生物化学第九章糖代谢优秀课件 (2)
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生物化学课件 第9章：糖代谢
目录
目录
目录
糖 原 的 合 成
ATP ADP
葡萄糖
G-6-P
葡萄糖激酶
G-1-P
UTP UDPG焦磷酸化酶
ADP
PPi UDPG
糖原引物
ATP UDP
Gn
糖原合酶
糖原Gn ＋1
分枝酶
糖原
二、糖原的分解代谢
* 定义
糖原分解 (glycogenolysis )习惯上指肝糖原 分解成为葡萄糖的过程。
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
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
目录
磷 酸
6-磷酸葡萄糖(C6)×3
3NADP+ 3NADP+3H+
6-磷酸葡萄糖脱氢酶
戊 糖
6-磷酸葡萄糖酸内酯(C6)×3
途
6-磷酸葡萄糖酸(C6)×3
肌糖原的分解与合成与乳酸循环有关。
目录
小结 ⑴ 反应部位：胞浆 ⑵ G-6-P的代谢去路
G（补充血糖）
6-磷酸葡萄糖内酯 （进入磷酸戊糖途径）
G-6-P
F-6-P
（进入酵解途径）
ห้องสมุดไป่ตู้
G-1-P
UDPG
葡萄糖醛酸 （进入葡萄糖醛酸途径）
Gn（合成糖原）
目录
3. 糖原的合成与分解总图
UDP
糖原n+1
糖原n 糖原合酶
第一阶段
径
3NADP+
6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶
3NADP+3H+
目录
目录
糖 原 的 合 成
ATP ADP
葡萄糖
G-6-P
葡萄糖激酶
G-1-P
UTP UDPG焦磷酸化酶
ADP
PPi UDPG
糖原引物
ATP UDP
Gn
糖原合酶
糖原Gn ＋1
分枝酶
糖原
二、糖原的分解代谢
* 定义
糖原分解 (glycogenolysis )习惯上指肝糖原 分解成为葡萄糖的过程。
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
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
目录
磷 酸
6-磷酸葡萄糖(C6)×3
3NADP+ 3NADP+3H+
6-磷酸葡萄糖脱氢酶
戊 糖
6-磷酸葡萄糖酸内酯(C6)×3
途
6-磷酸葡萄糖酸(C6)×3
肌糖原的分解与合成与乳酸循环有关。
目录
小结 ⑴ 反应部位：胞浆 ⑵ G-6-P的代谢去路
G（补充血糖）
6-磷酸葡萄糖内酯 （进入磷酸戊糖途径）
G-6-P
F-6-P
（进入酵解途径）
ห้องสมุดไป่ตู้
G-1-P
UDPG
葡萄糖醛酸 （进入葡萄糖醛酸途径）
Gn（合成糖原）
目录
3. 糖原的合成与分解总图
UDP
糖原n+1
糖原n 糖原合酶
第一阶段
径
3NADP+
6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶
3NADP+3H+
生物化学 第九章 糖代谢ppt课件
3. 某些组织在有氧时也通过糖酵解供能
4. 糖酵解的中间产物ppt精是选版其它物质的合成原料33
二、糖的有氧氧化
（一）有氧氧化的反应过程 （二）糖有氧氧化的生理意义 （三）糖有氧氧化调节
O2
葡萄糖
O2 6-磷酸葡萄糖 丙酮酸
丙酮酸
O2
乙酰CoA
H2 O
H++e
Krebs循环
胞液
ppt精选版 线粒体
葡萄糖耐量:人体处理所给予葡萄糖的能力,又 称为耐糖现象.
耐糖曲线:先测定受试者清晨空腹血糖浓度,然 后一次性进食大量葡萄糖,在其后一段时间 取血,测定血糖浓度,以时间为横坐标,血糖浓 度为纵坐标绘制的曲线称为耐糖曲线
ppt精选版
16
第四节 糖的氧化代谢
一、糖的无氧分解 二、糖的有氧氧化 三、磷酸戊糖途径 四、糖醛酸途径
第九章 糖代谢
ppt精选版
1
• 糖的生理功能 • 糖的吸收 • 血糖 • 糖的氧化分解 • 糖原代谢和糖异生 • 其他单糖代谢
ppt精选版
2
第一节 糖的生理功能
糖的主要生物学作用
❖ 糖是人和动物的主要能源物质
通过氧化而放出大量的能量，以满足生命活动的 需要，如淀粉、糖原
❖ 糖类还具有结构功能
植物秸杆中的纤维素；细胞间质中的粘多糖
❖ 反应6：琥珀酸脱氢生成延胡索酸
❖ 反应7：延胡索酸加水生成苹果酸
❖ 反应8：苹果酸氧化生成草酰乙酸
ppt精选版
41
反应1：柠檬酸(Citric acid)形成
草酰乙酸
ppt精选版
42
反应2：顺乌头酸水合酶作用于柠 檬酸生成异柠檬酸
ppt精选版
43
4. 糖酵解的中间产物ppt精是选版其它物质的合成原料33
二、糖的有氧氧化
（一）有氧氧化的反应过程 （二）糖有氧氧化的生理意义 （三）糖有氧氧化调节
O2
葡萄糖
O2 6-磷酸葡萄糖 丙酮酸
丙酮酸
O2
乙酰CoA
H2 O
H++e
Krebs循环
胞液
ppt精选版 线粒体
葡萄糖耐量:人体处理所给予葡萄糖的能力,又 称为耐糖现象.
