生物化学第四章代谢概论与糖代谢.ppt

生物代谢概论与生物能 生物能学 随着蛋白质、糖、脂类等物质的变化，生命体获得能量。 生物体生命的维持需要能量。生物体从环境中直接获取能量或通过摄取物质进行代谢而获得能量用于维持代谢。所以，生物体是一个开放体系，与外界不断地进行物质与能量的交换。 生物体的能量代谢也遵循热力学定律。 生物代谢概论与生物能 高能键 生物代谢概论与生物能 各种核苷酸的二、三磷酸水平都含高能键。 ADP、ATP是生物体中重要的能量转换体。 生物代谢概论与生物能 高能磷酸化合物----分子中的磷酸基团被水解时能产生大于5000卡/克分子能量的磷酸化合物。有许多（P205）。其中最重要的是ATP与磷酸肌酸（P208）。 ATP + H2O ADP + P AMP + PP 磷酸肌酸 + ADP ATP + 肌酸 其他核苷三磷酸在能量传递中也能发挥作用。 代谢概论与生物能主要内容 如何理解生物代谢的主要内容、特点和作用？ ATP分子结构式和主要作用。 高能（磷酸）化合物是什么？ 如何理解NADH、NADPH、FMNH2、FADH2、乙酰辅酶A等的递能作用。 糖降解代谢 一.多糖的降解 （主要针对植物） 1）α-淀粉酶和β-淀粉酶的作用 只能作用于α-1，4糖苷键， α-淀粉酶任意内切， β-淀粉酶从淀粉链的非还原端开始切。它们水解的产物一般是麦芽糖（双糖）。进一步在麦芽糖酶作用下成为葡萄糖。 α-1，6糖苷键由α-1，6糖苷酶催化水解。 植物体中有大量的α-淀粉酶和β-淀粉酶。 多糖（糖原）的降解（针对高等动物） 2）磷酸解 在磷酸化酶的作用下，多糖的非还原性末端葡萄糖与多糖主链断裂形成葡萄糖-1-磷酸。 磷酸化酶 糖原或淀粉（N个残基）+Pi 多糖（N-1个残基） +葡萄糖-1-磷酸 此过程重复进行。 葡萄糖-1-磷酸在变位酶作用下成为葡萄糖-6-磷酸，进入糖酵解。或者，葡萄糖-6-磷酸在葡萄糖-6-磷酸酶水解下生成葡萄糖和磷酸。 多糖（糖原）的降解 磷酸化酶只能作用于α-1，4糖苷键(P227)，每每从非还原端切下一个葡萄糖形成葡萄糖-1-磷酸。其辅酶是磷酸吡哆醛(VB6)。 对于整个糖原分子（支链多糖）的降解 3）由脱支酶与磷酸化酶共同作用降解 脱支酶的作用包含转移葡萄糖残基和水解α-1，6糖苷键（P227）。 多糖的降解 纤维素的降解 在纤维素酶的作用下水解β-1,4糖苷键等生成葡萄糖。 纤维素酶起码包含这几种酶： 外切β-葡聚糖酶、内切β-葡聚糖酶、纤维二糖水解酶和β-葡萄糖苷酶等。 纤维素酶主要存在于一些微生物中。 二. 糖酵解 生物机体中将葡萄糖转变成丙酮酸并同时生成ATP的一系列反应，为糖酵解。一般分成四个阶段： 由葡萄糖形成果糖-1，6- 二磷酸：经三步-----磷酸化、异构化和再磷酸化。消耗二个ATP。 磷酸化使化合物活化从而易发生变化，活化的能量来自ATP。 2）1，3-二磷酸甘油酸的形成：产生了一个NADH。（由醛形成酸，是氧化反应，放能使高势能化合物形成） 糖酵解 糖酵解  总反应式： 葡萄糖+2Pi+2ADP+2NAD+ 2丙酮酸+2ATP+2NADH+2H++2H2O 6）丙酮酸可进一步变化，视情况而定。 具体的每一步反应的机理不述。 糖酵解 丙酮酸的去路 1. 在无氧条件下，丙酮酸的进一步变化： 1）酒精发酵----由葡萄糖转变为乙醇的过程。 葡萄糖 丙酮酸 乙醇 糖酵解 酒精发酵 丙酮酸 乙醛 乙醇 丙酮酸脱羧酶 乙醇脱氢酶 糖酵解 无氧条件下 2）乳酸发酵----由葡萄糖转变为乳酸的过程。 丙酮酸在乳酸脱氢酶的作用下直接还原为乳酸。 丙酮酸