葡萄糖的降解課件

糖酵解途徑EMP糖酵解途徑EMP1幾個概念NAD*：煙酰胺腺嘌呤二核苷酸簡稱：輔酶Ⅰ；是一種轉(zhuǎn)遞質(zhì)子（更準(zhǔn)確來說是氫離子）的輔酶。NADH:煙酰胺腺嘌呤二核苷酸，還原態(tài)，還原型輔酶Ⅰ。幾個概念NAD*：煙酰胺腺嘌呤二核苷酸2糖酵解glycolysisLouisPasteurinhislaboratory糖酵解LouisPasteurinhislabora3一.糖酵解的概念指葡萄糖通過一系列步驟，降解成三碳化合物（丙酮酸）的過程。糖酵解途徑又稱EMP途徑(Embden-MeyerhofParnaspathway)

定義一.糖酵解的概念指葡萄糖通過一系列步驟，降解成4二.糖酵解的過程第一步：葡萄糖的磷酸化（己糖激酶）第一階段二.糖酵解的過程第一步：葡萄糖的磷酸化（己糖激酶）第5二.糖酵解的過程二.糖酵解的過程6二.糖酵解的過程第二步：6-磷酸果糖的生成（磷酸己糖異構(gòu)酶）第一階段二.糖酵解的過程第二步：6-磷酸果糖的生成（磷酸己糖異7二.糖酵解的過程第三步：1,6-二磷酸果糖的生成磷酸果糖激酶(PFK)第一階段

磷酸果糖激酶(PFK)是EMP途徑的關(guān)鍵酶，其活性大小控制著整個途徑的進(jìn)程。二.糖酵解的過程第三步：1,6-二磷酸果糖的生成8二.糖酵解的過程第一階段碳鏈不變，但兩頭接上了磷酸基團(tuán)，為斷裂作好準(zhǔn)備。消耗兩個ATP。二.糖酵解的過程第一階段碳鏈不變，但9二.糖酵解的過程第二階段第四步：1,6-二磷酸果糖的裂解（醛縮酶）

1個己糖分裂成2個丙糖——丙酮糖和丙醛糖，它們?yōu)橥之悩?gòu)體。二.糖酵解的過程第二階段第四步：1,6-二磷酸果糖的10二.糖酵解的過程第二階段第五步：磷酸丙糖的同分異構(gòu)化（磷酸丙糖異構(gòu)酶）1分子二磷酸已糖裂解成2分子3-磷酸甘油醛。二.糖酵解的過程第二階段第五步：磷酸丙糖的同分異構(gòu)化11二.糖酵解的過程第三階段第六步：3-磷酸甘油醛氧化(三磷酸甘油醛脫氫酶)糖酵解過程中第一次產(chǎn)生高能磷酸鍵，并且產(chǎn)生了還原劑NADH。催化此反應(yīng)的酶是巰基酶，所以它可被碘乙酸(ICH2COOH)不可逆地抑制。故碘乙酸能抑制糖酵解。

二.糖酵解的過程第三階段第六步：3-磷酸甘油醛氧化(12二.糖酵解的過程第三階段第七步：3-磷酸甘油酸和ATP的生成（三磷酸甘油激酶）糖酵解過程中第一次產(chǎn)生ATP。

二.糖酵解的過程第三階段第七步：3-磷酸甘油酸和AT13二.糖酵解的過程第三階段醛氧化成羧酸NAD+還原成NADH糖酵解中第一次產(chǎn)生ATP二.糖酵解的過程第三階段醛氧化成羧酸NAD+還原成N14二.糖酵解的過程第四階段第八步：3-磷酸甘油酸異構(gòu)（磷酸甘油酸變位酶）Mg2+二.糖酵解的過程第四階段第八步：3-磷酸甘油酸異構(gòu)（15二.糖酵解的過程第四階段第九步：PEP的生成（烯醇化酶）

