第06章糖代謝

1、目目 錄錄 糖 代 謝Metabolism of Carbohydrates目目 錄錄糖糖(carbohydrates)即碳水化合物，其化即碳水化合物，其化學本質為多羥醛或多羥酮類及其衍生物或多學本質為多羥醛或多羥酮類及其衍生物或多聚物。聚物。糖的化學糖的化學目目 錄錄（二）糖的分類及其結構（二）糖的分類及其結構OHOHHHOHHOHOOHOOHHHHOHOHHOHHCH2OH葡萄糖葡萄糖(glucose) 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目目 錄錄OO

2、HHHOHHOHHOHHCH2OHOHHHHOHOHOHHOH2COHOHOHOHHOHHHOH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目目 錄錄目目 錄錄2. 寡糖寡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 (lactose) 葡萄糖葡萄糖 半乳糖半乳糖能水解生成幾分子單糖的糖，各單糖之間借能水解生成幾分子單糖的糖，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。目目 錄錄3. 多糖多糖 能水解

3、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 原原 (glycogen)纖維素纖維素 (cellulose) 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目目 錄錄 糖原糖原( (動物淀粉動物淀粉) ) 是動物體內葡萄糖的儲存形式是動物體內葡萄糖的儲存形式目目 錄錄 纖維素纖維素 作為植物的骨架作為植物的骨架-1,4-糖苷鍵糖苷鍵目目 錄錄目目 錄錄4. 結合糖結合糖 糖與非糖物質的結合物。糖與非糖物質的結合物。糖脂糖脂 (glycolipid)：是糖與脂類的結合物。是糖與脂類的結合物。糖蛋白糖蛋白 (gl

4、ycoprotein)：是糖與蛋白質的結合物。是糖與蛋白質的結合物。 常見的結合糖有常見的結合糖有 目目 錄錄概概 述述目目 錄錄1. 氧化供能氧化供能如糖可提供合成某些氨基酸、脂肪、膽固醇、如糖可提供合成某些氨基酸、脂肪、膽固醇、核苷等物質的原料。核苷等物質的原料。3. 作為機體組織細胞的組成成分作為機體組織細胞的組成成分這是糖的主要功能。這是糖的主要功能。2. 其他物質的原料其他物質的原料如糖是糖蛋白、蛋白聚糖、糖脂等的組成成分。如糖是糖蛋白、蛋白聚糖、糖脂等的組成成分。第一節(jié)第一節(jié) 糖的消化與吸收糖的消化與吸收（一）糖的消化（一）糖的消化人類食物中的糖主要有植物淀粉、動人類食物中的糖主要

5、有植物淀粉、動物糖原以及麥芽糖、蔗糖、乳糖、葡萄糖物糖原以及麥芽糖、蔗糖、乳糖、葡萄糖等，其中以等，其中以淀粉淀粉為主。為主。消化部位：消化部位： 主要在小腸，少量在口腔主要在小腸，少量在口腔目目 錄錄淀粉淀粉 麥芽糖麥芽糖+麥芽三糖麥芽三糖 （40%） （25%）-臨界糊精臨界糊精+異麥芽糖異麥芽糖 （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 - -臨界糊精酶臨界糊精酶 消化過程消化過程 腸粘膜腸粘膜上皮細胞上皮細胞刷狀緣刷狀緣 胃胃 口腔口腔 腸腔腸腔 胰液中的胰液中的- -淀粉酶淀粉酶 目目 錄錄食物中含有的大量纖維素，因人體食物中含

6、有的大量纖維素，因人體內無內無 - -糖苷酶而不能對其分解利用，但卻糖苷酶而不能對其分解利用，但卻具有刺激腸蠕動等作用，也是維持健康具有刺激腸蠕動等作用，也是維持健康所必需。所必需。目目 錄錄（二）糖的吸收（二）糖的吸收1. 吸收部位吸收部位 小腸上段小腸上段 2. 吸收形式吸收形式 單單 糖糖 目目 錄錄ADP+Pi ATP G Na+ K+ Na+泵泵小腸粘膜細胞小腸粘膜細胞 腸腸腔腔 門靜脈門靜脈 3. 吸收機制吸收機制Na+依賴型葡萄糖轉運體依賴型葡萄糖轉運體(Na+-dependent glucose transporter, SGLT)刷狀緣刷狀緣 細胞內膜細胞內膜 目目 錄錄4.

7、 吸收途徑吸收途徑 小腸腸腔小腸腸腔 腸粘膜上皮細胞腸粘膜上皮細胞 門靜脈門靜脈 肝臟肝臟 體循環(huán)體循環(huán)SGLT 各種組織細胞各種組織細胞 GLUT GLUT：葡萄糖轉運體葡萄糖轉運體(glucose transporter)，已發(fā)現(xiàn)有已發(fā)現(xiàn)有12種葡萄糖轉種葡萄糖轉運體運體(GLUT 112)。目目 錄錄 葡萄糖葡萄糖 酵解途徑酵解途徑 丙酮酸丙酮酸 有氧有氧 無氧無氧 H2O及及CO2 乳酸乳酸 糖異生途徑糖異生途徑 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 磷酸戊糖途徑磷酸戊糖途徑 核糖核糖 + + NADPH+H+淀粉淀粉 消化與吸收消化與

8、吸收 ATP 目目 錄錄第第 二節(jié)二節(jié)糖的無氧氧化糖的無氧氧化 目目 錄錄 一、糖酵解的反應過程一、糖酵解的反應過程 第一階段第一階段 第二階段第二階段* 糖酵解糖酵解(glycolysis) glaiklisis的定義的定義* 糖酵解分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：胞漿胞漿在缺氧情況下，葡萄糖生成乳酸在缺氧情況下，葡萄糖生成乳酸(lactate)的的過程稱之為過程稱之為糖酵解糖酵解。 由葡萄糖分解成丙酮酸由葡萄糖分解成丙酮酸(pyruvate)，稱之，稱之為為糖酵解途徑糖酵解途徑(glycolytic pathway)。由丙酮酸轉變成乳酸。由丙酮酸轉變成