耐糖曲线:先测定受试者清晨空腹血糖浓度,然 后一次性进食大量葡萄糖,在其后一段时间 取血,测定血糖浓度,以时间为横坐标,血糖浓 度为纵坐标绘制的曲线称为耐糖曲线
ppt精选版
16
第四节 糖的氧化代谢
一、糖的无氧分解 二、糖的有氧氧化 三、磷酸戊糖途径 四、糖醛酸途径
第九章 糖代谢
ppt精选版
1
• 糖的生理功能 • 糖的吸收 • 血糖 • 糖的氧化分解 • 糖原代谢和糖异生 • 其他单糖代谢
ppt精选版
2
第一节 糖的生理功能
糖的主要生物学作用
❖ 糖是人和动物的主要能源物质
通过氧化而放出大量的能量，以满足生命活动的 需要，如淀粉、糖原
❖ 糖类还具有结构功能
植物秸杆中的纤维素；细胞间质中的粘多糖
❖ 反应6：琥珀酸脱氢生成延胡索酸
❖ 反应7：延胡索酸加水生成苹果酸
❖ 反应8：苹果酸氧化生成草酰乙酸
ppt精选版
41
反应1：柠檬酸(Citric acid)形成
草酰乙酸
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42
反应2：顺乌头酸水合酶作用于柠 檬酸生成异柠檬酸
ppt精选版
43
生物化学课件糖类代谢(共84张PPT)
• 三羧酸循环是糖、脂肪、氨基酸代谢枢 纽。过程中形成的中间产物，又是物质 合成的起点
丙酮酸氧化脱羧
• 基本反应： • 糖酵解生成的丙酮酸可穿过线粒体膜进
入线粒体内室。在丙酮酸脱氢酶系的催 化下，生成乙酰辅酶A。
丙酮酸脱氢酶系
CO
2
丙酮酸 脱羧酶
TPP
硫辛酸
二氢硫辛酸 脱氢酶
FAD
乙酰硫辛酸
二氢硫辛酸
个葡萄糖分子，以（14）糖苷键聚合 而成。呈螺旋结构，遇碘显紫蓝色。 • 支链淀粉中除了（14）糖苷键构成糖 链以外，在支点处存在（16）糖苷键 ，分子量较高。遇碘显紫红色。
(2).纤维素
• 由葡萄糖以（14）糖苷键连接而成 的 直链，不溶于水。
(3).几丁质（壳多糖）
• N-乙酰-D-葡萄糖胺，以（14）糖苷键 缩合而成的线性均一多糖。
四、三羧酸循环（TCA） 五、磷酸戊糖途径（PPP/HMP）
六、其它糖进入单糖分解的途径
动物细胞
磷酸戊糖途径 糖酵解
丙酮酸氧化
三羧酸循环
胞饮 中心体
细胞膜 细胞质 线粒体 高尔基体
细胞核
吞噬 分泌物
内质网 溶酶体 细胞膜
植物细胞
细胞壁 叶绿体
有色体 白色体 液体 晶体
一、葡萄糖的主要分解代谢途径
H2C-COOH
H2C-COOH HO-C-COOH
H2C-COOH
HC-COOH C-COOH
H2C-COOH
HC-COOH C-COOH
H2C-COOH
HO-C-COOH H C-COOH H2C-COOH
HO-C-COOH H C-COOH H2C-COOH
CO -COOH CH -COOH CH2-COOH
丙酮酸氧化脱羧
• 基本反应： • 糖酵解生成的丙酮酸可穿过线粒体膜进
入线粒体内室。在丙酮酸脱氢酶系的催 化下，生成乙酰辅酶A。
丙酮酸脱氢酶系
CO
2
丙酮酸 脱羧酶
TPP
硫辛酸
二氢硫辛酸 脱氢酶
FAD
乙酰硫辛酸
二氢硫辛酸
个葡萄糖分子，以（14）糖苷键聚合 而成。呈螺旋结构，遇碘显紫蓝色。 • 支链淀粉中除了（14）糖苷键构成糖 链以外，在支点处存在（16）糖苷键 ，分子量较高。遇碘显紫红色。
(2).纤维素
• 由葡萄糖以（14）糖苷键连接而成 的 直链，不溶于水。
(3).几丁质（壳多糖）
• N-乙酰-D-葡萄糖胺，以（14）糖苷键 缩合而成的线性均一多糖。
四、三羧酸循环（TCA） 五、磷酸戊糖途径（PPP/HMP）
六、其它糖进入单糖分解的途径
动物细胞
磷酸戊糖途径 糖酵解
丙酮酸氧化
三羧酸循环
胞饮 中心体
细胞膜 细胞质 线粒体 高尔基体
细胞核
吞噬 分泌物
内质网 溶酶体 细胞膜
植物细胞
细胞壁 叶绿体
有色体 白色体 液体 晶体
一、葡萄糖的主要分解代谢途径
H2C-COOH
H2C-COOH HO-C-COOH
H2C-COOH
HC-COOH C-COOH
H2C-COOH
HC-COOH C-COOH
H2C-COOH
HO-C-COOH H C-COOH H2C-COOH
HO-C-COOH H C-COOH H2C-COOH
CO -COOH CH -COOH CH2-COOH
生物化学 --糖代谢(共32张PPT)
新陈代谢
同小分化子作物用质合成大分子的需能过程
中间代谢
大异分化子分作解用成简单小分子的放能过程
Top
1
2
3
4
糖代谢概述 糖原的代谢
糖酵解
柠檬酸循环
磷酸戊糖通路 糖异生
糖代谢与其 他代谢关系
第一节 糖类的一般概况
1.单糖：不能再水解的糖，葡萄糖，果糖，核糖等。
2.双糖：由两个相同或不同的单糖组成, 乳糖、蔗糖等.
