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第八章 糖代谢－有氧分解 Aerobic Oxidation of Carbohydrates 糖的有氧分解概念 指在机体氧供充足时，葡萄糖彻底氧化成H2O和CO2，并释出许多能量的过程。是机体主要供能方式。 部位：胞液及线粒体 一、有氧分解的反应过程 第一阶段：糖酵解途径 第二阶段：丙酮酸的氧化脱羧 第三阶段：三羧酸循环 G（Gn） 第四阶段：氧化磷酸化 丙酮酸 乙酰CoA H2O [O] ATP ADP TCA循环 胞液 线粒体 （一）丙酮酸的氧化脱羧（第二阶段） 总反应式: 丙酮酸进入线粒体，氧化脱羧为乙酰CoA (acetyl CoA)。 乙酰CoA 丙酮酸 SCoA （pyruvate dehydrogenase complex） 丙酮酸脱氢酶复合体的组成 酶 辅助因子 E1：丙酮酸脱氢酶 TPP E2：二氢硫辛酰胺转乙酰酶 硫辛酸 HSCoA E3：二氢硫辛酰胺脱氢酶 FAD, NAD+ Vitamin B1(Thiamine,硫胺素)的活性形式：焦磷酸硫胺素（TPP）,是酮酸氧化脱羧酶和转酮醇酶的辅基 丙酮酸脱氢酶复合体的辅助因子介绍： 硫辛酸氧化型和还原型结构以及E2分子上的赖氨酸残基结合。硫辛酸起转移酰基和传递氢的作用 硫辛酸（lipoic acid） 4-磷酸泛酰巯基乙胺除了参与HS~CoA外，还是酰基载体蛋白（ACP）的组成部分。 HS~CoA和 ACP都是酰基转移酶的辅酶，参与酰基转移作用。 泛酸 ?-巯基乙胺 4-磷酸泛酰巯基乙胺 辅酶A （Coenzyme A ，CoA, HS~CoA)组成 Vitamin B2 两种辅基形式：黄素单核苷酸（FMN）,黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）。它们构成一类黄素酶的辅基，起递氢作用。 异咯嗪 核醇 CO2 CoASH NAD+ NADH+H+ 5. NADH+H+的生成 1. ?-羟乙基-TPP的生成 2.乙酰硫辛酰胺的生成 3.乙酰CoA的生成 4. 硫辛酰胺的生成 4、反应过程 反应特点 反应部位：线粒体 反应性质 ：氧化脱羧，产物为NADH+H+ 、CO2 和CH3CO~SCoA；不可逆反应(?Go′=-39.5kJ/mol ) 丙酮酸脱氢酶复合体：三个酶和五个辅助因子（TPP、LA、HS~CoA、FAD、NAD+），连续催化，没有游离的中间产物，无副反应，该复合体活性受到调节。 （二）三羧酸循环（第三阶段） 三羧酸循环(Tricarboxylic acid Cycle, TAC)也称为柠檬酸循环，又称为Krebs循环 反应部位：线粒体 总反应: CH3CO~SCoA + 3NAD+ + FAD + GDP + Pi + 2H2O ? 2CO2 + 3NADH + 3H+ + FADH2 + HSCoA + GTP NADH+H+ NAD+ NAD+ NADH+H+ GTP GDP+Pi FAD FADH2 NADH+H+ NAD+ ⑧ ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ② ①柠檬酸合酶 ②顺乌头酸酶 ③异柠檬酸脱氢酶 ④α-酮戊二酸脱氢酶复合体 ⑤琥珀酰CoA合成酶 ⑥琥珀酸脱氢酶 ⑦延胡索酸酶 ⑧苹果酸脱氢酶 4、反应过程 ?-酮戊二酸脱氢酶系—调节酶 ?-酮戊二酸脱氢酶系与丙酮酸脱氢酶系相似, 即由?-酮戊二酸脱氢酶E1、琥珀酰转移酶E2和二氢硫辛酸脱氢酶E3，以及6种辅因子, TPP、硫辛酸、FAD、NAD+、CoA和Mg2+ 组成，但是在酶的结构和功能上则有些差别。 5、TCA小结 TCA部位：线粒体。 三羧酸循环的要点: 消耗一分子乙酰CoA， 经四次脱氢，二次脱羧，一次底物水平磷酸化。 生成1分子FADH2，3分子NADH+H+，2分子CO2， 1分子GTP。 关键酶：柠檬酸合酶、α-酮戊二酸脱氢酶复合体、异柠檬酸脱氢酶 整个循环反应为不可逆反应 6. 三羧酸循环的生理意义 是三大营养物质氧化分解的共同途径； 是三大营养物质代谢联系的枢纽； 为其它生物合成提供前体分子； 为呼吸链提供H+ + e，最终产生大量的ATP 1、糖有氧氧化生成的ATP 的途径： H+ + e 进入呼吸链彻底氧化生成H2O 的同时ADP偶联磷酸化生成ATP。 二、 糖有氧分解生成的ATP 氧化磷酸化 氧化磷酸化 2、葡萄糖有氧分解生成的ATP计算