第二篇 物质代谢 本篇介绍人体内各物质的新陈代谢过程。 新陈代谢：体内物质以新换旧,即体内外

能磷酸基❖直6C接转移2×给3ACDP生成
ADP ATP
ATP，这❖种两A次D底P物或磷其酸他化核苷二
磷氢酸作的用磷 直❖酸接三次化相不作偶可用联逆与的反底反应物应： 的过脱程，
被称为底物三水个酶平磷酸化作用。
ATP
❖终产物：乳酸
ADP
6-磷酸果糖激酶-I
❖净得能：2ATP
ADP
❖糖原：净得能？ 丙酮酸激酶
反应
第一阶段（胞浆）5 / 7
葡萄糖 → 6-磷酸葡萄糖 6-磷酸果糖 → 1,6-二磷酸果糖 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（线粒体基质） 2 * 2.5 2×丙酮酸 → 2×乙酰CoA 第三阶段（线粒体基质） 2 * 10
单糖是多羟基醛或多羟基酮类化合物 六碳 水溶液中环状 半缩醛形式 α型
Glucose
Glucose-6-phosphate
Dihydroxyacetone Phosphate Glyceraldehyde-3-Phosphate
1,3-Bisphosphoglycerate
3-Phosphoglycerate
平衡状态，机体成为统一的整体。
本篇具体内容：
❖糖代谢 ❖脂类代谢 ❖生物氧化（能量代谢） ❖氨基酸代谢 ❖核苷酸代谢 ❖物质代谢的联系与调节
怎样学好本篇内容？
❖各类物质代谢的基本途径 ❖关键酶与主要调节环节 ❖重要生理意义 ❖各物质代谢的联系与调节规律 ❖代谢异常与疾病的关系
第 (P87) 四 章
* 反应部位
所有的反应均在线粒体中进行。
❖ 中间产物起着催化 ❖三羧酸循环运转一
剂的作用，本身并 周，实质上是氧化了
无量的变化
一分子乙酰CoA ，生
❖ 三个关键酶催化了 成3分子的NADH+H+
三步不可逆反应。 和1分子的FADH2 ，
底物水平磷酸化形成
的1分子GTP
P98,97
草酰乙酸
柠檬酸
苹果酸 延胡索酸
（1）丙酮酸氧化脱羧生成乙酰CoA
丙酮酸脱氢酶系
丙酮酸＋CoA-SH
乙酰CoA
NAD＋
NADH＋H＋ CO2
整个反应中无游离的中间产物，是个不可逆的连续过 程，丙酮酸脱氢酶系是有氧氧化过程的关键酶。
HSCoA
丙酮酸脱氢酶复合体的组成
NAD+
酶
辅酶
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
过程称之为糖酵解。
* 糖酵解的反应部位：胞浆
* 糖酵解分为两个阶段 ➢ 第一阶段 由葡萄糖分解成丙酮酸(pyruvate)，称之 为糖酵解途径(glycolytic pathway)。 ➢ 第二阶段 由丙酮酸转变成乳酸。
- ATP ADP
已糖激酶
❖无氧条件 ❖反应部位：胞桨
底物水平磷酸化：将底物的高
三羧酸循环不仅是糖的分解代谢的途径，同时也是脂肪 和蛋白质在细胞内氧化供能的最终共同途径。
三羧酸循环还是糖、脂肪和蛋白质的互变途径
Acetyl-CoA
二、 糖有氧氧化过程中ATP的生成
ATP的生成:
1、底物水平磷酸化：
底物
产物
~P、 能量
ADP
ATP
2、氧化磷酸化：是体内ATP生成的主要方式。
2×异柠檬酸 → 2×α-酮戊二酸 2×α-酮戊二酸 → 2×琥珀酰CoA 2×琥珀酰CoA → 2×琥珀酸 2×琥珀酸 → 2×延胡索酸 2×苹果酸 → 2×草酰乙酸
由一个葡萄糖总共获得
辅酶
2NADH
底物 底物
2NADH
2NADH 2NADH