CH3
丙酮酸
COO HC OH + NAD+
CH3 乳酸
甘油醛3-磷酸氧化为 甘油酸1,3-二磷酸
丙酮酸
无有氧条条件件
NADH
丙酮酸进一步被氧化分解
乳酸
NADH经呼吸链生成水
氧化为二氧化碳和水
乳酸
合成肝糖原或葡萄糖
糖异生
乳酸
乙醇
NADH
乳酸发酵
NADH 乙醇脱氢酶
丙酮酸 脱羧酶 乙醛
乙醇发酵
糖酵解途径汇总Βιβλιοθήκη HOCH 2C O P O OH
HC OH HO
H 2C O P O OH
3-磷酸甘油醛
上述的5步反应完成了糖酵解的准备阶段 。酵解的准备阶段包括两个磷酸化步骤由六 碳糖裂解为两分子三碳糖，最后都转变为甘 油醛3-磷酸。
在准备阶段中，并没有从中获得任何能量 ，与此相反，却消耗了两个ATP分子。
以下的5步反应包括氧化—还原反应、磷酸
3113-PPii
3 生成甘油酸2-磷酸
4 生成烯醇式丙酮酸磷酸
ATP
ATP
5 生成烯醇式丙酮酸 6 生成丙酮酸
⑹甘油醛3-磷酸氧化为甘油酸1,3-二磷酸
O
同小分化子作物用质合成大分子的需能过程
中间代谢
大异分化子分作解用成简单小分子的放能过程
Top
1
2
3
4
糖代谢概述 糖原的代谢
糖酵解
柠檬酸循环
磷酸戊糖通路 糖异生
糖代谢与其 他代谢关系
第一节 糖类的一般概况
1.单糖：不能再水解的糖，葡萄糖，果糖，核糖等。
2.双糖：由两个相同或不同的单糖组成, 乳糖、蔗糖等.
CH3
丙酮酸
COO HC OH + NAD+
CH3 乳酸
甘油醛3-磷酸氧化为 甘油酸1,3-二磷酸
丙酮酸
无有氧条条件件
NADH
丙酮酸进一步被氧化分解
乳酸
NADH经呼吸链生成水
氧化为二氧化碳和水
乳酸
合成肝糖原或葡萄糖
糖异生
乳酸
乙醇
NADH
乳酸发酵
NADH 乙醇脱氢酶
丙酮酸 脱羧酶 乙醛
乙醇发酵
糖酵解途径汇总Βιβλιοθήκη HOCH 2C O P O OH
HC OH HO
H 2C O P O OH
3-磷酸甘油醛
上述的5步反应完成了糖酵解的准备阶段 。酵解的准备阶段包括两个磷酸化步骤由六 碳糖裂解为两分子三碳糖，最后都转变为甘 油醛3-磷酸。
在准备阶段中，并没有从中获得任何能量 ，与此相反，却消耗了两个ATP分子。
以下的5步反应包括氧化—还原反应、磷酸
3113-PPii
3 生成甘油酸2-磷酸
4 生成烯醇式丙酮酸磷酸
ATP
ATP
5 生成烯醇式丙酮酸 6 生成丙酮酸
⑹甘油醛3-磷酸氧化为甘油酸1,3-二磷酸
O
生物化学-糖代谢PPT课件
6-磷酸果糖激酶-1
特点：不可逆反应。需ATP提供磷酸基和能量 磷酸果糖激酶-1 是糖酵解最重要的限速酶之一
(4) 1，6-二磷酸果糖裂解成2个磷酸丙糖
(5) 3-磷酸甘油醛氧化为1，3-二磷酸酸甘 油酸
3-磷酸甘油醛脱氢酶催化，该途径唯一的氧 化步骤
(6)1，3-二磷酸甘油酸转变成3-磷酸甘油酸
5-磷酸核酮糖
NADP+
NADPH + H+ +CO2
2. 5-磷酸核酮糖的基团转移反应过程：
在此阶段，经由5-磷酸核酮糖的异构可生成 5-磷酸核糖 5-磷酸核酮糖经一系列基团转移及差向异构 反应生成3-磷酸甘油醛和6-磷酸果糖。 基团转移阶段的所有反应均为可逆反应。
5-磷酸核酮糖(C5) ×3
三羧酸循环的特点
②循环反应在线粒体(mitochondrion)中进行，是 单向反应体系，为不可逆反应。 ③三羧酸循环中有两次脱羧反应，生成两分子CO2; 有四次脱氢反应，生成三分子NADH和一分子FADH2。 有一次底物水平磷酸化，生成一分子GTP。
⑤三羧酸循环是机体主要的产能方式，每完成一次 循环，氧化分解掉一分子乙酰基，可生成10分子 ATP。
糖代谢
Metabolism of Carbohydrates
第一节 概 述
Section 1 Introduction
生物化学
➢糖的概念