這一步其實(shí)是分子內(nèi)的氧化還原，使分子中的能量重新分布，使能量集中，第二次產(chǎn)生了高能磷酸鍵。Mg2+二.糖酵解的過程第四階段第九步：PEP的生成（烯醇化16二.糖酵解的過程第四階段第十步：丙酮酸的生成糖酵解過程中第二次產(chǎn)生ATP。

Mg2+或K+二.糖酵解的過程第四階段第十步：丙酮酸的生成糖酵解過17三.糖酵解的能量計算要點(diǎn)：4.定位：細(xì)胞質(zhì)5.意義：產(chǎn)生少許能量，產(chǎn)生一些中簡產(chǎn)物如，丙酮酸和甘油等6.底物水平的磷酸化

三.糖酵解的能量計算要點(diǎn)：4.定位：細(xì)胞質(zhì)5.意義：18丙酮酸無氧降解丙酮酸無氧降解19有兩種發(fā)酵：酒精發(fā)酵、乳酸發(fā)酵1、酒精發(fā)酵：由葡萄糖→乙醇的過程有兩種發(fā)酵：酒精發(fā)酵、乳酸發(fā)酵1、酒精發(fā)酵：由葡萄糖→乙202、在無氧或相對缺氧時——乳酸發(fā)酵乳酸發(fā)酵：由葡萄糖→乳酸的過程乳酸脫氫酶在動物體內(nèi)有5種同工酶：H4、H3M、H2M2、HM3、M4

2、在無氧或相對缺氧時——乳酸發(fā)酵乳酸發(fā)酵：由葡萄糖21三羧酸循環(huán)TCA循環(huán)三羧酸循環(huán)TCA循環(huán)22幾個概念FAD:黃素腺嘌呤二核苷酸,是糖代謝三羧酸循環(huán)中的一種重要黃素輔基。FAD是一種比NAD和NADP更強(qiáng)的氧化劑

幾個概念FAD:黃素腺嘌呤二核苷酸,是糖代謝三羧酸23在有氧條件下，丙酮酸氧化脫羧形成乙酰CoA，后者可進(jìn)入三羧酸循環(huán)徹底氧化。一、丙酮酸氧化脫羧丙酮酸的氧化脫羧的部位：線粒體在有氧條件下，丙酮酸氧化脫羧形成乙酰CoA，后者可24Step1.乙酰CoA與草酰乙酸縮合成檸檬酸1.化學(xué)反應(yīng)過程二、TCA循環(huán)Step1.乙酰CoA與草酰乙酸縮合成檸檬酸1.化學(xué)反應(yīng)25Step1.乙酰CoA與草酰乙酸縮合成檸檬酸

反應(yīng)的能量由乙酰CoA的高能硫酯鍵提供，所以使反應(yīng)不可逆。此為醇醛縮合反應(yīng)，先縮合成檸檬酰CoA，然后水解。這步反應(yīng)由C4→C6。1.化學(xué)反應(yīng)過程二、TCA循環(huán)Step1.乙酰CoA與草酰乙酸縮合成檸檬酸反應(yīng)26Step2.檸檬酸異構(gòu)化成異檸檬酸1.化學(xué)反應(yīng)過程Iron-sulfur(red),cysteines(yellow)andisocitrate(white)二、TCA循環(huán)Step2.檸檬酸異構(gòu)化成異檸檬酸1.化學(xué)反應(yīng)過程Ir27Step3.異檸檬酸氧化脫羧1.化學(xué)反應(yīng)過程二、TCA循環(huán)Step3.異檸檬酸氧化脫羧1.化學(xué)反應(yīng)過程二、TCA28

a-酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體與丙酮酸脫氫酶復(fù)合體非常相似，也包含三種酶、五六種輔因子。Step4.

