糖的氧化分解

關(guān)于糖的氧化分解

糖無氧氧化(EMP)糖分解代謝途徑{糖有氧氧化磷酸戊糖途徑(HMP)

第2頁,共50頁，2024年2月25日，星期天第一節(jié)

無氧分解第3頁,共50頁，2024年2月25日，星期天本節(jié)要點

掌握糖酵解的過程、部位、關(guān)鍵酶和意義生物化學(xué)糖代謝第4頁,共50頁，2024年2月25日，星期天一、糖酵解反應(yīng)過程1.在缺氧情況下，葡萄糖生成乳酸(lactate)的過程稱之為糖酵解。第一階段由葡萄糖分解成丙酮酸(pyruvate)，稱之為糖酵解途徑(glycolyticpathway)。第二階段由丙酮酸轉(zhuǎn)變成乳酸。第5頁,共50頁，2024年2月25日，星期天關(guān)鍵酶：已糖激酶磷酸果糖激酶丙酮酸激酶第一階段：葡萄糖生成丙酮酸過程(1)6-磷酸葡萄糖的生成生物化學(xué)糖代謝第6頁,共50頁，2024年2月25日，星期天（2）6-磷酸果糖的生成

生物化學(xué)糖代謝第7頁,共50頁，2024年2月25日，星期天（3）1,6-二磷酸果糖的生成

生物化學(xué)糖代謝第8頁,共50頁，2024年2月25日，星期天特點:通過磷酸化使糖活化，消耗ATP。由1mol葡萄糖轉(zhuǎn)化為1mol1,6－二磷酸果糖共消耗2molATP；若由淀粉或糖原的1mol葡萄糖單位生成1mol1,6－二磷酸果糖，消耗1molATP。生物化學(xué)糖代謝第9頁,共50頁，2024年2月25日，星期天

（4）1,6-二磷酸果糖經(jīng)醛縮酶催化

生物化學(xué)糖代謝第10頁,共50頁，2024年2月25日，星期天（5）3-磷酸甘油醛和磷酸二羥丙酮互相轉(zhuǎn)變

這是糖的實質(zhì)性降解的過程,由六碳糖轉(zhuǎn)化為三碳糖。生物化學(xué)糖代謝第11頁,共50頁，2024年2月25日，星期天（6）3-磷酸甘油醛脫氫氧化生成1,3-二磷酸甘油酸

這是糖酵解過程中唯一的氧化反應(yīng)，此反應(yīng)脫下的氫在無氧的情況下可用于丙酮酸的加氫還原（發(fā)酵）。生物化學(xué)糖代謝第12頁,共50頁，2024年2月25日，星期天（7）1,3-二磷酸甘油酸轉(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸甘油酸

這是糖無氧分解過程中第一次通過底物水平磷酸化生成ATP。生物化學(xué)糖代謝第13頁,共50頁，2024年2月25日，星期天（8）3-磷酸甘油酸形成2-磷酸甘油酸

生物化學(xué)糖代謝第14頁,共50頁，2024年2月25日，星期天（9）2-磷酸甘油酸生成磷酸烯醇式丙酮酸

引起分子內(nèi)能量重新分配，生成含有高能磷酸鍵的磷酸烯醇式丙酮酸。

生物化學(xué)糖代謝第15頁,共50頁，2024年2月25日，星期天（10）磷酸烯醇式丙酮酸生成丙酮酸生物化學(xué)糖代謝第16頁,共50頁，2024年2月25日，星期天

這是糖無氧分解過程中第二次底物水平磷酸化生成ATP。此反應(yīng)不可逆，這是糖酵解中的第三個限速反應(yīng)步驟。烯醇式丙酮酸不穩(wěn)定，可經(jīng)分子重排轉(zhuǎn)變?yōu)楸?。生物化學(xué)糖代謝第17頁,共50頁，2024年2月25日，星期天糖在無氧條件下，分解為丙酮酸，丙酮酸再被還原為乳酸。生物化學(xué)糖代謝第18頁,共50頁，2024年2月25日，星期天糖酵解小結(jié)⑴反應(yīng)部位：胞漿⑵糖酵解是一個不需氧的產(chǎn)能過程⑶反應(yīng)全過程中有三步不可逆的反應(yīng)GG-6-PATP

