[化学]第八章 糖代谢-有氧分解
生物化学 第八章 糖酵解
2
⑥3-磷酸甘油醛脱氢酶
(可逆)
NADH + H
⑥氧化磷酸化
1.3-二磷酸甘油酸
ΔG= -0.4kcal/mol
2
ADP
2
⑦磷酸甘油酸激酶
ATP
3-磷酸甘油酸
⑦产能 1 (可逆) ΔG= +0.3kcal/mol (可逆)
⑧异构
⑨脱水
ΔG= +0.2kcal/mol ΔG=-0.8kcal/mol
2
OH
己糖激酶
葡萄糖
G
P O CH2
HH OH
OH H
O H
H OH
OH
6-磷酸葡萄糖 G-6-P
(二)G6P异构化成果糖-6-磷酸 Conversion of Glucose-6-
Phosphate to Fructose-6-Phosphate ketose (F6P)
Reversible
aldose (G6P)
C O ⑩产能 C O
HCOH
HCOH
HHC O P C O P C O
H2C O
1,3-二磷酸 甘油酸
P H2C O P
3-磷酸甘油酸
H2COOHH
2-磷酸甘油酸
CH2
磷酸烯醇 式丙酮酸
CH3
丙酮酸
3、糖酵解中间产物都是磷酸化合物
生物化学-糖代谢
2021/3/29
27
5-磷酸核酮糖(C5) ×3
5-磷酸木酮糖 5-磷酸核糖
C5
C5
7-磷酸景天糖
C7
4-磷酸赤藓糖
3-磷酸 甘油醛
C3
2021/3/29
C4 6-磷酸果糖
C6
5-磷酸木酮糖 C5
3-磷酸甘油醛 C3
6-磷酸果糖 C6
28
二、磷酸戊糖途径的生理意义
1. 是体内生成NADPH的主要代谢途径:
2021/3/29
13
苹果酸穿梭系统图
2021/3/29
14
三、无氧酵解的生理意义
1. 在无氧和缺氧条件下,作为糖分解供能的补 充途径。
2. 在有氧条件下,作为某些组织细胞主要的供 能途径。
2021/3/29
15
第三节 糖的有氧氧化
2021/3/29
16
葡萄糖在有氧条件下彻底氧化分解生成CO2和 H2O,并释放出大量能量的过程称为糖的有氧 氧化(aerobic oxidation)。
生物化学
第八章 糖代谢
2021/3/29
1
2021/3/29
2
第一节 概 述
一、糖的生理功能
糖类在生物体的生理功能主要有: ① 氧化供能:糖类占人体全部供能量的70%。 ② 作为结构成分:如生物膜、神经组织等的组分。 ③ 作为核酸类化合物的成分:构成核苷酸,DNA,RNA等。 ④ 转变为其他物质:转变为脂肪或氨基酸等化合物。
《生物化学》 第8章 糖代谢
8.2.3 乙醛酸循环—三羧酸循环支路
2020/9/29
2020/9/29
2020/9/29
8.2.4 戊糖磷酸(HMP)途径
❖第一阶段: 氧化降解阶段,G-6-P经脱氢脱羧
生成5-磷酸核酮糖、CO2和还原型辅酶II (NADPH)
❖第二阶段:磷酸戊糖分子重排阶段,由六分
子戊糖重新组合成五分子己糖。 总反应式:
意义:
❖将葡萄糖分子磷酸化成了易参加代谢反应的活
化形式
❖磷酸化的葡萄糖分子带有很强的极性基团,不
能透过细胞膜,故而有防止胞内葡萄糖分子外渗的 作用
❖葡萄糖磷酸化反应,以及后续反应中加到糖分
子上的磷酸基团,在酵解过程中都要转化成ATP分 子的末端高能磷酸基团
己糖降解阶段 氧化产能阶段
2020/9/29
2020/9/29
2020/9/29
⑤ TCA循环的代谢调节
TCA循环的反应速率受细胞调节机制的调节。 TCA循环中有3个限速酶作为调控位点。
✓第一个调控位点是柠檬酸合成酶; ✓第二个调控位点是异柠檬酸脱氢酶; ✓第三个调控位点是α-酮戊二酸脱氢
酶复合体。
2020/9/29