糖(carbohydrates)即碳水化合物，其化 学本质为多羟醛或多羟酮及其衍生物。如葡 萄糖、蔗糖、淀粉、糖原、糖复合物等。
食物中的糖主要是淀粉，经消化为葡萄 糖吸收入血后进行代谢，故糖代谢主要指葡 萄糖代谢。
5.红细胞中的糖酵解存在2，3-二磷酸甘
油酸支路
特点：不可逆反应。需ATP提供磷酸基和能量 磷酸果糖激酶-1 是糖酵解最重要的限速酶之一
(4) 1，6-二磷酸果糖裂解成2个磷酸丙糖
(5) 3-磷酸甘油醛氧化为1，3-二磷酸酸甘 油酸
3-磷酸甘油醛脱氢酶催化，该途径唯一的氧 化步骤
(6)1，3-二磷酸甘油酸转变成3-磷酸甘油酸
5-磷酸核酮糖
NADP+
NADPH + H+ +CO2
2. 5-磷酸核酮糖的基团转移反应过程：
在此阶段，经由5-磷酸核酮糖的异构可生成 5-磷酸核糖 5-磷酸核酮糖经一系列基团转移及差向异构 反应生成3-磷酸甘油醛和6-磷酸果糖。 基团转移阶段的所有反应均为可逆反应。
5-磷酸核酮糖(C5) ×3
三羧酸循环的特点
②循环反应在线粒体(mitochondrion)中进行，是 单向反应体系，为不可逆反应。 ③三羧酸循环中有两次脱羧反应，生成两分子CO2; 有四次脱氢反应，生成三分子NADH和一分子FADH2。 有一次底物水平磷酸化，生成一分子GTP。
⑤三羧酸循环是机体主要的产能方式，每完成一次 循环，氧化分解掉一分子乙酰基，可生成10分子 ATP。
糖代谢
Metabolism of Carbohydrates
第一节 概 述
Section 1 Introduction
生物化学
➢糖的概念
糖(carbohydrates)即碳水化合物，其化 学本质为多羟醛或多羟酮及其衍生物。如葡 萄糖、蔗糖、淀粉、糖原、糖复合物等。
食物中的糖主要是淀粉，经消化为葡萄 糖吸收入血后进行代谢，故糖代谢主要指葡 萄糖代谢。
5.红细胞中的糖酵解存在2，3-二磷酸甘
油酸支路
生物化学简明教程 第9章 糖代谢(共110张PPT)
（4）细胞间的信息传递
（5）特殊生理功能的物质 （6）保护与润滑：蛋白聚糖（粘膜与分泌物）
9.1 多糖和低聚糖的酶促降解
• 糖类中多糖和低聚糖，由于分子大，不能透
过细胞膜，所以在被生物体利用乏前必须水 解成单糖，其水解均依靠酶的催化
淀粉的酶促水解
纤维素的酶促水解
9.1.1 淀粉的酶促水解
• α-淀粉酶：水解淀粉分子内部任意部位的α1,4糖苷键（内切酶）
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
乙醛 乳酸
乙醇
糖酵解产能效率
步骤
能量产物
葡萄糖→ G-6-P
-ATP
F-6-P → F-1,6-2P
-ATP
1,3-二磷酸甘油酸 → 3-磷酸甘油酸 +2 ATP
PEP → 烯醇式丙酮酸
+2 ATP
合计
ATP
ATP数 -1 -1 +2 +2
+2（葡糖糖） +3（糖原、淀粉）
葡萄糖酵解产能196kJ/mol，糖原、淀粉酵解产能183kJ/mol， 1molATP捕获。
从葡萄糖或糖原开始至生成丙酮酸, 分别包括10或 11步连续的酶促步骤
己糖磷酸酯的生成
丙糖磷酸的生成 4个阶段 丙酮酸和ATP的生成
丙酮酸继续氧化
（1）己糖磷酸酯的生成
从葡萄糖开始经过三步--消耗2个ATP，有2个不可逆反应
ATP ADP
葡萄糖 激酶
ATP ADP
果糖磷 酸激酶
（5）特殊生理功能的物质 （6）保护与润滑：蛋白聚糖（粘膜与分泌物）
9.1 多糖和低聚糖的酶促降解
• 糖类中多糖和低聚糖，由于分子大，不能透
过细胞膜，所以在被生物体利用乏前必须水 解成单糖，其水解均依靠酶的催化
淀粉的酶促水解
纤维素的酶促水解
9.1.1 淀粉的酶促水解
• α-淀粉酶：水解淀粉分子内部任意部位的α1,4糖苷键（内切酶）