a-酮戊二酸氧化脫羧1.化學(xué)反應(yīng)過程二、TCA循環(huán)a-酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體與丙酮酸脫氫酶復(fù)合體非29這階段合成了1分子高能磷酸化合物GTPStep5.由琥珀酰CoA生成高能磷酸鍵1.化學(xué)反應(yīng)過程Malonate(丙二酸)isastrongcompetitiveinhibitor二、TCA循環(huán)這階段合成了1分子高能磷酸化合物GTPStep5.由琥珀30Step6.琥珀酸氧化成延胡索酸這一階段的反應(yīng)為C4的變化；產(chǎn)生1分子FADH2、1分子NADH。1.化學(xué)反應(yīng)過程二、TCA循環(huán)Step6.琥珀酸氧化成延胡索酸這一階段的反應(yīng)為C4的變31這階段需要經(jīng)歷三步反應(yīng)——脫氫、加水、脫氫Step7.延胡索酸至蘋果酸這一階段的反應(yīng)為C4的變化；產(chǎn)生1分子FADH2、1分子NADH。1.化學(xué)反應(yīng)過程二、TCA循環(huán)這階段需要經(jīng)歷三步反應(yīng)——脫氫、加水、脫氫Step7.32Step8.蘋果酸至草酰乙酸（再生）1.化學(xué)反應(yīng)過程Oxaloacetateisregenerated!二、TCA循環(huán)Step8.蘋果酸至草酰乙酸（再生）1.化學(xué)反應(yīng)過程O33每經(jīng)歷一次TCA循環(huán)

有2個碳原子通過乙酰CoA進(jìn)入循環(huán)，以后有2個碳原子通過脫羧反應(yīng)離開循環(huán)。有4對氫原子通過脫氫反應(yīng)離開循環(huán)，其中3對由NADH攜帶，1對由FADH2攜帶。產(chǎn)生1分子高能磷酸化合物GTP，通過它可生成1分子ATP。

消耗2分子水，分別用于合成檸檬酸（水解檸檬酰CoA）和延胡索酸的加水。2.TCA循環(huán)的總反應(yīng)二、TCA循環(huán)每經(jīng)歷一次TCA循環(huán)2.TCA循環(huán)的總反應(yīng)二、TCA循環(huán)34

由TCA循環(huán)產(chǎn)生的NADH和FADH2必須經(jīng)呼吸鏈將電子交給O2，才能回復(fù)成氧化態(tài)，再去接受TCA循環(huán)脫下的氫。產(chǎn)物NADH和FADH2的去路:

所以，TCA循環(huán)需要在有氧的條件下進(jìn)行。否則NADH和FADH2攜帶的H無法交給氧，即呼吸鏈氧化磷酸化無法進(jìn)行，NAD+及FAD不能被再生，使TCA循環(huán)中的脫氫反應(yīng)因缺乏氫的受體而無法進(jìn)行。2.TCA循環(huán)的總反應(yīng)二、TCA循環(huán)由TCA循環(huán)產(chǎn)生的NADH和FADH2必須經(jīng)呼吸鏈將35

乙酰CoA通過TCA循環(huán)脫下的氫由NADH及FADH2經(jīng)呼吸鏈傳遞給O2，由此而形成大量ATP碳源乙酰CoA→

2CO2能量1GTP→1ATP共12ATP3NADH→3ATP×3=9ATP1FADH2→2ATP×1=2ATP

由乙酰CoA氧化產(chǎn)生的ATP中，只有1/12來自底物水平的磷酸化，其余都是由氧化磷酸化間接產(chǎn)生3.能量的化學(xué)計量二、TCA循環(huán)乙酰CoA通過TCA循環(huán)脫下的氫由NADH及FADH36碳源丙酮酸→乙酰CoA+CO2→

3CO2能量丙酮酸氧化脫羧：1NADH→3ATP共15ATPTCA循環(huán)：12ATP3.能量的化學(xué)計量二、TCA循環(huán)碳源丙酮酸→乙酰CoA+CO2→

