糖代谢 (6).ppt

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1、目目 录录关于糖代谢(6)现在学习的是第1页，共147页目目 录录第第 一一 节节糖代谢概况糖代谢概况Introdution现在学习的是第2页，共147页目目 录录 一、糖的主要生理功能是氧化供能一、糖的主要生理功能是氧化供能1.氧化供能氧化供能如糖可提供合成某些氨基酸、脂肪、胆固醇、核苷等如糖可提供合成某些氨基酸、脂肪、胆固醇、核苷等物质的原料。物质的原料。3.作为机体组织细胞的组成成分作为机体组织细胞的组成成分这是糖的主要功能。这是糖的主要功能。2.提供合成体内提供合成体内其他物质的原料其他物质的原料如糖是糖蛋白、蛋白聚糖、糖脂等的组成成分。如糖是糖蛋白、蛋白聚糖、糖脂等的组成成分。现在学

2、习的是第3页，共147页目目 录录二、糖的消化吸收是在小肠进行的二、糖的消化吸收是在小肠进行的（一）糖的消化（一）糖的消化人人类类食食物物中中的的糖糖主主要要有有植植物物淀淀粉粉、动动物物糖糖原原以以及及麦麦芽芽糖糖、蔗蔗糖糖、乳乳糖糖、葡葡萄萄糖糖等等，其其中中以以淀粉淀粉为主。为主。消化部位：消化部位：主要在小肠，少量在口腔。主要在小肠，少量在口腔。现在学习的是第4页，共147页目目 录录淀粉淀粉 麦芽糖麦芽糖+麦芽三糖麦芽三糖（40%）（25%）-极限糊精极限糊精+异麦芽糖异麦芽糖 （30%）（5%）葡萄糖葡萄糖 唾液中的唾液中的-淀粉酶淀粉酶 -葡萄糖苷酶葡萄糖苷酶 -极限糊精酶极限糊

3、精酶 消化过程消化过程 肠黏膜上肠黏膜上皮细胞刷皮细胞刷状缘状缘 胃胃 口腔口腔 肠腔肠腔 胰液中的胰液中的-淀粉酶淀粉酶 现在学习的是第5页，共147页目目 录录食食物物中中含含有有的的大大量量纤纤维维素素，因因人人体体内内无无-糖糖苷苷酶酶而而不不能能对对其其分分解解利利用用，但但却却具具有有刺刺激激肠肠蠕动等作用，也是维持健康所必需。蠕动等作用，也是维持健康所必需。现在学习的是第6页，共147页目目 录录（二）糖的吸收（二）糖的吸收1.吸收部位吸收部位 小肠上段小肠上段 2.吸收形式吸收形式 单单 糖糖 现在学习的是第7页，共147页目目 录录ADP+Pi ATP G Na+K+Na+泵

4、泵小肠黏膜细胞小肠黏膜细胞 肠肠腔腔 门静脉门静脉 3.吸收机制吸收机制Na+依赖型葡萄糖转运体依赖型葡萄糖转运体(Na+-dependent glucose transporter,SGLT)刷状缘刷状缘 细胞内膜细胞内膜 现在学习的是第8页，共147页目目 录录4.吸收途径吸收途径 小肠肠腔小肠肠腔 肠黏膜上皮细胞肠黏膜上皮细胞 门静脉门静脉 肝脏肝脏 体循环体循环SGLT 各种组织细胞各种组织细胞 GLUT GLUT：葡萄糖转运体葡萄糖转运体(glucose transporter)现在学习的是第9页，共147页目目 录录三、糖代谢是指葡萄糖在体内的复杂化学反应三、糖代谢是指葡萄糖在体内

5、的复杂化学反应 葡葡萄萄糖糖吸吸收收入入血血后后，依依赖赖一一类类葡葡萄萄糖糖转转运运体体（glucose transporter,GLUT）而而进进入入细细胞胞内内代谢代谢。现在学习的是第10页，共147页目目 录录 葡萄糖葡萄糖 酵解途径酵解途径 丙酮酸丙酮酸 有氧有氧 无氧无氧 H2O+CO2 乳酸乳酸 糖异生途径糖异生途径 乳酸、氨基酸、甘油乳酸、氨基酸、甘油 糖原糖原 肝糖原分解肝糖原分解 糖原合成糖原合成 磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径 核糖核糖 +NADPH+H+淀粉淀粉 消化与吸收消化与吸收 ATP 葡萄糖代谢概况葡萄糖代谢概况现在学习的是第11页，共147页目目 录录第第 二二 节

6、节葡萄糖的无氧氧化葡萄糖的无氧氧化Anaerobic Oxidation of Glucose现在学习的是第12页，共147页*糖酵解糖酵解(glycolysis)：*乳酸发酵乳酸发酵(lactic acid fermentation)：在在缺缺氧氧条条件件下下，葡葡萄萄糖糖经经酵酵解解生生成成的的丙丙酮酮酸酸还还原为乳酸原为乳酸(lactate)。一分子葡萄糖裂解为两分子丙酮酸的过程。一分子葡萄糖裂解为两分子丙酮酸的过程。*乙醇发酵乙醇发酵(ethanol fermentation)：在在某某些些植植物物、脊脊椎椎动动物物组组织织和和微微生生物物，酵酵解解产产生的丙酮酸转变为乙醇和生的丙酮酸