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
乙醛 乳酸
乙醇
糖酵解产能效率
步骤
能量产物
葡萄糖→ G-6-P
-ATP
F-6-P → F-1,6-2P
-ATP
1,3-二磷酸甘油酸 → 3-磷酸甘油酸 +2 ATP
PEP → 烯醇式丙酮酸
+2 ATP
合计
ATP
ATP数 -1 -1 +2 +2
+2（葡糖糖） +3（糖原、淀粉）
葡萄糖酵解产能196kJ/mol，糖原、淀粉酵解产能183kJ/mol， 1molATP捕获。
从葡萄糖或糖原开始至生成丙酮酸, 分别包括10或 11步连续的酶促步骤
己糖磷酸酯的生成
丙糖磷酸的生成 4个阶段 丙酮酸和ATP的生成
丙酮酸继续氧化
（1）己糖磷酸酯的生成
从葡萄糖开始经过三步--消耗2个ATP，有2个不可逆反应
ATP ADP
葡萄糖 激酶
ATP ADP
果糖磷 酸激酶
生物化学简明教程 第四版 第九章糖代谢(二)
糖的有氧分解
丙酮酸的氧化
(线粒体 线粒体) 线粒体
葡萄糖→ → →丙酮酸 →乙酰 CoA → → → CO2+H2O 葡萄糖 丙酮酸 乙酰
糖酵解 (细胞质 细胞质) 细胞质
柠檬酸循环(三羧酸循环 柠檬酸循环 三羧酸循环) 三羧酸循环 (线粒体 线粒体) 线粒体
丙酮酸的氧化
丙酮酸脱羧酶 酶的组分 硫辛酸乙酰移换酶 二氢硫辛酸脱氢酶 丙酮酸脱氢酶系 (线粒体膜上 线粒体膜上) 线粒体膜上 辅因子 TPP 硫辛酸 HSCoA NAD+
HSCoA + 3NADH+3H+ + FADH2 + GTP+2CO2
3NAD+ FAD GDP H3PO4 2H2O HSCoA 3NADH+3H+ FADH2 GTP
CH3CO-SCoA
2CO2
verview of the citric acid cycle. The citric acid cycle oxidizes two-carbon units, producing two molecules of CO2, one molecule of GTP, and highenergy electrons in the form of NADH and FADH2.
Hans Krebs
三羧酸循环包含8个步骤： 三羧酸循环包含 个步骤： 个步骤 （1）乙酰辅酶 与草酰乙酸缩合形成柠檬酸 ）乙酰辅酶A与草酰乙酸缩合形成柠檬酸
柠檬酸合酶
该反应不可逆，三羧酸循环的第一个限速酶。 该反应不可逆，三羧酸循环的第一个限速酶。 柠檬酸合酶(EC2.3.3.1)活性受 活性受ATP、NADH、琥珀酸 等抑制。 柠檬酸合酶 活性受 、 、琥珀酸CoA等抑制。 等抑制
丙酮酸的氧化
(线粒体 线粒体) 线粒体
葡萄糖→ → →丙酮酸 →乙酰 CoA → → → CO2+H2O 葡萄糖 丙酮酸 乙酰
糖酵解 (细胞质 细胞质) 细胞质
柠檬酸循环(三羧酸循环 柠檬酸循环 三羧酸循环) 三羧酸循环 (线粒体 线粒体) 线粒体
丙酮酸的氧化
丙酮酸脱羧酶 酶的组分 硫辛酸乙酰移换酶 二氢硫辛酸脱氢酶 丙酮酸脱氢酶系 (线粒体膜上 线粒体膜上) 线粒体膜上 辅因子 TPP 硫辛酸 HSCoA NAD+
HSCoA + 3NADH+3H+ + FADH2 + GTP+2CO2
3NAD+ FAD GDP H3PO4 2H2O HSCoA 3NADH+3H+ FADH2 GTP
CH3CO-SCoA
2CO2
verview of the citric acid cycle. The citric acid cycle oxidizes two-carbon units, producing two molecules of CO2, one molecule of GTP, and highenergy electrons in the form of NADH and FADH2.
