高一生物糖類代謝課件

1、高一生物糖類代謝第六章第六章 糖類代謝糖類代謝主要內(nèi)容：主要內(nèi)容： 了解糖類的生物學作用和重要的單糖、寡了解糖類的生物學作用和重要的單糖、寡多糖的分類和結構。討論糖的分解與合成，重多糖的分類和結構。討論糖的分解與合成，重點掌握以葡萄糖為代表的單糖的分解與合成的點掌握以葡萄糖為代表的單糖的分解與合成的主要途徑主要途徑。高一生物糖類代謝目目 錄錄第一節(jié)第一節(jié) 糖類化學概述糖類化學概述第二節(jié)第二節(jié) 單糖的代謝單糖的代謝第三節(jié)第三節(jié) 糖原的分解和生物合成糖原的分解和生物合成高一生物糖類代謝第一節(jié)第一節(jié) 糖類化學概述糖類化學概述1 1、糖類的、糖類的生物學作用生物學作用2 2、糖的、糖的分類分類3 3、

2、重要的、重要的單糖、單糖、雙糖雙糖和和多糖多糖高一生物糖類代謝糖類的生物學作用糖類的生物學作用 糖類是細胞中非常重要的一類有機化合物，主要的生物學糖類是細胞中非常重要的一類有機化合物，主要的生物學作用如下：作用如下： 作為生物體的結構成分作為生物體的結構成分 作為生物體內(nèi)的主要能源物質(zhì)作為生物體內(nèi)的主要能源物質(zhì) 作為其它生物分子如氨基酸、核苷酸、脂等作為其它生物分子如氨基酸、核苷酸、脂等 合成的前體合成的前體 作為細胞識別的信息分子作為細胞識別的信息分子高一生物糖類代謝糖的分類糖的分類高一生物糖類代謝OHOHHHOHHOHOOHOOHHHHOHOHHOHHCH2OH葡萄糖葡萄糖(glucose

3、) 已醛糖已醛糖果糖果糖(fructose) 已酮糖已酮糖 OHOHOHOHHHOHHOH1. 單糖單糖 不能再水解的糖不能再水解的糖OOHOHHOH2CHHOHHCH2OH高一生物糖類代謝OOHHHOHHOHHOHHCH2OHOHHHHOHOHOHHOH2COHOHOHOHHOHHHOH半乳糖半乳糖(galactose) 已醛糖已醛糖 核糖核糖(ribose) 戊醛糖戊醛糖 OHHOHHOHOHOH高一生物糖類代謝2. 二糖二糖常見的幾種二糖有常見的幾種二糖有麥芽糖麥芽糖 (maltose) 葡萄糖葡萄糖 葡萄糖葡萄糖蔗蔗 糖糖 (sucrose) 葡萄糖葡萄糖 果糖果糖乳乳 糖糖 (lac

4、tose) 葡萄糖葡萄糖 半乳糖半乳糖能水解生成二分子單糖的糖，各單糖之間借能水解生成二分子單糖的糖，各單糖之間借脫水縮合的糖苷鍵相連。脫水縮合的糖苷鍵相連。高一生物糖類代謝重要的二糖重要的二糖蔗糖蔗糖麥芽糖麥芽糖乳糖乳糖高一生物糖類代謝3. 多糖多糖 能水解生成多個分子單糖的糖。能水解生成多個分子單糖的糖。常見的多糖有常見的多糖有淀淀 粉粉 (starch)糖糖 元元 (glycogen)纖維素纖維素 (cellulose)高一生物糖類代謝 淀粉淀粉 是植物中養(yǎng)分的儲存形式是植物中養(yǎng)分的儲存形式淀粉顆粒淀粉顆粒高一生物糖類代謝 糖原糖原 是動物體內(nèi)葡萄糖的儲存形式是動物體內(nèi)葡萄糖的儲存形式高

5、一生物糖類代謝 纖維素纖維素 作為植物的骨架作為植物的骨架-1,4-糖苷鍵糖苷鍵高一生物糖類代謝第二節(jié)第二節(jié) 單糖的代謝單糖的代謝一、一、葡萄糖的葡萄糖的主要代謝途徑主要代謝途徑及及細胞定位細胞定位二、糖的二、糖的無氧分解（糖酵解）無氧分解（糖酵解）三、糖的三、糖的有氧氧化有氧氧化四、三羧酸循環(huán)四、三羧酸循環(huán)（TCATCA）五、磷酸戊糖途徑五、磷酸戊糖途徑（PPPPPP）六、糖的異生六、糖的異生高一生物糖類代謝動物細胞動物細胞植物細胞植物細胞細胞膜細胞膜細胞質(zhì)細胞質(zhì)線粒體線粒體 高爾基體高爾基體細胞核細胞核內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)溶酶體溶酶體細胞壁細胞壁葉綠體葉綠體有色體有色體白色體白色體液體液體晶體晶體