7、转变为乙醇和CO2，即乙醇发酵。，即乙醇发酵。*有氧氧化有氧氧化(aerobic oxidation)：在在有有条条件件下下，需需氧氧生生物物和和哺哺乳乳动动物物组组织织内内的的丙丙酮酮酸彻底氧化分解为酸彻底氧化分解为CO2和和H2O，即糖的有氧氧化，即糖的有氧氧化。现在学习的是第13页，共147页目目 录录一、糖无氧氧化反应过程分为糖酵解和乳酸生成两一、糖无氧氧化反应过程分为糖酵解和乳酸生成两个阶段个阶段*糖无氧氧化的反应部位：糖无氧氧化的反应部位：胞浆胞浆第一阶段是第一阶段是(糖糖)酵解酵解 第二阶段为乳酸生成第二阶段为乳酸生成*分为两个阶段分为两个阶段由葡萄糖分解成丙酮酸由葡萄糖分解成丙

8、酮酸(pyruvate)，称为，称为酵解途酵解途径径(glycolytic pathway)由丙酮酸转变成乳酸由丙酮酸转变成乳酸现在学习的是第14页，共147页目目 录录1.葡萄糖葡萄糖磷酸化成为磷酸化成为葡糖葡糖-6-磷酸磷酸ATP ADPMg2+己糖激酶己糖激酶(hexokinase)Glu G-6-P F-6-P F-1,6-2PATP ADP ATP ADP 1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羟丙酮羟丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸葡萄糖葡萄糖

9、 葡糖葡糖-6-磷酸磷酸(glucose-6-phosphate,G-6-P)（一）葡萄糖经酵解途径分解为两分子（一）葡萄糖经酵解途径分解为两分子丙酮酸丙酮酸现在学习的是第15页，共147页目目 录录哺哺乳乳类类动动物物体体内内已已发发现现有有4种种己己糖糖激激酶酶同同工工酶酶，分别称为分别称为至至型。型。肝肝 细细 胞胞 中中 存存 在在 的的 是是型型，称称 为为 葡葡 糖糖 激激 酶酶(glucokinase)。它的特点是：。它的特点是：对葡萄糖的亲和力很低对葡萄糖的亲和力很低受激素调控受激素调控 现在学习的是第16页，共147页目目 录录2.葡糖葡糖-6-磷酸磷酸转变为转变为果糖果糖-

10、6-磷酸磷酸己糖异构酶己糖异构酶 GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羟丙酮羟丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸葡糖葡糖-6-磷酸磷酸果糖果糖-6-磷酸磷酸(fructose-6-phosphate,F-6-P)现在学习的是第17页，共147页目目 录录3.果糖果糖-6-磷酸磷酸转变为转变为果糖果糖-1,6-二磷酸二磷酸 ATP ADP Mg2+磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1GluG-6-PF

11、-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羟丙酮羟丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1(phosphfructokinase-1，PFK-1)果糖果糖-6-磷酸磷酸果糖果糖-1,6-二磷酸二磷酸(1,6-fructose-biphosphate,F-1,6-BP)现在学习的是第18页，共147页目目 录录果糖果糖-1,6-二磷酸二磷酸4.磷酸己糖磷酸己糖裂解成裂解成2分子分子磷酸丙糖磷酸丙

12、糖 醛缩酶醛缩酶(aldolase)GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羟丙酮羟丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮 甘油醛甘油醛-3-磷酸磷酸+现在学习的是第19页，共147页目目 录录5.磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮转变为转变为甘油醛甘油醛-3-磷酸磷酸磷酸丙糖异构酶磷酸丙糖异构酶 GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸二

13、磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羟丙酮羟丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸丙糖磷酸异构酶丙糖磷酸异构酶 (triose phosphate isomerase)甘油醛甘油醛-3-磷酸磷酸磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮 现在学习的是第20页，共147页目目 录录上上述述部部反反应应为为酵酵解解途途径径的的耗耗能能阶阶段段，1分分子子葡葡萄萄糖糖的代谢消耗了的代谢消耗了2分子分子ATP，产生了，产生了2分子甘油醛分子甘油醛-3-磷酸。磷酸。现在学习的是第21页，共147页目目 录录6

14、.磷酸甘油醛磷酸甘油醛氧化为氧化为1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸Pi、NAD+NADH+H+甘油醛甘油醛-3-磷酸脱氢酶磷酸脱氢酶GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羟丙酮羟丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸甘油醛甘油醛-3-磷酸脱氢酶磷酸脱氢酶(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase)甘油醛甘油醛-3-磷酸磷酸1,3-二磷酸二磷酸甘油酸甘油酸 现