Hans Krebs
三羧酸循环包含8个步骤： 三羧酸循环包含 个步骤： 个步骤 （1）乙酰辅酶 与草酰乙酸缩合形成柠檬酸 ）乙酰辅酶A与草酰乙酸缩合形成柠檬酸
柠檬酸合酶
该反应不可逆，三羧酸循环的第一个限速酶。 该反应不可逆，三羧酸循环的第一个限速酶。 柠檬酸合酶(EC2.3.3.1)活性受 活性受ATP、NADH、琥珀酸 等抑制。 柠檬酸合酶 活性受 、 、琥珀酸CoA等抑制。 等抑制
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糖异生
葡萄糖
6-磷酸葡萄糖 糖酵解
（无氧） 丙酮酸
（有氧）
乳酸 乙醇
乙酰 CoA
磷酸戊糖 途径
三羧酸 循环
动物细胞
磷酸戊糖途径 糖酵解 糖异生
胞饮
中心体
三羧酸循环
细胞膜 细胞质 线粒体 高尔基体 细胞核
吞噬 分泌物
内质网 溶酶体 细胞膜
植物细胞
细胞壁 叶绿体
有色体 白色体 液体 晶体
二、 糖酵解（glycolysis）
Mg 己 糖 激 酶 ATP
HO CH2 O
CH2OH
Mg 磷酸果糖激酶 H
OH OH
ATP CH2OH
H
OH
OH H
OH
O3PO CH2 O CH2OPO3H2
OH
H
OH
OH H
OH H 果糖
葡萄糖
1,6-二 磷 酸 果 糖
2）第二阶段：磷酸己糖的裂解
醛缩酶
异构酶
第三阶段：丙酮酸和ATP的生成
甘露糖-6-磷酸
ADP ATP
甘露糖
3-磷酸甘油醛 进入糖酵解
三、丙酮酸的去路（P80）
糖酵解途径
（无氧）
葡萄糖
丙酮酸
（有氧）
乙酰 CoA
乳酸 乙醇
三羧酸 循环
丙酮酸的无氧降解及葡萄糖的无氧分解
葡萄糖
EMP
NADH+H+ NAD+
COOH C==O
乳酸脱氢酶
COOH
CH(OH)
CH3
乳酸
CH3
丙酮酸
NAD+ NADH+H+ Pi
磷酸甘油 醛脱氢酶
ATP ADP
ADP ATP
磷酸甘油 酸激酶 变 位 酶
H2O
丙酮酸
丙酮酸激酶
Mg或Mn 烯醇化酶
PEP（ 磷酸烯醇式丙酮酸 ）
糖酵解过程中能量的产生
糖酵解过程中产生的能量有两种形式：直接产生 ATP和生成高能分子NADH，后者在线粒体呼吸链 氧化并产生ATP。
葡萄糖的磷酸化 EMP的化学历程
一
阶
段
磷酸化
第
磷酸己糖的裂解
二 阶
段
葡萄糖 6-磷酸葡萄糖
6-磷酸果糖
1，6-二磷酸果糖 3-磷酸甘油醛磷酸二羟丙酮
21，3-二磷酸甘油酸
第
丙酮酸和 三 ATP的生成 阶
段
23-磷酸甘油酸 22-磷酸甘油酸
2磷酸烯醇丙酮酸
2丙酮酸
磷酸化的意义
带有负电荷的磷酸基团使中间产物具有极性。不 易使产物透过脂膜而失散。
生物化学第九章糖代谢
目录
第一节 单糖的代谢 第二节 糖原的分解和生物合成
第一节 单糖的代谢
一、葡萄糖的主要代谢途径及细胞定位 二、糖酵解（EMP） 三、丙酮酸的去路：无氧降解和有氧降解途径 四、三羧酸循环（TCA） 五、磷酸戊糖途径（PPP） 六、糖的异生 七、乙醛酸循环
一、葡萄糖的主要代谢途径
F-2,6-BP 1-磷酸葡萄糖
AMP
6-磷酸葡萄糖
+
6-磷酸果糖
磷酸果糖激酶
G-6-P AMP ATP
+-
己糖激酶 葡萄糖
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
-
1，6-二磷酸果糖
柠檬酸 NADH ATP
3-磷酸甘油醛磷酸二羟丙酮 21，3-二磷酸甘油酸
糖酵解是将葡萄糖降解为丙酮酸并伴随着ATP生 成的一系列反应，是生物体内普遍存在的葡萄糖降解 的途径。该途径也称作Embden-Meyethof-Parnas途径， 简称ＥＭＰ途径。
1、 化学历程和催化酶类 2、 化学计量和生物学意义 3、 糖酵解的调控（p83） 4、 其它糖进入单糖分解的途径
第
某些酶可以通过其它酶对其多肽链上某些基团进行可逆 的共价修饰，使其处于活性与非活性的互变状态，从而调节 酶活性。这类酶称为共价修饰酶。成为对代谢流量起调节作 用的关键酶或限速酶。
A Ea-b B
Ec-d D C
关键酶（限速酶）
Ec-g G
E
P1
H
P2
2，6-二磷酸果糖的合成和降解对糖代谢的调控
（是磷酸果糖激酶的别构激活剂）
F-6-P +
Pi
F-6-P
H2O
（磷酸果糖激酶2） 去磷酸化的酶
— 低血糖 +
（果糖二磷酸酶2）Pi 磷酸化的酶
ATP
F-2,6-BP
ADP
— F-6-P
丙酮酸激酶催化活性控制关系图