9、乳酸。目目 錄錄 葡萄糖葡萄糖磷酸化為磷酸化為6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖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羥丙酮羥丙酮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 O CH2HO H HOOHH OH H OH H H6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 (glucose-6-phosphate, G-6-P)P P O CH2

10、OH HOOHH OH H OH H H目目 錄錄G進入細胞后首先的反應是磷酸化進入細胞后首先的反應是磷酸化Mg2+作用作用:激活劑激活劑已糖激酶已糖激酶:是二聚體結構是二聚體結構,含二個亞基含二個亞基目目 錄錄同工酶同工酶:已發(fā)現(xiàn)有已發(fā)現(xiàn)有4種己糖激酶同工酶，種己糖激酶同工酶，分別稱為分別稱為至至型型型型:主要分布于腦和腎中主要分布于腦和腎中型型:主要存在于骨骼肌和心肌中主要存在于骨骼肌和心肌中i型型:主要存在于肝臟和肺臟中主要存在于肝臟和肺臟中型型:只存在于肝臟中只存在于肝臟中目目 錄錄哺乳類動物體內已發(fā)現(xiàn)有哺乳類動物體內已發(fā)現(xiàn)有4種己糖激酶同種己糖激酶同工酶，分別稱為工酶，分別稱為至至型

11、。肝細胞中存在的型。肝細胞中存在的是是型，稱為葡萄糖激酶型，稱為葡萄糖激酶(glucokinase)。它的。它的特點是：特點是：對葡萄糖的親和力很低對葡萄糖的親和力很低(km很高很高)受激素調控受激素調控 (受胰島素的誘導受胰島素的誘導)這些特征使葡萄糖激酶在維持血糖水平起重要作用。這些特征使葡萄糖激酶在維持血糖水平起重要作用。目目 錄錄 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖轉變?yōu)檗D變?yōu)?6-磷酸果糖磷酸果糖 己糖異構酶己糖異構酶 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羥丙酮

12、羥丙酮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6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 P P O CH2OH HOOHH OH H OH H H6-磷酸果糖磷酸果糖 (fructose-6-phosphate, F-6-P)目目 錄錄該反應是可逆反應該反應是可逆反應G第一位的羰基移到了第二個第一位的羰基移到了第二個C異構反應需要以開鏈形式進行異構反應需要以開鏈形式進行,異構化以異構化以后重新閉環(huán)后重新閉環(huán)目目 錄錄 6-磷酸果糖磷酸果糖轉變?yōu)檗D變?yōu)?,6-雙磷酸果糖雙磷酸果糖 ATP ADP Mg2+ 6-6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1-1Gl

13、uG-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羥丙酮羥丙酮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6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1(6-phosphfructokinase-1)6-磷酸果糖磷酸果糖 1,6-雙磷酸果糖雙磷酸果糖(1, 6-fructose-biphosphate, F-1,6-2P)目目 錄錄Mg 2+-ATP復合物復合物 6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1是一種是一種變構酶變構酶,該酶由該酶由4個

14、亞基組成個亞基組成,是一個四聚體是一個四聚體該酶的催化效率很低該酶的催化效率很低,糖酵解的速率嚴格糖酵解的速率嚴格地依賴該酶的活力水平地依賴該酶的活力水平,所以它是調節(jié)糖酵所以它是調節(jié)糖酵解途徑的最重要的解途徑的最重要的關鍵酶關鍵酶發(fā)現(xiàn)有三種同工酶發(fā)現(xiàn)有三種同工酶,分別稱為分別稱為A,B,C.同工同工酶酶A存在于心肌和骨骼肌中存在于心肌和骨骼肌中,同工酶同工酶B存在于存在于肝和紅細胞中肝和紅細胞中,同工酶同工酶C存在于腦中存在于腦中.目目 錄錄CH2OHOCCCCCH2OOHOHOHHHP PP P1,6-雙磷酸果糖雙磷酸果糖 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糖 醛縮酶醛縮

15、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羥丙酮羥丙酮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羥丙酮磷酸二羥丙酮 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 +CHOCHOHCHOHOHCH2POCH2P POCH2OHCOCH2POCH2P PO目目 錄錄醛縮酶有二種不同的類型:主要分布于高等動植物,酶分子中的SH是酶的必需基團.:主要存在于細菌、真菌、酵母以及藻類中.目目 錄錄 磷酸丙糖磷酸丙

16、糖的同分異構化的同分異構化磷酸丙糖異構酶磷酸丙糖異構酶 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羥丙酮羥丙酮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丙糖異構酶磷酸丙糖異構酶 (phosphotriose isomerase)3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 CHOCHOHCHOHOHCH2POCH2P PO磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮 CH2OHCOCH2POCH2P PO目目 錄錄小結小結:前述的五步反應完成了

17、糖酵解的準備階段前述的五步反應完成了糖酵解的準備階段.準備階段包括了準備階段包括了2個磷酸化反應個磷酸化反應,以及由六以及由六碳糖裂解為碳糖裂解為2分子的三碳糖分子的三碳糖,最后都轉變成最后都轉變成為為3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛在這一階段在這一階段,并沒有獲得任何能量并沒有獲得任何能量,反而消反而消耗了耗了2ATP目目 錄錄 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛氧化為氧化為1,3-二磷酸甘油二磷酸甘油酸酸 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羥丙酮羥丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油

18、醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸3-磷酸甘油醛脫氫酶磷酸甘油醛脫氫酶(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase)3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 CHOCHOHCHOHOHCH2POCH2P PO1,3-二磷酸二磷酸甘油酸甘油酸 O=CCOHCH2POP POP POPi、NAD+ NADH+H+ 3-3-磷酸甘油醛脫氫酶磷酸甘油醛脫氫酶（GAPDH）目目 錄錄該酶含有該酶含有4個相同的亞基個相同的亞基,每個亞基由每個亞基由330個個氨基酸殘基組成的氨基酸殘基組成的,活性部分含有活性部分含有-SH(親核親核性性)該