底物
2FADH2 2NADH
最终获得ATP
-1 -1 3或5* 2 2
TPP S
硫辛酸（ L ) HSCoA S
FAD, NAD+
特点
•不可逆的连续过程，中间产物不离开复合体，
保证迅速完成
•丙酮酸氧化释放的能量以高能硫酯键形式储存进
乙酰CoA 重要的中间产物
（2）三羧酸循环
* 概述
三羧酸循环(Tricarboxylic acid Cycle, TAC)也 称为柠檬酸循环，这是因为循环反应中的第一个 中间产物是一个含三个羧基的柠檬酸。由于Krebs 正式提出了三羧酸循环的学说，故此循环又称为 Krebs循环，它由一连串反应组成。
H2O，并释放大量能量，这一过程称为糖的有氧氧 化(aerobic oxidation)，它是糖氧化分解的主要方式。
部位：胞液及线粒体
有氧氧化的反应过程
三个阶段 ：
1. 葡萄糖
糖酵解
丙酮酸脱氢酶系 2.丙酮酸
丙酮Hale Waihona Puke Baidu 乙酰CoA
3.乙酰CoA
TAC
CO2+ H2O+ ATP
（一）糖有氧氧化的反应途径
糖蛋白形式——激素、酶、免疫球蛋白等 糖的磷酸衍生物——核苷酸、多种辅酶等
（三）糖的消化吸收
人类食物中的糖有植物淀粉、动物糖原、
蔗糖、乳糖、麦芽糖、葡萄糖、果糖及纤维素 等 ，纤维素不被消化(人体无-糖苷酶)，但纤 维素能促进肠管蠕动 ，其余的糖被消化道中 的水解酶类分解为单糖后才被吸收。 唾液中含有唾液淀粉酶 ，胃液中不含水解 糖类的酶类，小肠是糖消化的主要场所，肠液 中有胰腺分泌的胰淀粉酶。
3-磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸
径
ATP ADP
丙酮酸
磷酸烯醇式丙酮酸
E3
PEP
二、糖酵解的调节(自学)
关键酶
① 己糖激酶 ② 6-磷酸果糖激酶-1 ③ 丙酮酸激酶
调节方式
① 别构调节 ② 共价修饰调节
三、糖酵解的生理意义 (P92)
1. 是机体在缺氧情况下获取能量的有效方式。 2. 是某些细胞在氧供应正常情况下的重要供能
糖代谢
Metabolism of Carbohydrates
概述
（一）糖的化学本质：多羟基的醛或酮
1
6
5
1
5
六碳 水溶液中环状
半缩醛形式 α型
（二）生理功能
1. 供能 ：人体需能的50%~70%以上来自糖
（植物多糖,淀粉提供）
1. 碳源：氨基酸、脂类及核苷酸的碳骨架。 2. 组织成分：生物膜、结缔组织等的组成成分。 3. 生理活性物质：
反馈调节 某一代谢途径的终产物或某个关键部位的中间产物对催化
该途径起始反应的酶活性的调节作用，称为反馈调节。
A----a---B----b--C----c---D----d---E----e---F
反应产物对其自身生成速度的这种反馈调节， 如果导致反应速度降低，称为负反馈作用（又称反馈抑制）； 反之，如果加快反应速度，称为正反馈作用（即反馈激活）。
H+、e、能量
H+、e
底物
NADH，FADH2
O
能量
ADP + ~P
H2O（呼吸链） ATP
NADH+H+
胞液: 1分子NADH+H+在经不同的转运方式转运到 线粒体氧化，可生成1.5或2.5分子ATP
线粒体:
[O] NADH+H+
[O] FADH2
H2O、2.5ATP
H2O、1.5ATP
（P99）
（四）糖代谢的概况
糖原
糖原合成 肝糖原分解
核糖 +
磷酸戊糖途径
葡萄糖 酵解途径
NADPH+H+
消化与吸收
糖异生途径