⑥ 回补途径
定义:能为三羧酸循环补充中间产物的代谢途径称为 回补途径。主要有丙酮酸羧化支路和乙醛醛循环支 路。
形 状:树枝状
分子量:100~1000万
第八章 糖代谢(1)
第八章糖代谢
知识点:
一、糖类的消化
知识点:糖原的降解、淀粉的降解、了解体内血糖的来源与去路
二、糖酵解
知识点:糖酵解途径的发现历史及实验依据,糖酵解反应历程,限速步骤及其酶;能量结算;乙醇发酵和乳酸发酵的原理;糖酵解的意义
三、有氧氧化
知识点:丙酮酸脱氢酶系,TCA循环的步骤,ATP生成部位,脱氢,底物水平磷酸化位点,限速酶,意义
四、磷酸己糖旁路
知识点:磷酸戊糖途径的两个阶段,磷酸戊糖途径的生理意义。
五、糖异生
知识点:糖异生途径;与糖酵解对照关键酶;糖异生的前体;生糖氨基酸;丙酮酸羧化支路;Cori循环;葡萄糖-丙氨酸循环
六、糖原合成
知识点:糖原合成酶、UDPG、分枝酶
七、光合作用
知识点:光合作用,光反应,暗反应,光合磷酸化,Calvin(卡尔文)循环
八、代谢调节发酵
知识点:代谢调节发酵的思路;甘油发酵原理;柠檬酸发酵原理
五、糖类的消化
知识点:糖原的降解、淀粉的降解、了解体内血糖的来源与去路
选择题:
1.催化直链淀粉转化为支链淀粉的酶是:
A、R酶
B、D酶
C、Q酶
D、α-1,6糖苷酶
2.支链淀粉降解分支点由下列那个酶催化?
A、α和β-淀粉酶
B、Q酶
C、淀粉磷酸化酶
D、R-酶
3.高等植物体内蔗糖水解由下列那种酶催化?
A、转化酶
B、磷酸蔗糖合成酶
C、ADPG焦磷酸化酶
D、蔗糖磷酸化酶
4. α-淀粉酶的特征是:
A、耐70℃左右的高温
B、不耐70℃左右的高温
C、在pH7.0时失活
D、在pH3.3时活性高
5.支链淀粉中的α-1,6支点数等于:
A、非还原端总数
B、非还原端总数减1
C、还原端总数
D、还原端总数减1
第八章 糖代谢习题--生化习题及答案
第八章糖代谢
一、选择题
1、小肠上皮细胞主要通过下列哪种方式由肠腔吸收葡萄糖
A、单纯扩散
B、易化扩散
C、主动运输
D、胞饮作用
E、吞噬作用
2、由己糖激酶催化的反应的逆反应所需的酶是
A、果糖二磷酸酶
B、葡萄糖-6-磷酸酶
C、磷酸果糖激酶Ⅰ
D、磷酸果糖激酶Ⅱ
E、磷酸化酶
3、糖酵解的终产物是
A、丙酮酸
B、葡糖糖
C、果糖
D、乳糖
E、乳酸
4、糖酵解的脱氢反应步骤是
A、1,6-二磷酸果糖→3-磷酸甘油醛+磷酸二羟丙酮
B、3-磷酸甘油醛→磷酸二羟丙酮
C、3-磷酸甘油醛→1,3-二磷酸甘油酸
D、1,3-二磷酸甘油酸→3-磷酸甘油酸
E、3-磷酸甘油酸→2-磷酸甘油酸
5、糖酵解过程中催化一摩尔六碳糖裂解为两摩尔三碳糖反应的酶是
A、磷酸己糖异构酶
B、磷酸果糖激酶
C、醛缩酶
D、磷酸丙糖异构酶
E、烯醇化酶
6、糖酵解过程中NADH+H +
的代谢去路
A、使丙酮酸还原为乳酸
B、使α-磷酸甘油穿梭系统进入线粒体氧化
C、经苹果酸穿梭系统进入线粒体氧化
D、2-磷酸甘油酸还原为3-磷酸甘油醛
E、以上都对
7、缺氧情况下,糖酵解途径生成的NADH+H +
的代谢去路
A、进入呼吸链氧化供应能量
B、丙酮酸还原为乳酸
C、3-磷酸甘油酸还原为3-磷酸甘油醛
D、醛缩酶的辅助因子合成1,6-双磷酸果糖
E、醛缩酶的辅助因子分解1,6-双磷酸果糖
8、乳酸脱氢酶在骨骼肌中主要是催化生成
A、丙酮酸
B、乳酸
C、3-磷酸甘油醛
D、3-磷酸甘油酸
E、磷酸烯醇式丙酮酸
9、糖酵解过程中最重要的关键酶是
A、已糖激酶
B、6-磷酸果糖激酶Ⅰ
C、丙酮酸激酶
D、6-磷酸果糖激酶Ⅱ
第八章 糖代谢
苹果酸合酶
乙 醛 酸 循 环 途 径 及 意 义