ADP己糖激酶

ATP

ADPF-6-PF-1,6-2P磷酸果糖激酶-1

ADPATPPEP丙酮酸丙酮酸激酶

第19頁,共50頁，2024年2月25日，星期天⑷

產(chǎn)能的方式和數(shù)量方式：底物水平磷酸化凈生成ATP數(shù)量：從G開始2×2-2=2ATP從Gn開始2×2-1=3ATP⑸終產(chǎn)物乳酸的去路釋放入血，進入肝臟再進一步代謝。第20頁,共50頁，2024年2月25日，星期天3.糖的無氧代謝的生理意義糖酵解是機體在缺氧情況下迅速獲得能量以供急需的有效方式。氧供應(yīng)充足的條件下，有少數(shù)組織細胞，所需能量仍由糖無氧分解過程中底物水平磷酸化產(chǎn)生的ATP提供。糖的無氧氧化是糖氧化的必經(jīng)途徑。在有氧的情況下，丙酮酸可進一步氧化成二氧化碳和水。提供少量還原態(tài)氫。1mol葡萄糖經(jīng)酵解過程產(chǎn)生的2mol氫可用于其他物質(zhì)的合成。生物化學(xué)糖代謝第21頁,共50頁，2024年2月25日，星期天第二節(jié)糖的有氧分解代謝生物化學(xué)糖代謝第22頁,共50頁，2024年2月25日，星期天本節(jié)要點

掌握糖有氧氧化的過程、部位、關(guān)鍵酶和意義第23頁,共50頁，2024年2月25日，星期天糖的有氧氧化(aerobicoxidation)指在有氧條件下，葡萄糖徹底氧化成H2O和CO2，并釋放出能量的過程。是機體主要供能方式。*部位：胞液及線粒體

*概念第24頁,共50頁，2024年2月25日，星期天一、有氧氧化的反應(yīng)過程第一階段：糖酵解途徑第二階段：丙酮酸的氧化脫羧

第三階段：三羧酸循環(huán)

胞液線粒體第25頁,共50頁，2024年2月25日，星期天（一）丙酮酸的氧化脫羧丙酮酸進入線粒體，氧化脫羧為乙酰CoA(acetylCoA)。丙酮酸乙酰CoA

NAD+,HSCoACO2,NADH+H+

丙酮酸脫氫酶復(fù)合體總反應(yīng)式:第26頁,共50頁，2024年2月25日，星期天（二）三羧酸循環(huán)

反應(yīng)過程（1）檸檬酸生成生物化學(xué)糖代謝第27頁,共50頁，2024年2月25日，星期天（2）檸檬酸轉(zhuǎn)變?yōu)楫悪幟仕嵘锘瘜W(xué)糖代謝第28頁,共50頁，2024年2月25日，星期天（3）異檸檬酸氧化脫羧生成α-酮戊二酸

