王鏡巖生物化學經(jīng)典課件糖代謝2精要

第25章戊糖磷酸途徑和糖的其他代謝途徑

第25章戊糖磷酸途徑和糖的其他代謝途徑1一、戊糖磷酸途徑

（一）戊糖磷酸途徑的發(fā)現(xiàn)

1931年OttoWarburg等發(fā)現(xiàn)G-6-p脫氫酶和葡萄糖酸-6-p脫氫酶可以使葡萄糖進入未知的代謝途徑,NADP+是兩種酶的輔酶；FrankDickens分離了戊糖磷酸途徑的不少中間物，于1953年在總結(jié)前人工作的基礎(chǔ)上提出了戊糖磷酸途徑，隨后證明這一途徑普遍存在。戊糖磷酸途徑的概況一、戊糖磷酸途徑戊糖磷酸途徑的概況2王鏡巖生物化學經(jīng)典課件糖代謝2精要3王鏡巖生物化學經(jīng)典課件糖代謝2精要4王鏡巖生物化學經(jīng)典課件糖代謝2精要5王鏡巖生物化學經(jīng)典課件糖代謝2精要6依賴TPP的轉(zhuǎn)酮酶反應(yīng)機制依賴TPP的轉(zhuǎn)酮酶反應(yīng)機制7轉(zhuǎn)醛酶的反應(yīng)機制轉(zhuǎn)醛酶的反應(yīng)機制8生成大量NADPH，而無顯著的核糖-5-磷酸凈生成的途徑。生成大量NADPH，而無顯著的核糖-5-磷酸凈生成的途徑。9需要核糖-5-磷酸，而不需要NADPH時，可以繞過氧化步驟。需要核糖-5-磷酸，而不需要NADPH時，可以繞過氧化步驟10這一途徑可以生成大量NADPH和ATP這一途徑可以生成大量NADPH和ATP11

二、糖的其他代謝途徑（一）葡糖異生作用二、糖的其他代謝途徑（一）葡糖異生作用12王鏡巖生物化學經(jīng)典課件糖代謝2精要13王鏡巖生物化學經(jīng)典課件糖代謝2精要14丙酮酸羧化反應(yīng)的機制丙酮酸羧化反應(yīng)的機制15葡萄糖-6-磷酸酶定位內(nèi)在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜葡萄糖-6-磷酸酶的反應(yīng)機制PEP羧化激酶催化的反應(yīng)果糖二磷酸磷酸酶催化的反應(yīng)葡萄糖-6-磷酸酶定位內(nèi)在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜葡萄糖-6-磷酸酶的反應(yīng)機16王鏡巖生物化學經(jīng)典課件糖代謝2精要17TheCoricycleTheCoricycle18糖酵解和糖異生的調(diào)控原理糖酵解和糖異生的調(diào)控原理19F2,6BP對磷酸果糖激酶的調(diào)控F2,6BP對磷酸果糖二磷酸酶的調(diào)控F2,6BP對磷酸果糖激酶的調(diào)控F2,6BP對磷酸果糖二磷酸20果糖-1,6-二磷酸酶被果糖-2,6-二磷酸和AMP抑制:不存在AMP;存在0.25mol/LAMP;

0,10,25mol/LAMP對果糖-2,6-二磷酸抑制果糖-1,6-二磷酸酶的影響。果糖-1,6-二磷酸酶被果糖-2,6-二磷酸和AMP抑制:21果糖-2,6-二磷酸的合成和分解由同一個雙功能酶催化果糖-2,6-二磷酸的合成和分解由同一個雙功能酶催化22五、寡糖類的生物合成和分解(一)概論五、寡糖類的生物合成和分解(一)概論23乳糖的生物合成(二)乳糖的生物合成和分解乳糖的分解由乳糖酶或β-半乳糖酶(微生物)催化,不少成人的乳糖酶活力下降,出現(xiàn)乳糖不耐癥。細菌的β-半乳糖酶為誘導酶，天然誘導物為1,6-別乳糖，常用的人工誘導物為IPTG(異丙基硫代半乳糖苷)。乳糖的生物合成(二)乳糖的生物合成和分解24蔗糖的合成蔗糖的合成25(三)糖蛋白的生物合成1.糖蛋白糖鏈生物合成的特點

