糖代謝-糖的分解代謝(生物化學課件)

糖酵解的主要過程、關鍵酶和生理意義延遲符號一、體內糖、脂肪、蛋白質分解代謝的聯(lián)系點糖原脂肪蛋白質葡萄糖脂肪酸甘油氨基酸乙酰CoATCA第一節(jié)概述二、學習物質代謝主要從以下五個方面掌握原料和產物亞細胞定位關鍵酶及其步驟與能量相關的反應特殊的樞紐物質一條主線：生命的化學一個中心：化學的生命

三、糖的生理功能1.

氧化供能如糖可提供合成某些氨基酸、脂肪、膽固醇、核苷等物質的原料。3.作為機體組織細胞的組成成分這是糖的主要功能，每天體內所需能量的50%-70%來自糖的分解。2.

提供合成體內其他物質的原料如糖是糖蛋白、蛋白聚糖、糖脂等的組成成分。四、糖代謝概況NADPH+H+葡萄糖淀粉消化與吸收糖酵解途徑丙酮酸磷酸戊糖途徑核糖糖原合成糖原

有氧無氧乳酸H20+CO2

ATP糖原分解糖的有氧氧化糖的無氧氧化（糖酵解）乳酸、氨基酸、甘油

糖異生

第二節(jié)

糖的無氧分解（無氧氧化、糖酵解）糖酵解：在無氧或缺氧情況下，由葡萄糖或糖原生成乳酸的過程稱為糖酵解。糖酵解途徑：糖酵解的第一階段，由葡萄糖或糖原分解為丙酮酸的過程稱為糖酵解途徑。一、糖酵解的概念二、糖酵解的反應過程

全過程在細胞液中進行，反應分兩個階段：第一階段

第二階段由葡萄糖分解成丙酮酸(pyruvate)，稱之為糖酵解途徑(glycolyticpathway)。由丙酮酸轉變成乳酸。1.葡萄糖磷酸化為6-磷酸葡萄糖

ATPADPMg2+己糖激酶OCH2HOHOHOHHOHHOHHH葡萄糖OHOHOHHOHHOHHOCH2H6-磷酸葡萄糖PP（一）葡萄糖分解成丙酮酸GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP2×1,3-二磷酸甘油酸2×3-磷酸甘油酸2×2-磷酸甘油酸2×丙酮酸磷酸二羥丙酮3-磷酸甘油醛2NAD+2NADH+H+2ADP2ATP2ADP2ATP2×磷酸烯醇式丙酮酸注意：

（4）磷酸化后的葡萄糖不能透過細胞膜而逸出細胞

（1）己糖激酶催化，I-IV型，肝細胞中為IV型，又稱葡萄糖激酶區(qū)別：ⅠⅡⅢ型Km值小，親和力大，特異性弱；IV型Km值大，親

和力小、特異性強 意義：濃度較低時，肝細胞不能利用Glc，主要來維持血糖濃度

（3）不可逆、為關鍵酶（限速酶），受激素調控

（2）激酶（-ATP,Mg2+）磷酸己糖異構酶HOHHOHOHHHOHHCH2O6-磷酸葡萄糖OPP

HOHHOHOHHOCH2OHCH2O6-磷酸果糖OPPGluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP2×1,3-二磷酸甘油酸2×3-磷酸甘油酸2×2-磷酸甘油酸2×丙酮酸磷酸二羥丙酮3-磷酸甘油醛2NAD+2NADH+H+2ADP2ATP2ADP2ATP2×磷酸烯醇式丙酮酸3.6-磷酸果糖轉變?yōu)?,6-雙磷酸果糖

ATPADPMg2+6-磷酸果糖激酶-1HOHHOHOHHOCH2

CH2O1、6-二磷酸果糖OOPP

HOHHOHOHHOCH2OHCH2O6-磷酸果糖OP

GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP2×1,3-二磷酸甘油酸2×3-磷酸甘油酸2×2-磷酸甘油酸2×丙酮酸磷酸二羥丙酮3-磷酸甘油醛2NAD+2NADH+H+2ADP2ATP2ADP2ATP2×磷酸烯醇式丙酮酸4.磷酸己糖裂解成2個磷酸丙糖+

