(yīng)中可釋放出大量自由能(>21千焦/摩爾)的化合物稱為高能化合物。生物體內(nèi)的高能化合物焦磷酸高能化合物?;姿岣吣芑衔锵┐际搅姿岣吣芑衔锪蝓ユI型高能化合物第六頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日ATP+H2OADP+PiΔG0’=-30.5KJ/molADP+H2OAMP+PiΔG0’=-30.5KJ/molAMP+H2O腺苷+PiΔG0’=-14.2KJ/molATP的結(jié)構(gòu)焦磷酸化合物第七頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日?;姿峄衔镆阴A姿岚奔柞A姿岬诎隧?,共一百三十六頁,2022年,8月28日烯醇式磷酸化合物磷酸烯醇式丙酮酸第九頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日硫酯鍵型化合物乙酰基輔酶A第十頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日第十一頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日糖脂肪蛋白質(zhì)CO2和H2OO2能量ADP+PiATP熱能(一)生物氧化的概念生物氧化指糖、脂肪、蛋白質(zhì)等有機(jī)物質(zhì)在生物體內(nèi)氧化分解并逐步釋放能量,最終生成CO2
和H2O的過程。稱“組織氧化”、“組織呼吸”或“細(xì)胞氧化”。二、生物氧化第十二頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日生物氧化與體外氧化(燃燒)的相同點(diǎn)①生物氧化中物質(zhì)的氧化方式遵循氧化還原反應(yīng)的一般規(guī)律。②物質(zhì)在體內(nèi)外氧化時(shí)所消耗的氧量、最終產(chǎn)物(CO2,H2O)和釋放能量均相同。(二)生物氧化的化學(xué)本質(zhì)與特點(diǎn)本質(zhì):生物氧化是發(fā)生在生物體內(nèi)的氧化還原反應(yīng)第十三頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日反應(yīng)條件溫和劇烈
(體溫、pH近中性)(高溫、高壓)反應(yīng)過程逐步進(jìn)行的酶促反應(yīng)一步完成能量釋放逐步進(jìn)行瞬間釋放(化學(xué)能、熱能)(熱能)CO2生成方式有機(jī)酸脫羧碳和氧結(jié)合H2O需要不需要速率受體內(nèi)多種因素調(diào)節(jié)
生物氧化體外燃燒*生物氧化與體外燃燒的不同點(diǎn)第十四頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日(三)、生物氧化的方式1.失電子2.脫氫(最主要)3.加氧Fe2+
Fe3++eCOOHC=O+2H
CH3(2H++2e)
COOH
HO-CH
CH3Cu+O2CuO12第十五頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日(四)CO2生成的方式基本方式:
有機(jī)酸脫羧分類:
α-脫羧(羧基位置在α碳原子上)
β-脫羧(羧基位置在β碳原子上)單純脫羧(不伴氧化)氧化脫羧(伴氧化)第十六頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日
(1).α-單純脫羧1單純脫羧(2).β-單純脫羧COOHC=OCH2COOHαβCOOHC=O+CO2
CH3
O‖ CH3CCOOH
O‖CH3CH+CO2
第十七頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日(二)氧化脫羧
1.α-氧化脫羧2.β-氧化脫羧
O‖CH3-C-COOH+CoASH+NAD+
O‖CH3-C~SCoA+NADH+H++CO2COOHC=O+CO2+NADH+H+
CH3COOHCHOH+NAD+CH2COOHβα第十八頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日(五)生物氧化過程中水的生成代謝物上的氫要在脫氫酶的作用下才能脫下,吸入的O2要通過氧化酶的作用才能轉(zhuǎn)化為高活性的氧。在此過程中,還需要有一系列傳遞體才能把氫傳遞給氧,生成水.