15、在学习的是第22页，共147页目目 录录7.7.1,3-1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸转变成转变成转变成转变成甘油酸甘油酸甘油酸甘油酸-3-3-磷酸磷酸磷酸磷酸ADP ATP 磷酸甘油酸激酶磷酸甘油酸激酶 GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羟丙酮羟丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸1,3-二磷酸二磷酸 甘油酸甘油酸甘油酸甘油酸-3-磷酸磷酸磷酸甘油酸激酶磷酸甘油酸

16、激酶(phosphoglycerate kinase)现在学习的是第23页，共147页目目 录录这这是是酵酵解解过过程程中中第第一一次次产产生生ATP的的反反应应，将将底底物物的的高高能能磷磷酸酸键键直直接接转转移移给给ADP生生成成ATP，这这种种ADP或或其其他他核核苷苷二二磷磷酸酸的的磷磷酸酸化化作作用用与与底底物物的的脱脱氢氢作作用用直直接接相相偶偶联联的的 反反 应应 称称 为为 底底 物物 水水 平平 磷磷 酸酸 化化(substrate-level phosphorylation)。现在学习的是第24页，共147页目目 录录8.甘油酸甘油酸-3-磷酸磷酸转变为转变为甘油酸甘油酸-

17、2-磷酸磷酸磷酸甘油酸磷酸甘油酸变位酶变位酶GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羟丙酮羟丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸磷酸甘油酸变位酶磷酸甘油酸变位酶(phosphoglycerate mutase)甘油酸甘油酸-3-磷酸磷酸甘油酸甘油酸-2-磷酸磷酸现在学习的是第25页，共147页目目 录录9.甘油酸甘油酸-2-磷酸磷酸转变为转变为磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 烯醇化酶烯醇化酶(e

18、nolase)GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羟丙酮羟丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸甘油酸甘油酸-2-磷酸磷酸+H2O磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 (phospho-enolpyruvate,PEP)现在学习的是第26页，共147页目目 录录ADP ATP K+Mg2+丙酮酸激酶丙酮酸激酶(pyruvate kinase)GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPAT

19、PADP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羟丙酮羟丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸10.磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸将高能磷酸基转移给将高能磷酸基转移给ADP形成形成ATP和和丙酮酸丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 丙酮酸丙酮酸 这是酵解途径中的第二次底物水平磷酸这是酵解途径中的第二次底物水平磷酸化。化。现在学习的是第27页，共147页目目 录录(二二)丙酮酸被还原为乳酸丙酮酸被还原为乳酸丙酮酸丙酮酸 乳酸乳酸 反应中的反应中的NADH+H+

20、来自于上述第来自于上述第6步反应中步反应中的甘油醛的甘油醛-3-磷酸脱氢反应。磷酸脱氢反应。乳酸脱氢酶乳酸脱氢酶(LDH)NADH+H+NAD+现在学习的是第28页，共147页目目 录录E1:己糖激酶己糖激酶 E2:磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1 E3:丙酮酸激酶丙酮酸激酶 NAD+乳乳 酸酸 糖糖酵酵解解的的代代谢谢途途径径GluG-6-PF-6-PF-1,6-BPATP ADP ATPADP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 丙丙 酮酮 酸酸 磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮 甘油醛甘油醛-3-磷酸磷酸NAD+NADH+H+ADP ATP ADP A

21、TP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 E2E1E3NADH+H+现在学习的是第29页，共147页目目 录录二、糖酵解的调控是对三个关键酶活性的二、糖酵解的调控是对三个关键酶活性的调节调节关键酶关键酶 己糖激酶己糖激酶 磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 调节方式调节方式 别构调节别构调节 共价修饰调节共价修饰调节 现在学习的是第30页，共147页目目 录录（一）（一）磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1对调节酵解途径的流量最重对调节酵解途径的流量最重要要别构调节别构调节别构激活剂：别构激活剂：AMP、ADP、F-1,6-BP、F-2,6-2P别构抑制剂：别构抑制剂：柠檬酸、柠檬酸、AT

22、P（高浓度）（高浓度）此酶有二个结合此酶有二个结合ATP的部位：的部位：活性中心底物结合部位（低浓度时）活性中心底物结合部位（低浓度时）活性中心外别构调节部位（高浓度时活性中心外别构调节部位（高浓度时）F-1,6-BP 正反馈调节该酶正反馈调节该酶 现在学习的是第31页，共147页目目 录录F-2,6-2P 是磷酸果糖激酶是磷酸果糖激酶-1最强的别构激活剂。最强的别构激活剂。果糖果糖-6-磷酸磷酸F-2,6-BP磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-2果糖二磷酸酶果糖二磷酸酶-2F-2,6-2P的作用是与的作用是与AMP一起取消一起取消ATP、柠檬酸对磷酸果、柠檬酸对磷酸果糖激酶糖激酶-1的别构抑制作用。

