糖的有氧氧化

20～20年第學期教師學時授課教案學科系：醫(yī)學院授課教師：課題糖有氧氧化課型理論授學時間授課班級重要教學內(nèi)容1.糖有氧氧化的反映過程2.三羧酸循環(huán)的特點3.糖有氧氧化的生理意義教學目的1.掌握糖有氧氧化的概念及生理意義2.熟悉糖有氧氧化的反映過程3.學會從機體從整體水平調(diào)節(jié)血糖水平的機制4.含有運用糖代謝知識解釋血糖水平異常的能力教學重點1.糖有氧氧化的概念及生理意義2.糖有氧氧化的反映過程3.三羧酸循環(huán)的特點教學難點糖有氧氧化的反映過程課外作業(yè)名詞解釋：糖的有氧氧化問答：簡述糖酵解和有氧氧化概念，比較糖酵解和有氧氧化？備注專業(yè)：臨床科目：生物化學教研室主任簽字：學科系系辦主任簽字：年月日年月日第六章糖代謝第二節(jié)糖的有氧氧化葡萄糖或糖原在有氧條件下徹底氧化成CO2和H2O并釋放大量能量的過程稱為糖的有氧氧化（aerobicoxidation）。有氧氧化是糖分解代謝的重要方式。一、有氧氧化的反映過程糖的有氧氧化可分為三個階段：第一階段為葡萄糖或糖原在胞質(zhì)中，經(jīng)糖酵解途徑轉(zhuǎn)變成丙酮酸；第二階段是丙酮酸進入線粒體，氧化脫羧生成乙酰CoA；第三階段是乙酰CoA進入三羧酸循環(huán)，徹底氧化為CO2和H2O。1.糖酵解途徑此階段與糖酵解生成丙酸的反映過程基本相似。所不同的是，在有氧條件下，3-磷酸甘油醛氧化產(chǎn)生的NADH+H+不再用于將丙酸還原成乳酸，而是進人線粒體，氧化生成H2O，并釋放能量。2.丙酮酸氧化脫羧生成乙酰CoA糖酵解途徑生成的丙酮酸由胞質(zhì)進入線粒體，在丙酮酸脫氫酶復合體的催化下，進行氧化脫羧反映，并與輔酶A結(jié)合生成乙酰CoA。此為不可逆反映。丙酮酸脫氫酶復合體由三種酶蛋白和五種輔助因子構(gòu)成(表6-1)。該復合體的五種輔助因子均含有維生素，當這些維生素缺少時可造成糖代謝障礙。3.乙酰CoA進入三羧酸循環(huán)三羧酸循環(huán)（tricarboxylicacidcyele，TCA循環(huán)）亦稱檸檬酸循環(huán)，是指由乙酰CoA與草酰乙酸縮合成含有3個羧基的檸橡酸開始，通過一系列的反映，重新生成草酰乙酸的循環(huán)過程。由于三羧酸循環(huán)的學說是由Krebs正式提出，故此環(huán)又稱Krebs循環(huán)。反映過程以下：(1)乙酰CoA與草酰乙酸縮合成檸檬酸：在檸檬酸合酶催化下，1分子乙酰CoA與1分子草酰乙酸縮合成檸檬酸，釋放出1分子軸酶A?？s合反映所需能量來自乙酰CoA的高能硫酯鍵，此為不可逆反映。(2)異檸檬酸的生成:在順烏頭酸的催化下，檸檬酸脫水生成順烏頭酸，后者再加水生成異檸檬酸。(3)異檸檬酸氧化脫羧生成α-酮戊二酸：在異檸檬酸脫氫酶催化下，異檸檬酸脫氫、脫羧生成α-酮戊二酸，脫下的氫由NAD+接受，生成NADH+H+，反映不可逆。這是三羧酸循環(huán)過程中的第一次氧化脫羧反映。（4）a-酮戊二酸氧化脫羧生成琥珀酰CoA：a-酮成二酸在a-酮成二酸脫氫酶復合體催化下氧化脫羧生成含高能硫酯鍵的琥珀酰CoA。其反映過程與丙酮酸氧化脫羧反映相似，反映不可逆。這是三羧酸循環(huán)反映中的第二次氧化脫發(fā)反映。(5)琥珀酰CoA生成琥珀酸：琥珀酰CoA在琥珀酰CoA合成酶催化下，其高能硫酯鍵水解釋放出輔酶A，能量轉(zhuǎn)移給GDP生成GTP，后者再將其高能磷酸基轉(zhuǎn)移給ADP使之生成ATP，瑰珀酰CoA生成琥珀酸。這是三酸循環(huán)中唯始終接生成高能磷酸鍵的反映，屬于底物水平磷酸化(6)延胡索酸的生成：琥珀酸在琥珀酸脫氫酶的催化下，脫氫生成延胡索酸，脫下的氫由輔基FAD接受。(7)蘋果酸的生成：在延胡索酸酶的催化下，延胡索酸加水生成蘋果酸。(8)草酰乙酸的再生成：蘋果酸在蘋果酸脫氫酶催化下，脫氫生成草酰乙酸，脫下的氫由其輔酶NAD+接受。再生的草酰乙酸進入下一次循環(huán)。三羧酸循環(huán)的過程（圖6-3）。圖6-3三羧酸循環(huán)二、三羧酸循環(huán)的特點1.三羧酸循環(huán)是在有氧條件下進行的不可逆反映檸檬酸合酶、異檸檬酸脫氫酶、a-酮戊二酸脫氫酶復合體催化的反映均為不可逆反映，這3種酶是三酸循環(huán)的核心酶。2.三羧酸循環(huán)是機體重要的產(chǎn)能途徑1分子乙酰CoA在三羧酸循環(huán)中每循環(huán)一次，有4次脫氫反映，2次脫羧反映，共生成3分子NADH+H+和1分子FADH2。這些氫進入呼吸鏈氧化，NADH+H+的氫傳遞給氧時，可生成2.5分子ATP；FADH2的氫傳遞給氧時，可生成1.5分子ATP，加上底物水平磷酸化，共生成10分子ATP。3.三羧酸循環(huán)中間物質(zhì)需要不停補充理論上三羧酸循環(huán)的中間產(chǎn)物不被消耗，但由于體內(nèi)各代謝途徑是互相聯(lián)系的，有些中間產(chǎn)物經(jīng)常脫離循環(huán)進入其它代謝途徑，如草酰乙酸可轉(zhuǎn)變?yōu)樘於彼?、?酮戊二酸可轉(zhuǎn)變?yōu)楣劝彼岬?，故該循環(huán)的中間產(chǎn)物需要不停補充。最常見的補充方式是丙酮酸羧化生成草酰乙酸。反映式以下:三、糖有氧氧化的生理意義1.糖的有氧氧化是機體獲得能量的重要方式1mol葡萄糖經(jīng)有氧氧化可凈生成30(或32)molATP（表6-2）。2.三羧酸循環(huán)是糖、脂肪、蛋白質(zhì)在體內(nèi)徹底氧化的共同途徑糖、脂肪和蛋白質(zhì)在體內(nèi)氧化后均可生成乙酰CoA，進入三羧酸循環(huán)的乙酰CoA完全氧化分解為CO2和H20，并釋放大量能量以滿足機體需要。因此三羧酸循