醛縮酶HO1,6-二磷酸果糖CCCCCH2OCH2OOHOHOHHHPPPP磷酸二羥丙酮CCH2OHCH2OOPP3-磷酸甘油醛CHOHCH2OCHOPPGluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP2×1,3-二磷酸甘油酸2×3-磷酸甘油酸2×2-磷酸甘油酸2×丙酮酸磷酸二羥丙酮3-磷酸甘油醛2NAD+2NADH+H+2ADP2ATP2ADP2ATP2×磷酸烯醇式丙酮酸5.磷酸丙糖的同分異構化磷酸丙糖異構酶磷酸二羥丙酮CCH2OHCH2OOPP3-磷酸甘油醛CHOHCH2OCHOPPGluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP2×1,3-二磷酸甘油酸2×3-磷酸甘油酸2×2-磷酸甘油酸2×丙酮酸磷酸二羥丙酮3-磷酸甘油醛2NAD+2NADH+H+2ADP2ATP2ADP2ATP2×磷酸烯醇式丙酮酸6.3-磷酸甘油醛氧化為1,3-二磷酸甘油酸Pi、

NAD+NADH+H+3-磷酸甘油醛脫氫酶3-磷酸甘油醛CHOHCH2OCHOPP1,3-二磷酸甘油酸CHOHCH2OCO=O

PPGluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP2×1,3-二磷酸甘油酸2×3-磷酸甘油酸2×2-磷酸甘油酸2×丙酮酸磷酸二羥丙酮3-磷酸甘油醛2NAD+2NADH+H+2ADP2ATP2ADP2ATP2×磷酸烯醇式丙酮酸7.1,3-二磷酸甘油酸轉變?yōu)?-磷酸甘油酸ADPATP磷酸甘油酸激酶1,3-二磷酸甘油酸CHOHCH2OCO=OPP3-磷酸甘油酸CHOHCH2OCOOH

P

GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP2×1,3-二磷酸甘油酸2×3-磷酸甘油酸2×2-磷酸甘油酸2×丙酮酸磷酸二羥丙酮3-磷酸甘油醛2NAD+2NADH+H+2ADP2ATP2ADP2ATP2×磷酸烯醇式丙酮酸8.3-磷酸甘油酸轉變?yōu)?-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸CHOHCH2OCOOH

P

3-磷酸甘油酸CHOHCH2OCOOH

P

磷酸甘油酸變位酶2×GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP2×1,3-二磷酸甘油酸2×3-磷酸甘油酸2×2-磷酸甘油酸2×丙酮酸磷酸二羥丙酮3-磷酸甘油醛2NAD+2NADH+H+2ADP2ATP2ADP2ATP2×磷酸烯醇式丙酮酸9.2-磷酸甘油酸轉變?yōu)榱姿嵯┐际奖嵯┐蓟?-磷酸甘油酸CHOHCH2OCOOH

P

磷酸烯醇式丙酮酸+H2OCCH2OCOOH

PGluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP2×1,3-二磷酸甘油酸2×3-磷酸甘油酸2×2-磷酸甘油酸2×丙酮酸磷酸二羥丙酮3-磷酸甘油醛2NAD+2NADH+H+2ADP2ATP2ADP2ATP2×磷酸烯醇式丙酮酸10.磷酸烯醇式丙酮酸轉變成丙酮酸ADPATPK+Mg+丙酮酸激酶C=OCH3丙酮酸COOH

CCH2OCOOH

P磷酸烯醇式丙酮酸GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP2×1,3-二磷酸甘油酸2×3-磷酸甘油酸2×2-磷酸甘油酸2×丙酮酸磷酸二羥丙酮3-磷酸甘油醛2NAD+2NADH+H+2ADP2ATP2ADP2ATP2×磷酸烯醇式丙酮酸乳酸脫氫酶（LDH）NADH+H+NAD+C=OCH3丙酮酸COOH