23、的别构抑制作用。现在学习的是第32页，共147页F-6-P F-1,6-BP ATP ADP PFK-1磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶 Pi PKA ATP ADP Pi 胰高血糖素胰高血糖素 ATP cAMP 活化活化 F-2,6-BP +/+AMP +柠檬酸柠檬酸 AMP+柠檬酸柠檬酸 PFK-2（有活性）（有活性）FBP-2（无活性）（无活性）6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-2 PFK-2（无活性）（无活性）FBP-2（有活性）（有活性）PP果糖双磷酸酶果糖双磷酸酶-2 目目 录录现在学习的是第33页，共147页目目 录录（二）丙酮酸激酶是糖酵解的第二个重要的调节点二）丙酮酸激酶是糖酵解的第二个

24、重要的调节点别构调节别构调节别构抑制剂：别构抑制剂：ATP、丙氨酸丙氨酸别构激活剂：果糖别构激活剂：果糖-1,6-二磷酸二磷酸现在学习的是第34页，共147页目目 录录共价修饰调节共价修饰调节丙酮酸激酶丙酮酸激酶 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 ATP ADP Pi 磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶（无活性）（无活性）（有活性）（有活性）胰高血糖素胰高血糖素 PKA,CaM激酶激酶PPKA：蛋白激酶蛋白激酶A(protein kinase A)CaM：钙调蛋白钙调蛋白现在学习的是第35页，共147页目目 录录(三三)己糖激酶受到反馈抑制调节己糖激酶受到反馈抑制调节*葡葡糖糖-6-磷磷酸酸可可反反馈馈抑抑制制己己

25、糖糖激激酶酶，但但肝肝葡葡萄萄糖激酶不受其抑制。糖激酶不受其抑制。*长链脂肪酰长链脂肪酰CoA可别构抑制肝葡萄糖激酶。可别构抑制肝葡萄糖激酶。现在学习的是第36页，共147页目目 录录三、糖无氧氧化的主要生理意义是在机体缺氧三、糖无氧氧化的主要生理意义是在机体缺氧状况下迅速供能状况下迅速供能糖无氧氧化最主要的生理意义在于迅速提供能量，糖无氧氧化最主要的生理意义在于迅速提供能量，这对肌肉收缩更为重要。这对肌肉收缩更为重要。当机体缺氧或剧烈运动肌肉局部血流不足时，能量主当机体缺氧或剧烈运动肌肉局部血流不足时，能量主要通过糖无氧氧化获得。要通过糖无氧氧化获得。红细胞没有线粒体，完全依赖糖无氧氧化供应

26、能红细胞没有线粒体，完全依赖糖无氧氧化供应能量。量。神经、白细胞和骨髓等代谢极为活跃，即使不缺神经、白细胞和骨髓等代谢极为活跃，即使不缺氧也常由糖无氧氧化提供部分能量。氧也常由糖无氧氧化提供部分能量。现在学习的是第37页，共147页目目 录录糖无氧氧化时，糖无氧氧化时，1mol葡萄糖可经底物水平磷酸化生葡萄糖可经底物水平磷酸化生成成4molATP，在葡萄糖和果糖，在葡萄糖和果糖-6-磷酸磷酸化时消耗磷酸磷酸化时消耗2molATP，故净生成，故净生成2molATP。现在学习的是第38页，共147页目目 录录第第 三三 节节葡萄糖的有氧氧化葡萄糖的有氧氧化 Aerobic Oxidation of

27、 Glucose现在学习的是第39页，共147页目目 录录葡葡萄萄糖糖在在有有氧氧条条件件下下彻彻底底氧氧化化成成水水和和CO2的的反反应过程称为有氧氧化应过程称为有氧氧化(aerobic oxidation)。*部位部位：胞液及线粒体胞液及线粒体 *概念概念 现在学习的是第40页，共147页目目 录录一、糖的有氧氧化反应分为一、糖的有氧氧化反应分为3个阶段个阶段 第一阶段：酵解途径第一阶段：酵解途径 第二阶段：丙酮酸的氧化脱羧第二阶段：丙酮酸的氧化脱羧 第三阶段：三羧酸循环和氧化第三阶段：三羧酸循环和氧化磷酸化磷酸化 G丙酮酸丙酮酸 乙酰乙酰CoA CO2 NADH+H+FADH2H2O O

28、 ATP ADP TCA循环循环胞胞液液 线线粒粒体体 现在学习的是第41页，共147页目目 录录（一）葡萄糖循糖酵解途径分解为丙酮酸（一）葡萄糖循糖酵解途径分解为丙酮酸（二）丙酮酸进入线粒体氧化脱羧生成乙酰（二）丙酮酸进入线粒体氧化脱羧生成乙酰CoA总反应式总反应式:丙酮酸丙酮酸 乙酰乙酰CoA NAD+,HS-CoA CO2,NADH+H+丙酮酸脱氢酶复合体丙酮酸脱氢酶复合体 (Acetyl CoA)现在学习的是第42页，共147页目目 录录丙酮酸脱氢酶复合体的组成丙酮酸脱氢酶复合体的组成 酶酶E1：丙酮酸脱氢酶：丙酮酸脱氢酶E2：二氢硫辛酰胺转乙酰基酶：二氢硫辛酰胺转乙酰基酶E3：二氢硫