3CO2能37碳源葡萄糖→2丙酮酸→

6CO2能量葡萄糖有氧酵解：2ATP+2NADH→8ATP共38ATP丙酮酸有氧氧化：15×2=30ATP葡萄糖徹底氧化經(jīng)由的途徑：EMP途徑、丙酮酸氧化脫羧、TCA循環(huán)、呼吸鏈氧化磷酸化。對于原核生物：3.能量的化學(xué)計量二、TCA循環(huán)碳源葡萄糖→2丙酮酸→

6CO2能量葡萄糖有氧酵381.為生物體提供能量，是體內(nèi)主要產(chǎn)生ATP的途徑

；2.循環(huán)中的中間物為生物合成提供原料；如草酰乙酸、a-酮戊二酸可轉(zhuǎn)變?yōu)榘被?，琥珀酰CoA可用于合成葉綠素及血紅素分子中的卟啉。3.糖類、蛋白質(zhì)、脂類、核酸等代謝的樞紐。5.TCA循環(huán)的生物學(xué)意義二、TCA循環(huán)1.為生物體提供能量，是體內(nèi)主要產(chǎn)生ATP的途徑

；2.39回補(bǔ)反應(yīng)當(dāng)TCL循環(huán)的中間代謝物缺失時，起補(bǔ)充作用回補(bǔ)反應(yīng)當(dāng)TCL循環(huán)的中間代謝物缺失時，起40糖酵解途徑EMP糖酵解途徑EMP41幾個概念NAD*：煙酰胺腺嘌呤二核苷酸簡稱：輔酶Ⅰ；是一種轉(zhuǎn)遞質(zhì)子（更準(zhǔn)確來說是氫離子）的輔酶。NADH:煙酰胺腺嘌呤二核苷酸，還原態(tài)，還原型輔酶Ⅰ。幾個概念NAD*：煙酰胺腺嘌呤二核苷酸42糖酵解glycolysisLouisPasteurinhislaboratory糖酵解LouisPasteurinhislabora43一.糖酵解的概念指葡萄糖通過一系列步驟，降解成三碳化合物（丙酮酸）的過程。糖酵解途徑又稱EMP途徑(Embden-MeyerhofParnaspathway)

定義一.糖酵解的概念指葡萄糖通過一系列步驟，降解成44二.糖酵解的過程第一步：葡萄糖的磷酸化（己糖激酶）第一階段二.糖酵解的過程第一步：葡萄糖的磷酸化（己糖激酶）第45二.糖酵解的過程二.糖酵解的過程46二.糖酵解的過程第二步：6-磷酸果糖的生成（磷酸己糖異構(gòu)酶）第一階段二.糖酵解的過程第二步：6-磷酸果糖的生成（磷酸己糖異47二.糖酵解的過程第三步：1,6-二磷酸果糖的生成磷酸果糖激酶(PFK)第一階段

磷酸果糖激酶(PFK)是EMP途徑的關(guān)鍵酶，其活性大小控制著整個途徑的進(jìn)程。二.糖酵解的過程第三步：1,6-二磷酸果糖的生成48二.糖酵解的過程第一階段碳鏈不變，但兩頭接上了磷酸基團(tuán)，為斷裂作好準(zhǔn)備。消耗兩個ATP。二.糖酵解的過程第一階段碳鏈不變，但49二.糖酵解的過程第二階段第四步：1,6-二磷酸果糖的裂解（醛縮酶）

1個己糖分裂成2個丙糖——丙酮糖和丙醛糖，它們?yōu)橥之悩?gòu)體。二.糖酵解的過程第二階段第四步：1,6-二磷酸果糖的50二.糖酵解的過程第二階段第五步：磷酸丙糖的同分異構(gòu)化（磷酸丙糖異構(gòu)酶）1分子二磷酸已糖裂解成2分子3-磷酸甘油醛。二.糖酵解的過程第二階段第五步：磷酸丙糖的同分異構(gòu)化51二.糖酵解的過程第三階段第六步：3-磷酸甘油醛氧化(三磷酸甘油醛脫氫酶)糖酵解過程中第一次產(chǎn)生高能磷酸鍵，并且產(chǎn)生了還原劑NADH。催化此反應(yīng)的酶是巰基酶，所以它可被碘乙酸(ICH2COOH)不可逆地抑制。故碘乙酸能抑制糖酵解。