ATP
有氧
丙酮酸
无氧
H2O及CO2 乳酸
淀粉 乳酸、氨基酸、甘油
一、糖的无氧分解
Glycolysis
一、糖酵解的反应过程
* 糖酵解(glycolysis)的定义 在缺氧情况下，葡萄糖生成乳酸(lactate)的
途径。 ① 无线粒体的细胞，如：红细胞 ② 代谢活跃的细胞，如：白细胞、骨髓细胞
酵解还是有氧氧化的前奏，准备阶段
二、糖的有氧氧化
Aerobic Oxidation of Carbohydrate
葡萄糖的无氧酵解只是体内获得能量的补充方式， 是一种只合成少量ATP的低效率代谢途径。
定义：在有氧条件下，葡萄糖彻底氧化成CO2和
第二篇 物质代谢 P87
本篇介绍人体内各物质的新陈代谢过程。 新陈代谢：体内物质以新换旧，即体内外的物质交换， 具体是物质在体内的一系列分解反应和合成反应。
一系列分解和合成反应： 1. 基本是在细胞内由酶催化进行的酶促反应。 2. 伴有能量的变化。 3. 反应间有相互联系。 4. 有严谨的调节措施，以使各物质代谢处于动态
❖ 1次底物水平磷酸化（琥珀酰CoA琥珀酸） ❖ 2次脱羧反应 ❖ 3步关键反应
① 柠檬酸合成酶
②异柠檬酸脱氢酶
③α-酮戊二酸脱氢酶复合体
❖ 4次脱氢（3 次NAD+及1次FAD+） ❖ 能量：10 ATP
？
异柠檬酸 α-酮戊二酸
琥珀酸
琥珀酰辅酶A
吵， 您顺意(吵)，（吵得）铜壶呼盐瓶！
2. 三羧酸循环的生理意义P99
5
5 5 2 3 5 30或32
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、有氧氧化的调节（自学）
① 酵解途径：己糖激酶
关
6-磷酸果糖激酶-1 丙酮酸激酶
键
酶 ② 丙酮酸的氧化脱羧：丙酮酸脱氢酶复合体
1、细胞胞液中的反应阶段：
有氧条件下1分子葡萄糖生成2分子丙酮酸，这个阶段的反应 与糖酵解反应过程基本相同，在胞液中进行。
G
2丙酮酸 + 2 ATP + 2 NADH + 2 H+ （胞液）
{ 苹果酸穿梭：2.5ATP
通过穿梭机制进入线粒体氧化 α-磷酸甘油穿梭：1.5ATP
2、线粒体中的反应阶段
ATP
P91,90
E1
Glu
G-6-P
ATP ADP
F-6-P E2 F-1, 6-2P
ATP ADP
磷酸二羟丙酮 3-磷酸甘油醛
E1:己糖激酶
NAD+
Pi
E2: 6-磷酸果糖激酶-1
NADH+H+
糖 酵
E3: 丙酮酸激酶
1,3-二磷酸甘油酸
ADP
解
ATP
的 代 谢 途
乳酸
NAD+ NADH+H+
③ 三羧酸循环：柠檬酸合酶 异柠檬酸脱氢酶 α-酮戊二酸脱氢酶复合体
四、巴斯德效应
* 概念
酵母菌
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 酮酸进入线粒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。
糖原开始
磷酸化酶
糖原（Gn）
脱枝酶糖原（Gn-1）+
变位酶
1-磷酸葡萄糖 6-磷酸葡萄糖
Pi
（Glycogen ）
G-1-P
G-6-P
关键酶：
在多酶体系催化的一系列代谢途径中，各种酶的活性往往不同，其中 活性最低的酶催化的那一步反应速度最慢，限制着整条代谢途径的总速度， 把反应速度最慢的一步反应称为限速反应，催化该步反应的酶称为关键酶 (key enzyme) ，又称为限速酶(limiting velocity enzyme)。