异柠檬酸裂合酶
乙醛酸
第四节 戊糖磷酸途径
磷酸戊糖途径,又称为磷酸己糖旁路、戊糖支路, 或HMP途径,是葡萄糖-6-磷酸代谢的第二条重要循环代 谢途径,经过一系列的反应,葡萄糖-6-磷酸生成磷酸甘油 醛和果糖-6-磷酸。
Pi
F-6-P
F-2,6-2P磷酸酶
H20
F-2,6-2P
F-2,6-2P的合成和分解
ATP
F-2,6-2P激酶 (PFK-2)
ADP
4. F-1,6-2P的裂解
6
醛缩酶
5
4
3 2
1
5. 磷酸三碳糖的转化
4
磷酸丙糖异构酶
5
6
葡萄糖的碳骨架与三碳糖碳骨架的关系
所以葡萄糖分子中,1/6、2/5、3/4位的 碳原子的命运是相同的。
糖酵解和三羧酸循环的细胞内反应部位
2.三羧酸循环(Krebs循环、柠檬酸循环)
(
三 羧 酸 循 环 柠 檬 酸 循 环 、
循 环
Krebs )
① 乙酰CoA和草酰乙酸缩合形成柠檬酸
(柠檬酸合酶)
第八章. 糖代谢
第二节
葡萄糖的分解代谢
糖代谢的概况
糖代谢主要是指葡萄糖在体内的一系列复杂的化学反应, 在不同类型细胞内代谢途径有所不同,其分解代谢方式还受 氧供状况的影响。如在氧供充足时,葡萄糖彻底氧化成CO2 和H2O;在缺氧时则酵解成乳酸。葡萄糖在体内还进行磷酸 戊糖途径、糖异生、糖原合成与分解的代谢。
2.寡糖的降解 麦芽糖:麦芽糖
麦芽糖酶
2葡萄糖 葡萄糖 + 果糖
蔗糖: 蔗糖 + H2O 乳糖: 乳糖
乳糖酶
蔗糖酶
半乳糖+ 葡萄糖
二、糖的吸收和运转
消化过程
淀粉 唾液中的α-淀粉酶
口腔 肠腔
胰液中的α-淀粉酶
麦芽糖+麦芽三糖 α-临界糊精+异麦芽糖 (40%) (25%) (30%) (5%)
COOH COOH 延胡索酸酶 HO-CH CH +H2O CH H-C-H COOH COOH
延胡索酸
苹果酸
8)第四次氧化(苹果酸脱氢生成草酰乙酸)
COOH 苹果酸脱氢酶 HO - CH +NAD+ H-C-H COOH
苹果酸
COOH C=O +NADH+H+ CH2 COOH
草酰乙酸
TCA中第四次氧化的步骤,最后一步。
生物化学总结下
生物化学总结下
————By 生科2005 狐狸Z
第八章糖代谢
一、名词解释:
糖酵解途径:是指糖原或葡萄糖分子分解至生成丙酮酸的阶段。是体内糖代谢的最主要的途径。糖酵解:是指糖原或葡萄糖分子在人体组织中,经无氧分解为乳酸和少量ATP的过程,和酵母菌使葡萄生醇发酵的过程基本相同,故称为糖酵解作用。
糖的有氧氧化:指糖原或葡萄糖分子在有氧条件下彻底氧化成水和二氧化碳的过程。
巴斯德效应:指有氧氧化抑制生醇发酵的作用
糖原储积症:是一类以组织中大量糖原堆积为特征的遗传性代谢病。引起糖原堆积的原因是患者先天性缺乏与糖代谢有关的酶类。
底物循环:是指两种代谢物分别由不同的酶催化的单项互变过程。催化这种单项不平衡反应的酶多为代谢途径中的限速酶。
乳酸循环:指肌肉收缩时(尤其缺氧)产生大量乳酸,部分乳酸随尿排出,大部分经血液运到肝脏,通过糖异生作用和成肝糖原或葡萄糖补充血糖,血糖可在被肌肉利用,这样形成的循环(肌肉-肝-肌肉)称为乳酸循环。
磷酸戊糖途径:指机体某些组织(如肝,脂肪组织等)以6-磷酸葡萄糖为起始物在6-磷酸葡萄糖脱氢酶催化下形成6-磷酸葡萄糖酸进而代谢生成磷酸戊糖为中间代谢物的过程,又称为己糖磷酸支路。
糖蛋白:由糖链以共价键与肽链连接形成的结合蛋白质。
蛋白聚糖:由糖氨聚糖和蛋白质共价结合形成的复合物。
别构调节:指某些调节物能与酶的调节部位以次级键结合,使酶分子的构想发生改变,从而改变酶的活性,称为酶的别构调节。