二.糖酵解的過程第三階段第六步：3-磷酸甘油醛氧化(52二.糖酵解的過程第三階段第七步：3-磷酸甘油酸和ATP的生成（三磷酸甘油激酶）糖酵解過程中第一次產(chǎn)生ATP。

二.糖酵解的過程第三階段第七步：3-磷酸甘油酸和AT53二.糖酵解的過程第三階段醛氧化成羧酸NAD+還原成NADH糖酵解中第一次產(chǎn)生ATP二.糖酵解的過程第三階段醛氧化成羧酸NAD+還原成N54二.糖酵解的過程第四階段第八步：3-磷酸甘油酸異構(gòu)（磷酸甘油酸變位酶）Mg2+二.糖酵解的過程第四階段第八步：3-磷酸甘油酸異構(gòu)（55二.糖酵解的過程第四階段第九步：PEP的生成（烯醇化酶）

這一步其實(shí)是分子內(nèi)的氧化還原，使分子中的能量重新分布，使能量集中，第二次產(chǎn)生了高能磷酸鍵。Mg2+二.糖酵解的過程第四階段第九步：PEP的生成（烯醇化56二.糖酵解的過程第四階段第十步：丙酮酸的生成糖酵解過程中第二次產(chǎn)生ATP。

Mg2+或K+二.糖酵解的過程第四階段第十步：丙酮酸的生成糖酵解過57三.糖酵解的能量計算要點(diǎn)：4.定位：細(xì)胞質(zhì)5.意義：產(chǎn)生少許能量，產(chǎn)生一些中簡產(chǎn)物如，丙酮酸和甘油等6.底物水平的磷酸化

三.糖酵解的能量計算要點(diǎn)：4.定位：細(xì)胞質(zhì)5.意義：58丙酮酸無氧降解丙酮酸無氧降解59有兩種發(fā)酵：酒精發(fā)酵、乳酸發(fā)酵1、酒精發(fā)酵：由葡萄糖→乙醇的過程有兩種發(fā)酵：酒精發(fā)酵、乳酸發(fā)酵1、酒精發(fā)酵：由葡萄糖→乙602、在無氧或相對缺氧時——乳酸發(fā)酵乳酸發(fā)酵：由葡萄糖→乳酸的過程乳酸脫氫酶在動物體內(nèi)有5種同工酶：H4、H3M、H2M2、HM3、M4

2、在無氧或相對缺氧時——乳酸發(fā)酵乳酸發(fā)酵：由葡萄糖61三羧酸循環(huán)TCA循環(huán)三羧酸循環(huán)TCA循環(huán)62幾個概念FAD:黃素腺嘌呤二核苷酸,是糖代謝三羧酸循環(huán)中的一種重要黃素輔基。FAD是一種比NAD和NADP更強(qiáng)的氧化劑

幾個概念FAD:黃素腺嘌呤二核苷酸,是糖代謝三羧酸63在有氧條件下，丙酮酸氧化脫羧形成乙酰CoA，后者可進(jìn)入三羧酸循環(huán)徹底氧化。一、丙酮酸氧化脫羧丙酮酸的氧化脫羧的部位：線粒體在有氧條件下，丙酮酸氧化脫羧形成乙酰CoA，后者可64Step1.乙酰CoA與草酰乙酸縮合成檸檬酸1.化學(xué)反應(yīng)過程二、TCA循環(huán)Step1.乙酰CoA與草酰乙酸縮合成檸檬酸1.化學(xué)反應(yīng)65Step1.乙酰CoA與草酰乙酸縮合成檸檬酸