6、分泌物分泌物吞噬吞噬中心體中心體胞飲胞飲細胞膜細胞膜 丙酮酸氧化丙酮酸氧化 三羧酸循環(huán)三羧酸循環(huán) 磷酸戊糖途徑磷酸戊糖途徑 糖酵解糖酵解 糖異生糖異生高一生物糖類代謝一、葡萄糖的主要代謝途徑一、葡萄糖的主要代謝途徑葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸乳酸乳酸乙醇乙醇乙酰乙酰 CoA6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖磷酸戊糖磷酸戊糖途徑途徑糖酵解糖酵解途徑途徑（有氧）（有氧）（無氧）（無氧）三羧酸三羧酸循環(huán)循環(huán)（有氧或無氧）（有氧或無氧）糖異生糖異生高一生物糖類代謝 二、糖的無氧分解（糖酵解）二、糖的無氧分解（糖酵解） 第一階段第一階段 第二階段第二階段* 糖酵解糖酵解(glycolysis)的定義的定義* 糖酵解分

7、為兩個階段糖酵解分為兩個階段* 糖酵解的反應部位：糖酵解的反應部位：細胞質(zhì)基質(zhì)細胞質(zhì)基質(zhì)在缺氧情況下，葡萄糖生成乳酸在缺氧情況下，葡萄糖生成乳酸(lactate)的的過程稱之為糖酵解。過程稱之為糖酵解。 由葡萄糖分解成丙酮酸由葡萄糖分解成丙酮酸(pyruvate)，稱之，稱之為糖酵解途徑為糖酵解途徑(glycolytic pathway)。由丙酮酸轉變成乳酸。由丙酮酸轉變成乳酸。高一生物糖類代謝糖酵解途徑（糖酵解途徑（glycolysis）1、化學歷程和催化酶類化學歷程和催化酶類2、 化學計量和生物學意義化學計量和生物學意義3、 糖酵解的調(diào)控糖酵解的調(diào)控 糖酵解途徑是將葡萄糖降解為丙酮酸并伴隨

8、著糖酵解途徑是將葡萄糖降解為丙酮酸并伴隨著ATPATP生成的生成的一系列反應，是生物體內(nèi)普遍存在的葡萄糖降解的途徑。該一系列反應，是生物體內(nèi)普遍存在的葡萄糖降解的途徑。該途徑也稱作途徑也稱作Embden-Meyethof-ParnasEmbden-Meyethof-Parnas途徑，簡稱途徑，簡稱途徑。途徑。高一生物糖類代謝EMP的化學歷程 糖原（或淀粉）糖原（或淀粉）1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖6-磷酸果糖磷酸果糖1，6-二磷酸果糖二磷酸果糖3-磷酸磷酸甘油甘油醛醛磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮2 1，3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸2 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2 2-磷酸甘油酸磷

9、酸甘油酸2 磷酸烯醇丙酮酸磷酸烯醇丙酮酸2 丙酮酸丙酮酸第第一一階階段段第第二二階階段段第第三三階階段段葡萄糖葡萄糖葡萄糖的磷酸化葡萄糖的磷酸化磷酸己糖的裂解磷酸己糖的裂解丙酮酸和丙酮酸和ATP的生成的生成高一生物糖類代謝第一階段：葡萄糖的磷酸化第一階段：葡萄糖的磷酸化ATP ADPATPADP葡萄糖激酶葡萄糖激酶磷酸果磷酸果糖激酶糖激酶異構酶異構酶高一生物糖類代謝第二階段：第二階段： 磷酸己糖的裂解磷酸己糖的裂解醛縮酶醛縮酶異構酶異構酶高一生物糖類代謝第三階段：磷酸烯醇式丙酮酸、丙酮酸和第三階段：磷酸烯醇式丙酮酸、丙酮酸和ATP的生成的生成NAD+ NADH+H+ PiADP ATPH2OM

