细胞、分子与基因_ 细胞与代谢2_36 物质代谢总结_
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• 生理意义：每次循环向肽链C-端添加一个氨基酸， 使蛋白质多肽链从N-端向C-端延伸。
核糖体循环与糖有关系吗？
n肽链合成延长(核蛋白体循环)过程
进 位
成肽 转 位
五、嘌呤核苷酸循环（purine nucleotide cycle）
腺苷酸代琥
氨
α-酮戊
珀酸合成酶
基
二酸
天冬氨酸
酸
转
转
氨
氨
酶 1
酶 2
1、特点：谷胱甘肽协助，耗能。 2、生理意义：小肠粘膜、肾小管和脑细胞吸收氨基酸。
请问谷胱甘肽的作用类似上述哪种循环中的物质？
细胞外 细胞膜
细胞内
COOH
CHNH2 CH2 CH2 C NH
γ-谷氨酰 氨基酸
COOH CH
γ-谷氨 酰环化 转移酶
氨基酸 COOH
H2NCH R
COOH
H2NCH R
NADP+
苹果酸酶
线
苹果酸
粒
草酰乙酸
体
AMP PPi
ATP
CoA
膜 ATP柠檬酸裂解酶
柠檬酸
丙酮酸
CO2
苹果酸
乙酰CoA
草酰乙酸 H2O
柠檬酸合酶
柠檬酸
CoA
四、核糖体循环(ribosomal cycle)
• 蛋白质多肽链的合成指在mRNA模板的指导下，氨 基酸依次进入核糖体并聚合成多肽链的过程。该 过程包括起始、延长和终止三个环节，其中延长 在核糖体上连续循环式进行，又称为核蛋白体循 环(ribosomal cycle)，包括进位、成肽、转位三 步：每轮循环使多肽链增加一个氨基酸残基。
1、要点：在饱食情况下糖或者氨基酸摄入过多 而未消耗时，在线粒体内生成乙酰CoA，该分子 没有相应出线粒体膜的载体，只能通过该循环出 线粒体，在胞液中作为起始原料合成脂肪酸，并 提供NADPH+H+。
2、生理意义： 乙酰CoA出线粒体。
请比较乙酰CoA与草酰乙酸出线粒体的异同
胞液
线粒体基质
丙酮酸
NADPH+H+ CO2
2、生理意义： 肌肉组织中氨基酸脱氨基。
肝脏组织中氨基酸是如何脱氨基的？
六、丙氨酸-葡萄糖循环（alanine glucose cycle）
n要点：游离氨是有毒物质，肌肉氨基酸产生的 氨通过转氨基作用使丙酮酸生成丙氨酸，丙氨 酸以无毒形式经血液运输到肝脏，在肝脏经联 合脱氨基作用释放出氨，进而合成尿素。
指出上述循环各自的特点和功能？
进一步说明为什么乙酰CoA全部在线粒体内产生？ 通过上述哪种循环出线粒体？目的是什么？
一、三羧酸循环 (Tricarboxylic Acid Cycle, TAC)
三羧酸循环也称为柠檬酸循环或者Krebs循环， 指乙酰CoA和草酰乙酸在线粒体中缩合生成含三 个羧基的柠檬酸，反复的进行脱氢脱羧，又生成 草酰乙酸，再重复循环反应的不可逆过程。
1）是三大营养物质氧化分解的共同途径； 2）是三大营养物质代谢联系的枢纽； 3）为其它物质代谢提供小分子前体； 4）为呼吸链提供H+和e。
请问三羧酸循环是哪种物质的代谢过程？
二、乳酸循环（lactate cycle）