代謝物M2H
氧化型H2O
一個(gè)或多個(gè)傳遞體
M
還原型O2
生物氧化過程中水的生成第十九頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日(六)生物氧化中能量的產(chǎn)生(線粒體氧化體系)線粒體結(jié)構(gòu)和功能特點(diǎn)結(jié)構(gòu)功能線粒體呼吸鏈組成成分及其作用呼吸鏈復(fù)合物的組成與排列呼吸鏈的抑制劑第二十頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日線粒體的結(jié)構(gòu)線粒體有雙層膜結(jié)構(gòu),外膜光滑,內(nèi)膜折疊成嵴,伸向基質(zhì)。內(nèi)外膜之間為膜間腔。第二十一頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日線粒體的功能外膜對(duì)大多數(shù)小分子物質(zhì)和離子可通透.內(nèi)膜依賴膜上特殊載體選擇性運(yùn)載物質(zhì)進(jìn)出?;|(zhì)中含有全部與有機(jī)酸氧化分解有關(guān)的酶。內(nèi)膜上存在著多種酶與輔酶組成的電子傳遞鏈,或稱呼吸鏈。內(nèi)膜上的ATP合成酶利用電子傳遞過程釋放的能量合成ATP,完成線粒體的供能作用。第二十二頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日線粒體呼吸鏈呼吸鏈氧化體系中的酶類、傳遞體按一定的規(guī)律分布、排列在線粒體內(nèi)膜和基質(zhì)中,將代謝脫下的氫傳遞給氧生成水,由于與細(xì)胞利用氧的呼吸過程有關(guān),常將這一體系稱為呼吸鏈,又稱電子傳遞鏈。第二十三頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日1、呼吸鏈的組分及其作用(1)以NAD+、NADP+為輔酶的脫氫酶類
尼克酰胺核苷酸類
NAD+、NADP+遞氫體
(2)黃素蛋白
FMN、FAD遞氫體
(3)鐵硫蛋白單電子傳遞體(4)泛醌(輔酶Q)遞氫體(5)細(xì)胞色素體系單電子傳遞體第二十四頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日尼克酰胺核苷酸的作用原理+H+e+H++H+NAD(P)+NAD(P)H+H++2H-2H第二十五頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日黃素核苷酸的作用原理核黃素(黃色)FAD/FMN
FADH2/FMNH2+2H-2H-2H+2H還原型核黃素(無色)第二十六頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日(a)2Fe-2S(b)4Fe-4S鐵硫蛋白的結(jié)構(gòu)Fe2+
Fe3+-e+eFMN(Fe-S)FAD(Fe-S)b第二十七頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日輔酶Q的結(jié)構(gòu)及作用原理OCH3CH3H3COH3COO(CH2CH=CCH2)nHOOH3COH3COCH3RH3COH3COOHOHCH3R+2H-2H泛醌第二十八頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日細(xì)胞色素體系(Cyt)①.Cyt的本質(zhì)細(xì)胞色素=酶蛋白+血紅素②.Cyt的分類30多種a組:a、a1、a2、a3
…b組:b、b1~7、P450…c組:c、c1、c2、c3…細(xì)胞色素是一類以鐵卟啉為輔基的催化電子傳遞的酶類。第二十九頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日線粒體(a、a3
、b、c、c1)微粒體(b5、P450
)③.Cyt的存在部位Cytaa3(細(xì)胞色素氧化酶):Cyta與Cyta3結(jié)合緊密,很難分開,故將Cyta和Cyta3合稱Cytaa3。Cytaa3可以直接將電子傳遞給氧,使氧被激活為氧離子,故亦稱為細(xì)胞色素氧化酶。第三十頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日電子傳遞鏈第三十一頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日復(fù)合體Ⅰ:NADH-Q(泛醌)還原酶
功能:將電子從NADH傳遞給泛醌(ubiquinone)
復(fù)合體ⅠNADH→→CoQFMN;Fe-SN-1a,b;
Fe-SN-4;
Fe-SN-3;Fe-SN-2第三十二頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日ComplexI結(jié)構(gòu)示意圖第三十三頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日復(fù)合體Ⅱ:琥珀酸-Q(泛醌)還原酶
功能:將電子從琥珀酸傳遞給泛醌
復(fù)合體Ⅱ琥珀酸→→CoQFe-S1;
b560;
FAD;
Fe-S2;
Fe-S3第三十四頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日ComplexⅡ結(jié)構(gòu)示意圖第三十五頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日復(fù)合體Ⅲ:QH2(泛醌)-細(xì)胞色素c還原酶
