第九章生物化学-糖代谢.pptVIP

新陈代谢的概念 新陈代谢（metabolism）：泛指生物与周围环境进行物质与能量交换的过程。 新陈代谢的特点 化学反应数目多，但有严格的顺序性； 在比较温和的条件下进行，绝大多数都由酶催化； 代谢中的一系列的酶促反应称为中间代谢。 具有灵活的自我调节能力。 生物的代谢体系是在长期进化中逐步形成完善的。 动物和大多数微生物所需的能量，主要是由糖的分解代谢提供的。另一方面，糖分解的中间产物，又为生物体合成其它类型的生物分子，如氨基酸、核苷酸和脂肪酸等，提供碳源或碳链骨架。 9.1 糖的消化、吸收和转运 1.糖的消化 9.2 糖的分解代谢 （1）在无氧情况下进行的无氧酵解； 产物： 乳酸(Lactate)，ATP （2）在有氧情况下进行的有氧氧化； 产物： CO2，H2O，ATP （3）磷酸戊糖途径； 产物： NADPH，戊糖 9.2.1 糖的无氧酵解 机体在缺氧情况下，葡萄糖或糖原在胞液中经一系列酶促反应分解为乳酸的过程，称为糖的无氧分解。此反应过程和酵母的发酵过程基本相似，故又称为糖酵解途径（glycolytic pathway）。 无氧酵解 部位：胞液 关键酶： 己糖激酶 (HK) 果糖磷酸激酶（F-6-PK） 丙酮酸激酶(PK) 原料：葡萄糖/糖原 产物：丙酮酸 能量：2/3个ATP 糖酵解过程 糖酵解第一阶段 ① 葡萄糖磷酸化形成6-磷酸葡萄糖 酵解作用从糖原开始 ② 6-磷酸葡萄糖转化成6-磷酸果糖 ④ 1，6-二磷酸果糖裂解成3-磷酸甘油醛和磷酸二羟丙酮 糖酵解第二阶段 ⑥ 3-磷酸甘油醛氧化成1，3-二磷酸甘油酸 ⑨ 2-磷酸甘油酸脱水生成磷酸烯醇式丙酮酸 （1）丙酮酸 ?? 乳酸（乳酸发酵） 在无氧条件下，糖酵解产生的丙酮酸能够被NADH还原成乳酸： （2）丙酮酸 ? 乙醇（酒精发酵） （3）丙酮酸 ? 乙酸和丁酸 糖酵解中ATP的消耗和生成 糖酵解的调节 糖酵解过程有三步反应不可逆，催化这三步反应的酶分别为已糖激酶、磷酸果糖激酶与丙酮酸激酶，它们都是酵解过程的关键酶。 丙酮酸激酶的调节 9.2.2 糖的有氧氧化 糖有氧氧化(aerobic oxidation) 部位：胞浆，线粒体 原料：G 产物：CO2，H2O 能量：38 ATP 整个反应过程可分以下三个阶段 ： 1. 葡萄糖 丙酮酸 2. 丙酮酸 乙酰CoA 3. 乙酰CoA CO2+ H2O+ ATP 有氧氧化是在细胞的胞液及线粒体两个部位进行 （一）葡萄糖分解为丙酮酸 部位：胞液 G 2丙酮酸 + 2ATP + 2NADH （二）丙酮酸氧化脱羧生成乙酰CoA 丙酮酸脱氢酶系的组分 丙酮酸脱氢酶系的作用机制 丙酮酸脱氢酶系的作用机制 丙酮酸脱氢酶系的作用机制 三羧酸循环（tricarboxylic acid cycle） 其第一个中间产物是含三个羧基的柠檬酸（citrate），是由Krebs正式提出的，所以又称柠檬酸循环或Krebs’循环 以乙酰CoA 为起点，多种生物大分子（糖，脂，氨基酸）的共同最终代谢途径。 tricarboxylic acid cycle, TCA 部位：线粒体 关键酶： 柠檬酸合酶 异柠檬酸脱氢酶 α-酮戊二酸脱氢酶复合物 原料：乙酰CoA 产物：CO2，H2O， 能量：12ATP 生理意义： 三羧酸循环不仅是糖的分解代谢的途径，同时也是脂肪和蛋白质在细胞内氧化供能的最终共同途径。 三羧酸循环还是糖、脂肪和蛋白质的互变途径。 第一阶段：柠檬酸的生成 此步为三羧酸循环的第一个限速步骤 柠檬酸合酶为三羧酸循环的第一个关键酶 第二阶段：异构化及氧化脱羧 顺乌头酸酶 顺乌头酸酶 柠檬酸 顺乌头酸 异柠檬酸 （2） 第一次氧化脱羧 异柠檬酸 草酰琥珀酸 α-酮戊二酸 （3）第二次氧化脱羧 α-酮戊二酸＋CoA-SH 琥珀酰CoA