Ø 由于肝肌组织中没有葡萄糖-6磷酸酶，即肌内糖异生活性低， 致使肌肉细胞在供氧不足时糖酵解生成的乳酸通过细胞膜 弥散进入血液后，再入肝，肝组织有葡萄糖-6磷酸酶可以异 生为葡萄糖。葡萄糖释入血液后又可被肌肉摄取，这就构 成了一个循环。2分子乳酸异生为1分子葡萄糖需6分子ATP。
酸
肝
血液 请比较该循环与乳酸循环的异同
七 、
线粒体
胞液
鸟
氨
酸
循
环
反应小结：
Ø 原料：2 分子氨，一个来自于游离氨，另一个 来自天冬氨酸。
Ø 过程：通过鸟氨酸循环，先在线粒体中进行， 再在胞液中进行。
Ø 耗能：3 个ATP，4 个高能磷酸键。
生理意义：解氨毒。
人体可以在利用尿素分子吗？
八、γ-谷氨酰基循环(γ-glutamyl cycle)
CoASH
CoASH
Ø 三羧酸循环的要点：
经过一次三羧酸循环， – 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； – 关键酶有：柠檬酸合酶，α-酮戊二酸脱氢酶复合 体， 异柠檬酸脱氢酶。
TCA循环的生理意义：
n 生理意义 Ø 肌肉中氨以无毒的丙氨 Ø 酸形式运输到肝。 Ø 肝为肌肉提供葡萄糖。
请比较该循环与乳酸循环的异同
丙氨酸-葡萄糖循环
肌肉 葡 蛋白质 萄
糖
氨基酸
糖 酵
解
NH3
途 径
谷氨酸 丙酮酸
丙 氨 α-酮戊 酸 二酸
葡
萄
葡萄糖 尿素
糖
糖
尿素循环
异
生 NH3
丙酮酸 谷氨酸
丙氨酸 α-酮戊二酸
丙
氨
物质代谢中循环的总结和思考
The Summary and Question On the Cycles
武汉大学基础医学院生物化学与分子生物学系 陈芳
物质代谢中有哪些循环？
1.三羧酸循环 2.乳酸循环 3.鸟氨酸循环 4.核糖体循环 5.嘌呤核苷酸循环
6.γ-谷氨酰基循环 7.丙氨酸-葡萄糖循环 8.甲硫氨酸循环 9.柠檬酸-丙酮酸循环 10.胆汁酸的肠肝循环 11.胆素原的肠肝循环
氨基酸
γ-谷 氨酰 基转 移酶
O
半胱氨酰甘氨酸 (Cys-Gly)
腺苷酸 代琥珀酸
谷氨酸 α-酮酸
草酰乙酸 苹果酸
延胡索酸
次黄嘌呤 核苷酸 (IMP)
NH3 腺苷酸 脱氨酶
H2O
腺嘌呤 核苷酸 (AMP)
1、要点：肌肉组织中氨基酸分解产能，其中L谷氨酸脱氢酶活性不高，氨基酸是通过腺苷酸 脱氨酶的一种联合脱氨基作用脱去氨基生成α酮酸。
该循环有 IMP等核苷酸参与，涉及转氨基作用以及三羧酸 循环的部分内容。
Ø 生理意义： 1）乳酸再利用，避免了乳酸的损失； 2）防止乳酸的堆积引起酸中毒。
n 循环过程
葡萄糖
糖 异 生 途 径
葡萄糖
葡萄糖
酵 解 途 径
丙酮酸
丙酮酸
NADH
NADH
NAD+
乳酸
乳酸
乳酸NAD+
肝
血液
肌肉
【 】 【 】 糖异生活跃 有葡萄糖-6磷酸酶
糖异生低下 没有葡萄糖-6磷酸酶
三、柠檬酸-丙酮酸循环(citrate pyruvate cycle)
H2O
H2O
①
②百度文库
H2O
NADH+H+
CoASH
②
NAD+
⑧
①柠檬酸合酶 ②顺乌头酸梅
③异柠檬酸脱氢酶
④α-酮戊二酸脱氢酶复合体
GTP核苷二磷酸激酶GDP
⑤琥珀酰CoA合成酶 ⑥琥珀酸脱氢酶
⑦
⑦延胡索酸酶
