6糖脂代谢核酸蛋白质合成.ppt

糖代谢(Carbohydrate Metabolism) 第Ⅰ阶段，有机物分解为它们的组成前体物质。 第Ⅱ阶段，小的燃料分子分解为几种常见的中间物，主要是丙酮酸和乙酰-CoA，可放出少量能量。 第Ⅲ阶段，有一条途径组成，即Krebs循环，又叫柠檬酸循环或三羧酸(TCA)循环。中间物被完全氧化成CO2，生成的电子传递给NAD+并释放少量能量，其中的中间物又可作为生物合成的原料。 第Ⅳ阶段，包括电子传递和氧化磷酸化，电子传递给O2，H2O生成，释放的大量能量用于ATP的生成。 糖酵解（Glycolysis）与发酵（Fermentation） 无氧条件下糖的降解过程，糖经一系列的酶促反应变成丙酮酸，并生成ATP，是一切生物细胞中Glc分解产生能量的共同代谢途径，也称Glycolytic pathway，或Embden-Meyerhof-Parnas(EMP) pathway。 厌氧生物（酵母及其他微生物）把酵解中生成的NADH+H+用于还原丙酮酸生成乙醛，进而产生乙醇，称为乙醇（酒精）发酵。 肌肉等组织或微生物在无氧或暂时缺氧条件下，酵解中生成的NADH+H+用于把丙酮酸?乳酸，称为乳酸发酵。 碳水化合物进入酵解途径的前奏 除葡萄糖以外，其他碳水化合物通过酵解进入分解代谢，必须首先转变为酵解途径的任一中间物。最重要的是贮存多糖（淀粉和糖元）、二糖（麦芽糖、乳糖、蔗糖、海藻糖）及单糖（果糖、甘露糖、半乳糖）。 糖元和淀粉通过相应的磷酸化酶、磷酸葡萄糖变位酶生成G-6-P进入酵解。其他单糖可形成多个分支点的中间屋进入酵解。 EMP的能量消耗与生成 丙酮酸的代谢命运 1）无氧条件下，丙酮酸转变为乳酸。 2）无氧条件下，丙酮酸转变为乙醛，进而生成乙醇。 3）有氧条件下，丙酮酸氧化脱羧生成乙酰-CoA，进入三羧酸循环，氧化供能（乙酰-CoA在能量状态高的情况下可用于合成脂类物质）。 4) 丙酮酸作为其他物质合成的前体（如Ala）。 NADH+H+的命运 无氧条件下: 通过乙醇发酵受氢，解决重氧化 通过乳酸发酵受氢，解决重氧化 有氧条件下: 通过呼吸链递氢，最终生成H2O,并生成ATP。 酵解途径 EMP的说明 1）己糖激酶(hexokinase) 需要Mg2+或其他二价阳离子及ATP供能，反应不可逆，是酵解过程的第一个调节（别构）酶，肌肉中受产物G-6-P强烈别构抑制。肝脏中主要是以glucokinase存在，对Glc有特异活性，不受G-6-P的抑制。 2）果糖磷酸激酶（phosphofructokinase），需要Mg2+及ATP，是酵解途径的关键反应(committed step, key reaction, rate-limiting reaction)酶，酵解进行的速度取决于该酶的活性，酶的调节也是别构调节，ATP对其有抑制效应，柠檬酸及脂肪酸的存在会加强ATP的抑制作用，AMP、ADP及Pi可消除抑制。 EMP的说明（续） 3）3-P-甘油醛dHE(phosphoglyceraldehyde dHE) 活性中心在酶的Cys-SH上，NAD+与酶紧密结合，受氢还原后与酶脱离，磷酸攻击硫酯键生成1，3-二磷酸甘油酸。只有NAD+不断取代NADH才能保持酶的催化活力，否则酵解就要停止。ICH2COOH与-SH反应，可强烈抑制酶的活性。 4）烯醇（化）酶（enolase） 有Mg2+或Mn2+存在时，酶才有活性，F-能与Mg2+形成络合物并结合在酶上而抑制酶的活性。 5）丙酮酸激酶（pyruvate kinase）别构调节酶，需要Mg2+，K+，催化的反应有ATP生成，是酵解途径的重要调节酶，长链脂肪酸、乙酰CoA、ATP、Ala等均抑制酶活；F-1,6-diP可活化此酶。 6）整个酵解途径的反应1、3、10为严格不可逆。 EMP总结 1) 无氧条件下，Glc分解为乙醇或乳酸，为无氧分解 2). 酵母等，Glc?2 ethanol+2CO2 肌肉等，Glc?2 lactate 3). 虽无O2参与，但有脱氢反应，H的受体为NAD+，细胞内NAD少，必需解决NADH的重氧化。 4). 两种发酵均净生成2ATP，且均为底物水平磷酸化。 5). 某些反应需要辅酶或辅助因子，如NAD+, TPP, Mg2+, K+等。 丙酮酸激酶的调节作用 F-6-P对果糖磷酸激酶的变构调节作用 F-6-P对果糖磷酸激酶的变构调节作用（续） F-6-P和ATP对EMP的调节作用 F-6-P对磷酸化和