糖基的供體是單糖的核苷二磷酸；在長醇焦磷酸上合成核心寡糖鏈，整體轉(zhuǎn)移到肽鏈上，在進行進一步加工。(三)糖蛋白的生物合成1.糖蛋白糖鏈生物合成的特點262.寡糖與多肽鏈連接的類型2.寡糖與多肽鏈連接的類型27王鏡巖生物化學經(jīng)典課件糖代謝2精要28N-連接寡糖鏈在高爾基體經(jīng)過復(fù)雜的加工和修飾，被分選到細胞的有關(guān)部位。N-連接寡糖鏈在高爾基體經(jīng)過復(fù)雜的加工和修飾，被分選到細胞的29王鏡巖生物化學經(jīng)典課件糖代謝2精要30王鏡巖生物化學經(jīng)典課件糖代謝2精要31O-連接寡糖鏈是通過翻譯后加工合成的基本要求1.掌握戊糖磷酸途徑的基本途徑和生物學意義。（重點）2.掌握糖異生作用的過程、意義和調(diào)控。（重點）3.掌握乙醛酸途徑的過程和意義。（重點）4.熟悉寡糖的生物合成和分解途徑。O-連接寡糖鏈是通過翻譯后加工合成的基本要求32和生物合成

第26章糖原的分解和生物合成第26章糖原的分解331.糖原磷酸化酶催化的反應(yīng)2.糖原脫支酶(glycogendebranchingenzyme，包括糖基轉(zhuǎn)移酶)催化的反應(yīng)一、糖原的降解(glycogenbreakdown)1.糖原磷酸化酶催化的反應(yīng)2.糖原脫支酶(glycogen343.磷酸葡萄糖變位酶(phosphoglucomutase)的作用3.磷酸葡萄糖變位酶(phosphoglucomutase)354.葡萄糖-6-磷酸酶葡萄糖-6-磷酸酶的反應(yīng)機制葡萄糖-6-磷酸酶定位內(nèi)在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜4.葡萄糖-6-磷酸酶葡萄糖-6-磷酸酶的反應(yīng)機制葡萄糖-636三、糖原的生物合成

糖原生物合成的研究經(jīng)歷了緩慢的歷程，直到1957年，才發(fā)現(xiàn)糖原生物合成中，糖基的供體是UDPG。UDP-葡萄糖焦磷酸化酶催化的反應(yīng)三、糖原的生物合成糖原生物合成的研究經(jīng)歷了緩慢的歷37糖原合成酶催化的反應(yīng)糖原合成酶催化的反應(yīng)38糖原新分支的形成糖原新分支的形成39四、糖原代謝的調(diào)控（一）糖原磷酸化酶的調(diào)控機制四、糖原代謝的調(diào)控40（二）對糖原合酶的調(diào)控

（二）對糖原合酶的調(diào)控41溫和運動對肌肉幾種能源物質(zhì)的影響不同運動對糖原的消耗力竭運動后糖原的恢復(fù)門靜脈系統(tǒng)攜帶胰臟和肝臟分泌物進入循環(huán)肌糖原的合成溫和運動對肌肉幾種能源物質(zhì)的影響不同運動對糖原的消耗力竭運動42（四）激素對糖原代謝的調(diào)節(jié)和激素效應(yīng)的級聯(lián)放大系統(tǒng)胰高血糖素的氨基酸序列（四）激素對糖原代謝的調(diào)節(jié)和激素效應(yīng)的級聯(lián)放大系統(tǒng)胰高血糖43胰島素對代謝的作用皮質(zhì)醇在肝臟糖代謝和蛋白質(zhì)代謝中的作用（五）G蛋白及其對激素信號的傳遞作用參見激素的作用機制（六）糖原累積癥

參見表26-1胰島素對代謝的作用皮質(zhì)醇在肝臟糖代謝和蛋白質(zhì)代謝中的作用（五44淀粉的酶促水解淀粉的酶促水解45淀粉的合成基本要求1.掌握糖原降解和生物合成的過程。（重點）2.掌握糖原代謝的調(diào)控及生理意義。（重點）淀粉的合成基本要求46光合作用第27章光合作用第27章47一、光合作用的概況1.光合作用的總過程一、光合作用的概況482.光合作用的場所—葉綠體