共价修饰:指一种酶在另一种酶的催化下,通过共价键结合或一曲某种集团,从而改变酶的活性,由此实现对代谢的快速调节。
第八章糖代谢2009
胰高血糖素
AMP 柠檬酸
+–
ATP
cAMP
ATP
PFK-2
FBP-2
(有活性) (无活性)
6-磷酸果糖激酶-2
活化
F-6-P
PKA
磷蛋白磷酸酶
果糖双磷酸酶-2
ATP
ADP
P
P
+
ADP
PFK-2
–/+
(无活性)
PFK-1 ++
+
–
FBP-2
(有活性)
Pi
F-1,6-2P AMP
柠檬酸
F-2,6-2P
(二)反应部位:线粒体基质
反应从乙酰辅酶A与草酰乙酸缩合成含有三个 羧基的柠檬酸开始,所以称为柠檬酸循环,又称 为TCA循环或Krebs循环。
有氧氧化的反应过程
G(Gn)
第一阶段:酵解途径
胞液
第二阶段:丙酮酸的氧化脱羧
第三阶段:三羧酸循环 与氧化磷酸化
丙酮酸
乙酰CoA 线粒体
[O] H2O
TAC循环
5. 醇醛断裂
F-1,6-2P → DHAP + G-3-P
葡萄糖开始: C6H12O6 + 2Pi + 2ADP → 2CH3CHOHCOOH + 2ATP 糖原开始: [C6H12O6] + 3ADP + 3Pi → 2CH3CHOHCOOH + 3ATP
第八章 糖代谢
磷酸戊糖途径
(pentose phosphate pathway PPP)
1、化学反应历程及催化酶类
特点:氧化脱羧阶段和非氧化分子重排阶段
2、总反应式和生理意义
Back
磷酸戊糖途径的两个阶段
1、氧化脱羧阶段 6 G-6-P 6H2O 6 NADP+ 6 NADPH+6H+ 6 NADP+ 6 NADPH+6H+ 6 葡萄糖酸-6-P 6CO2 6 核酮糖-5-P
生物学意义
★是葡萄糖在生物体内进行有氧或无氧分解的共同途径,通过糖 酵解,生物体获得生命活动所需要的能量; ★形成多种重要的中间产物,为氨基酸、脂类合成提供碳骨架; ★为糖异生提供基本途径。
Back
糖酵解的调控位点及 相应调节物 F-2,6-β P
机理:主要通过 调节反应途径中几种酶的 活性来控制整个途径的速 度,被调节的酶为催化反 应历程中不可逆反应的三 种酶,通过酶的别构效应 或共价修饰实现活性的调 节,调节物多为本途的中 AMP
Back
磷酸戊糖途径的非氧化分子重排阶段
阶 段 之 一
6 5-磷酸核酮糖
异构酶
2 5-磷酸木酮糖
阶 段 2 3-磷酸甘油醛 之 二
2 5-磷酸核糖
转酮酶 2 7-磷酸景天庚酮糖 转醛酶 2 4-磷酸赤藓丁糖
第八章 糖代谢
糖的概述
2、构成组织细胞的基本成分
核糖和脱氧核糖是核酸的基本组成成分;
糖与脂类或蛋白质结合形成糖脂或糖蛋白/ 蛋白聚糖(统称糖复合物)。糖复合物不仅 是细胞的结构分子,而且是信息分子。 体内许多具有重要功能的蛋白质都是糖 蛋白,如许多酶类、凝血因子和抗原等。
返回
糖的概述
3、转变为体内的其它成分
2、单糖环状结构:以葡萄糖(Glucose)为例
1CHO H 2C O H H O 3C H H 4C O H H 5C O H
6 CH 2 OH
5
O
4
OH
OH
3
2
H 1C
OH
α-D-吡喃葡萄糖
OH α-D-吡喃葡萄糖
(α-D-glucopyranose)
6CH 2 OH
D-葡萄糖
(D-glucose)
内源性:肝糖原、肌糖原,量少,不能满足 机体对能量的需要
外源性:☆主要来自植物性食物 ☆从动物性食物中摄入的糖量很少 ☆婴儿,乳汁中的乳糖是主要来源
返回
糖的消化吸收
二、糖的消化
1.口腔消化: 次要,初步消化
唾液淀粉酶
淀粉
糊精+麦芽寡糖(含4-9个
葡萄糖基)
返回
糖的消化吸收