10、g或或MnATP ADP 丙酮酸丙酮酸PEP丙酮酸激酶丙酮酸激酶脫氫酶脫氫酶激酶激酶變變位位酶酶烯醇化酶烯醇化酶高一生物糖類代謝途徑途徑化學計量和生物學意義化學計量和生物學意義 總反應式總反應式: C6H12O6+2NAD+2ADP+2Pi 2C3H4O3 +2NADH +2H+2ATP+2H2O 生物學意義生物學意義 是葡萄糖在生物體內(nèi)進行有氧或無氧分解的共同途徑是葡萄糖在生物體內(nèi)進行有氧或無氧分解的共同途徑, ,通過糖通過糖酵解，生物體獲得生命活動所需要的能量；酵解，生物體獲得生命活動所需要的能量； 形成多種重要的中間產(chǎn)物，為氨基酸、脂類合成提供碳骨架；形成多種重要的中間產(chǎn)物，為氨基酸、脂

11、類合成提供碳骨架； 為糖異生提供基本途徑。為糖異生提供基本途徑。 能量計算能量計算：氧化一分子葡萄糖凈生成氧化一分子葡萄糖凈生成 2ATP 2NADH 6ATP高一生物糖類代謝糖酵解的糖酵解的調(diào)控位點調(diào)控位點及相及相應應調(diào)節(jié)物調(diào)節(jié)物 糖原（或淀粉）糖原（或淀粉）1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖6-磷酸果糖磷酸果糖1，6-二磷酸果糖二磷酸果糖3-磷酸磷酸甘油甘油醛醛磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮2 1，3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸2 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2 磷酸烯醇丙酮酸磷酸烯醇丙酮酸2 丙酮酸丙酮酸葡萄糖葡萄糖 機理：機理：主要通過主要通過調(diào)節(jié)反應途徑

12、中幾調(diào)節(jié)反應途徑中幾種酶的活性來控制種酶的活性來控制整個途徑的速度，整個途徑的速度，被調(diào)節(jié)的酶為催化被調(diào)節(jié)的酶為催化反應歷程中不可逆反應歷程中不可逆反應的三種酶，通反應的三種酶，通過酶的別構效應或過酶的別構效應或共價修飾實現(xiàn)活性共價修飾實現(xiàn)活性的調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)物多的調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)物多為本途的中間物中為本途的中間物中間物或與本途徑有間物或與本途徑有關的代謝產(chǎn)物。關的代謝產(chǎn)物。磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶丙酮酸激酶丙酮酸激酶己糖激酶己糖激酶AMPAMPG-6-PG-6-PATPATP + +- -F-2,6-BPF-2,6-BPAMPAMP+ +- -檸檬酸檸檬酸NADHNADHATPATP ATPATPAl

13、aAlaF-1,6-BPF-1,6-BP- -+ +高一生物糖類代謝酶的別構（變構）效應示意圖酶的別構（變構）效應示意圖效應劑效應劑別別構構中中心心活性活性中心中心別構酶的反饋調(diào)控機理別構酶的反饋調(diào)控機理A （產(chǎn)物或中間產(chǎn)物）（產(chǎn)物或中間產(chǎn)物）EDCB關鍵酶關鍵酶 高一生物糖類代謝酶的共價修飾酶的共價修飾 某些酶可以通過其它酶對其多肽鏈上某些基團進行可逆某些酶可以通過其它酶對其多肽鏈上某些基團進行可逆的共價修飾，使其處于活性與非活性的互變狀態(tài)，從而調(diào)節(jié)的共價修飾，使其處于活性與非活性的互變狀態(tài)，從而調(diào)節(jié)酶活性。這類酶稱為酶活性。這類酶稱為共價修飾酶共價修飾酶。目前發(fā)現(xiàn)有數(shù)百種酶被翻。目前發(fā)現(xiàn)有

14、數(shù)百種酶被翻譯后都要進行共價修飾，其中一部分處于分支代謝途徑，成譯后都要進行共價修飾，其中一部分處于分支代謝途徑，成為對代謝流量起調(diào)節(jié)作用的為對代謝流量起調(diào)節(jié)作用的關鍵酶或限速酶關鍵酶或限速酶。 由于這種調(diào)節(jié)的生理意義廣泛，反應靈敏，節(jié)約能量，機制多樣，由于這種調(diào)節(jié)的生理意義廣泛，反應靈敏，節(jié)約能量，機制多樣，在體內(nèi)顯得十分靈活，加之它們常受激素甚至神經(jīng)的指令，導致級聯(lián)放在體內(nèi)顯得十分靈活，加之它們常受激素甚至神經(jīng)的指令，導致級聯(lián)放大反應，所以日益引人注目。大反應，所以日益引人注目。 AP1GEDCBHEa-bEc-dEc-g關鍵酶（限速酶）關鍵酶（限速酶）P2高一生物糖類代謝蛋白激酶蛋白激酶