29、辛酰胺脱氢酶：二氢硫辛酰胺脱氢酶HSCoANAD+辅辅 酶酶 TPP 硫辛酸（硫辛酸（)HSCoA FAD、NAD+SSL现在学习的是第43页，共147页目目 录录丙酮酸脱氢酶复合体催化的反应过程：丙酮酸脱氢酶复合体催化的反应过程：1.丙酮酸脱羧形成羟乙基丙酮酸脱羧形成羟乙基-TPP。2.由由二二氢氢硫硫辛辛酰酰胺胺转转乙乙酰酰基基酶酶(E2)催催化化形形成成乙乙酰酰硫硫辛辛酰酰胺胺-E2。3.二二氢氢硫硫辛辛酰酰胺胺转转乙乙酰酰基基酶酶(E2)催催化化生生成成乙乙酰酰CoA,同同时时使使硫辛酰胺上的二硫键还原为硫辛酰胺上的二硫键还原为2个巯基。个巯基。4.二二氢氢硫硫辛辛酰酰胺胺脱脱氢氢酶酶

30、(E3)使使还还原原的的二二氢氢硫硫辛辛酰酰胺胺脱脱氢氢，同时将氢传递给同时将氢传递给FAD。5.在在二二氢氢硫硫辛辛酰酰胺胺脱脱氢氢酶酶(E3)催催化化下下，将将FADH2上上的的H转移给转移给NAD+，形成，形成NADH+H+。现在学习的是第44页，共147页CO2 CoASHNAD+NADH+H+5.NADH+H+的的生成生成1.-羟乙基羟乙基-TPP的生成的生成 2.乙酰硫辛酰胺乙酰硫辛酰胺的生成的生成3.乙酰乙酰CoA的的生成生成4.硫辛酰胺的生成硫辛酰胺的生成 目目 录录现在学习的是第45页，共147页目目 录录（三）乙酰（三）乙酰CoA进入三羧酸循环以及氧化磷酸化生进入三羧酸循环

31、以及氧化磷酸化生成成ATP三三羧羧酸酸循循环环的的第第一一步步是是乙乙酰酰CoA与与草草酰酰乙乙酸酸缩缩合合成成6个个碳碳原原子子的的柠柠檬檬酸酸，然然后后柠柠檬檬酸酸经经过过一一系系列列反反应应重重新新生生成成草酰乙酸，完成一轮循环。草酰乙酸，完成一轮循环。经经过过一一轮轮循循环环，乙乙酰酰CoA的的2个个碳碳原原子子被被氧氧化化成成CO2；在在循循环环中中有有1次次底底物物水水平平磷磷酸酸化化，可可生生成成1分分子子ATP；更更为为重重要要的的是是有有4次次脱脱氢氢反反应应，氢氢的的接接受受体体分分别别为为NAD+或或FAD，生成，生成3分子分子NADH+H+和和1分子分子FADH2。现在

32、学习的是第46页，共147页目目 录录在在H+/电电子子沿沿电电子子传传递递链链传传递递过过程程中中能能量量逐逐步步释释放放，同同时时伴伴有有ADP磷磷酸酸化化成成ATP，吸吸收收这这些些能能量量储储存存于于ATP中中，即即氧氧化化与与磷磷酸酸化化反反应应是是偶偶联联在在一一起起的的，称称为为氧氧化化磷酸化。磷酸化。三三羧羧酸酸循循环环中中脱脱下下的的氢氢进进入入呼呼吸吸链链氧氧化化磷磷酸酸化化，生生成成水水和和ATP。现在学习的是第47页，共147页目目 录录NADH+H+H2O、2.5ATP O H2O、1.5ATP FADH2 O 二、糖有氧氧化是机体获得二、糖有氧氧化是机体获得ATP的

33、主的主要方式要方式 三羧酸循环一次最终共生成三羧酸循环一次最终共生成10个个ATP。1mol葡萄糖彻底氧化生成葡萄糖彻底氧化生成CO2和和H2O，可净生成，可净生成30或或32molATP。现在学习的是第48页，共147页*获得获得ATP的数量取决于还原当量进入线粒体的穿梭机制的数量取决于还原当量进入线粒体的穿梭机制葡糖葡糖-6-磷酸磷酸葡萄糖有氧氧化生成的葡萄糖有氧氧化生成的ATP 反反应应辅辅 酶酶ATP 第第一一阶阶段段葡萄糖葡萄糖-1 6-磷酸果糖磷酸果糖 1,6-双磷酸果糖双磷酸果糖-1 2 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 2-1，3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸NAD+3或或5*2 1,3-