功能:將電子從泛醌傳遞給細(xì)胞色素c
復(fù)合體ⅢQH2→→Cytcb562;b566;Fe-S;c1第三十六頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日ComplexⅢ結(jié)構(gòu)示意圖第三十七頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日復(fù)合體Ⅳ:細(xì)胞色素c氧化酶
功能:將電子從細(xì)胞色素c傳遞給氧
復(fù)合體Ⅳ還原型Cytc→→O2CuA→a→a3→CuB其中Cyta3和CuB形成的活性部位將電子交給O2。第三十八頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日ComplexⅣ結(jié)構(gòu)示意圖第三十九頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日各復(fù)合物之間的相互關(guān)系第四十頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日NADH氧化呼吸鏈FADH2氧化呼吸鏈呼吸鏈中傳遞體為什么是按照這樣的一個(gè)順序排列呢?線粒體內(nèi)的兩條呼吸鏈復(fù)合體Ⅰ復(fù)合體Ⅱ
復(fù)合體Ⅲ復(fù)合體Ⅳ第四十一頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日第四十二頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日呼吸鏈(電子傳遞鏈)電子親和力遞增的順序ATPFADH2ATPATP第四十三頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日魚藤酮?dú)⒎鄣兀ǚ鄣顾谹)阿米妥(異戊巴比妥)×抗霉素A二巰基丙醇×CO、CN-、N3-及H2S×呼吸鏈抑制劑復(fù)合體Ⅰ復(fù)合體Ⅲ
復(fù)合體Ⅳ第四十四頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日(一)ATP生成方式1底物水平磷酸化概念:是指代謝物在氧化分解過程中產(chǎn)生的高能鍵,使ADP磷酸化生成ATP的過程。3-磷酸甘油酸
磷酸甘油酸激酶ADPATP1,3-二磷酸甘油酸
OPO3
2-三氧化磷酸化第四十五頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日2氧化磷酸化概念:代謝物脫下的氫,經(jīng)呼吸鏈氧化為水時(shí)釋放的能量,在ATP合酶的催化下,使ADP磷酸化成ATP的過程,由于代謝物的氧化反應(yīng)與ADP的磷酸化反應(yīng)偶聯(lián)進(jìn)行,故稱為氧化磷酸化。呼吸鏈AH22H(2H++2e)A能量ADP+PiATPO212氧化磷酸化偶聯(lián)H2O第四十六頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日(二)氧化磷酸化的偶聯(lián)部位氧化磷酸化偶聯(lián)部位:復(fù)合體Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ主要根據(jù)自由能變化和P/O比值確定⊿Go'=-nF⊿Eo'P/O值:是指氧化磷酸化過程中,無機(jī)磷原子消耗的摩爾數(shù)與氧原子消耗的摩爾數(shù)之比,即產(chǎn)生多少摩爾的ATP??砷g接測(cè)ATP生成量:
NADH呼吸鏈:P/O=3FADH呼吸鏈:P/O=2第四十七頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日ATPATPATP氧化磷酸化偶聯(lián)部位電子傳遞鏈自由能變化
第四十八頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日氧化磷酸化的偶聯(lián)機(jī)制化學(xué)滲透假說
電子傳遞給氧釋出的能量推動(dòng)質(zhì)子泵
將H+泵至內(nèi)膜胞液側(cè),形成化學(xué)梯度(勢(shì)能)
當(dāng)H+順梯度回到基質(zhì)面時(shí),釋出的能量使ADP磷酸化為ATP線粒體基質(zhì)
線粒體膜++++----H+O2H2OH+e-ADP+PiATP第四十九頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日ⅢⅠⅡⅣF0F1CytcQNADH+H+NAD+延胡索酸琥珀酸H+1/2O2+2H+H2OADP+PiATPH+H+H+胞液側(cè)基質(zhì)側(cè)++++++++++---------化學(xué)滲透假說詳細(xì)示意圖第五十頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日ATP合酶線粒體膜上的ATP合酶(ATPsynthase)是受質(zhì)子動(dòng)力推動(dòng)的酶。可催化ATP水解放能;又可從質(zhì)子動(dòng)力獲能,合成ATP。ATP合酶結(jié)構(gòu)模式圖第五十一頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日(三)氧化磷酸化抑制劑的作用①呼吸鏈抑制劑②解偶聯(lián)劑③磷酸化抑制劑第五十二頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日①呼吸鏈抑制劑魚藤酮阿米妥抗霉素AH2SCOCN作用:阻斷電子傳遞NADHFMNCoQbc1aa3cO2琥珀酸FAD第五十三頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日②解偶聯(lián)劑:能夠使氧化過程與磷酸化過程脫節(jié)的物質(zhì)稱解偶聯(lián)劑,它對(duì)電子傳遞沒有抑制作用,但能抑制ADP磷酸化生成ATP的過程。
