糖的有氧氧化ppt课件
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CO2
NADH+H+ 5. NADH+H+
的生成 NAD+
4. 硫辛酰胺的生成
2.乙酰硫辛酰 胺的生成
CoASH 3.乙酰CoA
的生成
目录
（三）乙酰CoA进入三羧酸循环以及氧化磷酸 化生成ATP
• 三羧酸循环的第一步是乙酰CoA与草酰乙酸缩合 成6个碳原子的柠檬酸，然后柠檬酸经过一系列反 应重新生成草酰乙酸，完成一轮循环。
丙酮酸脱氢酶复合体的组成
HSCoA
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
辅酶
NAD+
TPP S
硫辛酸（ L ) HSCoA S
FAD, NAD+
丙酮酸脱氢酶复合体催化的反应过程：
1. 丙酮酸脱羧形成羟乙基-TPP。 2. 由二氢硫辛酰胺转乙酰酶(E2)催化形成乙酰硫辛
• 三羧酸循环中脱下的氢进入呼吸链氧化磷酸化， 生成水和ATP。
二、糖有氧氧化是机体获得ATP的 主要方式
[O] NADH+H+
[O] FADH2
H2O、2.5ATP H2O、1.5ATP
• 三羧酸循环一次最终共生成10个ATP。
• 1mol葡萄糖彻底氧化生成CO2和H2O，可净生 成30或32molATP。
葡萄糖有氧氧化生成的ATP
反应
第 一 阶 段
葡萄糖 → 6- 磷酸葡糖 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
第二阶段 2 ×丙酮酸→ 2 × 乙酰CoA
辅酶 NAD+ NAD+
第三节
糖的有氧氧化
Aerobic Oxidation of Carbohydrate
* 概念
葡萄糖在有氧条件下彻底氧化成水和CO2 的反应过程称为有氧氧化(aerobic oxidation)。
* 部位：胞液及线粒体
一、糖的有氧氧化反应分为3个阶段
第一阶段：酵解途径
第二阶段：丙酮酸的氧化脱羧
第三阶段：三羧酸循环和 氧化磷酸化
键
酶 ② 丙酮酸的氧化脱羧：丙酮酸脱氢酶复合体
③ 三羧酸循环：柠檬酸合酶 α-酮戊二酸脱氢酶复合体 异柠檬酸脱氢酶
•此处主要叙述丙酮酸脱氢酶复合体的调节。
别构调节
别构抑制剂：乙酰CoA; NADH; ATP
别构激活剂：AMP; ADP; NAD+
* 乙酰CoA/HSCoA或 NADH/NAD+时，其
[O] H2O
NADH+H+
ATP ADP FADH2
G 胞 液
丙酮酸
乙酰CoA 线 粒 体
TCA 循环
CO2
（一）葡萄糖循酵解途径分解为丙酮酸
（二）丙酮酸进入线粒体氧化脱羧生成乙酰CoA
总反应式:
NAD+ , HSCoA
CO2 , NADH + H+
丙酮酸
乙酰CoA
丙酮酸脱氢酶复Fra Baidu bibliotek体
(acetyl CoA)
ATP
-1 -1
3或5* 2× 1 2× 1
2 ×2.5
第 2×异柠檬酸 → 2 × α-酮戊二酸 三 2×α-酮戊二酸 → 2 × 琥珀酰CoA 阶 2×琥珀酰CoA → 2 × 琥珀酸 段 2×琥珀酸 → 2 × 延胡索酸
2×苹果酸 → 2 × 草酰乙酸
NAD+ NAD+
FAD NAD+
净生成
2 ×2.5 2 × 2.5 2× 1 2 ×1.5 2 ×2.5 30或32
• 经过一轮循环，乙酰CoA的2个碳原子被氧化成 CO2；在循环中有1次底物水平磷酸化，可生成1分 子ATP；更为重要的是有4次脱氢反应，氢的接受 体分别为NAD+或FAD，生成3分子NADH+H+和1 分子FADH2。
• 在H+/电子沿电子传递链传递过程中能量逐步释放， 同时伴有ADP磷酸化成ATP，吸收这些能量储存 于ATP中，即氧化与磷酸化反应是偶联在一起的， 称为氧化磷酸化。
一、磷酸戊糖途径生成NADPH和磷酸戊糖
• 磷酸戊糖途径是指由葡萄糖生成磷酸戊糖及 NADPH+H+，前者再进一步转变成3-磷酸甘油 醛和6-磷酸果糖的反应过程。
（一）磷酸戊糖途径的反应过程可分为 两个阶段
* 细胞定位：胞 液
* 反应过程可分为二个阶段
➢ 第一阶段：氧化反应 生成磷酸戊糖、NADPH+H+及CO2