19、酶可被一些重金屬離子和烷化劑所抑制該酶可被一些重金屬離子和烷化劑所抑制.目目 錄錄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羥丙酮羥丙酮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 在以上反應中，底物分子內部能量重新在以上反應中，底物分子內部能量重新分布，生成高能鍵，使分布，生成高能鍵，使ADP磷酸化生成磷酸化生成ATP的過程，稱為的過程，稱為底物水平磷酸化底物水平

20、磷酸化(substrate level phosphorylation) 。 1,3-二磷酸二磷酸 甘油酸甘油酸O=CCOHCH2POP POP PO3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 COOHCOHCH2POP PO磷酸甘油酸激酶磷酸甘油酸激酶(phosphoglycerate kinase) 目目 錄錄1.磷酸甘油酸激酶的結構和已糖激酶的結磷酸甘油酸激酶的結構和已糖激酶的結構很相似構很相似,都由二葉組成都由二葉組成,含有二個結構域含有二個結構域2.Mg 2+是種必需激活劑是種必需激活劑,和和ADP結合成結合成Mg 2+-ADP復合物復合物3.ADP上的上的位磷酸基團向位磷酸基團向1.3-BPG上的磷

21、上的磷原子發(fā)動親核攻擊原子發(fā)動親核攻擊,從而形成從而形成ATP和和3-磷酸磷酸甘油酸甘油酸.目目 錄錄 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸轉變?yōu)檗D變?yōu)?-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 磷酸甘油酸磷酸甘油酸變位酶變位酶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羥丙酮羥丙酮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3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 COOHCOHCH2POP PO2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 COOHCCH2POP POOHO

22、H目目 錄錄 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸轉變?yōu)檗D變?yōu)榱姿嵯┐际奖崃姿嵯┐际奖?烯醇化酶烯醇化酶(enolase)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羥丙酮羥丙酮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+ H2O磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 (phosphoenolpyruvate, PEP)COOHCCH2P PO2- 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 COOHCCH2POP POOHOH目目 錄錄

23、 催化此反應的酶是烯醇化酶，催化此反應的酶是烯醇化酶，它在結合底它在結合底物前必須先結合物前必須先結合2價陽離子如價陽離子如Mg2+、Mn2+，形成復合物，才能表現(xiàn)出活性，形成復合物，才能表現(xiàn)出活性。該。該酶的相對分子量為酶的相對分子量為85000，氟化物是該酶氟化物是該酶強烈的抑制劑強烈的抑制劑目目 錄錄ADP ATP K+ Mg2+丙酮酸激酶丙酮酸激酶(pyruvate kinase)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羥丙酮羥丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛N

24、AD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸轉變成轉變成丙酮酸丙酮酸， 并通過底物水平磷酸化生成并通過底物水平磷酸化生成ATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 COOHCCH2P PO丙酮酸丙酮酸 COOHC=OCH3目目 錄錄 丙酮酸激酶是由丙酮酸激酶是由4個亞基構成的四聚體，是個亞基構成的四聚體，是酵解途徑中的一個重要的酵解途徑中的一個重要的變構酶變構酶，其催化，其催化活性活性需要需要2價陽離子價陽離子參與，如參與，如Mg2+、Mn2+；果糖果糖-1,6-二磷酸二磷酸和和磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸對該對該酶有激活作用；

25、而酶有激活作用；而ATP、長鏈脂肪酸長鏈脂肪酸、乙乙酰酰-CoA、丙氨酸丙氨酸對該酶有抑制作用。對該酶有抑制作用。目目 錄錄 ( (二二) ) 丙酮酸轉變成乳酸丙酮酸轉變成乳酸丙酮酸丙酮酸 乳酸乳酸 反應中的反應中的NADH+H+ 來自于上述第來自于上述第6 6步反步反應中的應中的 3-3-磷酸甘油醛脫氫反應。磷酸甘油醛脫氫反應。乳酸脫氫酶乳酸脫氫酶(LDH) NADH + H+ NAD+ COOHCHOHCH3COOHC=OCH3目目 錄錄乳酸脫氫酶的同工酶乳酸脫氫酶的同工酶目目 錄錄LDH同工酶的亞單位組成及在人體各組織器官中的分布同工酶百分比同工酶百分比組織器官組織器官 LDH 1 LD

26、H2 LDH3 LDH4 LDH5心肌心肌 67 29 4 1 1 腎腎 52 28 16 4 1 肝肝 2 4 11 27 56骨骼肌骨骼肌 4 7 21 27 41紅細胞紅細胞 42 36 15 5 2肺肺 10 20 30 25 15胰腺胰腺 30 15 50 5脾脾 10 25 40 25 5子宮子宮 5 25 44 22 4目目 錄錄1.1.丙酮酸生成乳酸。丙酮酸生成乳酸。動物在激烈運動時或由于呼吸、循環(huán)系統(tǒng)障礙而發(fā)動物在激烈運動時或由于呼吸、循環(huán)系統(tǒng)障礙而發(fā)生供氧不足時。生長在厭氧或相對厭氧條件下的許生供氧不足時。生長在厭氧或相對厭氧條件下的許多細菌。多細菌。 葡萄糖葡萄糖+2Pi

27、+2ADP+2Pi+2ADP 2 2乳酸乳酸+2ATP+2H+2ATP+2H2 2O O丙酮酸的去路丙酮酸的去路為了獲得使甘油醛為了獲得使甘油醛-3-磷酸繼續(xù)氧化，必須提供磷酸繼續(xù)氧化，必須提供氧化型輔酶氧化型輔酶NADNAD+ +目目 錄錄目目 錄錄3 3、在有氧條件下，丙酮酸進入、在有氧條件下，丙酮酸進入線粒體線粒體生成乙生成乙酰酰CoACoA，參加參加TCATCA循環(huán)（檸檬酸循環(huán)）循環(huán)（檸檬酸循環(huán)），被徹底，被徹底氧化成氧化成COCO2 2和和H H2 2O O。4 4、轉化為脂肪酸或酮體。當細胞、轉化為脂肪酸或酮體。當細胞ATPATP水平較高水平較高時，檸檬酸循環(huán)的速率下降，乙酰時，檸