15、ATPADP蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)Pn蛋白磷酸酶蛋白磷酸酶nPiH2O高一生物糖類代謝丙酮酸激酶催化活性控制關系圖丙酮酸激酶催化活性控制關系圖磷酸化的丙酮酸激酶磷酸化的丙酮酸激酶（低活性）（低活性）去磷酸化的丙酮酸激酶去磷酸化的丙酮酸激酶（高活性）（高活性）H2OPiATPADP果糖果糖-1，6-二磷酸二磷酸ATP丙氨酸丙氨酸+低血糖低血糖Pi+高一生物糖類代謝三、丙酮酸的去路三、丙酮酸的去路（有氧）（有氧）（無氧）（無氧）葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸乳酸乳酸乙醇乙醇乙酰乙酰 CoA三羧酸三羧酸循環(huán)循環(huán)（有氧或無氧）（有氧或無氧）丙酮酸丙酮酸乳酸乳酸乙醇乙醇乙酰乙酰 CoA糖酵解途徑

16、糖酵解途徑三羧酸三羧酸循環(huán)循環(huán)（有氧或無氧）（有氧或無氧）高一生物糖類代謝葡萄糖的無氧分解（糖酵解）葡萄糖的無氧分解（糖酵解）葡萄糖葡萄糖EMP NADH+H+ NAD+CH2OHCH3乙醇乙醇 NADH+H+ NAD+CO2 乳酸乳酸COOHCH(OH)CH3乙醛乙醛CHOCH3COOHC=OCH3丙酮酸丙酮酸 葡萄糖的無氧分解葡萄糖的無氧分解高一生物糖類代謝E1:己糖激酶己糖激酶 E2: 6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶E3: 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 NAD+ 乳乳 酸酸 糖酵解代謝途徑糖酵解代謝途徑葡萄糖葡萄糖1，6-二磷酸果糖二磷酸果糖ATP ADP ATPADP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘

17、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 磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 NAD+ NADH+H+ ADP ATP ATP 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 E2E1ADP E3NADH+H+ 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖6-磷酸果糖磷酸果糖l兩次底物水平磷酸化兩次底物水平磷酸化 E4:磷酸甘油酸激酶磷酸甘油酸激酶E3:丙酮酸激酶丙酮酸激酶l不可逆反應不可逆反應：l能量變化：能量變化：產(chǎn)生產(chǎn)生4 4分子分子ATPATP，消耗，消耗2 2分子分子ATP,ATP,凈產(chǎn)生凈產(chǎn)生2 2分子分子ATPATPE4高一生物糖類代謝其它糖進入單糖分解的途徑其它

18、糖進入單糖分解的途徑半乳糖半乳糖半乳糖半乳糖-1-PUDP-半乳糖半乳糖UDP-葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖-1-磷酸磷酸糖原或淀粉糖原或淀粉葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖-6-磷酸磷酸果糖果糖葡萄糖葡萄糖果糖果糖-6-磷酸磷酸果糖果糖-1、6-磷酸磷酸磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮3-磷酸甘油磷酸甘油甘油甘油3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛進入糖酵解進入糖酵解甘露糖甘露糖甘露糖甘露糖-6-磷酸磷酸ATPADPATPADPATPADPATPADPATPADPATPADPNADH+H+NAD+PiUTPPPi高一生物糖類代謝丙酮酸的有氧氧化及丙酮酸的有氧氧化及葡萄糖的有氧氧化葡萄糖的有氧氧化（EPM）葡萄糖葡萄糖COO

19、HC=OCH3丙酮酸丙酮酸CH3-C-SCoAO乙酰乙酰CoACoA三羧酸三羧酸循環(huán)循環(huán) NAD+ NADH+H+CO2CoASH 葡萄糖的有氧分解葡萄糖的有氧分解 丙酮酸脫氫酶系丙酮酸脫氫酶系高一生物糖類代謝丙酮酸脫氫酶系丙酮酸脫氫酶系(三種酶五種輔酶三種酶五種輔酶)NADNAD+ + +H+H+ +丙酮酸丙酮酸脫羧酶脫羧酶FADFAD硫辛酸乙酰硫辛酸乙酰轉移酶轉移酶二氫硫辛二氫硫辛酸脫氫酶酸脫氫酶COCO2 2乙酰硫辛酸乙酰硫辛酸二氫硫辛酸二氫硫辛酸NADH+HNADH+H+ +TPPTPP硫辛酸硫辛酸CoASHCoASHNADNAD+ +CHCH3 3-C-SCoA-C-SCoAO O高