作用:使氧化過程與磷酸化過程脫節(jié)
舉例:2,4-二硝基苯酚③磷酸化抑制劑
作用:抑制磷酸化過程
舉例:寡霉素第五十四頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日(五)線粒體外NADH的氧化磷酸化作用
磷酸甘油穿梭系統(tǒng)
蘋果酸—天冬氨酸穿梭系統(tǒng)
酵解(細(xì)胞質(zhì))氧化磷酸化
(線粒體)第五十五頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日NAD+NADH+H+α-磷酸甘油磷酸二羥丙酮α-磷酸甘油磷酸二羥丙酮FADH2FAD胞液線粒體基質(zhì)①胞液中α-磷酸甘油脫氫酶(輔酶為NAD+)CoQbc1caa3O2①②②線粒體內(nèi)α-磷酸甘油脫氫酶(輔基為FAD)腦、骨骼肌第五十六頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日細(xì)胞液線粒體內(nèi)膜體天冬氨酸-酮戊二酸蘋果酸草酰乙酸谷氨酸-酮戊二酸天冬氨酸蘋果酸谷氨酸NADH+H+NAD+草酰乙酸NAD+線粒體基質(zhì)蘋果酸脫氫酶NADH+H+ⅣⅠⅡⅢ蘋果酸脫氫酶谷草轉(zhuǎn)氨酶谷草轉(zhuǎn)氨酶(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ為膜上的轉(zhuǎn)運(yùn)載體)呼吸鏈腦、骨骼肌第五十七頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日α-磷酸甘油穿梭蘋果酸-天冬氨酸穿梭穿梭物質(zhì)α-磷酸甘油磷酸二羥丙酮蘋果酸、谷氨酸天冬aa、α-酮戊二酸進(jìn)入線粒體后轉(zhuǎn)變成的物質(zhì)FADH2NADH+H+進(jìn)入呼吸鏈
琥珀酸氧化呼吸鏈NADH氧化呼吸鏈生成ATP數(shù)23存在組織腦、骨骼肌肝臟和心肌組織相同點(diǎn)將胞漿中NADH的還原當(dāng)量轉(zhuǎn)送到線粒體內(nèi)第五十八頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日糖原三酯酰甘油蛋白質(zhì)葡萄糖脂肪酸+甘油氨基酸乙酰CoATCA
2H呼吸鏈H2OADP+PiATPCO2
生物氧化的一般過程第五十九頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日糖酵解三羧酸循環(huán)糖分解代謝糖合成代謝其他代謝途徑糖原分解糖原合成糖異生磷酸戊糖途徑糖醛酸途徑糖代謝第二節(jié)糖代謝第六十頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日一糖酵解——糖的共同分解途徑
糖酵解:酶將葡萄糖降解成丙酮酸并伴隨著生成ATP的過程。場(chǎng)所:細(xì)胞質(zhì)中氧氣:不需要過程:三個(gè)階段十步反應(yīng)它是動(dòng)植物及微生物細(xì)胞中葡萄糖分解產(chǎn)生能量的共同代謝途徑。第六十一頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日第一個(gè)限速步驟(一)己糖的磷酸化——糖酵解第一階段第六十二頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日(一)己糖的磷酸化——糖酵解第一階段第六十三頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日第二個(gè)限速步驟(一)己糖的磷酸化——糖酵解第一階段第六十四頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日(一)磷酸丙糖的生成——糖酵解第二階段第六十五頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日(二)磷酸丙糖的生成——糖酵解第二階段第六十六頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日(三)丙酮酸的生成——糖酵解第三階段第六十七頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日反應(yīng)可逆(三)丙酮酸的生成——糖酵解第三階段第六十八頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日(三)丙酮酸的生成——糖酵解第三階段第六十九頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日(三)丙酮酸的生成——糖酵解第三階段第七十頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日第三個(gè)限速步驟(三)丙酮酸的生成——糖酵解第三階段第七十一頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日TCA循環(huán)(四)丙酮酸的去路第七十二頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日糖酵解小結(jié)第七十三頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日二三羧酸循環(huán)——有機(jī)物最后氧化分解的共同途徑糖原三酯酰甘油蛋白質(zhì)葡萄糖脂肪酸+甘油氨基酸乙酰CoATCA