28、檬酸循環(huán)的速率下降，乙酰CoACoA開始積開始積累，可用作脂肪的合成或酮體的合成。累，可用作脂肪的合成或酮體的合成。目目 錄錄有氧情況有氧情況缺氧情況缺氧情況“三羧酸循環(huán)三羧酸循環(huán)”“乙醛酸循環(huán)乙醛酸循環(huán)” CO2 + + H2O“乳酸發(fā)酵乳酸發(fā)酵”、“乙醇發(fā)酵乙醇發(fā)酵”乳酸或乙醇乳酸或乙醇丙酮酸目目 錄錄E1:己糖激酶己糖激酶 E2: 6-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 糖酵解的代謝途徑糖酵解的代謝途徑GluG-6-PF-6-PF-1, 6-2PATP 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

29、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 ADP ATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 E2E1E3NADH+H+ 目目 錄錄糖酵解小結糖酵解小結 反應部位：胞漿反應部位：胞漿 糖酵解是一個不需氧的產能過程糖酵解是一個不需氧的產能過程 反應全過程中有三步不可逆的反應反應全過程中有三步不可逆的反應G G-6-P ATP ADP 己糖激酶己糖激酶 ATP ADP F-6-P F-1,6-2P 磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1 ADP ATP PEP 丙酮酸丙酮酸 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 目目 錄錄 產能的方式和數(shù)量產

30、能的方式和數(shù)量方式：方式：底物水平磷酸化底物水平磷酸化凈生成凈生成ATP數(shù)量：數(shù)量：從從G開始開始 22-2= 2ATP 終產物乳酸的去路終產物乳酸的去路釋放入血，進入肝臟再進一步代謝。釋放入血，進入肝臟再進一步代謝。分解利用分解利用 乳酸循環(huán)（糖異生）乳酸循環(huán)（糖異生）目目 錄錄二、糖酵解的調節(jié)二、糖酵解的調節(jié)關鍵酶關鍵酶 己糖激酶己糖激酶 6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1 （最重要）（最重要） 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 調節(jié)方式調節(jié)方式 別構調節(jié)別構調節(jié) 化學修飾調節(jié)化學修飾調節(jié) 目目 錄錄 （一）（一） 6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1(PFK-1) * * 別構調節(jié)別構調節(jié) 別構激活劑：別

31、構激活劑：AMP; ADP; F-1,6-2P; F-2,6-2P別構抑制劑：別構抑制劑： 檸檬酸檸檬酸; ; ATP（高濃度）（高濃度） 此酶有二個結合此酶有二個結合ATP的部位：的部位： 活性中心底物結合部位（低濃度時）活性中心底物結合部位（低濃度時） 活性中心外別構調節(jié)部位（高濃度時活性中心外別構調節(jié)部位（高濃度時） F-1,6-2P 正反饋調節(jié)該酶正反饋調節(jié)該酶 F-6-P F-1,6-2P 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-2,6-2P +/+AMP +檸檬酸檸檬酸 AMP +

32、檸檬酸檸檬酸 PFK-2（有活性）（有活性）FBP-2（無活性）（無活性）6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-2 PFK-2（無活性）（無活性）FBP-2（有活性）（有活性）PP果糖雙磷酸酶果糖雙磷酸酶-2 目目 錄錄目目 錄錄（二）丙酮酸激酶二）丙酮酸激酶1. 別構調節(jié)別構調節(jié)別構抑制劑：別構抑制劑：ATP, 丙氨酸丙氨酸別構激活劑：別構激活劑：1,6-雙磷酸果糖雙磷酸果糖目目 錄錄2. 化學修飾調節(jié)化學修飾調節(jié)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（無活性）（無活性） （有活性）（有活性） 胰高血糖素胰高血糖素 PKA, CaM激酶激酶PPKA

33、：蛋白激酶蛋白激酶A (protein kinase A)CaM：鈣調蛋白鈣調蛋白目目 錄錄 ( (三三) ) 己糖激酶或葡萄糖激酶己糖激酶或葡萄糖激酶* 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖可反饋抑制己糖激酶，但可反饋抑制己糖激酶，但肝葡萄糖激酶不受其抑制。肝葡萄糖激酶不受其抑制。* 長鏈脂肪酰長鏈脂肪酰CoA可別構抑制肝葡萄糖激酶?？蓜e構抑制肝葡萄糖激酶。目目 錄錄 三、糖酵解的生理意義三、糖酵解的生理意義2. 是某些細胞在氧供應正常情況下的重要供能是某些細胞在氧供應正常情況下的重要供能途徑。途徑。 無線粒體的細胞，如：紅細胞無線粒體的細胞，如：紅細胞 代謝活躍的細胞，如：白細胞、骨髓細胞代謝活躍的細

34、胞，如：白細胞、骨髓細胞 1.能夠能夠迅速迅速提供能量提供能量,這對肌肉收縮尤為重要這對肌肉收縮尤為重要目目 錄錄第三節(jié)第三節(jié) 糖的有氧氧化糖的有氧氧化 Aerobic Oxidation of Carbohydrate目目 錄錄糖的有氧氧化糖的有氧氧化(aerobic oxidation)指在指在機體氧供充足時，機體氧供充足時，葡萄糖徹底氧化成葡萄糖徹底氧化成H2O和和CO2，并釋放出，并釋放出能量能量的過程。是機體主的過程。是機體主要供能方式。要供能方式。* * 部位部位：胞液及線粒體胞液及線粒體 目目 錄錄一、有氧氧化的反應過程一、有氧氧化的反應過程 第一階段：酵解途徑第一階段：酵解途徑