CHOHCH3乳酸COOH

（二）丙酮酸轉變成乳酸2×2×葡萄糖6-磷酸果糖

磷酸二羥丙酮3-磷酸甘油醛2×2-磷酸甘油酸2×丙酮酸6-磷酸葡萄糖ADPATP1,6-二磷酸果糖ADPATP2×1,3-二磷酸甘油酸2×Pi2×NADH+2H+2×NAD+2×3-磷酸甘油酸2×ADP2×ATP2×磷酸烯醇式丙酮酸2×H2O2×烯醇式丙酮酸2×ADP2×ATP2×乳酸糖酵解的反應過程葡萄糖6-磷酸果糖

磷酸二羥丙酮3-磷酸甘油醛2×丙酮酸6-磷酸葡萄糖ADPATP1,6-二磷酸果糖ADPATP2×1,3-二磷酸甘油酸2×Pi2×NADH+2H+2×NAD+2×3-磷酸甘油酸2×ADP2×ATP2×磷酸烯醇式丙酮酸2×H2O2×烯醇式丙酮酸2×ADP2×ATP2乙醛丙酮酸脫羧酶2乙醇2CO22×2-磷酸甘油酸葡萄糖轉變?yōu)橐掖颊n堂活動為什么劇烈運動后，肌肉常有酸疼的感覺？1.亞細胞定位：胞漿2.三步不可逆的反應：己糖激酶、6-磷酸果糖激酶-1、丙酮酸激酶（三個關鍵酶）3.產能：數(shù)量：2*2-2=2個ATP（從Glc開始）

2*2-1=3個ATP（從糖原開始）方式：底物水平磷酸化

4.不需氧5.終產物：乳酸

GG-6-PATPADP己糖激酶ATPADPF-6-PF-1,6-2P磷酸果糖激酶-1ADPATPPEP丙酮酸丙酮酸激酶四、糖酵解的生理意義

（供能）1.糖酵解是機體在缺氧情況下供應能量的重要方式。生理性缺氧情況：如重役、肌肉劇烈運動病理性缺氧情況：呼吸或循環(huán)機能障礙、嚴重貧血或失血等2.糖酵解是某些細胞在氧供應正常情況下的重要供能途徑。①無線粒體的細胞，如：紅細胞②代謝活躍的細胞，如：如視網膜、睪丸、白細胞、骨髓細胞、腫瘤細胞等，即使在有氧條件下仍以糖酵解為其主要功能方式。運動員在進行不同項目運動時，機體的供能方式

注：摘自2001年高考理科綜合試卷第I卷第2題。糖有氧氧化的基本過程、關鍵酶和生理意義延遲符號C6H12O6+6O26CO2+6H2O+36/38ATP返回糖的有氧氧化(aerobicoxidation)指在機體氧供充足時，葡萄糖徹底氧化成H2O和CO2，并釋放出能量的過程。是機體主要供能方式。*部位：胞液及線粒體

一、

概念

第一階段：糖酵解途徑（胞液）

第二階段：丙酮酸氧化脫羧（線粒體）第三階段：三羧酸循環(huán)和氧化磷酸化（線粒體）G（Gn）丙酮酸乙酰CoACO2

NADH+H+FADH2H2O[O]ATPADPTAC循環(huán)胞液線粒體二、糖有氧氧化的過程丙酮酸（一）糖酵解途徑（葡萄糖生成丙酮酸）在無氧或缺氧條件下，丙酮酸還原成乳酸，稱為無氧氧化，在有氧條件下，丙酮酸轉運入線粒體，進行有氧氧化。CO-SCoANAD+

NADH+H+

CO2

HSCoA

硫辛酸丙酮酸脫氫酶復合體（關鍵酶)TPP

FAD

CH3COOH

C=O

CH3丙酮酸乙酰CoA（二）丙酮酸氧化脫羧生成乙酰輔酶A丙脫酸脫氫酶（E1）：TPP二氫硫辛酸乙酰轉移酶（E2）：HSCoA、硫辛酸二氫硫辛酸脫氫酶（E3）：FAD、NAD+HSCoANAD+（三）三羧酸循環(huán)和氧化磷酸化又稱：檸檬酸循環(huán)（Citrateacidcycle）Krebs循環(huán)（Krebscycle）1、概念：由乙酰CoA與草酰乙酸縮合成檸檬酸開始，經反復脫氫、脫羧再生成草酰乙酸的過程稱為三羧酸循環(huán)。檸檬酸合成酶（關鍵酶)