活性也受到抑制。
共价修饰调节
目录
• 有氧氧化的调节是为了适应机体或器官对能量的 需要，有氧氧化全过程中许多酶的活性都受细胞 内ATP/ADP或ATP/AMP比例的影响。
ATP/ADP或ATP/AMP比值升高抑制有氧 氧化，降低则促进有氧氧化。
ATP/AMP效果更显著。
四、糖有氧氧化可抑制乳酸酵解
➢ 第二阶段则：非氧化反应 包括一系列基团转移。
1. 6-磷酸葡糖在氧化阶段生成磷酸戊糖和NADPH
H C O H 6-磷酸葡糖脱氢酶
C =O
H C OH
NADP+
H C OH
H2O
HO C H O
HO C H O
H C OH HC
NADPH+H+ ⑴
H C OH HC
C H 2O P
6-磷酸葡糖
* 概念 巴斯德效应(Pastuer effect)指有氧氧化抑
制糖酵解的现象。
* 机制 有氧时，NADH+H+进入线粒体内氧化，丙
酮酸进入线立体进一步氧化而不生成乳酸;
缺氧时，酵解途径加强，NADH+H+在胞浆 浓度升高，丙酮酸作为氢接受体生成乳酸。
第四节
葡萄糖的其他代谢途径
Other Metabolic Pathways of Glucose
酰胺-E2。 3. 二氢硫辛酰胺转乙酰酶(E2)催化生成乙酰CoA, 同
时使硫辛酰胺上的二硫键还原为2个巯基。 4. 二氢硫辛酰胺脱氢酶(E3)使还原的二氢硫辛酰胺
脱氢，同时将氢传递给FAD。 5. 在二氢硫辛酰胺脱氢酶(E3)催化下，将FADH2上
的H转移给NAD+，形成NADH+H+。
1. -羟乙基-TPP的生成
C H 2O P
6-磷酸葡糖酸内酯
CC OO O — H C OH HHO C HH H C OH H C OH
C H 2O P 6-磷酸葡糖酸
*获得ATP的数量取决于还原当量进入线粒体的穿梭机制。
有氧氧化的生理意义
• 糖的有氧氧化是机体产能最主要的途径。它不 仅产能效率高，而且由于产生的能量逐步分次 释放，相当一部分形成ATP，所以能量的利用 率也高。
简言之，即“供能”
三、糖有氧氧化的调节是基于能量的需求
① 酵解途径：己糖激酶
关
丙酮酸激酶 6-磷酸果糖激酶-1
NADH+H+ 5. NADH+H+
的生成 NAD+
4. 硫辛酰胺的生成
2.乙酰硫辛酰 胺的生成
CoASH 3.乙酰CoA
的生成
目录
（三）乙酰CoA进入三羧酸循环以及氧化磷酸 化生成ATP
• 三羧酸循环的第一步是乙酰CoA与草酰乙酸缩合 成6个碳原子的柠檬酸，然后柠檬酸经过一系列反 应重新生成草酰乙酸，完成一轮循环。
丙酮酸脱氢酶复合体的组成
HSCoA
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
辅酶
NAD+
TPP S
硫辛酸（ L ) HSCoA S
FAD, NAD+
丙酮酸脱氢酶复合体催化的反应过程：
1. 丙酮酸脱羧形成羟乙基-TPP。 2. 由二氢硫辛酰胺转乙酰酶(E2)催化形成乙酰硫辛
• 三羧酸循环中脱下的氢进入呼吸链氧化磷酸化， 生成水和ATP。
二、糖有氧氧化是机体获得ATP的 主要方式
[O] NADH+H+
[O] FADH2
H2O、2.5ATP H2O、1.5ATP
• 三羧酸循环一次最终共生成10个ATP。
• 1mol葡萄糖彻底氧化生成CO2和H2O，可净生 成30或32molATP。
葡萄糖有氧氧化生成的ATP
反应
第 一 阶 段
葡萄糖 → 6- 磷酸葡糖 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
第二阶段 2 ×丙酮酸→ 2 × 乙酰CoA
辅酶 NAD+ NAD+
第三节
糖的有氧氧化
Aerobic Oxidation of Carbohydrate
* 概念
葡萄糖在有氧条件下彻底氧化成水和CO2 的反应过程称为有氧氧化(aerobic oxidation)。
* 部位：胞液及线粒体
一、糖的有氧氧化反应分为3个阶段
第一阶段：酵解途径
第二阶段：丙酮酸的氧化脱羧
第三阶段：三羧酸循环和 氧化磷酸化
键
酶 ② 丙酮酸的氧化脱羧：丙酮酸脱氢酶复合体