35、 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） 及氧化磷酸化及氧化磷酸化 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) 胞液胞液 線粒體線粒體 目目 錄錄（一）丙酮酸的氧化脫羧（一）丙酮酸的氧化脫羧 丙酮酸進入線粒體，丙酮酸進入線粒體，氧化脫羧為乙酰氧化脫羧為乙酰CoA (acetyl CoA)。丙酮酸丙酮酸 乙酰乙酰CoA NAD+ , HSCoA CO2 , NADH + H+ 丙酮酸脫氫酶復合體丙酮酸脫氫酶復合體 總反應式總反應式: 目目 錄錄丙酮酸脫氫酶復合體的組

36、成丙酮酸脫氫酶復合體的組成 酶酶E1：丙酮酸脫氫酶：丙酮酸脫氫酶E2：二氫硫辛酰胺轉乙酰酶：二氫硫辛酰胺轉乙酰酶E3：二氫硫辛酰胺脫氫酶：二氫硫辛酰胺脫氫酶HSCoANAD+ 輔輔 酶酶 TPP 硫辛酸（硫辛酸（ ) HSCoA FAD, NAD+SSLCO2 CoASHNAD+NADH+H+5. NADH+H+的生成的生成1. -羥乙基羥乙基-TPP的生成的生成 2.乙酰硫辛酰乙酰硫辛酰胺的生成胺的生成 3.乙酰乙酰CoA的生成的生成4. 硫辛酰胺的生成硫辛酰胺的生成 目目 錄錄目目 錄錄腳氣病:當VitB1缺乏時,體內TPP不足,則會影響丙酮酸脫氫酶的活性,使丙酮酸脫羧受阻,以致NS,心肌

37、能量供應不足,并伴隨丙酮酸和乳酸在NS,心肌里堆積,影響其代謝和功能,引起腳氣病.主要表現(xiàn)為肢端感覺減退、異常，深反射減退或消失等多發(fā)性神經炎的癥狀，常伴有下肢浮腫、食欲減退、胃腸功能紊亂。嚴重者可引起心衰，影響心肌功能等。 目目 錄錄三羧酸循環(huán)三羧酸循環(huán)(Tricarboxylic acid Cycle, TAC)也稱為也稱為檸檬酸循環(huán)檸檬酸循環(huán)，這是因為循環(huán)反應中的第一，這是因為循環(huán)反應中的第一個中間產物是一個含三個羧基的檸檬酸。由于個中間產物是一個含三個羧基的檸檬酸。由于Krebs正式提出了三羧酸循環(huán)的學說，故此循環(huán)正式提出了三羧酸循環(huán)的學說，故此循環(huán)又稱為又稱為Krebs循環(huán)，它由一連

38、串反應組成。循環(huán)，它由一連串反應組成。所有的反應均在所有的反應均在線粒體線粒體中進行。中進行。 * * 概述概述* * 反應部位反應部位 目目 錄錄在1953年，克雷布斯教授憑他的克氏循環(huán)理論（三羧酸循環(huán)或稱檸檬酸循環(huán)）的研究獲頒在生理學和醫(yī)學方面的諾貝爾獎。 目目 錄錄TCATCA簡圖簡圖C4+C2 C6 C6 C6 C6 C5 C4 C4 C4 C4完成一次循環(huán)目目 錄錄 三、生化歷程三、生化歷程 1、乙酰、乙酰CoA與草酰乙酸及與草酰乙酸及H2O縮合生成檸檬酸，縮合生成檸檬酸，放出放出HSCoA。不可逆 目目 錄錄 此酶是由兩個亞基構成的二聚體。在此酶是由兩個亞基構成的二聚體。在催化過程

39、中催化過程中, ,草酰乙酸草酰乙酸先先于乙酰于乙酰CoACoA與酶結與酶結合。當酶與草酰乙酸結合后，其較小的亞合。當酶與草酰乙酸結合后，其較小的亞基發(fā)生基發(fā)生1818度轉向，造成酶分子的裂縫合攏，度轉向，造成酶分子的裂縫合攏，同時又暴露出與乙酰同時又暴露出與乙酰CoACoA的結合部位。這是的結合部位。這是一個典型的由于底物與酶結合而誘導產生一個典型的由于底物與酶結合而誘導產生的的“誘導楔合誘導楔合”模型。模型。目目 錄錄 此酶控制此酶控制三羧酸循環(huán)三羧酸循環(huán)的入口，受到多的入口，受到多種調控。它是變構酶，受種調控。它是變構酶，受NADHNADH、 ATP ATP和和-酮戊二酸別構抑制，琥珀酰輔

40、酶酮戊二酸別構抑制，琥珀酰輔酶A A與乙酰輔與乙酰輔酶酶A A競爭抑制，競爭抑制，AMPAMP可對抗可對抗ATPATP的抑制，起激的抑制，起激活作用。活作用。 目目 錄錄 2、檸檬酸脫水生成順烏頭酸、檸檬酸脫水生成順烏頭酸 -H2O 可逆 目目 錄錄 順烏頭酸與順烏頭酸與H2O加成，生成異檸檬酸加成，生成異檸檬酸 異構化反應 + +H2O 可逆 目目 錄錄 通過此步，將檸檬酸異構化為異檸通過此步，將檸檬酸異構化為異檸檬酸。實質是將前者的檬酸。實質是將前者的OHOH從從C C3 3變到了后變到了后者的者的C C2 2，更易氧化。，更易氧化。 目目 錄錄 3 3、異檸檬酸氧化脫羧生成、異檸檬酸氧化

41、脫羧生成酮戊二酸酮戊二酸 第一次氧化脫羧 可逆 消耗消耗1NAD，生成，生成1NADHH，1CO2 目目 錄錄 該酶是別構酶，激活劑是該酶是別構酶，激活劑是ADPADP，抑制劑，抑制劑是是NADHNADH、ATPATP。 有有兩種同工酶兩種同工酶： 以以NADNAD為輔酶（電子受體），存在于為輔酶（電子受體），存在于線粒體中，需線粒體中，需MgMg2 2。 以以NADPNADP為輔酶（電子受體），存在于為輔酶（電子受體），存在于胞液中，需胞液中，需MnMn2 2。 目目 錄錄 4 4、酮戊二酸氧化脫羧生成琥珀酰酮戊二酸氧化脫羧生成琥珀酰CoACoA 第二次氧化脫羧 不可逆 消耗消耗1NAD1N