34、二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 2-2 1 2 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 2 丙酮酸丙酮酸2 1 第二阶段第二阶段2 丙酮酸丙酮酸 2 乙酰乙酰CoA2 2.5 第第三三阶阶段段2 异柠檬酸异柠檬酸 2 -酮戊二酸酮戊二酸2 2.5 2-酮戊二酸酮戊二酸 2 琥珀酰琥珀酰CoA2 2.5 2 琥珀酰琥珀酰CoA 2 琥珀酸琥珀酸2 1 2 琥珀酸琥珀酸 2 延胡索酸延胡索酸FAD 2 1.5 2 苹果酸苹果酸 2 草酰乙酸草酰乙酸NAD+2 2.5 净生成净生成30或或32NAD+NAD+NAD+甘油酸甘油酸-3-磷酸磷酸目目 录录现在学习的是第49页，共147页目目 录录有氧氧化的生理意义

35、有氧氧化的生理意义 糖的有氧氧化是机体糖的有氧氧化是机体产能最主要的途径产能最主要的途径。它不仅。它不仅产产能效率高能效率高，而且由于产生的能量逐步分次释放，相，而且由于产生的能量逐步分次释放，相当一部分形成当一部分形成ATP，所以，所以能量的利用率也高能量的利用率也高。简言之，即“供能”现在学习的是第50页，共147页目目 录录三、糖有氧氧化的调节是基于能量的需求三、糖有氧氧化的调节是基于能量的需求关关键键酶酶 酵解途径酵解途径:己糖激酶己糖激酶 丙酮酸的氧化脱羧：丙酮酸的氧化脱羧：丙酮酸脱氢酶复合体丙酮酸脱氢酶复合体 三羧酸循环：三羧酸循环：柠檬酸合酶柠檬酸合酶丙酮酸激酶丙酮酸激酶磷酸果糖

36、激酶磷酸果糖激酶-1-1-酮戊二酸脱氢酶复合体酮戊二酸脱氢酶复合体异柠檬酸脱氢酶异柠檬酸脱氢酶此处主要叙述丙酮酸脱氢酶复合体的调节此处主要叙述丙酮酸脱氢酶复合体的调节现在学习的是第51页，共147页目目 录录别构调节别构调节别构抑制剂：乙酰别构抑制剂：乙酰CoA、NADH、ATP 别构激活剂：别构激活剂：AMP、ADP、NAD+*乙酰乙酰CoA/HSCoA 或或 NADH/NAD+时，其时，其活性也受到抑制活性也受到抑制现在学习的是第52页，共147页共价修饰调节共价修饰调节 目目 录录现在学习的是第53页，共147页目目 录录ATP/ADP或或ATP/AMP比值升高抑制有氧氧化，比值升高抑制

37、有氧氧化，降低则促进有氧氧化。降低则促进有氧氧化。ATP/AMP效果更显著。效果更显著。有氧氧化的调节是为了适应机体或器官对能量的需要，有氧氧化的调节是为了适应机体或器官对能量的需要，有氧氧化全过程中许多酶的活性都受细胞内有氧氧化全过程中许多酶的活性都受细胞内ATP/ADP或或ATP/AMP比例的影响。比例的影响。现在学习的是第54页，共147页目目 录录四、糖有氧氧化可抑制糖无氧氧化四、糖有氧氧化可抑制糖无氧氧化*概念概念*机制机制 有氧时，有氧时，NADH+H+进入线粒体内氧化，丙进入线粒体内氧化，丙酮酸进入线立体进一步氧化而不生成乳酸。酮酸进入线立体进一步氧化而不生成乳酸。缺氧时，酵解途

38、径加强，缺氧时，酵解途径加强，NADH+H+在胞浆在胞浆浓度升高，丙酮酸作为氢接受体生成乳酸。浓度升高，丙酮酸作为氢接受体生成乳酸。巴斯德效应巴斯德效应(Pastuer effect)指有氧氧化抑制生醇指有氧氧化抑制生醇发酵（或糖酵解）的现象。发酵（或糖酵解）的现象。现在学习的是第55页，共147页目目 录录第第 四四 节节戊糖磷酸途径戊糖磷酸途径Pentose Phosphate Pathway现在学习的是第56页，共147页目目 录录戊戊 糖糖 磷磷 酸酸 途途 径径是是指指由由葡葡萄萄糖糖生生成成磷磷 酸酸 戊戊 糖糖及及NADPH+H+，前前者者再再进进一一步步转转变变成成甘甘油油醛醛

39、-3-磷磷酸酸和和果果糖糖-6-磷酸磷酸的反应过程。的反应过程。现在学习的是第57页，共147页目目 录录*细胞定位：细胞定位：胞胞 液液 第一阶段：氧化反应第一阶段：氧化反应 生成磷酸戊糖、生成磷酸戊糖、NADPH+H+及及CO2一、戊糖磷酸途径的反应过程可分为两一、戊糖磷酸途径的反应过程可分为两个阶段个阶段*反应过程可分为二个阶段反应过程可分为二个阶段 第二阶段则：非氧化反应第二阶段则：非氧化反应 包括一系列基团转移包括一系列基团转移 现在学习的是第58页，共147页目目 录录6-磷酸葡萄糖酸磷酸葡萄糖酸 5-磷酸核酮糖磷酸核酮糖 NADPH+H+NADP+H2O NADP+CO2 NAD