③ 三羧酸循环：柠檬酸合酶 α-酮戊二酸脱氢酶复合体 异柠檬酸脱氢酶
•此处主要叙述丙酮酸脱氢酶复合体的调节。
别构调节
别构抑制剂：乙酰CoA; NADH; ATP
别构激活剂：AMP; ADP; NAD+
* 乙酰CoA/HSCoA或 NADH/NAD+时，其
[O] H2O
NADH+H+
ATP ADP FADH2
G 胞 液
丙酮酸
乙酰CoA 线 粒 体
TCA 循环
CO2
（一）葡萄糖循酵解途径分解为丙酮酸
（二）丙酮酸进入线粒体氧化脱羧生成乙酰CoA
总反应式:
NAD+ , HSCoA
CO2 , NADH + H+
丙酮酸
乙酰CoA
丙酮酸脱氢酶复Fra Baidu bibliotek体
(acetyl CoA)
ATP
-1 -1
3或5* 2× 1 2× 1
2 ×2.5
第 2×异柠檬酸 → 2 × α-酮戊二酸 三 2×α-酮戊二酸 → 2 × 琥珀酰CoA 阶 2×琥珀酰CoA → 2 × 琥珀酸 段 2×琥珀酸 → 2 × 延胡索酸
2×苹果酸 → 2 × 草酰乙酸
NAD+ NAD+
FAD NAD+
净生成
2 ×2.5 2 × 2.5 2× 1 2 ×1.5 2 ×2.5 30或32
• 经过一轮循环，乙酰CoA的2个碳原子被氧化成 CO2；在循环中有1次底物水平磷酸化，可生成1分 子ATP；更为重要的是有4次脱氢反应，氢的接受 体分别为NAD+或FAD，生成3分子NADH+H+和1 分子FADH2。
• 在H+/电子沿电子传递链传递过程中能量逐步释放， 同时伴有ADP磷酸化成ATP，吸收这些能量储存 于ATP中，即氧化与磷酸化反应是偶联在一起的， 称为氧化磷酸化。
一、磷酸戊糖途径生成NADPH和磷酸戊糖
• 磷酸戊糖途径是指由葡萄糖生成磷酸戊糖及 NADPH+H+，前者再进一步转变成3-磷酸甘油 醛和6-磷酸果糖的反应过程。
（一）磷酸戊糖途径的反应过程可分为 两个阶段
* 细胞定位：胞 液
* 反应过程可分为二个阶段
➢ 第一阶段：氧化反应 生成磷酸戊糖、NADPH+H+及CO2
活性也受到抑制。
共价修饰调节
目录
• 有氧氧化的调节是为了适应机体或器官对能量的 需要，有氧氧化全过程中许多酶的活性都受细胞 内ATP/ADP或ATP/AMP比例的影响。
ATP/ADP或ATP/AMP比值升高抑制有氧 氧化，降低则促进有氧氧化。
ATP/AMP效果更显著。
四、糖有氧氧化可抑制乳酸酵解
➢ 第二阶段则：非氧化反应 包括一系列基团转移。
1. 6-磷酸葡糖在氧化阶段生成磷酸戊糖和NADPH
H C O H 6-磷酸葡糖脱氢酶
C =O
H C OH
NADP+
H C OH
H2O
HO C H O
HO C H O
H C OH HC
NADPH+H+ ⑴
H C OH HC
C H 2O P
6-磷酸葡糖
* 概念 巴斯德效应(Pastuer effect)指有氧氧化抑
制糖酵解的现象。
* 机制 有氧时，NADH+H+进入线粒体内氧化，丙
酮酸进入线立体进一步氧化而不生成乳酸;
缺氧时，酵解途径加强，NADH+H+在胞浆 浓度升高，丙酮酸作为氢接受体生成乳酸。
第四节
葡萄糖的其他代谢途径
Other Metabolic Pathways of Glucose
酰胺-E2。 3. 二氢硫辛酰胺转乙酰酶(E2)催化生成乙酰CoA, 同
时使硫辛酰胺上的二硫键还原为2个巯基。 4. 二氢硫辛酰胺脱氢酶(E3)使还原的二氢硫辛酰胺
脱氢，同时将氢传递给FAD。 5. 在二氢硫辛酰胺脱氢酶(E3)催化下，将FADH2上
的H转移给NAD+，形成NADH+H+。
1. -羟乙基-TPP的生成
C H 2O P
6-磷酸葡糖酸内酯
CC OO O — H C OH HHO C HH H C OH H C OH
C H 2O P 6-磷酸葡糖酸
*获得ATP的数量取决于还原当量进入线粒体的穿梭机制。
有氧氧化的生理意义
• 糖的有氧氧化是机体产能最主要的途径。它不 仅产能效率高，而且由于产生的能量逐步分次 释放，相当一部分形成ATP，所以能量的利用 率也高。
简言之，即“供能”
三、糖有氧氧化的调节是基于能量的需求
① 酵解途径：己糖激酶
关
丙酮酸激酶 6-磷酸果糖激酶-1