光反應(yīng)和暗反應(yīng)2.光合作用的場所—葉綠體光反應(yīng)和暗反應(yīng)493.葉綠素的光學特性

葉綠素的結(jié)構(gòu)葉綠素的吸收光譜3.葉綠素的光學特性葉綠素的結(jié)構(gòu)葉綠素的吸收光譜50輔助色素擴展光吸收的范圍4.葉綠素在膜上被組織成光合單位藻紅素輔助色素擴展光吸收的范圍4.葉綠素在膜上被組織成光合單位51葉綠素通過激子傳遞把吸收的能量匯集到作用中心葉綠素通過激子傳遞把吸收的能量匯集到作用中心52PE:藻紅蛋白PC:藻藍蛋白AP:別藻藍蛋白*藻膽體**藍藻****藻膽素*PE:藻紅蛋白*藻膽體****藻膽素*53二、光合作用的光反應(yīng)1.光合細菌只有一個光化學作用中心

**藻褐素*二、光合作用的光反應(yīng)1.光合細菌只有一個光化學作用中心**54紫色細菌反應(yīng)中心的模型M亞基為金色，L亞基為藍色，H亞基為綠色。c表示不同基團之間的特定關(guān)系。紫色細菌反應(yīng)中心的模型M亞基為金色，L亞基為藍色，H亞基為552.高等植物和藻類具有兩個光系統(tǒng)光合作用的光化學作用光譜P700和P680分別是兩個光系統(tǒng)的作用中心色素紅降現(xiàn)象說明光合細胞有兩個光反應(yīng)系統(tǒng)2.高等植物和藻類具有兩個光系統(tǒng)光合作用的光化學作用光譜P563.放氧光合生物光作用中心的結(jié)構(gòu)光系統(tǒng)Ⅱ的結(jié)構(gòu)*藻褐素*3.放氧光合生物光作用中心的結(jié)構(gòu)光系統(tǒng)Ⅱ的結(jié)構(gòu)*藻褐素*57*葉綠醌*光系統(tǒng)Ⅰ的結(jié)構(gòu)*葉綠醌*光系統(tǒng)Ⅰ的結(jié)構(gòu)584.真核光合電子傳遞的Z圖式*藻褐素*4.真核光合電子傳遞的Z圖式*藻褐素*595.水的光解與放氧質(zhì)體醌的結(jié)構(gòu)和氧化還原5.水的光解與放氧質(zhì)體醌的結(jié)構(gòu)和氧化還原606.PSI和PSⅡ在類囊體膜上的定位6.PSI和PSⅡ在類囊體膜上的定位61質(zhì)體藍素7.細胞色素b6f復(fù)合體的結(jié)構(gòu)質(zhì)體藍素7.細胞色素b6f復(fù)合體的結(jié)構(gòu)628.細胞色素b6f復(fù)合體的雙重作用8.細胞色素b6f復(fù)合體的雙重作用639.光驅(qū)動的ATP合成：光合磷酸化9.光驅(qū)動的ATP合成：光合磷酸化64王鏡巖生物化學經(jīng)典課件糖代謝2精要6510.光系統(tǒng)Ι的循環(huán)磷酸化作用10.光系統(tǒng)Ι的循環(huán)磷酸化作用66王鏡巖生物化學經(jīng)典課件糖代謝2精要67三、暗反應(yīng)：Calvin循環(huán)核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶由8個大亞基和8個小亞基組成，約占綠葉蛋白質(zhì)的50%。1.第一階段：C02固定三、暗反應(yīng)：Calvin循環(huán)核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶由868王鏡巖生物化學經(jīng)典課件糖代謝2精要692.第二階段：生成三磷酸甘油醛2.第二階段：生成三磷酸甘油醛703.第三階段：核酮糖-1，5-二磷酸的再生3.第三階段：核酮糖-1，5-二磷酸的再生714.Calvin循環(huán)的化學計量4.Calvin循環(huán)的化學計量72光調(diào)控Calvin循環(huán)的途徑光調(diào)控葉綠體小室的pH變化光調(diào)控二氧化碳固定，防止細胞呼吸和己糖合成的循環(huán)。5.Calvin循環(huán)的調(diào)節(jié)Calvin循環(huán)的酶活力增高光調(diào)控Calvin循環(huán)的途徑光調(diào)控葉綠體小室的pH變化光調(diào)736.核酮糖二磷酸加氧酶反應(yīng):光呼吸6.核酮糖二磷酸加氧酶反應(yīng):光呼吸747.C02固定的C4途徑7.C02固定的C4途徑758.景天酸代謝