NAD+ NADH+H+
③
ADHP2O
FADAHT2 P ⑧苹果酸脱氢酶
⑥ FAD ⑤
NAD+
NADH+H+ ④
核糖体循环与糖有关系吗？
n肽链合成延长(核蛋白体循环)过程
进 位
成肽 转 位
五、嘌呤核苷酸循环（purine nucleotide cycle）
腺苷酸代琥
氨
α-酮戊
珀酸合成酶
基
二酸
天冬氨酸
酸
转
转
氨
氨
酶 1
酶 2
1、特点：谷胱甘肽协助，耗能。 2、生理意义：小肠粘膜、肾小管和脑细胞吸收氨基酸。
请问谷胱甘肽的作用类似上述哪种循环中的物质？
细胞外 细胞膜
细胞内
COOH
CHNH2 CH2 CH2 C NH
γ-谷氨酰 氨基酸
COOH CH
γ-谷氨 酰环化 转移酶
氨基酸 COOH
H2NCH R
COOH
H2NCH R
NADP+
苹果酸酶
线
苹果酸
粒
草酰乙酸
体
AMP PPi
ATP
CoA
膜 ATP柠檬酸裂解酶
柠檬酸
丙酮酸
CO2
苹果酸
乙酰CoA
草酰乙酸 H2O
柠檬酸合酶
柠檬酸
CoA
四、核糖体循环(ribosomal cycle)
• 蛋白质多肽链的合成指在mRNA模板的指导下，氨 基酸依次进入核糖体并聚合成多肽链的过程。该 过程包括起始、延长和终止三个环节，其中延长 在核糖体上连续循环式进行，又称为核蛋白体循 环(ribosomal cycle)，包括进位、成肽、转位三 步：每轮循环使多肽链增加一个氨基酸残基。
1、要点：在饱食情况下糖或者氨基酸摄入过多 而未消耗时，在线粒体内生成乙酰CoA，该分子 没有相应出线粒体膜的载体，只能通过该循环出 线粒体，在胞液中作为起始原料合成脂肪酸，并 提供NADPH+H+。
2、生理意义： 乙酰CoA出线粒体。
请比较乙酰CoA与草酰乙酸出线粒体的异同
胞液
线粒体基质
丙酮酸
NADPH+H+ CO2
2、生理意义： 肌肉组织中氨基酸脱氨基。
肝脏组织中氨基酸是如何脱氨基的？
六、丙氨酸-葡萄糖循环（alanine glucose cycle）
n要点：游离氨是有毒物质，肌肉氨基酸产生的 氨通过转氨基作用使丙酮酸生成丙氨酸，丙氨 酸以无毒形式经血液运输到肝脏，在肝脏经联 合脱氨基作用释放出氨，进而合成尿素。
指出上述循环各自的特点和功能？
进一步说明为什么乙酰CoA全部在线粒体内产生？ 通过上述哪种循环出线粒体？目的是什么？
一、三羧酸循环 (Tricarboxylic Acid Cycle, TAC)
三羧酸循环也称为柠檬酸循环或者Krebs循环， 指乙酰CoA和草酰乙酸在线粒体中缩合生成含三 个羧基的柠檬酸，反复的进行脱氢脱羧，又生成 草酰乙酸，再重复循环反应的不可逆过程。
1）是三大营养物质氧化分解的共同途径； 2）是三大营养物质代谢联系的枢纽； 3）为其它物质代谢提供小分子前体； 4）为呼吸链提供H+和e。
请问三羧酸循环是哪种物质的代谢过程？
二、乳酸循环（lactate cycle）
Ø 由于肝肌组织中没有葡萄糖-6磷酸酶，即肌内糖异生活性低， 致使肌肉细胞在供氧不足时糖酵解生成的乳酸通过细胞膜 弥散进入血液后，再入肝，肝组织有葡萄糖-6磷酸酶可以异 生为葡萄糖。葡萄糖释入血液后又可被肌肉摄取，这就构 成了一个循环。2分子乳酸异生为1分子葡萄糖需6分子ATP。