20、一生物糖類代謝焦磷酸硫胺素焦磷酸硫胺素（TPP）在丙酮酸脫羧中的作用在丙酮酸脫羧中的作用C-H+C-CH3-C-COOHOHCO2丙酮酸丙酮酸高一生物糖類代謝硫辛酸的氫載體作用和?；d體作用硫辛酸的氫載體作用和酰基載體作用氧化型硫辛酸氧化型硫辛酸SSCCC(CH2)4COO-SHSCCC(CH2)4COO-乙酰二氫硫辛酸乙酰二氫硫辛酸+2H-2H二氫硫辛酸二氫硫辛酸HSHSCCC(CH2)4COO-高一生物糖類代謝泛酸泛酸和和 輔酶輔酶 A（CoASH）SH?；Y合?；Y合位點位點高一生物糖類代謝維生素維生素pp和尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸（和尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸（ NAD+ ） RNAD+:

21、R=HNADP+: R=PO3H2 遞氫體作用：遞氫體作用：NAD+2H NADH+H+高一生物糖類代謝維生素維生素B2和黃素腺嘌呤二核苷酸（和黃素腺嘌呤二核苷酸（FAD）遞氫體作用：遞氫體作用：FAD+2H FADH2高一生物糖類代謝四、三羧酸循環(huán)四、三羧酸循環(huán)（tricarboxylic acid cycle, tricarboxylic acid cycle, TCATCA 循環(huán)）循環(huán)）1 1、三羧酸循環(huán)的化學歷程三羧酸循環(huán)的化學歷程2 2、三羧循環(huán)及葡萄糖有氧氧化的三羧循環(huán)及葡萄糖有氧氧化的化學計量和能量計量化學計量和能量計量3、 三羧循環(huán)的生物學意義三羧循環(huán)的生物學意義4、 三羧酸循

22、環(huán)的調(diào)控三羧酸循環(huán)的調(diào)控5、草酰乙酸的回補反應（自學）、草酰乙酸的回補反應（自學）高一生物糖類代謝 OCH3-C-SCoACoASHNADH +CO2FADH2H2ONADH+CO2NADHGTP三羧酸循環(huán)三羧酸循環(huán) （TCA） 草酰乙酸草酰乙酸 再生階段再生階段 檸檬酸的檸檬酸的生成階段生成階段 氧化脫氧化脫 羧階段羧階段檸檬酸檸檬酸異檸檬酸異檸檬酸順烏頭酸順烏頭酸 酮戊二酸酮戊二酸琥珀酸琥珀酸琥珀酰琥珀酰CoA延胡索酸延胡索酸蘋果酸蘋果酸草酰乙酸草酰乙酸NAD+NAD+FADNAD+高一生物糖類代謝TCA第一階段：檸檬酸生成第一階段：檸檬酸生成H2O草酰乙酸草酰乙酸 OCH3-C-SCoA

23、CoASHH2O檸檬酸合成酶檸檬酸合成酶順烏頭順烏頭酸酶酸酶高一生物糖類代謝TCA第二階段：氧化脫羧第二階段：氧化脫羧CO2GDPPiGTPNAD+ NADH+H+ NAD+ NADH+H+CoASH異檸檬酸脫氫酶異檸檬酸脫氫酶CO2 酮戊二酸酮戊二酸脫氫酶脫氫酶琥珀酸琥珀酸硫激酶硫激酶高一生物糖類代謝TCA第三階段：草酰乙酸再生第三階段：草酰乙酸再生FAD FADH2H2ONAD+NADH+H+草酰乙酸草酰乙酸琥珀酸脫氫酶琥珀酸脫氫酶延胡索酸酶延胡索酸酶蘋果酸蘋果酸脫氫酶脫氫酶高一生物糖類代謝三羧循環(huán)的化學計量和能量計量三羧循環(huán)的化學計量和能量計量 a、總反應式、總反應式: CHCH3 3C