景天科植物白天炎熱時氣孔不開，以防水分散失。夜間氣孔開放，吸收CO2。在PEP羧化酶作用下，CO2與PEP結(jié)合生成草酰乙酸，隨后被蘋果酸脫氫酶還原成蘋果酸，貯存于液泡中直到天亮，白天蘋果酸從液泡中釋放出來，脫羧生成CO2和丙酮酸，CO2進入Calvin循環(huán)?；疽?.與呼吸鏈和氧化磷酸化對比，了解光合作用的光反應(yīng)。2.與戊糖磷酸途徑對比，了解光合作用的暗反應(yīng)。

8.景天酸代謝基本要求76第25章戊糖磷酸途徑和糖的其他代謝途徑

第25章戊糖磷酸途徑和糖的其他代謝途徑77一、戊糖磷酸途徑

（一）戊糖磷酸途徑的發(fā)現(xiàn)

1931年OttoWarburg等發(fā)現(xiàn)G-6-p脫氫酶和葡萄糖酸-6-p脫氫酶可以使葡萄糖進入未知的代謝途徑,NADP+是兩種酶的輔酶；FrankDickens分離了戊糖磷酸途徑的不少中間物，于1953年在總結(jié)前人工作的基礎(chǔ)上提出了戊糖磷酸途徑，隨后證明這一途徑普遍存在。戊糖磷酸途徑的概況一、戊糖磷酸途徑戊糖磷酸途徑的概況78王鏡巖生物化學經(jīng)典課件糖代謝2精要79王鏡巖生物化學經(jīng)典課件糖代謝2精要80王鏡巖生物化學經(jīng)典課件糖代謝2精要81王鏡巖生物化學經(jīng)典課件糖代謝2精要82依賴TPP的轉(zhuǎn)酮酶反應(yīng)機制依賴TPP的轉(zhuǎn)酮酶反應(yīng)機制83轉(zhuǎn)醛酶的反應(yīng)機制轉(zhuǎn)醛酶的反應(yīng)機制84生成大量NADPH，而無顯著的核糖-5-磷酸凈生成的途徑。生成大量NADPH，而無顯著的核糖-5-磷酸凈生成的途徑。85需要核糖-5-磷酸，而不需要NADPH時，可以繞過氧化步驟。需要核糖-5-磷酸，而不需要NADPH時，可以繞過氧化步驟86這一途徑可以生成大量NADPH和ATP這一途徑可以生成大量NADPH和ATP87

二、糖的其他代謝途徑（一）葡糖異生作用二、糖的其他代謝途徑（一）葡糖異生作用88王鏡巖生物化學經(jīng)典課件糖代謝2精要89王鏡巖生物化學經(jīng)典課件糖代謝2精要90丙酮酸羧化反應(yīng)的機制丙酮酸羧化反應(yīng)的機制91葡萄糖-6-磷酸酶定位內(nèi)在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜葡萄糖-6-磷酸酶的反應(yīng)機制PEP羧化激酶催化的反應(yīng)果糖二磷酸磷酸酶催化的反應(yīng)葡萄糖-6-磷酸酶定位內(nèi)在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜葡萄糖-6-磷酸酶的反應(yīng)機92王鏡巖生物化學經(jīng)典課件糖代謝2精要93TheCoricycleTheCoricycle94糖酵解和糖異生的調(diào)控原理糖酵解和糖異生的調(diào)控原理95F2,6BP對磷酸果糖激酶的調(diào)控F2,6BP對磷酸果糖二磷酸酶的調(diào)控F2,6BP對磷酸果糖激酶的調(diào)控F2,6BP對磷酸果糖二磷酸96果糖-1,6-二磷酸酶被果糖-2,6-二磷酸和AMP抑制:不存在AMP;存在0.25mol/LAMP;