磷酸化的丙酮酸激酶
Pi （低活性）
H2O
—
低血糖 +
ADP
Pi
ATP
去磷酸化的丙酮酸激酶
（高活性）
+
—
果糖-1，6-二磷酸
丙酮酸脱羧酶
CO2
CHO
CH3
乙醛
乙醇脱氢酶
CH2OH
NADH+H+ NAD+ CH3
乙醇
葡萄糖的无氧分解
丙酮酸的有氧氧化及葡萄糖的有氧分解(p93)
（EPM） COOH 丙酮酸脱氢酶系
葡萄糖
C==O
O CH3-C-SCoA
CH3 CoASH
乙酰CoA
ATP
—
丙氨酸
其它糖进入单糖分解的途径
半乳糖
ATP
ADP
半乳糖-1-P
UTP
甘油
ATP
ADP
3-磷酸甘油
PPi
UDP-半乳糖 UDP-葡萄糖
葡萄糖-1-磷酸
Pi 糖原或淀粉
葡萄糖
ATP
果糖
ATP
NAD+ NADH+H+
磷酸二羟丙酮
ADP
ADP
葡萄糖-6-磷酸 果糖-6-磷酸
果糖-1、6-磷酸
ATP ADP
起到酶信号基团作用。利于酶与底物的结合。 磷酸基团最终形成ATP，起到贮存能量作用。
1）第一阶段：葡萄糖的磷酸化
CH2OPO3H2
H
OH
OH H
H2O3PO 磷酸己糖异构酶
OH
OH
H OH 6－ 磷 酸 葡 萄糖
ADP
Mg 己糖磷酸激酶
CH2 O CH2OH
OH
ADP
H
OH
OH H
6-磷 酸 果 糖 ATP
的调节，调节物（ 效应剂）多为本途 径的中间物或与本 途径有关的代谢产 物。
23-磷酸甘油酸
F-1,6-BP
ATP Ala
22-磷酸甘油酸
+
- 2磷酸烯醇丙酮酸
丙酮酸激酶
2丙酮酸
酶的别构（变构）效应示意图
效应剂
别
构
中
活性
心
中心
别构酶的反馈调控机理
—
A 关键酶 B
C
D
E
（产物或中间产物）
酶的共价修饰
糖酵解：1分子葡萄糖 2分子丙酮酸，共消耗 了2个ATP，产生了4 个ATP，实际上净生成了2个 ATP，同时产生2个NADH。
•能量计算：氧化一分子葡萄糖净生成
2ATP
呼吸链
2NADH
6ATP 或 4ATP
ＥＭＰ途径化学计量和生物学意义
•总反应式:
C6H12O6+2NAD++2ADP+2Pi 2C3H4O3 +2NADH +2H++2ATP+2H2O
•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。
糖酵解的调控位点
糖原（或淀粉）
及相应调节物（P83）
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。
葡萄糖
6-磷酸葡萄糖 糖酵解
（无氧） 丙酮酸
（有氧）
乳酸 乙醇
乙酰 CoA
磷酸戊糖 途径
三羧酸 循环
动物细胞
磷酸戊糖途径 糖酵解 糖异生
胞饮
中心体
三羧酸循环
细胞膜 细胞质 线粒体 高尔基体 细胞核
吞噬 分泌物
内质网 溶酶体 细胞膜
植物细胞
细胞壁 叶绿体
有色体 白色体 液体 晶体
二、 糖酵解（glycolysis）
Mg 己 糖 激 酶 ATP
HO CH2 O
CH2OH
Mg 磷酸果糖激酶 H
OH OH
ATP CH2OH
H
OH
OH H
OH
O3PO CH2 O CH2OPO3H2
OH
H
OH
OH H
OH H 果糖
葡萄糖
1,6-二 磷 酸 果 糖
2）第二阶段：磷酸己糖的裂解
醛缩酶
异构酶
第三阶段：丙酮酸和ATP的生成
甘露糖-6-磷酸
ADP ATP
甘露糖
3-磷酸甘油醛 进入糖酵解
三、丙酮酸的去路（P80）
糖酵解途径
（无氧）
葡萄糖
丙酮酸
（有氧）
乙酰 CoA
乳酸 乙醇
三羧酸 循环
丙酮酸的无氧降解及葡萄糖的无氧分解
葡萄糖
EMP
NADH+H+ NAD+
COOH C==O
乳酸脱氢酶
COOH
CH(OH)
CH3
乳酸
CH3
丙酮酸
NAD+ NADH+H+ Pi
磷酸甘油 醛脱氢酶
ATP ADP
ADP ATP
磷酸甘油 酸激酶 变 位 酶
H2O
丙酮酸
丙酮酸激酶
Mg或Mn 烯醇化酶
PEP（ 磷酸烯醇式丙酮酸 ）
糖酵解过程中能量的产生
糖酵解过程中产生的能量有两种形式：直接产生 ATP和生成高能分子NADH，后者在线粒体呼吸链 氧化并产生ATP。
葡萄糖的磷酸化 EMP的化学历程
一
阶
段
磷酸化
第
磷酸己糖的裂解
二 阶
段
葡萄糖 6-磷酸葡萄糖
6-磷酸果糖
1，6-二磷酸果糖 3-磷酸甘油醛磷酸二羟丙酮
21，3-二磷酸甘油酸
第
丙酮酸和 三 ATP的生成 阶
段
23-磷酸甘油酸 22-磷酸甘油酸