酸
肝
血液 请比较该循环与乳酸循环的异同
七 、
线粒体
胞液
鸟
氨
酸
循
环
反应小结：
Ø 原料：2 分子氨，一个来自于游离氨，另一个 来自天冬氨酸。
Ø 过程：通过鸟氨酸循环，先在线粒体中进行， 再在胞液中进行。
Ø 耗能：3 个ATP，4 个高能磷酸键。
生理意义：解氨毒。
人体可以在利用尿素分子吗？
八、γ-谷氨酰基循环(γ-glutamyl cycle)
CoASH
CoASH
Ø 三羧酸循环的要点：
经过一次三羧酸循环， – 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； – 关键酶有：柠檬酸合酶，α-酮戊二酸脱氢酶复合 体， 异柠檬酸脱氢酶。
TCA循环的生理意义：
n 生理意义 Ø 肌肉中氨以无毒的丙氨 Ø 酸形式运输到肝。 Ø 肝为肌肉提供葡萄糖。
请比较该循环与乳酸循环的异同
丙氨酸-葡萄糖循环
肌肉 葡 蛋白质 萄
糖
氨基酸
糖 酵
解
NH3
途 径
谷氨酸 丙酮酸
丙 氨 α-酮戊 酸 二酸
葡
萄
葡萄糖 尿素
糖
糖
尿素循环
异
生 NH3
丙酮酸 谷氨酸
丙氨酸 α-酮戊二酸
丙
氨
物质代谢中循环的总结和思考
The Summary and Question On the Cycles
武汉大学基础医学院生物化学与分子生物学系 陈芳
物质代谢中有哪些循环？
1.三羧酸循环 2.乳酸循环 3.鸟氨酸循环 4.核糖体循环 5.嘌呤核苷酸循环
6.γ-谷氨酰基循环 7.丙氨酸-葡萄糖循环 8.甲硫氨酸循环 9.柠檬酸-丙酮酸循环 10.胆汁酸的肠肝循环 11.胆素原的肠肝循环
氨基酸
γ-谷 氨酰 基转 移酶
O
半胱氨酰甘氨酸 (Cys-Gly)
腺苷酸 代琥珀酸
谷氨酸 α-酮酸
草酰乙酸 苹果酸
延胡索酸
次黄嘌呤 核苷酸 (IMP)
NH3 腺苷酸 脱氨酶
H2O
腺嘌呤 核苷酸 (AMP)
1、要点：肌肉组织中氨基酸分解产能，其中L谷氨酸脱氢酶活性不高，氨基酸是通过腺苷酸 脱氨酶的一种联合脱氨基作用脱去氨基生成α酮酸。
该循环有 IMP等核苷酸参与，涉及转氨基作用以及三羧酸 循环的部分内容。
Ø 生理意义： 1）乳酸再利用，避免了乳酸的损失； 2）防止乳酸的堆积引起酸中毒。
n 循环过程
葡萄糖
糖 异 生 途 径
葡萄糖
葡萄糖
酵 解 途 径
丙酮酸
丙酮酸
NADH
NADH
NAD+
乳酸
乳酸
乳酸NAD+
肝
血液
肌肉
【 】 【 】 糖异生活跃 有葡萄糖-6磷酸酶
糖异生低下 没有葡萄糖-6磷酸酶
三、柠檬酸-丙酮酸循环(citrate pyruvate cycle)
H2O
H2O
①
②百度文库
H2O
NADH+H+
CoASH
②
NAD+
⑧
①柠檬酸合酶 ②顺乌头酸梅
③异柠檬酸脱氢酶
④α-酮戊二酸脱氢酶复合体
GTP核苷二磷酸激酶GDP
⑤琥珀酰CoA合成酶 ⑥琥珀酸脱氢酶
⑦
⑦延胡索酸酶
NAD+ NADH+H+
③
ADHP2O
FADAHT2 P ⑧苹果酸脱氢酶
⑥ FAD ⑤
NAD+
NADH+H+ ④