0,10,25mol/LAMP對果糖-2,6-二磷酸抑制果糖-1,6-二磷酸酶的影響。果糖-1,6-二磷酸酶被果糖-2,6-二磷酸和AMP抑制:97果糖-2,6-二磷酸的合成和分解由同一個雙功能酶催化果糖-2,6-二磷酸的合成和分解由同一個雙功能酶催化98五、寡糖類的生物合成和分解(一)概論五、寡糖類的生物合成和分解(一)概論99乳糖的生物合成(二)乳糖的生物合成和分解乳糖的分解由乳糖酶或β-半乳糖酶(微生物)催化,不少成人的乳糖酶活力下降,出現(xiàn)乳糖不耐癥。細菌的β-半乳糖酶為誘導酶，天然誘導物為1,6-別乳糖，常用的人工誘導物為IPTG(異丙基硫代半乳糖苷)。乳糖的生物合成(二)乳糖的生物合成和分解100蔗糖的合成蔗糖的合成101(三)糖蛋白的生物合成1.糖蛋白糖鏈生物合成的特點

糖基的供體是單糖的核苷二磷酸；在長醇焦磷酸上合成核心寡糖鏈，整體轉(zhuǎn)移到肽鏈上，在進行進一步加工。(三)糖蛋白的生物合成1.糖蛋白糖鏈生物合成的特點1022.寡糖與多肽鏈連接的類型2.寡糖與多肽鏈連接的類型103王鏡巖生物化學經(jīng)典課件糖代謝2精要104N-連接寡糖鏈在高爾基體經(jīng)過復(fù)雜的加工和修飾，被分選到細胞的有關(guān)部位。N-連接寡糖鏈在高爾基體經(jīng)過復(fù)雜的加工和修飾，被分選到細胞的105王鏡巖生物化學經(jīng)典課件糖代謝2精要106王鏡巖生物化學經(jīng)典課件糖代謝2精要107O-連接寡糖鏈是通過翻譯后加工合成的基本要求1.掌握戊糖磷酸途徑的基本途徑和生物學意義。（重點）2.掌握糖異生作用的過程、意義和調(diào)控。（重點）3.掌握乙醛酸途徑的過程和意義。（重點）4.熟悉寡糖的生物合成和分解途徑。O-連接寡糖鏈是通過翻譯后加工合成的基本要求108和生物合成

第26章糖原的分解和生物合成第26章糖原的分解1091.糖原磷酸化酶催化的反應(yīng)2.糖原脫支酶(glycogendebranchingenzyme，包括糖基轉(zhuǎn)移酶)催化的反應(yīng)一、糖原的降解(glycogenbreakdown)1.糖原磷酸化酶催化的反應(yīng)2.糖原脫支酶(glycogen1103.磷酸葡萄糖變位酶(phosphoglucomutase)的作用3.磷酸葡萄糖變位酶(phosphoglucomutase)1114.葡萄糖-6-磷酸酶葡萄糖-6-磷酸酶的反應(yīng)機制葡萄糖-6-磷酸酶定位內(nèi)在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜4.葡萄糖-6-磷酸酶葡萄糖-6-磷酸酶的反應(yīng)機制葡萄糖-6112三、糖原的生物合成

糖原生物合成的研究經(jīng)歷了緩慢的歷程，直到1957年，才發(fā)現(xiàn)糖原生物合成中，糖基的供體是UDPG。UDP-葡萄糖焦磷酸化酶催化的反應(yīng)三、糖原的生物合成糖原生物合成的研究經(jīng)歷了緩慢的歷113糖原合成酶催化的反應(yīng)糖原合成酶催化的反應(yīng)114糖原新分支的形成糖原新分支的形成115四、糖原代謝的調(diào)控（一）糖原磷酸化酶的調(diào)控機制四、糖原代謝的調(diào)控116（二）對糖原合酶的調(diào)控