40、PH+H+葡糖葡糖-6-磷酸脱氢酶磷酸脱氢酶6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶磷酸葡萄糖酸脱氢酶H HCOCOH HCH2OH C O 葡糖葡糖-6-磷酸磷酸6-磷酸葡萄糖酸内酯磷酸葡萄糖酸内酯 （一）葡糖（一）葡糖-6-磷酸在氧化阶段生成磷酸戊糖和磷酸在氧化阶段生成磷酸戊糖和NADPH 5-磷酸核糖磷酸核糖 现在学习的是第59页，共147页目目 录录催化第一步脱氢反应的催化第一步脱氢反应的葡糖葡糖-6-磷酸脱氢酶磷酸脱氢酶是此代谢途径的关键酶。是此代谢途径的关键酶。两次脱氢脱下的氢均由两次脱氢脱下的氢均由NADP+接受生成接受生成NADPH+H+。反应生成的磷酸核糖是一个非常重要的中反应生成的磷酸核糖是

41、一个非常重要的中间产物。间产物。G-6-P 5-磷酸核糖磷酸核糖 NADP+NADPH+H+NADP+NADPH+H+CO2 现在学习的是第60页，共147页目目 录录每每3分子葡糖分子葡糖-6-磷酸同时参与反应，在一系列反应中，磷酸同时参与反应，在一系列反应中，通过通过3C、4C、6C、7C等演变阶段，最终生成等演变阶段，最终生成甘油醛甘油醛-3-磷酸磷酸和和果糖果糖-6-磷酸磷酸。（二）经过基团转移反应进入糖酵解途径（二）经过基团转移反应进入糖酵解途径 现在学习的是第61页，共147页目目 录录这些基团转移反应可分为两类：这些基团转移反应可分为两类：一类是一类是转酮醇酶（转酮醇酶（tran

42、sketolase）反应）反应，转移含，转移含1个个酮基、酮基、1个醇基的个醇基的2碳基团；接受体都是醛糖。碳基团；接受体都是醛糖。另一类是另一类是转醛醇酶（转醛醇酶（transaldolase）反应）反应，转移，转移3碳单位；接受体也是醛糖。碳单位；接受体也是醛糖。现在学习的是第62页，共147页目目 录录5-磷酸核酮糖磷酸核酮糖(C5)3 5-磷酸核糖磷酸核糖 C55-磷酸木酮糖磷酸木酮糖 C55-磷酸木酮糖磷酸木酮糖 C57-磷酸景天糖磷酸景天糖 C7甘油醛甘油醛-3-磷酸磷酸 C34-磷酸赤藓糖磷酸赤藓糖 C4果糖果糖-6-磷酸磷酸 C6果糖果糖-6-磷酸磷酸 C6甘油醛甘油醛-3-磷

43、酸磷酸 C3现在学习的是第63页，共147页目目 录录第二阶段反应的意义就在于通过一系列基团转移反应，将第二阶段反应的意义就在于通过一系列基团转移反应，将核糖转变成果糖核糖转变成果糖-6-磷酸和甘油醛磷酸和甘油醛-3-磷酸而进入酵解途磷酸而进入酵解途径。因此戊糖磷酸途径也称径。因此戊糖磷酸途径也称戊糖磷酸旁路（戊糖磷酸旁路（pentose phosphate shunt）。现在学习的是第64页，共147页目目 录录磷磷酸酸戊戊糖糖途途径径第一阶段第一阶段 第第二二阶阶段段 5-磷酸木酮糖磷酸木酮糖 C55-磷酸木酮糖磷酸木酮糖 C57-磷酸景天糖磷酸景天糖 C73-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 C34

44、-磷酸赤藓糖磷酸赤藓糖 C46-磷酸果糖磷酸果糖 C66-磷酸果糖磷酸果糖 C63-磷酸磷酸甘油醛甘油醛 C36-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖(C6)3 6-磷酸葡萄糖酸内酯磷酸葡萄糖酸内酯(C6)3 6-磷酸葡萄糖酸磷酸葡萄糖酸(C6)3 5-磷酸核酮糖磷酸核酮糖(C5)3 5-磷酸核糖磷酸核糖 C53NADP+3NADP+3H+6-磷酸葡萄糖脱氢酶磷酸葡萄糖脱氢酶 3NADP+3NADP+3H+6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶磷酸葡萄糖酸脱氢酶 CO2现在学习的是第65页，共147页目目 录录戊糖磷酸途径的总反应式：戊糖磷酸途径的总反应式：3葡糖葡糖-6-磷酸磷酸+6 NADP+2果糖果糖-6-磷酸磷酸+甘