2、小肠内消化: 主要
淀粉 胰淀粉酶
已糖激酶的分型
第八章 糖代谢
第四阶段:
丙酮酸还原生成乳酸
丙酮酸
乳酸
(pyruvate)
(lactate)
糖酵解分为四个阶段
第一阶段:葡萄糖的磷酸化 3步 葡萄糖 1,6-二磷酸果糖
第二阶段:糖的裂解阶段
1,6-二磷酸果糖 2步 两分子的磷酸丙糖 第三阶段:产能阶段 两分子的3-磷酸甘油醛
第四阶段:还原阶段
1步 5步
两分子丙酮酸
4、1,6-二磷酸果糖的裂解
CH2O P
H C HO CH H COH O
HO
C
CH2O P
fructose-1,6diphosphate
1,6-二磷酸果糖
磷酸二羟丙酮
3-磷酸甘油醛
5、磷酸丙糖的同分异构化
(dihydroxyacetone phosphate)
(glyceraldehyde 3-phosphate)
10、丙酮酸的生成
~
ADP
ATP
(enolpyruvate)
糖酵解中第二次底物水平磷酸化, 丙酮酸激酶是第三个限速酶 1分子葡萄糖产生2分子ATP
丙酮酸激酶
变构激活剂: Mg2+, K+, F-1,6-2P
变构抑制剂:ATP、乙酰CoA、长链脂肪酸、
丙氨酸
自发反应
(enolpyruvate)
(pyruvate)
2020年(生物科技行业)生物化学第三版习题答案第八章
(生物科技行业)生物化学第三版习题答案第八
章
第八章糖代谢
自养生物
分解代谢
糖代谢包括异养生物
自养生物
合成代谢
异养生物
能量转换(能源)
糖代谢的生物学功能
物质转换(碳源)
可转化成多种中间产物,这些中间产物可进壹步转化成氨基酸、脂肪酸、核苷酸。
糖的磷酸衍生物能够构成多种重要的生物活性物质:NAD、F AD、DNA、RNA、A TP。
分解代谢:酵解(共同途径)、三羧酸循环(最后氧化途径)、磷酸戊糖途径、糖醛酸途径等。
合成代谢:糖异生、糖原合成、结构多糖合成以及光合作用。
分解代谢和合成代谢,受神经、激素、别构物调节控制。
第一节糖酵解glycolysis
一、酵解和发酵
1、酵解glycolysis(在细胞质中进行)
酵解酶系统将Glc降解成丙酮酸,且生成A TP的过程。它是动物、植物、微生物细胞中Glc分解产生能量的共同代谢途径。
在好氧有机体中,丙酮酸进入线粒体,经三羧酸循环被彻底氧化成CO2和H2O,产生的NADH 经呼吸链氧化而产生A TP和水,所以酵解是三羧酸循环和氧化磷酸化的前奏。
若供氧不足,NADH把丙酮酸仍原成乳酸(乳酸发酵)。
2、发酵fermentation
厌氧有机体(酵母和其它微生物)把酵解产生的NADH上的氢,传递给丙酮酸,生成乳酸,则称乳酸发酵。
若NAPH中的氢传递给丙酮酸脱羧生成的乙醛,生成乙醇,此过程是酒精发酵。
有些动物细胞即使在有O2时,也会产生乳酸,如成熟的红细胞(不含线粒体)、视网膜。二、糖酵解过程(EMP)
Embden-MeyerhofPathway,1940
在细胞质中进行
第八章 糖代谢
1
第八章 糖代谢
自养生物 分解代谢
糖代谢包括 异养生物 自养生物 合成代谢
异养生物 能量转换(能源) 糖代谢的生物学功能
物质转换(碳源)
可转化成多种中间产物,这些中间产物可进一步转化成氨基酸、脂肪酸、核苷酸。 糖的磷酸衍生物可以构成多种重要的生物活性物质:NAD 、F AD 、DNA 、RNA 、A TP 。 分解代谢:酵解(共同途径)、三羧酸循环(最后氧化途径)、磷酸戊糖途径、糖醛酸途径等。 合成代谢:糖异生、糖原合成、结构多糖合成以及光合作用。 分解代谢和合成代谢,受神经、激素、别构物调节控制。
第一节
糖酵解 glycolysis
一、 酵解与发酵
