氧化磷酸化机制、糖与糖代谢

⏹氧化磷酸化机制——化学渗透假说

⏹假说要点

⏹电子传递链的各组分分布不对称，在电子传递过程中可以将H+从线

粒体基质侧泵到膜间隙

⏹线粒体内膜通透性很差，H+不能自由通过内膜，因此被电子传递

链泵到膜间隙的H+不能流回线粒体基质，从而形成H+的跨膜梯度

⏹在跨膜梯度的驱动下，H+从ATP合成酶处流回线粒体基质，其势

能被ATP合成酶用于ATP的合成

⏹ATP合成酶

⏹分子结构：“分子马达”

⏹ATP的合成

⏹磷氧比（P/O）

⏹一对电子经呼吸链传递到氧，可以合成的ATP的数量

⏹磷氧比是反映细胞呼吸效率的指标

⏹氧化磷酸化的抑制剂

⏹呼吸链抑制剂

⏹ATP合成酶抑制剂（寡酶素）

⏹解偶联剂

⏹离子载体

糖与糖代谢

糖类概述

⏹糖的定义与结构

⏹糖类的定义

⏹多羟基醛或多羟基酮

⏹由于糖的碳原子数和不对称碳原子的构型不同，形成不同的糖

⏹糖的结构

⏹D-、L-构型

⏹环状结构式

⏹椅式、船式

⏹糖的一般性质

⏹旋光性

⏹溶解度

⏹甜度

⏹化学反应

⏹寡糖与多糖

⏹寡糖

⏹少数单糖(2~10)通过糖苷键缩合而形成的聚合物

⏹糖苷键：糖的半缩醛羟基，与其他分子的羟基脱水缩合形成，分α-、

β-两种构型

⏹常见双糖：

⏹麦芽糖：葡萄糖-α（1→4）-葡萄糖苷

⏹蔗糖：葡萄糖- α,β(1→2)-果糖苷

⏹乳糖：葡萄糖- β(1→4)-半乳糖苷

⏹纤维二糖：葡萄糖- β(1→4)-葡萄糖苷

⏹多糖

⏹均一多糖

⏹淀粉

⏹糖原

⏹纤维素

⏹不均一多糖：透明质酸、硫酸软骨素、硫酸角质素、肝素

⏹单糖衍生物

⏹糖醇：甘露醇

⏹氨基糖：D-氨基葡萄糖，氨基半乳糖

⏹糖苷：单糖上的半缩醛羟基，与非糖物质的羟基形成糖苷键，这样形成的物

质称糖苷

⏹糖蛋白与蛋白多糖

⏹按糖与蛋白质的比例分

⏹糖蛋白功能：

⏹由于糖蛋白的高粘度特性，机体用它作为润滑剂

⏹防护蛋白水解酶的水解作用

⏹防止细菌、病毒侵袭。

⏹在组织培养时对细胞粘着和细胞接触抑制作用。

⏹对外来组织的细胞识别也有一定作用

⏹与肿瘤特异性抗原活性的鉴定有关

⏹糖脂与脂多糖

⏹糖类的主要生理功能

⏹体内最重要的能源物质和重要的能源贮备形式

⏹生物有机分子碳骨架的主要提供者

⏹重要的生物结构性和功能性物质

⏹参与肌体代谢的调控物质的形成

糖酵解

⏹糖的消化与吸收

⏹食物中的糖

⏹多糖的酶促分解

⏹淀粉的水解

⏹糖原的分解

⏹纤维素的水解

⏹双糖的分解

⏹糖的分解代谢

⏹糖在生物体内的代谢途径

⏹无氧分解：糖酵解

⏹彻底氧化：TCA循环

⏹其他代谢途径：磷酸戊糖途径、糖醛酸途径等

⏹糖酵解途径的代谢过程

⏹定义：葡萄糖在无氧条件下分解产生丙酮酸，并产生ATP的过程

⏹准备阶段（6C阶段）

⏹葡萄糖→G-6-P，己糖激酶（HK, 肝内为葡萄糖激酶GK），糖酵解

的第一个限速步骤。

⏹G-6-P→F-6-P，磷酸葡萄糖同分异构酶催化。

⏹F-6-P→F-1,6-2P，磷酸果糖激酶（PFK-1），糖酵解的第二个限速步

骤，也是糖酵解途径进入共通途径的限速步骤

⏹F-1,6-2P→甘油醛-3-磷酸和磷酸二羟基丙酮，醛缩酶催化，以逆反

应命名

⏹磷酸二羟基丙酮在磷酸丙糖异构酶的催化下可以变为甘油醛-3-磷

酸

⏹产能阶段（3C阶段）

⏹甘油醛-3-磷酸→甘油酸-1, 3-二磷酸，甘油醛-3-磷酸脱氢酶，以

NAD+为辅酶。产生一分子NADH+H+

⏹甘油酸-1, 3-二磷酸→甘油酸-3-磷酸。甘油酸磷酸激酶

⏹甘油酸-3-磷酸→甘油酸-2-磷酸，甘油酸磷酸变位酶

⏹甘油酸-2-磷酸→磷酸烯醇式丙酮酸，烯醇化酶

⏹磷酸烯醇式丙酮酸→丙酮酸，丙酮酸激酶，限速步骤，调节糖酵解

与糖异生的平衡，也是其他中间代谢物进入糖代谢的枢纽

⏹丙酮酸的去向

⏹有氧条件下，进入TCA继续氧化

⏹无氧条件下，还原成乳酸，或者在脱羧酶作用下生成乙醛在脱氢生

成乙醇

⏹作为中间体转变为氨基酸等

⏹不同糖类物质进入糖酵解的方式

⏹果糖直接磷酸化，生成F-6-P，进入糖酵解

⏹其他单糖：在异构化酶的作用下，转变为葡萄糖，在进入糖酵解途

径

⏹糖原：在磷酸化酶作用下，磷酸解生成G-1-P，再由磷酸葡萄糖变

位酶作用，转变为G-6-P

⏹淀粉等分解产生葡萄糖，进入糖酵解

⏹糖酵解的产能计算

⏹无氧条件下：激活1分子葡萄糖需1ATP，生成F-1, 6-2P时消耗

1ATP，一分子葡萄糖可生成2分子3-P-甘油醛，1分子后者生成丙

酮酸一共生成2ATP，所以1分子葡萄糖通过酵解净生成2分子

ATP ，其中脱氢生成的NADH用于还原丙酮酸生成乳酸，或还原

乙醛到乙醇

⏹如果从糖原出发，可多生成一分子ATP

⏹有氧条件下，NADH可以进入呼吸链，将H传递到氧，生成3ATP，

所以可净生成8ATP

⏹糖酵解的调控

⏹磷酸果糖激酶（PFK-1）的调控：

⏹ATP/AMP，ATP↑则抑制，AMP↑则激活

⏹H+抑制该酶活性，防止过多酸堆积引起中毒

⏹柠檬酸、脂肪酸增加ATP对该酶的抑制