反應(yīng)的能量由乙酰CoA的高能硫酯鍵提供，所以使反應(yīng)不可逆。此為醇醛縮合反應(yīng)，先縮合成檸檬酰CoA，然后水解。這步反應(yīng)由C4→C6。1.化學(xué)反應(yīng)過程二、TCA循環(huán)Step1.乙酰CoA與草酰乙酸縮合成檸檬酸反應(yīng)66Step2.檸檬酸異構(gòu)化成異檸檬酸1.化學(xué)反應(yīng)過程Iron-sulfur(red),cysteines(yellow)andisocitrate(white)二、TCA循環(huán)Step2.檸檬酸異構(gòu)化成異檸檬酸1.化學(xué)反應(yīng)過程Ir67Step3.異檸檬酸氧化脫羧1.化學(xué)反應(yīng)過程二、TCA循環(huán)Step3.異檸檬酸氧化脫羧1.化學(xué)反應(yīng)過程二、TCA68

a-酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體與丙酮酸脫氫酶復(fù)合體非常相似，也包含三種酶、五六種輔因子。Step4.

a-酮戊二酸氧化脫羧1.化學(xué)反應(yīng)過程二、TCA循環(huán)a-酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體與丙酮酸脫氫酶復(fù)合體非69這階段合成了1分子高能磷酸化合物GTPStep5.由琥珀酰CoA生成高能磷酸鍵1.化學(xué)反應(yīng)過程Malonate(丙二酸)isastrongcompetitiveinhibitor二、TCA循環(huán)這階段合成了1分子高能磷酸化合物GTPStep5.由琥珀70Step6.琥珀酸氧化成延胡索酸這一階段的反應(yīng)為C4的變化；產(chǎn)生1分子FADH2、1分子NADH。1.化學(xué)反應(yīng)過程二、TCA循環(huán)Step6.琥珀酸氧化成延胡索酸這一階段的反應(yīng)為C4的變71這階段需要經(jīng)歷三步反應(yīng)——脫氫、加水、脫氫Step7.延胡索酸至蘋果酸這一階段的反應(yīng)為C4的變化；產(chǎn)生1分子FADH2、1分子NADH。1.化學(xué)反應(yīng)過程二、TCA循環(huán)這階段需要經(jīng)歷三步反應(yīng)——脫氫、加水、脫氫Step7.72Step8.蘋果酸至草酰乙酸（再生）1.化學(xué)反應(yīng)過程Oxaloacetateisregenerated!二、TCA循環(huán)Step8.蘋果酸至草酰乙酸（再生）1.化學(xué)反應(yīng)過程O73每經(jīng)歷一次TCA循環(huán)

有2個碳原子通過乙酰CoA進(jìn)入循環(huán)，以后有2個碳原子通過脫羧反應(yīng)離開循環(huán)。有4對氫原子通過脫氫反應(yīng)離開循環(huán)，其中3對由NADH攜帶，1對由FADH2攜帶。產(chǎn)生1分子高能磷酸化合物GTP，通過它可生成1分子ATP。

消耗2分子水，分別用于合成檸檬酸（水解檸檬酰CoA）和延胡索酸的加水。2.TCA循環(huán)的總反應(yīng)二、TCA循環(huán)每經(jīng)歷一次TCA循環(huán)2.TCA循環(huán)的總反應(yīng)二、TCA循環(huán)74

由TCA循環(huán)產(chǎn)生的NADH和FADH2必須經(jīng)呼吸鏈將電子交給O2，才能回復(fù)成氧化態(tài)，再去接受TCA循環(huán)脫下的氫。產(chǎn)物NADH和FADH2的去路:

所以，TCA循環(huán)需要在有氧的條件下進(jìn)行。否則NADH和FADH2攜帶的H無法交給氧，即呼吸鏈氧化磷酸化無法進(jìn)行，NAD+