45、油醛甘油醛-3-磷酸磷酸+6NADPH+H+3CO2 现在学习的是第66页，共147页目目 录录二、戊糖磷酸途径主要受二、戊糖磷酸途径主要受NADPH/NADP+比值比值的调节的调节 *葡糖葡糖-6-磷酸脱氢酶磷酸脱氢酶 此酶为戊糖磷酸途径的关键酶，其活性的高低此酶为戊糖磷酸途径的关键酶，其活性的高低决定葡糖决定葡糖-6-磷酸进入戊糖磷酸途径的流量。磷酸进入戊糖磷酸途径的流量。此此酶酶活活性性主主要要受受NADPH/NADP+比比值值的的影影响响，比比值值升升高高则则被被抑抑制制，降降低低则则被被激激活活。另另外外NADPH对该酶有强烈抑制作用。对该酶有强烈抑制作用。现在学习的是第67页，共1

46、47页目目 录录三、戊糖磷酸途径的生理意义在于生成三、戊糖磷酸途径的生理意义在于生成NADPH和和5-磷酸核糖磷酸核糖（一）戊糖磷酸途径为核酸生物合成提供核糖（一）戊糖磷酸途径为核酸生物合成提供核糖 （二）提供（二）提供NADPH作为供氢参与多种代谢反应作为供氢参与多种代谢反应 1.NADPH是体内许多合成代谢的供氢体；是体内许多合成代谢的供氢体；2.NADPH参与体内羟化反应；参与体内羟化反应；3.NADPH还用于维持谷胱甘肽的还原状态。还用于维持谷胱甘肽的还原状态。现在学习的是第68页，共147页目目 录录2G-SH G-S-S-GNADP+NADPH+H+A AH2 还还原原型型谷谷胱胱

47、甘甘肽肽是是体体内内重重要要的的抗抗氧氧化化剂剂，可可以以保保护护一一些些含含-SH-SH基基的的蛋蛋白白质质或或酶酶免免受受氧氧化化剂剂，尤尤其其是是过过氧化物的损害。氧化物的损害。在在红红细细胞胞中中还还原原型型谷谷胱胱甘甘肽肽更更具具有有重重要要作作用用，可可以保护红细胞膜蛋白的完整性。以保护红细胞膜蛋白的完整性。现在学习的是第69页，共147页目目 录录第第 五五 节节 糖原的合成与分解糖原的合成与分解Glycogenesis and Glycogenolysis现在学习的是第70页，共147页目目 录录是动物体内糖的储存形式之一，是机体能迅速是动物体内糖的储存形式之一，是机体能迅速动

48、用的能量储备。动用的能量储备。骨骼肌：肌糖原，骨骼肌：肌糖原，180 300g，主要供肌肉收缩所需主要供肌肉收缩所需 肝：肝糖原，肝：肝糖原，70 100g，血糖的重要来源血糖的重要来源糖糖 原原(glycogen)糖原储存的主要器官及其生理意义糖原储存的主要器官及其生理意义 现在学习的是第71页，共147页1.葡萄糖单元以葡萄糖单元以-1,4-1,4-糖苷糖苷 键键形成形成长链。长链。2.约约1010个葡萄糖单元处形成分枝，个葡萄糖单元处形成分枝，分枝处葡萄糖以分枝处葡萄糖以-1,6-1,6-糖苷键糖苷键连连接，接，分支增加，溶解度增加。分支增加，溶解度增加。3.每条链都终止于一个非还原端每

49、条链都终止于一个非还原端.非非还原端增多，以利于其被酶还原端增多，以利于其被酶分解。分解。糖原的结构特点糖原的结构特点目目 录录现在学习的是第72页，共147页目目 录录一、糖原合成的代谢反应主要发生在肝一、糖原合成的代谢反应主要发生在肝和骨骼肌和骨骼肌 糖原合成糖原合成(glycogenesis)指由葡萄糖合成糖原的过程指由葡萄糖合成糖原的过程组织定位：主要在肝、骨骼肌组织定位：主要在肝、骨骼肌细胞定位：胞浆细胞定位：胞浆现在学习的是第73页，共147页目目 录录1.葡萄糖磷酸化生成葡萄糖葡萄糖磷酸化生成葡萄糖-6-磷酸磷酸葡萄糖葡萄糖 葡糖葡糖-6-磷酸磷酸ATP ADP 己糖激酶己糖激酶

50、;葡糖激酶（肝）葡糖激酶（肝）糖原合成途径糖原合成途径:现在学习的是第74页，共147页目目 录录葡糖葡糖-1-1-磷酸磷酸磷酸葡萄糖变位酶磷酸葡萄糖变位酶 葡糖葡糖-6-6-磷酸磷酸2.葡糖葡糖-6-磷酸转变成葡糖磷酸转变成葡糖-1-磷酸磷酸这这步步反反应应中中磷磷酸酸基基团团转转移移的的意意义义在在于于：由由于于延延长长形形成成-1,4-糖糖苷苷键键，所所以以葡葡萄萄糖糖分分子子C1上上的的半半缩缩醛醛羟羟基基必必须须活活化化，才才利利于于与与原原来来的的糖糖原原分分子子末末端端葡葡萄萄糖的游离糖的游离C4羟基缩合。羟基缩合。半缩醛羟基与磷酸基之间形成的半缩醛羟基与磷酸基之间形成的O-P键