生物化学--第七章 糖类代谢-糖有氧氧化

乙酰辅酶A与草酰乙酸缩合成六碳三
羧酸即柠檬酸，经过一系列代谢反应，
乙酰基被彻底氧化，草酰乙酸得以再生
的过程称为三羧酸循环。
2019/9/24
11
1.反应过程 2.回补反应 3.反应特点
返2回019/9/24
12
反应过程三阶段
柠檬酸生成阶段(1) 氧化脱羧阶段(2345) 草酰乙酸重新生成阶段(678)
六个辅
辅酶A、FAD、NAD+、
助因子： 镁离子、硫辛酸、TPP
2019/9/24
18
不同点：
丙酮酸脱氢酶复合体中E1受磷酸化、去磷 酸化的共价修饰调节
α-酮戊二酸脱氢酶系中E1不受磷酸化和去 磷酸化的共价修饰调节.
2019/9/24
19
⑸ 琥珀酰CoA转变为琥珀酸
琥珀酰CoA合成酶/硫激酶
H2C COOH
H2C COOH
HO C COOH H
苹果酸 (malate)
NAD+ NADH+H+ H2C COOH
苹果酸脱氢酶 O C COOH
草酰乙酸
(oxaloacetate)
2019/9/24
9
丙酮酸脱氢酶系
CO2
丙酮酸 脱羧酶
TPP
硫辛酸
二氢硫辛 酸脱氢酶
FAD
2019/9/24
乙酰硫辛酸
二氢硫辛酸
硫辛酸乙 酰转移酶
COA SH
O CH3-C-SCoA
NAD+ NANDA+DH++HH+ +
10
（三）乙酰辅酶A进入TAC
三羧酸循环(tricarboxylic acid cycle TCA循环)又称柠檬酸循环(citric acid cycle) 或Krebs循环(Krebs cycle)。
CH2
CH2
O C COOH
α-酮戊二酸
(αketoglutarate)
O C SCoA NADH+H+ CO2 琥珀酰CoA
(succinyl CoA) α-酮戊二酸脱氢酶系
2019/9/24
17
α-酮戊二酸脱氢酶系 与丙酮酸脱氢酶复合体
相同点：反应机制相同，组成类似
三个酶:
α-酮戊二酸脱羧酶、 二 氢硫辛转琥珀酰基酶、 二氢硫辛酸脱氢酶
糖酵解
丙酮酸
CO2+H2O+ATP
胞浆
线粒体
(糖的有氧氧化）
细胞
2019/9/24
3
糖的有氧氧化 (aerobic oxidation)
概念
过程 意义 有氧氧化的调节
返2回019/9/24
4
一、糖有氧氧化的概念
糖的有氧氧化：是指体内组织在有氧条件下， 将葡萄糖彻底氧化分解生成CO2和H2O的过程。
HSCoA H2C COOH
CH2 O C SCoA GDP+Pi
GTP
H2C COOH 琥珀酸
琥珀酰CoA
(succinate)
(succinyl CoA) ADP
ATP
2019/9/24
20
⑹ 琥珀酸氧化脱氢生成延胡索酸
FAD H CH COOH
FADH2 HOOC CH
H CH COOH 琥珀酸脱氢酶
H2O
H2C COOH HO C COOH
H2C COOH C COOH
H2C COOH H C COOH
H CHCOOH
柠檬酸
(citrate)
HC COOH
顺乌头酸
乌头酸酶
wk.baidu.com
HO CHCOOH
异柠檬酸
(isocitrate)
2019/9/24
15
⑶ 异柠檬酸氧化脱羧生成α-酮戊二酸
H2C COOH HC COOH
• 绝大多数组织细胞通过糖的有氧氧化途径获得能量。此代谢过程 在细胞的胞液和线粒体(cytoplasm and mitochondrion)内进行。
• 一分子葡萄糖彻底氧化分解可产生32/34分子ATP。
C6H12O6 + 6O2
2019/9/24
6 CO2 + 6 H2O + 32/30 ATP
5
线粒体内膜上特异载体
2丙酮酸
进入线粒体进一步氧化
穿梭系统
2(NADH+ H+ )
2019/9/24
氧化呼吸链
2H2O + 3/5 ATP
7
（二）丙酮酸氧化脱羧生成乙酰辅酶A:
COOH NAD+
NADH+H+
CO
+ CoA-SH
CH3
丙酮酸
丙酮酸 辅酶A 脱氢酶系
CO～SCoA CH3
乙酰CoA
+ C O2
糖的有氧氧化
2019/9/24
1
丙酮酸的有氧氧化及葡萄糖的有氧分解
（EMP） COOH 丙酮酸脱氢酶系
葡萄糖
C==O
O CH3-C-SCoA
CH3 CoASH
乙酰CoA
CO2
丙酮酸
NAD+ NADH+H+
乳酸（无氧氧化)
三羧酸 循环
葡萄糖的有氧分解
糖的有氧氧化与无氧氧化
葡萄糖→→……→→丙酮酸→乳酸（无氧氧化)
二、糖有氧氧化的过程
第一阶段：丙酮酸的生成（胞浆）
三
个
第二阶段：丙酮酸氧化脱羧生成乙酰CoA
阶
（线粒体）
段
第三阶段：乙酰CoA进入三羧酸循环彻底氧化
（线粒体）
2019/9/24
6
（一）丙酮酸的生成（胞浆）
葡萄糖 + 2NAD+ + 2ADP +2Pi 2（丙酮酸+ ATP + NADH+ H+ ）
2019/9/24
13
⑴ 乙酰CoA与草酰乙酸缩合形成柠檬酸
乙酰辅酶A
(acetyl CoA)
CH3CO～SCoA
O C COOHH H2C COOHH
草酰乙酸
柠檬酸合酶 H2C COOH HO C COOH
H2C COOH
HSCoA
柠檬酸
(citrate)
2019/9/24
14
⑵ 柠檬酸异构化生成异柠檬酸:
HO C COOH H
NAD+ H2C HC
H+
COOH COOH
H2C COOH CH2
O C COOH
异柠檬酸
O C COOH
NADH+H+ 草酰琥珀酸
α-酮戊二酸
CO2
异柠檬酸脱氢酶
2019/9/24
16
⑷ α-酮戊二酸氧化脱羧生成琥珀酰辅酶A
H2C COOH HSCoA NAD+
H2C COOH
HC COOH
琥珀酸 (succinate)
延胡索酸 (fumarate)
2019/9/24
21
⑺ 延胡索酸水合生成苹果酸
H2O
HOOC CH HC COOH
延胡索酸酶
延胡索酸 (fumarate)
H2C COOH
HO CH COOH 苹果酸 (malate)
2019/9/24
22
⑻ 苹果酸脱氢生成草酰乙酸
丙酮酸+辅酶A+NAD+
2019/9/24
乙酰COA+CO2+NADH+H+
8
丙酮酸脱氢酶系（或氧化脱羧酶系）
3种酶：
丙酮酸脱氢酶(TPP、Mg2+)
二氢硫辛酸乙酰基转移酶(硫辛酸、辅酶A)
二氢硫辛酸脱氢酶(FAD、NAD+)
6种辅助因子：
TPP、 Mg2+、硫辛酸、辅酶A、FAD、NAD+
（含B1、泛酸、B2 、PP 硫辛酸五种维生素）