2H呼吸鏈H2OADP+PiATPCO2
生物氧化的一般過程第七十四頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日(一)乙酰CoA的生成——丙酮酸的氧化脫羧第七十五頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日三羧酸循環(huán)簡寫TCA循環(huán),又稱Krebs循環(huán),檸檬酸循環(huán)。在線粒體基質(zhì)進(jìn)行的。它是糖、脂肪、蛋白質(zhì)和氨基酸等有機(jī)物的最后氧化分解的共同途徑。進(jìn)入三羧酸循環(huán)徹底氧化為二氧化碳和水。(二)乙酰CoA的徹底氧化——三羧酸循環(huán)第七十六頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日第七十七頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日第七十八頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日第七十九頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日第八十頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日第八十一頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日第八十二頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日第八十三頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日三羧酸循環(huán)小結(jié)第八十四頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日丙酮酸+4NAD++FAD+GDP→4NADH+FADH2+GTP+3CO2+H2O乙酰CoA+3NAD++FAD+GDP→3NADH+FADH2+GTP+2CO2+H2O①一次底物水平的磷酸化、二次脫羧反應(yīng),四次脫氫反應(yīng)。②能量情況:每個(gè)循環(huán)產(chǎn)生3個(gè)NADH,1個(gè)FADH2,1個(gè)GTP,共12個(gè)ATP。加上酵解和丙酮酸脫氫,每個(gè)葡萄糖有氧氧化共產(chǎn)生36-38個(gè)ATP。三羧酸循環(huán)小結(jié)第八十五頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日1mol葡萄糖徹底氧化分解產(chǎn)生能量?第八十六頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日TCA的生理意義糖的有氧代謝是生物機(jī)體獲得能量的主要途徑三羧酸循環(huán)是有機(jī)物質(zhì)完全氧化的共同途徑三羧酸循環(huán)是分解代謝和合成代謝途徑的樞紐三羧酸循環(huán)產(chǎn)生的CO2,其中一部分排出體外,其余部分供機(jī)體生物合成需要第八十七頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日磷酸戊糖途徑是糖支路中較為重要的一種。動(dòng)物體中有30%的葡萄糖通過此途徑分解。Glc經(jīng)磷酸戊糖途徑氧化分解可分為兩個(gè)階段。第一階段:6-磷酸葡萄糖氧化脫羧生成5-磷酸核糖第二階段:磷酸戊糖分子重排,產(chǎn)生不同碳鏈長度的磷酸單糖三磷酸戊糖途徑——重要的分解代謝支路第八十八頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日(一)氧化階段第八十九頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日第九十頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日產(chǎn)生6-磷酸果糖+3-磷酸甘油醛糖酵解NADPH——為其他物質(zhì)的合成提供還原力中間產(chǎn)物為許多化合物的合成提供原料如:5-磷酸核糖——為核酸的合成提供原料(二)分子重排(三)磷酸戊糖途徑意義第九十一頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日三糖原的分解——Gn→G非還原端:多個(gè)還原端非還原端形狀:樹枝狀分子量:100~1000萬還原端:一個(gè)第九十二頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日磷酸化酶糖原分解的限速酶糖原Gn糖原Gn-1H3PO41-磷酸葡萄糖Gn+H3PO41-磷酸葡萄糖+Gn-1(一)糖原磷酸解為1-磷酸葡萄糖第九十三頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日脫支酶的作用G-1-PPi脫支酶具有雙重作用:α-1,4-糖基轉(zhuǎn)移酶α-1,6-糖苷酶脫支酶G脫支酶第九十四頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日1-磷酸葡萄糖(glucose-1-phosphate)磷酸葡萄糖變位酶6-磷酸葡萄糖(glucose-6-phosphate)1-磷酸葡萄糖6-磷酸葡萄糖(二)1-磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸葡萄糖第九十五頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日葡萄糖(glucose)6-磷酸葡萄糖(glucose-6-phosphate)H3PO4H2O磷酸酯酶6-磷酸葡萄糖+H2O