42、AD，生成，生成1NADH1NADHH H，1CO1CO2 2目目 錄錄 生成一個高能鍵生成一個高能鍵“ ”，此步類似于丙酮酸，此步類似于丙酮酸的氧化脫羧。的氧化脫羧。 酮戊二酸脫氫酶系包括：酮戊二酸脫氫酶系包括： E1: E1:酮戊二酸脫氫酶酮戊二酸脫氫酶:TPP:TPP E2: E2:二氫硫辛酸轉琥珀酰基酶二氫硫辛酸轉琥珀?；? :硫辛酸硫辛酸,CoA,CoA E3: E3:二氫硫辛酸脫氫酶二氫硫辛酸脫氫酶:NAD:NAD+ +,FAD,FAD+ +目目 錄錄5、琥珀酸的生成、琥珀酸的生成 是是TCA中中唯一直接產生唯一直接產生ATP的反應，屬于底物磷酸化的反應，屬于底物磷酸化目目 錄錄

43、目目 錄錄GTP在生物合成中有其特殊的作用在生物合成中有其特殊的作用1)在蛋白質的合成以及磷酸的合成中起著重在蛋白質的合成以及磷酸的合成中起著重要的載體作用要的載體作用;2)GTP還可參加細胞內信號的傳導還可參加細胞內信號的傳導;3)GTP+ADP核苷二磷酸激酶ATP+GDP目目 錄錄6、琥珀酸氧化生成延胡索酸、琥珀酸氧化生成延胡索酸第三次脫氫（第三次脫氫（FAD脫氫）脫氫） 可逆可逆,生成生成1FADH2目目 錄錄 1)1)該酶是唯一結合在線粒體該酶是唯一結合在線粒體內膜內膜上的酶上的酶, ,是線粒體內膜是線粒體內膜的一個重要組成部分，而其它酶都大多位于基質中的一個重要組成部分，而其它酶都大

44、多位于基質中. .2)2)丙二酸是競爭性抑制劑丙二酸是競爭性抑制劑目目 錄錄 7 7、延胡索酸水化生成蘋果酸、延胡索酸水化生成蘋果酸 水化作用 可逆 消耗消耗1H1H2 2O O此酶的專一性很強此酶的專一性很強,只能作用反式構型的延胡索酸只能作用反式構型的延胡索酸目目 錄錄 8 8、蘋果酸脫氫氧化生成草酰乙酸、蘋果酸脫氫氧化生成草酰乙酸 第四次脫氫第四次脫氫 可逆可逆 消耗消耗1NAD，生成，生成1NADHH CoASHNADH+H+NAD+NAD+NADH+H+FADFADH2NADH+H+NAD+H2OH2OH2OCoASHCoASHH2O檸檬酸合酶檸檬酸合酶順烏頭酸梅異檸檬酸脫氫酶異檸檬

45、酸脫氫酶-酮戊二酸脫氫酶復合體酮戊二酸脫氫酶復合體琥珀酰CoA合成酶琥珀酸脫氫酶延胡索酸酶蘋果酸脫氫酶GTPGDPATPADP核苷二磷酸激酶核苷二磷酸激酶目目 錄錄目目 錄錄小小 結結 三羧酸循環(huán)的概念三羧酸循環(huán)的概念：指乙酰指乙酰CoA和和草酰乙酸草酰乙酸縮合生成縮合生成含三個羧基的檸檬酸含三個羧基的檸檬酸，反復的進行，反復的進行脫氫脫羧，又生成脫氫脫羧，又生成草酰乙酸草酰乙酸，再重復循環(huán)反，再重復循環(huán)反應的過程。應的過程。 TAC過程的反應部位過程的反應部位是線粒體。是線粒體。目目 錄錄 三羧酸循環(huán)的要點三羧酸循環(huán)的要點 經過一次三羧酸循環(huán)，經過一次三羧酸循環(huán)，l消耗一分子乙酰消耗一分子乙

46、酰CoA，l經經四次四次脫氫，脫氫，二次二次脫羧，脫羧，一次一次底物水平磷酸化。底物水平磷酸化。l生成生成1分子分子FADH2，3分子分子NADH+H+，2分子分子CO2， 1分子分子GTP。l關鍵酶有：關鍵酶有：檸檬酸合酶檸檬酸合酶 -酮戊二酸脫氫酶復合體酮戊二酸脫氫酶復合體 異檸檬酸脫氫酶異檸檬酸脫氫酶 整個循環(huán)反應為不可逆反應整個循環(huán)反應為不可逆反應目目 錄錄 三羧酸循環(huán)的中間產物三羧酸循環(huán)的中間產物三羧酸循環(huán)中間產物起催化劑的作用，三羧酸循環(huán)中間產物起催化劑的作用，本身無量的變化，各種中間產物既不能在循本身無量的變化，各種中間產物既不能在循環(huán)中合成環(huán)中合成,也不能在循環(huán)中氧化分解也不能

47、在循環(huán)中氧化分解.目目 錄錄TCA循環(huán)是生物體獲能的循環(huán)是生物體獲能的主要途徑主要途徑，遠比無，遠比無氧分解產生的能量多。氧分解產生的能量多。TCA是三大營養(yǎng)物質的是三大營養(yǎng)物質的最終代謝通路最終代謝通路，糖、脂肪、，糖、脂肪、氨基酸的徹底分解都需通過氨基酸的徹底分解都需通過TCA途徑途徑TCA又是三大營養(yǎng)物質又是三大營養(yǎng)物質代謝聯(lián)系的樞紐代謝聯(lián)系的樞紐，許多中間，許多中間產物如草酰乙酸、產物如草酰乙酸、酮戊二酸、琥珀酰酮戊二酸、琥珀酰CoA等又是等又是合成糖、氨基酸等的原料。合成糖、氨基酸等的原料。目目 錄錄糖、脂、蛋白質分解的三個階段糖、脂、蛋白質分解的三個階段糖、脂、蛋白質分解的三個階段