生物化學(xué)糖代謝第29頁,共50頁，2024年2月25日，星期天（4）α-酮戊二酸氧化脫羧生成琥珀酰CoA

生物化學(xué)糖代謝第30頁,共50頁，2024年2月25日，星期天（5）琥珀酰CoA轉(zhuǎn)變成琥珀酸

生物化學(xué)糖代謝第31頁,共50頁，2024年2月25日，星期天（6）琥珀酸脫氫生成延胡索酸

生物化學(xué)糖代謝第32頁,共50頁，2024年2月25日，星期天（7）延胡索酸水化生成蘋果酸

生物化學(xué)糖代謝第33頁,共50頁，2024年2月25日，星期天（8）蘋果酸脫氫生成草酰乙酸

生物化學(xué)糖代謝第34頁,共50頁，2024年2月25日，星期天

三羧酸循環(huán)圖生物化學(xué)糖代謝第35頁,共50頁，2024年2月25日，星期天有氧氧化的生理意義糖的有氧氧化是機體產(chǎn)能最主要的途徑。它不僅產(chǎn)能效率高，而且由于產(chǎn)生的能量逐步分次釋放，相當(dāng)一部分形成ATP，所以能量的利用率也高。簡言之，即“供能”第36頁,共50頁，2024年2月25日，星期天糖的有氧氧化小結(jié)：①三羧酸循環(huán)的概念：乙酰CoA的氧化分解從乙酰CoA和草酰乙酸縮合生成含三個羧基的檸檬酸開始，經(jīng)一系列反應(yīng)又轉(zhuǎn)變成草酰乙酸的循環(huán)過程，稱為三羧酸循環(huán)。②TAC過程的反應(yīng)部位是線粒體。第37頁,共50頁，2024年2月25日，星期天③三羧酸循環(huán)的要點

1.經(jīng)過一次三羧酸循環(huán)，消耗一分子乙酰CoA，經(jīng)四次脫氫，二次脫羧，一次底物水平磷酸化。生成1分子FADH2，3分子NADH+H+，2分子CO2，1分子GTP。2.關(guān)鍵酶有：檸檬酸合酶

α-酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體異檸檬酸脫氫酶④整個循環(huán)反應(yīng)為不可逆反應(yīng)第38頁,共50頁，2024年2月25日，星期天二、有氧氧化生成的ATP生物化學(xué)糖代謝第39頁,共50頁，2024年2月25日，星期天

葡萄糖有氧氧化產(chǎn)生ATP統(tǒng)計反應(yīng)過程生成ATP數(shù)備注葡萄糖+ATP→6-磷酸葡萄糖+ADP-16-磷酸果糖+ATP→1,6-二磷酸果糖+ADP-13-磷酸甘油醛＋NAD＋＋Pi→1,3-二磷酸甘油酸＋NADH＋H+2.5×2（或1.5×2）每分子葡萄糖生成2分子磷酸丙糖，故乘21,3-二磷酸甘油酸＋ADP→3-磷酸甘油酸＋ATP1×2磷酸烯醇式丙酮酸＋ADP→烯醇式丙酮酸＋ATP1×2丙酮酸＋NAD＋→乙酰輔酶A＋NADH＋H+＋CO22×2.5異檸檬酸＋NAD＋→α-酮戊二酸＋NADH＋H++CO22×2.5α-酮戊二酸＋NAD＋→琥珀酰輔酶A＋NADH＋H+＋CO22×2.5琥珀酰輔酶A＋GDP＋Pi→琥珀酸＋GTP1×2琥珀酸＋FAD→延胡索酸＋FADH22×1.5蘋果酸＋NAD＋→草酰乙酸＋NADH＋H+2×2.5總計32或30生物化學(xué)糖代謝第40頁,共50頁，2024年2月25日，星期天第三節(jié)磷酸戊糖途徑第41頁,共50頁，2024年2月25日，星期天本節(jié)要點掌握磷酸戊糖途徑的意義第42頁,共50頁，2024年2月25日，星期天*概念磷酸戊糖途徑是指由葡萄糖生成磷酸戊糖及NADPH+H+，前者再進一步轉(zhuǎn)變成3-磷酸甘油醛和6-磷酸果糖的反應(yīng)過程。第43頁,共50頁，2024年2月25日，星期天*細胞定位：胞液

第一階段：氧化反應(yīng)生成磷酸戊糖，NADPH+H+及CO2一、磷酸戊糖途徑的反應(yīng)過程*反應(yīng)過程可分為二個階段

第二階段則是非氧化反應(yīng)包括一系列基團轉(zhuǎn)移。第44頁,共50頁，2024年2月25日，星期天1、氧化階段：分三步反應(yīng)生物化學(xué)糖代謝第45頁,共50頁，2024年2月25日，星期天生物化學(xué)糖代謝第46頁,共50頁，2024年2月25日，星期天生物化學(xué)糖代謝6-磷酸葡萄糖酸第47頁,共50頁，2024年2月25日，星期天每3分子6-磷酸葡萄糖同時參與反應(yīng)，在一系列反應(yīng)中，通過3C、4C、6C、7C等演變階段，最終生成3-磷酸甘油醛和6-磷酸果糖。3-磷酸甘油醛和6-磷酸