葡萄糖+H3PO4
(三)6-磷酸葡萄糖水解為葡萄糖第九十六頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日糖原Gn+11-磷酸葡萄糖PiGn磷酸化酶6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖變位酶葡萄糖H2OPi
磷酸酯酶糖分解代謝糖原分解圖第九十七頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日ATPADP
葡萄糖激酶Mg2+葡萄糖(glucose)6-磷酸葡萄糖(glucose-6-phosphate)葡萄糖+ATP6-磷酸葡萄糖+ADP四糖原的合成——G→Gn(一)葡萄糖磷酸化生成6-磷酸葡萄糖第九十八頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日6-磷酸葡萄糖1-磷酸葡萄糖1-磷酸葡萄糖(glucose-1-phosphate)磷酸葡萄糖變位酶6-磷酸葡萄糖(glucose-6-phosphate)(二)6-磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸葡萄糖第九十九頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日尿苷二磷酸葡萄糖(UDPG)(葡萄糖的活化形式)UTP+1-磷酸葡萄糖UDPG+PPi1-磷酸葡萄糖(glucose-1-phosphate)UTPUDPG焦磷酸化酶PPiH2O2Pi(三)尿苷二磷酸葡萄糖的生成第一百頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日尿苷二磷酸葡萄糖(UDPG)糖原引物(Gn)(glycogenprimer)糖原(Gn+1)糖原合酶UDP(四)UDPG中的葡萄糖連接到糖原引物上第一百零一頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日糖原引物糖原合酶分枝酶糖原合成的限速酶12~18G(五)分支酶催化糖原不斷形成新分支鏈第一百零二頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日消耗能量需要引物非還原端葡萄糖1-磷酸葡萄糖糖原(1→4和1→6葡萄糖單位)6-磷酸葡萄糖ATPADPUDPGUTPPPi糖原(1→4葡萄糖單位)糖原引物UDP糖原合成圖第一百零三頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日糖原的合成與分解圖葡萄糖1-磷酸葡萄糖糖原Gn+1UDPG糖原引物GnUDPGUTPPPiATPADP6-磷酸葡萄糖ATPADPPiGn葡萄糖H2OPi第一百零四頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日
定義:由非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟腔蛱窃倪^程稱為糖異生作用。
原料:生糖氨基酸、丙酮酸、乳酸、甘油及三羧酸循環(huán)中的有機(jī)酸
部位:肝臟及腎臟五糖異生作用——非糖物質(zhì)→G第一百零五頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日跨越三個(gè)能障糖異生作用的過程:第一百零六頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日丙酮酸+CO2
+ATP草酰乙酸+ADP+Pi+CO2
+ATP+ADP+Pi丙酮酸羧化酶生物素、Mg2+(一)丙酮酸轉(zhuǎn)變?yōu)椴蒗R宜岬谝话倭闫唔?,共一百三十六頁?022年,8月28日草酰乙酸+GTP磷酸烯醇式丙酮酸+GDP+CO2
草酰乙酸
磷酸烯醇式丙酮酸GDPGTPCO2磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(二)草酰乙酸轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿嵯┐际奖岬谝话倭惆隧?,共一百三十六頁?022年,8月28日1,6-二磷酸果糖果糖二磷酸酶6-磷酸果糖H2OH3PO4(三)1,6-二磷酸果糖轉(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸果糖第一百零九頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日6-磷酸葡萄糖葡萄糖-6-磷酸酶H2OH3PO4葡萄糖(四)6-磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟堑谝话僖皇摚惨话偃摚?022年,8月28日糖異生作用的意義在饑餓情況下保證血糖濃度的相對(duì)恒定補(bǔ)充糖原貯備有利于乳酸的利用第一百一十一頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日糖代謝總結(jié)第一百一十二頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日第三節(jié)脂肪代謝(一)脂肪的酶促水解脂肪動(dòng)員:脂肪被脂肪酶逐步水解為游離的脂肪酸及甘油,經(jīng)血液運(yùn)輸?shù)狡渌M織氧化利用的過程。