48、糖、脂、蛋白質分解的三個階段氧化磷酸化氧化磷酸化氧化磷酸化氧化磷酸化三羧酸循環(huán)三羧酸循環(huán)三羧酸循環(huán)三羧酸循環(huán)ADP+PiADP+Pi乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoACoACoACoACoACoACoA糖糖糖糖 原原原原脂脂脂脂 肪肪肪肪蛋蛋蛋蛋 白白白白 質質質質葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖甘油甘油甘油甘油 脂肪酸脂肪酸脂肪酸脂肪酸氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸第一階段第一階段第一階段第一階段第二階段第二階段第二階段第二階段第三階段第三階段第三階段第三階段2 2H HCOCO2 2ATPATPO O2 2 H H2 2O O目目 錄錄-酮戊二酸酮戊二酸草酰乙酸草酰乙酸延胡索酸延胡索酸琥珀酰琥珀酰CoACoA

49、檸檬酸檸檬酸乙酰乙酰CoA磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸甘油三酯甘油三酯葡萄糖或糖原葡萄糖或糖原磷酸丙糖磷酸丙糖乳酸乳酸丙酮酸丙酮酸酮體酮體磷酸甘油磷酸甘油脂肪酸脂肪酸乙酰乙酰乙酰乙酰CoA 亮、賴亮、賴糖、脂、氨基糖、脂、氨基酸代謝的聯(lián)系酸代謝的聯(lián)系谷谷 異亮、蛋異亮、蛋異亮異亮亮亮丙丙天冬天冬天冬酰胺天冬酰胺苯丙、酪苯丙、酪目目 錄錄H+ + e 進入進入呼吸鏈呼吸鏈徹底氧化生成徹底氧化生成H2O 的同的同時時ADP偶聯(lián)磷酸化生成偶聯(lián)磷酸化生成ATP。NADH+H+ H2O、3ATP O H2O、2ATP FADH2 O 目目 錄錄葡萄糖有氧氧化生成的葡萄糖有氧氧化生成的ATP 反反應應

50、輔輔 酶酶ATP 第第一一階階段段葡萄糖葡萄糖 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖-1 6-磷酸果糖磷酸果糖 1,6-雙磷酸果糖雙磷酸果糖-1 23-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 21,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸NAD+ 2 3或或2 2* 21,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 23-磷酸甘油酸磷酸甘油酸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 第二階段第二階段2 丙酮酸丙酮酸 2 乙酰乙酰CoA2 3 第第三三階階段段2異檸檬酸異檸檬酸 2 -酮戊二酸酮戊二酸2 3 2-酮戊二酸酮戊二酸 2 琥珀酰琥珀酰CoA2 3 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

51、延胡索酸延胡索酸FAD 2 2 2蘋果酸蘋果酸 2 草酰乙酸草酰乙酸NAD+ 2 3 凈生成凈生成38(或或36)ATP NAD+ NAD+ NAD+ 此表按傳統(tǒng)方式計算此表按傳統(tǒng)方式計算ATP。目前有新的理論，在此不作詳述。目前有新的理論，在此不作詳述目目 錄錄目目 錄錄四、有氧氧化的調節(jié)四、有氧氧化的調節(jié)關關鍵鍵酶酶 酵解途徑：酵解途徑：己糖激酶己糖激酶 丙酮酸的氧化脫羧：丙酮酸的氧化脫羧：丙酮酸脫氫酶復合體丙酮酸脫氫酶復合體 三羧酸循環(huán)：三羧酸循環(huán)：檸檬酸合酶檸檬酸合酶丙酮酸激酶丙酮酸激酶6- 6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1 -1- -酮戊二酸脫氫酶復合體酮戊二酸脫氫酶復合體異檸檬酸脫

52、氫酶異檸檬酸脫氫酶目目 錄錄1. 丙酮酸脫氫酶復合體丙酮酸脫氫酶復合體 別構調節(jié)別構調節(jié)別構抑制劑：乙酰別構抑制劑：乙酰CoA; NADH; ATP 別構激活劑：別構激活劑：AMP; ADP; NAD+ * 乙酰乙酰CoA/HSCoA 或或 NADH/NAD+ 時，其時，其活性也受到抑制?；钚砸彩艿揭种?。(竟爭性抑制竟爭性抑制) 共價修飾調節(jié)共價修飾調節(jié) 目目 錄錄目目 錄錄乙酰乙酰CoA 檸檬酸檸檬酸 草酰乙酸草酰乙酸 琥珀酰琥珀酰CoA - -酮戊二酸酮戊二酸 異檸檬酸異檸檬酸 蘋果酸蘋果酸 NADH FADH2 GTP ATP 異檸檬酸異檸檬酸 脫氫酶脫氫酶檸檬酸合酶檸檬酸合酶 - -酮

53、戊二酸酮戊二酸脫氫酶復合體脫氫酶復合體 ATP +ADP ADP +ATP 檸檬酸檸檬酸 琥珀酰琥珀酰CoA NADH 琥珀酰琥珀酰CoA NADH +Ca2+ Ca2+ ATP、ADP的影響的影響 產物堆積引起抑制產物堆積引起抑制 循環(huán)中后續(xù)反應循環(huán)中后續(xù)反應中間產物別位反饋抑中間產物別位反饋抑制前面反應中的酶制前面反應中的酶 其他，如其他，如Ca2+可可激活許多酶激活許多酶2. 三羧酸循環(huán)的調節(jié)三羧酸循環(huán)的調節(jié)目目 錄錄有氧氧化的調節(jié)特點有氧氧化的調節(jié)特點 有氧氧化的調節(jié)通過對其有氧氧化的調節(jié)通過對其關鍵酶關鍵酶的調節(jié)實現(xiàn)。的調節(jié)實現(xiàn)。 ATP/ADP或或ATP/AMP比值全程調節(jié)。該比值