（二）對糖原合酶的調(diào)控117溫和運動對肌肉幾種能源物質(zhì)的影響不同運動對糖原的消耗力竭運動后糖原的恢復(fù)門靜脈系統(tǒng)攜帶胰臟和肝臟分泌物進入循環(huán)肌糖原的合成溫和運動對肌肉幾種能源物質(zhì)的影響不同運動對糖原的消耗力竭運動118（四）激素對糖原代謝的調(diào)節(jié)和激素效應(yīng)的級聯(lián)放大系統(tǒng)胰高血糖素的氨基酸序列（四）激素對糖原代謝的調(diào)節(jié)和激素效應(yīng)的級聯(lián)放大系統(tǒng)胰高血糖119胰島素對代謝的作用皮質(zhì)醇在肝臟糖代謝和蛋白質(zhì)代謝中的作用（五）G蛋白及其對激素信號的傳遞作用參見激素的作用機制（六）糖原累積癥

參見表26-1胰島素對代謝的作用皮質(zhì)醇在肝臟糖代謝和蛋白質(zhì)代謝中的作用（五120淀粉的酶促水解淀粉的酶促水解121淀粉的合成基本要求1.掌握糖原降解和生物合成的過程。（重點）2.掌握糖原代謝的調(diào)控及生理意義。（重點）淀粉的合成基本要求122光合作用第27章光合作用第27章123一、光合作用的概況1.光合作用的總過程一、光合作用的概況1242.光合作用的場所—葉綠體

光反應(yīng)和暗反應(yīng)2.光合作用的場所—葉綠體光反應(yīng)和暗反應(yīng)1253.葉綠素的光學特性

葉綠素的結(jié)構(gòu)葉綠素的吸收光譜3.葉綠素的光學特性葉綠素的結(jié)構(gòu)葉綠素的吸收光譜126輔助色素擴展光吸收的范圍4.葉綠素在膜上被組織成光合單位藻紅素輔助色素擴展光吸收的范圍4.葉綠素在膜上被組織成光合單位127葉綠素通過激子傳遞把吸收的能量匯集到作用中心葉綠素通過激子傳遞把吸收的能量匯集到作用中心128PE:藻紅蛋白PC:藻藍蛋白AP:別藻藍蛋白*藻膽體**藍藻****藻膽素*PE:藻紅蛋白*藻膽體****藻膽素*129二、光合作用的光反應(yīng)1.光合細菌只有一個光化學作用中心

**藻褐素*二、光合作用的光反應(yīng)1.光合細菌只有一個光化學作用中心**130紫色細菌反應(yīng)中心的模型M亞基為金色，L亞基為藍色，H亞基為綠色。c表示不同基團之間的特定關(guān)系。紫色細菌反應(yīng)中心的模型M亞基為金色，L亞基為藍色，H亞基為1312.高等植物和藻類具有兩個光系統(tǒng)光合作用的光化學作用光譜P700和P680分別是兩個光系統(tǒng)的作用中心色素紅降現(xiàn)象說明光合細胞有兩個光反應(yīng)系統(tǒng)2.高等植物和藻類具有兩個光系統(tǒng)光合作用的光化學作用光譜P1323.放氧光合生物光作用中心的結(jié)構(gòu)光系統(tǒng)Ⅱ的結(jié)構(gòu)*藻褐素*3.放氧光合生物光作用中心的結(jié)構(gòu)光系統(tǒng)Ⅱ的結(jié)構(gòu)*藻褐素*133*葉綠醌*光系統(tǒng)Ⅰ的結(jié)構(gòu)*葉綠醌*光系統(tǒng)Ⅰ的結(jié)構(gòu)1344.真核光合電子傳遞的Z圖式*藻褐素*4.真核光合電子傳遞的Z圖式*藻褐素*1355.水的光解與放氧質(zhì)體醌的結(jié)構(gòu)和氧化還原5.水的光解與放氧質(zhì)體醌的結(jié)構(gòu)和氧化還原1366.PSI和PSⅡ在類囊體膜上的定位6.PSI和PSⅡ在類囊體膜上的定位137質(zhì)體藍素7.細胞色素b