1、 酵解 glycolysis (在细胞质中进行)
酵解酶系统将Glc 降解成丙酮酸,并生成A TP 的过程。它是动物、植物、微生物细胞中Glc 分解产生能量的共同代谢途径。
在好氧有机体中,丙酮酸进入线粒体,经三羧酸循环被彻底氧化成CO 2和H 2O ,产生的NADH 经呼吸链氧化而产生A TP 和水,所以酵解是三羧酸循环和氧化磷酸化的前奏。
若供氧不足,NADH 把丙酮酸还原成乳酸(乳酸发酵)。
2、 发酵fermentation
厌氧有机体(酵母和其它微生物)把酵解产生的NADH 上的氢,传递给丙酮酸,生成乳酸,则称乳酸发酵。
若NAPH 中的氢传递给丙酮酸脱羧生成的乙醛,生成乙醇,此过程是酒精发酵。 、视网膜。
二、糖酵解过程(EMP)
Embden-Meyerhof Pathway ,1940
在细胞质中进行
1、反应步骤
P79 图13-1 酵解途径,三个不可逆步骤是调节位点。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
乙酰CoA
线粒体
(一)丙酮酸的氧化脱羧(第二阶段)
1. 总反应式: 丙酮酸进入线粒体,氧化
脱羧为乙酰CoA (acetyl CoA)。
COOH C=O
NAD+ , HSCoA CO2 , NADH + H+
COOH SCoA C=O
丙酮酸脱氢酶复合体 CH3 丙酮酸 (pyruvate dehydrogenase complex)
泛酸
4 磷 酸 泛 酰 巯 基 乙 胺
-
异咯嗪
核醇
Vitamin B2 两种辅基形式:黄素单核苷酸(FMN), 黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)。它们构成一类黄素 酶的辅基,起递氢作用。
4、反应过程
1. -羟乙基-TPP的生成
CO2
2.乙酰硫辛酰 胺的生成 NADH+H+ 5. NADH+H+ 的生成 NAD+ CoASH 3.乙酰CoA 的生成
③ CO2
ATP
FAD
GDP+Pi GTP
NADH+H+
④
⑤ CoASH COቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ CoASH
-酮戊二酸脱氢酶系—调节酶
-酮戊二酸脱氢酶系与丙酮酸脱氢酶系相 似, 即由-酮戊二酸脱氢酶E1、琥珀酰转 移酶E2和二氢硫辛酸脱氢酶E3,以及6种辅 因子, TPP、硫辛酸、FAD、NAD+、CoA和 Mg2+ 组成,但是在酶的结构和功能上则有 些差别。
CH3 乙酰CoA
2. 丙酮酸脱氢酶复合体的组成
HSCoA
NAD+
酶 E1:丙酮酸脱氢酶 E2:二氢硫辛酰胺转乙酰酶 E3:二氢硫辛酰胺脱氢酶
辅助因子 TPP 硫辛酸 HSCoA FAD, NAD+
3. 丙酮酸脱氢酶复合体的辅助因子介绍:
Vitamin B1(Thiamine,硫胺素)的活性形式:焦磷酸 硫胺素(TPP),是酮酸氧化脱羧酶和转酮醇酶的 辅基
5、TCA小结
TCA部位:线粒体。 三羧酸循环的要点: – 消耗一分子乙酰CoA, – 经四次脱氢,二次脱羧,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。 关键酶:柠檬酸合酶、α-酮戊二酸脱氢酶复合体、 异柠檬酸脱氢酶 整个循环反应为不可逆反应
第八章 糖代谢-有氧分解
Aerobic Oxidation of Carbohydrates
糖的有氧分解概念
指在机体氧供充足时,葡萄糖彻底氧化成
H2O和CO2,并释出许多能量的过程。是机
体主要供能方式。
部位:胞液及线粒体
一、有氧分解的反应过程