54、比值全程調節(jié)。該比值升高，所有關鍵酶均被抑制。升高，所有關鍵酶均被抑制。 氧化磷酸化速率影響三羧酸循環(huán)。前者速率降氧化磷酸化速率影響三羧酸循環(huán)。前者速率降低，則后者速率也減慢。低，則后者速率也減慢。 三羧酸循環(huán)與酵解途徑互相協(xié)調。三羧酸循環(huán)三羧酸循環(huán)與酵解途徑互相協(xié)調。三羧酸循環(huán)需要多少乙酰需要多少乙酰CoA，則酵解途徑相應產生多少，則酵解途徑相應產生多少丙酮酸以生成乙酰丙酮酸以生成乙酰CoA。目目 錄錄五、巴斯德效應五、巴斯德效應* 概念概念* 機制機制 有氧時，有氧時，NADH+H+進入線粒體內氧化，丙進入線粒體內氧化，丙酮酸進入線粒體進一步氧化而不生成乳酸酮酸進入線粒體進一步氧化而不生成

55、乳酸; 缺氧時，酵解途徑加強，缺氧時，酵解途徑加強，NADH+H+在胞漿在胞漿濃度升高，丙酮酸作為氫接受體生成乳酸。濃度升高，丙酮酸作為氫接受體生成乳酸。巴斯德效應巴斯德效應(Pastuer effect)指有氧氧化抑指有氧氧化抑制糖酵解的現(xiàn)象。制糖酵解的現(xiàn)象。目目 錄錄 第四節(jié)第四節(jié) 磷酸戊糖途徑磷酸戊糖途徑Pentose Phosphate Pathway目目 錄錄* 概念概念磷酸戊糖途徑磷酸戊糖途徑是指由葡萄糖生成是指由葡萄糖生成磷酸戊磷酸戊糖糖及及NADPH+H+，前者再進一步轉變成，前者再進一步轉變成3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛和和6-磷酸果糖磷酸果糖的反應過程。的反應過程。目目 錄錄*

56、 * 細胞定位：細胞定位：胞胞 液液 第一階段：氧化反應第一階段：氧化反應 生成生成磷酸戊糖磷酸戊糖，NADPH+H+及及CO2(一一) 磷酸戊糖途徑的反應過程磷酸戊糖途徑的反應過程* * 反應過程可分為二個階段反應過程可分為二個階段 第二階段則是非氧化反應第二階段則是非氧化反應 包括一系列基團轉移。包括一系列基團轉移。 目目 錄錄CCCCCOOCH2OHOHOHOHHHHOHP P6-磷酸葡萄糖酸磷酸葡萄糖酸 CH2OHC=OCCCH2OOHOHHHP P5-磷酸核酮糖磷酸核酮糖 NADPH+H+ NADP+ H2O NADP+ CO2 NADPH+H+ 6-磷酸葡萄糖脫氫酶磷酸葡萄糖脫氫酶

57、 6-磷酸葡萄糖酸脫氫酶磷酸葡萄糖酸脫氫酶 CH2OH C O 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 CCCCCCH2OHOHOHOHHHHOHHOP P6-磷酸葡萄糖酸內酯磷酸葡萄糖酸內酯 CCCCC=OCH2OHOHOHHHHOHOP P1. 磷酸戊糖生成磷酸戊糖生成 5-磷酸核糖磷酸核糖 目目 錄錄OHCH2OHCCCCH2OPO3H2OHOHH5-5-磷酸核酮糖磷酸核酮糖HOHOHCHOCCCCH2OPO3H2HOHH5-5-磷酸核糖磷酸核糖 異構酶異構酶2. 異構化反應異構化反應目目 錄錄催化第一步脫氫反應的催化第一步脫氫反應的6-磷酸葡萄糖脫氫酶磷酸葡萄糖脫氫酶是此代謝途徑的關鍵酶。是此代謝途

58、徑的關鍵酶。兩次脫氫脫下的氫均由兩次脫氫脫下的氫均由NADP+接受生成接受生成NADPH + H+。反應生成的磷酸核糖是一個非常重要的中間反應生成的磷酸核糖是一個非常重要的中間產物。產物。G-6-P 5-磷酸核糖磷酸核糖 NADP+ NADPH+H+ NADP+ NADPH+H+ CO2 目目 錄錄每每3分子分子6-磷酸葡萄糖同時參與反應，在一系列磷酸葡萄糖同時參與反應，在一系列反應中，通過反應中，通過3C、4C、6C、7C等演變階段，最等演變階段，最終生成終生成3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛和和6-磷酸果糖磷酸果糖。3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛和和6-磷酸果糖磷酸果糖，可進入酵解途，可進入酵解途徑。因

59、此，磷酸戊糖途徑也稱徑。因此，磷酸戊糖途徑也稱磷酸戊糖旁路磷酸戊糖旁路(pentose phosphate shunt)。2. 基團轉移反應基團轉移反應 目目 錄錄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 C73-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 C34-磷酸赤蘚糖磷酸赤蘚糖 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 C3目目 錄錄磷酸戊糖途徑磷酸戊糖途徑第一階段第一階段 第第二二階階段段 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

60、天糖磷酸景天糖 C73-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 C34-磷酸赤蘚糖磷酸赤蘚糖 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-磷酸葡萄糖酸內酯磷酸葡萄糖酸內酯(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-磷酸葡萄糖脫氫酶磷酸葡萄糖脫氫酶 3NADP+ 3NADP+3H+ 6-磷酸葡萄糖酸脫氫酶磷酸葡萄糖酸脫氫酶 CO2目目 錄錄總反應式總反應式 36-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 + 6 NADP+ 26-磷酸果糖磷酸果