脂肪甘油脂肪酸一脂肪分解代謝第一百一十三頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日脂肪的酶促水解第一百一十四頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日(二)、甘油的氧化分解第一百一十五頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日CH3-(CH2)n-
CH2-
CH2-COOH定義:脂肪酸在體內(nèi)氧化時(shí)在羧基端的β-碳原子上進(jìn)行氧化,碳鏈逐次斷裂,每次斷下一個(gè)二碳單位,既乙酰CoA,該過程稱作β-氧化。3β-氧化過程中能量的釋放及轉(zhuǎn)換效率1脂肪酸的活化和轉(zhuǎn)運(yùn)2β-氧化的生化過程(三)、脂肪酸的
-氧化分解第一百一十六頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日脂肪酸的活化和轉(zhuǎn)運(yùn)
a、脂肪酸的活化
OR-C-OH+CoA-SH脂酰CoA合成酶OR-C-SCoAATPAMP+PPib、脂酰CoA的運(yùn)轉(zhuǎn)—肉毒堿的作用肉毒堿能否用作減肥藥!第一百一十七頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日脂酰CoA的轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入線粒體第一百一十八頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日FADFADH2脫氫酶H—O—H
βα水化酶
β-羥脂酰CoAc.脫氫脫氫酶
β-酮脂酰CoA
NADH+NADH+H+β-烯脂酰CoAb.水化a.脫氫
βα
βαβ-氧化的過程第一百一十九頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日
HSCoA+乙酰CoA少二碳原子的脂酰CoA
β氧化脂?;鶊F(tuán)d.硫解乙酰CoA+?第一百二十頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日氧化的生化歷程
乙酰CoAFADFADH2
NAD+NADHRCH2CH2CO-SCoA脂酰CoA脫氫酶脂酰CoA
β-烯脂酰CoA水化酶
β-羥脂酰CoA脫氫酶
β-酮酯酰CoA硫解酶RCHOHCH2CO~ScoARCOCH2CO-SCoARCH=CH-CO-SCoA
+CH3CO~SCoAR-CO~ScoAH2O
CoASHTCA
乙酰CoA
乙酰CoA
乙酰CoAATPH20呼吸鏈H20呼吸鏈
乙酰CoA
乙酰CoA
乙酰CoA
乙酰CoA
乙酰CoA[小結(jié)]第一百二十一頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日
消耗
FA活化
產(chǎn)生
7FADH2
7NADH+H+
8乙酰CoA
129-227=1437=21128=96凈生成ATP脂肪酸氧化的能量生成(軟脂酸)[練習(xí)]
計(jì)算硬脂酸氧化產(chǎn)生的能量?第一百二十二頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日二脂肪合成代謝脂肪的合成原料部位:肝、脂肪組織、小腸等細(xì)胞質(zhì)α-磷酸甘油脂酰輔酶A第一百二十三頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日(一)α-磷酸甘油的合成第一百二十四頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日二、脂酰輔酶A的合成原料:乙酰CoA、ATP、HCO3–、NADPH、Mn2+NADPH的主要來源:主要來自胞漿中的磷酸戊糖途徑,其次是檸檬酸穿梭系統(tǒng)。乙酰CoA的來源:糖氧化分解、β-氧化和氨基酸氧化分解產(chǎn)生乙酰CoA,存在于線粒體中。線粒體中的乙酰CoA,通過檸檬酸-丙酮酸循環(huán)(或稱檸檬酸穿梭系統(tǒng))運(yùn)到胞漿中,供脂肪酸合成所需。第一百二十五頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日1乙酰CoA轉(zhuǎn)運(yùn)出線粒體檸檬酸-丙酮酸穿梭作用第一百二十六頁,共一百三十六頁,2022年,8月28日2飽和脂肪酸的合成(1)丙二酸單酰CoA的合成
CH3CO~SCoA+HCO3-+ATP
乙酰CoA羧化酶Mn2+、生物素HOOC-CH2CO~SCoA+ADP+Pi丙二酸單酰CoA關(guān)鍵酶第一百二十七頁,共一百三十六
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