24、OSCoACOSCoA+3NAD+3NAD+ +FAD+GDP+Pi+2H+FAD+GDP+Pi+2H2 2O O 2CO 2CO2 2+CoASH+CoASH+3NADH3NADH+3H+3H+ + + +FADHFADH2 2+ +GTPGTP能量能量“現(xiàn)金現(xiàn)金” : 1 GTP 能 量能 量 “ 支 票支 票” : 3 NADH 1 FADH2兌換率兌換率 1：39ATP兌換率兌換率 1：22ATP1ATP12ATPb、三羧酸循環(huán)的能量計量、三羧酸循環(huán)的能量計量高一生物糖類代謝葡萄糖完全氧化產(chǎn)生的葡萄糖完全氧化產(chǎn)生的ATP酵解階段：酵解階段： 2 ATP 2 1 NADH兌換率兌換率 1

25、：32 ATP2 (3ATP)三羧酸循環(huán)：三羧酸循環(huán)：2 1 GTP 2 3 NADH 2 1 FADH22 1 ATP2 9 ATP2 4 ATP兌換率兌換率 1：3兌換率兌換率 1：3丙酮酸氧化：丙酮酸氧化：2 1NADH兌換率兌換率 1：32 3 ATP總計：總計：38 ATP高一生物糖類代謝 OCH3-C-SCoACoASH三三羧羧酸酸循循環(huán)環(huán)的的調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)檸檬酸檸檬酸異檸檬酸異檸檬酸順烏頭酸順烏頭酸 酮戊二酸酮戊二酸琥珀酸琥珀酸琥珀酰琥珀酰CoA延胡索酸延胡索酸 調(diào)節(jié)位點調(diào)節(jié)位點 檸檬酸合成酶（檸檬酸合成酶（限速酶限速酶） 異檸檬酸脫氫酶異檸檬酸脫氫酶 酮戊二酸脫氫酶酮戊二酸脫氫酶AD

26、PADP+ +NADHNADHATPATP- -琥珀酰琥珀酰CoACoANADHNADH- -琥珀酰琥珀酰CoACoANADHNADHATPATP- -蘋果酸蘋果酸草酰乙酸草酰乙酸高一生物糖類代謝三羧循環(huán)的生物學意義三羧循環(huán)的生物學意義 是有機體獲得生命活動所需能量的主要途徑（為是有機體獲得生命活動所需能量的主要途徑（為呼吸鏈提供呼吸鏈提供H+ + e）。）。 是糖、脂、蛋白質(zhì)等物質(zhì)代謝和轉化的中心樞紐是糖、脂、蛋白質(zhì)等物質(zhì)代謝和轉化的中心樞紐 形成多種重要的中間產(chǎn)物形成多種重要的中間產(chǎn)物 是發(fā)酵產(chǎn)物重新氧化的途徑是發(fā)酵產(chǎn)物重新氧化的途徑高一生物糖類代謝 有氧氧化的反應過程有氧氧化的反應過程

27、第一階段：糖酵解途徑第一階段：糖酵解途徑 第二階段：丙酮酸的氧化脫羧第二階段：丙酮酸的氧化脫羧 第三階段：三羧酸循環(huán)第三階段：三羧酸循環(huán) G（Gn） 第四階段：氧化磷酸化第四階段：氧化磷酸化 丙酮酸丙酮酸 乙酰乙酰CoA CO2 NADH+H+ FADH2H2O O ATP ADP TAC循環(huán)循環(huán) 細胞質(zhì)基質(zhì)細胞質(zhì)基質(zhì) 線粒體線粒體 高一生物糖類代謝五、五、 磷酸戊糖途徑磷酸戊糖途徑（pentose phosphate pathway, ppp）1 1、化學反應歷程及催化酶類化學反應歷程及催化酶類 特點：氧化脫羧階段和非氧化分子重排階段特點：氧化脫羧階段和非氧化分子重排階段2 2、總反應式和生

28、理意義、總反應式和生理意義高一生物糖類代謝磷酸戊糖途徑的兩個階段磷酸戊糖途徑的兩個階段 2、非氧化分子重排階段、非氧化分子重排階段 6 核酮糖核酮糖-5-P 5 果糖果糖-6-P 5 葡萄糖葡萄糖-6-P1、氧化脫羧階段、氧化脫羧階段 6 G-6-P 6 葡萄糖酸葡萄糖酸-6-P 6 核酮糖核酮糖-P 6 NADP+ 6 NADPH+6H+ 6 NADP+ 6 NADPH+6H+6CO26H2O高一生物糖類代謝磷酸戊糖途徑的氧化脫羧階段磷酸戊糖途徑的氧化脫羧階段NADP+ NADPH+H+ H2O NADPH+H+NADP+5-磷酸核酮糖磷酸核酮糖6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖6-磷酸葡萄糖酸內(nèi)酯磷