G(Gn) 第一阶段:糖酵解途径 第二阶段:丙酮酸的氧化脱羧 第三阶段:三羧酸循环 第四阶段:氧化磷酸化 H2O [O] ATP ADP TCA循环 NADH+H+ FADH2 CO2 丙酮酸 胞液
-1 -1
NAD+ 2× 3或2 × 2* 2×1 2×1 2×3 2×3 2×3 2×1 2×2 2×3 38(或36)ATP
第二阶段 第 三 阶 段
净生成
3、有氧分解的产能效率
葡萄糖体外燃烧: C6H12O6+ 6O2 6CO2 + 6H2O + 能 (2840kJ/mol) 葡萄糖体内氧化总反应: C6H12O6 + 38ADP + 38Pi + 6O2 38ATP + 6CO2 + 44H2O 38ATP= 30.5 38 = 1159kJ/mol 产能效率= 40%
6. 三羧酸循环的生理意义
是三大营养物质氧化分解的共同途径; 是三大营养物质代谢联系的枢纽; 为其它生物合成提供前体分子; 为呼吸链提供H+ + e,最终产生大量的ATP
二、 糖有氧分解生成的ATP
1、糖有氧氧化生成的ATP 的途径: H+ + e 进入呼吸链彻底氧化生成H2O 的同时 ADP偶联磷酸化生成ATP。 NADH+H+ FADH2 [O] 氧化磷酸化 [O] 氧化磷酸化
4、反应过程
H2O
H2O
①
NADH+H+ NAD+ CoASH
②
H2O
②
ADP
①柠檬酸合酶 ②顺乌头酸酶 ③异柠檬酸脱氢酶 ④α-酮戊二酸脱氢酶复合体 GTP GDP ⑤琥珀酰CoA合成酶 核苷二磷酸激酶 ⑥琥珀酸脱氢酶 ⑦ ⑦延胡索酸酶 ⑧苹果酸脱氢酶 H2O FADH2 ⑧ ⑥
NAD+
NADH+H+ NAD+
(二)三羧酸循环(第三阶段)
1. 三羧酸循环(Tricarboxylic acid Cycle, TAC)
也称为柠檬酸循环,又称为Krebs循环 2. 反应部位:线粒体 3. 总反应: CH3CO~SCoA + 3NAD+ + FAD + GDP + Pi + 2H2O 2CO2 + 3NADH + 3H+ + FADH2 + HSCoA + GTP
三、有氧分解的调节
4. 硫辛酰胺的生成
5. 反应特点
反应部位:线粒体 反应性质 :氧化脱羧,产物为NADH+H+ 、CO2 和CH3CO~SCoA;不可逆反应(Go´=-39.5kJ/mol ) 丙酮酸脱氢酶复合体:三个酶和五个辅助因子 (TPP、LA、HS~CoA、FAD、NAD+),连续催 化,没有游离的中间产物,无副反应,该复合体活 性受到调节。
H2O、3ATP
H2O、2ATP
2、葡萄糖有氧分解生成的ATP计算
反 第 一 阶 段 应 辅 酶 ATP 葡萄糖 → 6-磷酸葡萄糖 6-磷酸果糖 → 1,6-双磷酸果糖 2×3-磷酸甘油醛→ 2×1,3-二磷酸甘油酸 2×1,3-二磷酸甘油酸→ 2×3-磷酸甘油酸 2 ×磷酸烯醇式丙酮酸 → 2×丙酮酸 2 ×丙酮酸→ 2 × 乙酰CoA 2×异柠檬酸 → 2 × α-酮戊二酸 2×α-酮戊二酸 → 2 × 琥珀酰CoA 2×琥珀酰CoA → 2 × 琥珀酸 2×琥珀酸 → 2 × 延胡索酸 2×苹果酸 → 2 × 草酰乙酸 FAD NAD+ NAD+ NAD+ NAD+
硫辛酸(lipoic acid)
硫辛酸氧化型和还原型结构以及E2分子上的赖氨酸残基 结合。硫辛酸起转移酰基和传递氢的作用
-巯基乙胺
辅酶A (Coenzyme A , CoA, HS~CoA)组成
4-磷酸泛酰巯基乙胺 除了参与HS~CoA外, 还是酰基载体蛋白 (ACP)的组成部分。 HS~CoA和 ACP都是 酰基转移酶的辅酶, 参与酰基转移作用。