2磷酸烯醇丙酮酸
2丙酮酸
磷酸化的意义
带有负电荷的磷酸基团使中间产物具有极性。不 易使产物透过脂膜而失散。
生物化学第九章糖代谢
目录
第一节 单糖的代谢 第二节 糖原的分解和生物合成
第一节 单糖的代谢
一、葡萄糖的主要代谢途径及细胞定位 二、糖酵解（EMP） 三、丙酮酸的去路：无氧降解和有氧降解途径 四、三羧酸循环（TCA） 五、磷酸戊糖途径（PPP） 六、糖的异生 七、乙醛酸循环
一、葡萄糖的主要代谢途径
F-2,6-BP 1-磷酸葡萄糖
AMP
6-磷酸葡萄糖
+
6-磷酸果糖
磷酸果糖激酶
G-6-P AMP ATP
+-
己糖激酶 葡萄糖
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
-
1，6-二磷酸果糖
柠檬酸 NADH ATP
3-磷酸甘油醛磷酸二羟丙酮 21，3-二磷酸甘油酸
糖酵解是将葡萄糖降解为丙酮酸并伴随着ATP生 成的一系列反应，是生物体内普遍存在的葡萄糖降解 的途径。该途径也称作Embden-Meyethof-Parnas途径， 简称ＥＭＰ途径。
1、 化学历程和催化酶类 2、 化学计量和生物学意义 3、 糖酵解的调控（p83） 4、 其它糖进入单糖分解的途径
第
某些酶可以通过其它酶对其多肽链上某些基团进行可逆 的共价修饰，使其处于活性与非活性的互变状态，从而调节 酶活性。这类酶称为共价修饰酶。成为对代谢流量起调节作 用的关键酶或限速酶。
A Ea-b B
Ec-d D C
关键酶（限速酶）
Ec-g G
E
P1
H
P2
2，6-二磷酸果糖的合成和降解对糖代谢的调控
（是磷酸果糖激酶的别构激活剂）
F-6-P +
Pi
F-6-P
H2O
（磷酸果糖激酶2） 去磷酸化的酶
— 低血糖 +
（果糖二磷酸酶2）Pi 磷酸化的酶
ATP
F-2,6-BP
ADP
— F-6-P
丙酮酸激酶催化活性控制关系图
磷酸化的丙酮酸激酶
Pi （低活性）
H2O
—
低血糖 +
ADP
Pi
ATP
去磷酸化的丙酮酸激酶
（高活性）
+
—
果糖-1，6-二磷酸
丙酮酸脱羧酶
CO2
CHO
CH3
乙醛
乙醇脱氢酶
CH2OH
NADH+H+ NAD+ CH3
乙醇
葡萄糖的无氧分解
丙酮酸的有氧氧化及葡萄糖的有氧分解(p93)
（EPM） COOH 丙酮酸脱氢酶系
葡萄糖
C==O
O CH3-C-SCoA
CH3 CoASH
乙酰CoA
ATP
—
丙氨酸
其它糖进入单糖分解的途径
半乳糖
ATP
ADP
半乳糖-1-P
UTP
甘油
ATP
ADP
3-磷酸甘油
PPi
UDP-半乳糖 UDP-葡萄糖
葡萄糖-1-磷酸
Pi 糖原或淀粉
葡萄糖
ATP
果糖
ATP
NAD+ NADH+H+
磷酸二羟丙酮
ADP
ADP
葡萄糖-6-磷酸 果糖-6-磷酸
果糖-1、6-磷酸
ATP ADP
起到酶信号基团作用。利于酶与底物的结合。 磷酸基团最终形成ATP，起到贮存能量作用。
1）第一阶段：葡萄糖的磷酸化
CH2OPO3H2
H
OH
OH H
H2O3PO 磷酸己糖异构酶
OH
OH
H OH 6－ 磷 酸 葡 萄糖
ADP
Mg 己糖磷酸激酶
CH2 O CH2OH
OH
ADP
H
OH
OH H
6-磷 酸 果 糖 ATP
的调节，调节物（ 效应剂）多为本途 径的中间物或与本 途径有关的代谢产 物。
23-磷酸甘油酸
F-1,6-BP
ATP Ala
22-磷酸甘油酸
+
- 2磷酸烯醇丙酮酸
丙酮酸激酶
2丙酮酸
酶的别构（变构）效应示意图
效应剂
别
构
中
活性
心
中心
别构酶的反馈调控机理
—
A 关键酶 B
C
D
E
（产物或中间产物）
酶的共价修饰
糖酵解：1分子葡萄糖 2分子丙酮酸，共消耗 了2个ATP，产生了4 个ATP，实际上净生成了2个 ATP，同时产生2个NADH。
•能量计算：氧化一分子葡萄糖净生成
2ATP
呼吸链
2NADH
6ATP 或 4ATP
ＥＭＰ途径化学计量和生物学意义
•总反应式:
C6H12O6+2NAD++2ADP+2Pi 2C3H4O3 +2NADH +2H++2ATP+2H2O
•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。
糖酵解的调控位点
糖原（或淀粉）
及相应调节物（P83）
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。