2、三羧酸循環(huán)的反應過程

（1）檸檬酸的形成檸檬酸合成酶為關鍵酶。反應不可逆，但在胞液中的檸檬酸裂解酶作用下，可將檸檬酸裂解為草酰乙酸和乙酰輔酶。實際進入TAC的是乙酰基。順烏頭酸酶

順烏頭酸酶（2）異檸檬酸的形成

異檸檬酸脫氫酶（關鍵酶)

（3）第一次氧化脫羧異檸檬酸脫氫酶為關鍵酶，不可逆。第一次脫氫，可生成3分子ATP。第一次脫羧。

α-酮戊二酸脫氫酶復合體 （關鍵酶)

α-酮戊二酸脫氫酶復合體為關鍵酶，不可逆，類似丙酮酸脫氫酶復合體。第二次脫氫，可生成3分子ATP。第二次脫羧。產生高能硫酯鍵，為下一步底物水平磷酸化做準備。

琥珀酸硫激酶

（5）底物水平磷酸化琥珀酸硫激酶，可逆底物水平磷酸化，生成1分子ATP。是整個三羧酸循環(huán)過程中唯一一次底物水平磷酸化

琥珀酸脫氫酶第三次脫氫（FAD→FADH2，可生成2分子ATP）,可逆

延胡索酸酶

蘋果酸脫氫酶（8）蘋果酸脫氫生成草酰乙酸

第四次脫氫（NAD+→NADH+H+，生成3分子ATP），可逆TAC一周的特點：1次底物水平磷酸化；2次脫羧生成2分子CO2；3個不可逆反應；4次脫氫,生成3NADH和1FADH2三羧酸循環(huán)是糖、脂、蛋白質三大物質最終氧化的共同途徑。三羧酸循環(huán)是糖、脂、某些氨基酸代謝聯(lián)系和互變的樞紐。三羧酸循環(huán)是體內產生CO2和能量的主要機制之一。3、生理意義三、糖有氧氧化的特點1.細胞內定位：胞液、線粒體4.限速酶（7個）3.整個過程不可逆，是糖徹底氧化的途徑2.需氧參與5.生成38（36）分子ATP四、糖有氧氧化的生理意義1.糖有氧氧化的基本生理功能是氧化供能2.糖有氧氧化是體內三大營養(yǎng)物質代謝的總樞紐3.三羧酸循環(huán)是糖、脂肪和氨基酸在體內氧化分解的共同通路返回五、糖酵解與糖有氧氧化的比較

磷酸戊糖途徑的生理意義延遲符號

一、概念

磷酸戊糖途徑指6-磷酸葡萄糖經氧化反應首先生成5-磷酸核糖和NADPH，再經基團轉移反應生成6-磷酸果糖和3-磷酸甘油醛的反應過程。

其主要功能不是生成ATP，而是生成5-磷酸核糖和NADPH。又稱為“磷酸戊糖旁路”*細胞定位：胞液二、磷酸戊糖途徑的反應過程

第一階段磷酸戊糖的生成（氧化反應）第二階段基團轉移反應（非氧化反應）6-磷酸葡萄糖→5-磷酸核糖(2NADPH+CO2)5-磷酸核糖→6-磷酸果糖

3-磷酸甘油醛磷酸戊糖途徑的過程第一階段6-磷酸葡萄糖×36-磷酸葡萄糖酸內酯×36-磷酸葡萄糖酸×35-磷酸核酮糖×35-磷酸核糖3NADP+3NADPH+3H+6-磷酸葡萄糖脫氫酶3NADP+3NADPH+3H+6-磷酸葡萄糖酸脫氫酶5-磷酸木酮糖5-磷酸木酮糖7-磷酸景天糖3-磷酸甘油醛4-磷酸赤蘚糖6-磷酸果糖6-磷酸果糖3-磷酸甘油醛第二階段三、磷酸戊糖途徑的特點1.組織定位：肝、泌乳期乳腺、脂肪組織、腎上腺皮質、紅細胞等2.亞細胞內定位：胞液3.限速酶：6-磷酸葡萄糖脫氫酶4.生成5-磷