29、酸葡萄糖酸內(nèi)酯6-磷酸葡萄糖酸磷酸葡萄糖酸CO26-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 脫氫酶脫氫酶內(nèi)酯酶內(nèi)酯酶6-磷酸葡萄磷酸葡萄糖酸糖酸 脫氫酶脫氫酶高一生物糖類代謝磷酸戊糖途徑的非氧化分子重排階段磷酸戊糖途徑的非氧化分子重排階段H2OPi6 5-磷酸核酮糖磷酸核酮糖2 5-磷酸核糖磷酸核糖2 5-磷酸木酮糖磷酸木酮糖2 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛2 7-磷酸景天庚酮糖磷酸景天庚酮糖2 4-磷酸赤蘚丁糖磷酸赤蘚丁糖2 6-磷酸果糖磷酸果糖2 5-磷酸木酮糖磷酸木酮糖2 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛2 6-磷酸果糖磷酸果糖1， 6-二磷酸果糖二磷酸果糖1 6-磷酸果糖磷酸果糖轉醛酶轉醛酶異構酶異構酶轉酮酶轉酮酶

30、轉酮酶轉酮酶醛縮酶醛縮酶階階段段之之一一階階段段之之二二階階段段之之三三高一生物糖類代謝磷酸戊糖途徑的總反應式磷酸戊糖途徑的總反應式6 G-6-P + 12NADP+ +7 H2O 5 G-6-P + 6CO2 + 12NADPH +12H+ 磷酸戊糖途徑的生理意義磷酸戊糖途徑的生理意義 產(chǎn)生大量產(chǎn)生大量NADPH,主要用于還原（加氫）反應，為細胞提主要用于還原（加氫）反應，為細胞提供還原力供還原力 產(chǎn)生大量的磷酸核糖和其它重要中間產(chǎn)物產(chǎn)生大量的磷酸核糖和其它重要中間產(chǎn)物 與光合作用聯(lián)系，實現(xiàn)某些單糖間的轉變與光合作用聯(lián)系，實現(xiàn)某些單糖間的轉變高一生物糖類代謝六、糖的異生六、糖的異生1 1、糖

31、異生作用的糖異生作用的主要途徑主要途徑和和關鍵反應關鍵反應2 2、葡萄糖葡萄糖代謝與糖異生作用的代謝與糖異生作用的關系關系高一生物糖類代謝糖異生主要途徑糖異生主要途徑和關鍵反應和關鍵反應 非糖物質(zhì)轉化非糖物質(zhì)轉化成糖代謝的中間成糖代謝的中間產(chǎn)物后，在相應產(chǎn)物后，在相應的酶催化下的酶催化下,繞過繞過糖酵解途徑的糖酵解途徑的三三個不可逆反應個不可逆反應,利利用糖酵解途徑其用糖酵解途徑其它酶生成葡萄糖它酶生成葡萄糖的途徑稱為糖異的途徑稱為糖異生。生。 糖原（或淀粉）糖原（或淀粉）1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖6-磷酸果糖磷酸果糖1，6-二磷酸果糖二磷酸果糖3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮2

32、 磷酸烯醇丙酮酸磷酸烯醇丙酮酸2 丙酮酸丙酮酸葡萄糖葡萄糖己糖激酶己糖激酶果糖果糖激酶激酶二磷酸果糖二磷酸果糖磷酸酯酶磷酸酯酶丙酮酸丙酮酸激酶激酶丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶6-磷酸葡萄糖磷酸酯酶磷酸葡萄糖磷酸酯酶6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖2 草酰乙酸草酰乙酸PEP羧激酶羧激酶高一生物糖類代謝糖異生途徑關鍵反應之一糖異生途徑關鍵反應之一+ H2O+Pi6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖磷酸酯酶磷酸酯酶P6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖H葡萄糖葡萄糖高一生物糖類代謝糖異生途徑關鍵反應之二糖異生途徑關鍵反應之二二磷酸果糖二磷酸果糖磷酸酯酶磷酸酯酶+ H2O+ Pi1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖PPOH2COH2COHOOH

33、HOHHHHH2COOH6-磷酸果糖磷酸果糖POH2COHOOHHHH高一生物糖類代謝糖異生途徑關鍵反應之三糖異生途徑關鍵反應之三PEP羧激酶羧激酶ATP+H2O ADP+Pi丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶P磷酸烯醇丙酮酸磷酸烯醇丙酮酸（PEP）GTPGDP丙酮酸丙酮酸草酰乙酸草酰乙酸CO2CO2高一生物糖類代謝糖糖酵酵解解和和葡葡萄萄糖糖異異生生的的關關系系ABC1C2A G-6-P磷酸酶磷酸酶B F-1.6-P磷酸酶磷酸酶C1 丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶C2 PEP羧激酶羧激酶（胞液）（胞液）（線粒體）（線粒體）葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸草酰乙酸草酰乙酸天冬氨酸天冬氨酸磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮3-P

34、-甘油醛甘油醛 -酮戊二酸酮戊二酸乳酸乳酸谷氨酸谷氨酸丙氨酸丙氨酸乙酰乙酰CoAPEPG-6-PF-6-PF-1.6-P丙酮酸丙酮酸草酰乙酸草酰乙酸谷氨酸谷氨酸 -酮戊二酸酮戊二酸天冬氨酸天冬氨酸3-P-甘油甘油甘油甘油高一生物糖類代謝第三節(jié)第三節(jié) 糖原的分解和生物合成糖原的分解和生物合成一、糖原的分解一、糖原的分解二、糖原的合成二、糖原的合成三、糖原代謝的調(diào)控三、糖原代謝的調(diào)控高一生物糖類代謝一、糖原的分解一、糖原的分解* 定義定義* * 亞細胞定位：細胞質(zhì)基質(zhì)亞細胞定位：細胞質(zhì)基質(zhì)糖原糖原n+1n+1 糖原糖原n + 1-n + 1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 磷酸化酶磷酸化酶 糖原分解糖原分解

35、 (glycogenolysis )習慣上指肝糖原分解成為習慣上指肝糖原分解成為葡萄糖的過程。葡萄糖的過程。磷酸葡萄磷酸葡萄糖變位酶糖變位酶6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖葡萄糖葡萄糖-6-磷酸酶磷酸酶（肝、腎）（肝、腎）葡萄糖葡萄糖肌肉組織中不存在葡萄糖肌肉組織中不存在葡萄糖-6-磷酸酶，所以生成的磷酸酶，所以生成的6-磷酸葡萄糖不能轉變成葡萄糖釋放入血，提供血磷酸葡萄糖不能轉變成葡萄糖釋放入血，提供血糖，而只能進入酵解途徑進一步代謝。糖，而只能進入酵解途徑進一步代謝。高一生物糖類代謝二、糖原的合成二、糖原的合成1 1 、 U D P - 葡 萄 糖 焦 磷 酸 化 酶 （葡 萄 糖 焦 磷 酸 化

36、 酶 （ U D P - g l u c o s e pytophosphorylase） 催化單糖基的活化形成糖核苷二磷酸（催化單糖基的活化形成糖核苷二磷酸（UDPG)UDPG)，為各，為各種聚糖形成時，種聚糖形成時，提供糖基和能量提供糖基和能量。動物細胞中糖元合成時需。動物細胞中糖元合成時需UDPGUDPG；植物細胞中蔗糖合成時需；植物細胞中蔗糖合成時需UDPGUDPG，淀粉合成時需，淀粉合成時需ADPGADPG，纖，纖維素合成時需維素合成時需GDPGGDPG和和UDPGUDPG。2、糖原合成酶（、糖原合成酶（glycogen synthaseglycogen synthase） 高一生物

37、糖類代謝UDPG的結構的結構GUDP高一生物糖類代謝糖核苷酸的生成糖核苷酸的生成+PPi1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖UTPUDPG高一生物糖類代謝糖糖原原合合成成酶酶反反應應UDPGUDP糖原（糖原（n個個G分子）分子）糖原（糖原（n+1）高一生物糖類代謝三、糖原分解和合成的調(diào)控三、糖原分解和合成的調(diào)控 糖原的分解和合成都是根據(jù)肌體的需要由一系列的調(diào)控機制進行調(diào)控，其糖原的分解和合成都是根據(jù)肌體的需要由一系列的調(diào)控機制進行調(diào)控，其限速酶分別為限速酶分別為磷酸化酶磷酸化酶和和糖原合成酶糖原合成酶。它們的活性是受磷酸化或去磷酸化的共。它們的活性是受磷酸化或去磷酸化的共價修飾的調(diào)節(jié)及變構效應的調(diào)節(jié)。二種酶磷酸化及去磷酸化的方式相似，但其價修飾的調(diào)節(jié)及變構效應的調(diào)節(jié)。二種酶磷酸化及去磷酸化的方式相似，但其效果相反。效果相反。糖原合成酶糖原合成酶 a ( 有活性有活性)