糖的有氧氧化

练习
1.生物体内ATP最主要的来源是：
A．糖酵解
B．糖的有氧氧化
C．磷酸戊糖途径 D．糖异生作用
2、在三羧循环中，下列哪一个阶段发生了底物 水平磷酸化：
A．柠檬酸→α－酮戊二酸 B．α－酮戊二酸→琥珀酸辅酶A C．琥珀酰辅酶A→琥珀酸 D．延胡索酸→苹果酸
练习
3.下列化合物中哪一种是琥珀酸脱氢酶的辅酶？
HO—C—COOH —
顺乌头酸酶
C—COOH
顺乌头酸酶
CHCOOH
H CHCOOH
CHCOOH HO CH2COOH
柠檬酸
顺乌头酸
异柠檬酸
顺 乌 头 酸
（3）异柠檬酸氧化生成α-酮戊二酸
CH2COOH
CH2COOH
CH2COOH
NAD+
HCCOOH
NADHHH+H+
CHCOO H
CO2
CH2
异柠檬酸脱
三羧酸循环的生理意义
• 体内营养物质彻底氧化分解的共同通路。 • 体内物质代谢相互联系和转变的枢纽。
糖原
葡萄糖
6-磷酸葡萄糖
磷酸二羟基丙酮 3-磷酸甘油醛 5-磷酸核糖
α-磷酸甘
TG
油
脂肪
胆固醇 酸
亮氨酸、赖氨酸
天冬氨 酸嘌 呤 苯嘧丙氨 酸啶酪氨 酸
磷酸烯醇式丙酮酸 丙酮酸
色氨酸、丝氨酸、 丙氨酸、苏氨酸、 半胱氨酸、甘氨酸
6. 关于糖的有氧氧化的叙述哪项是错误的： A．糖有氧氧化的产物是CO2和H2O B．糖有氧氧化是细胞获得能量的主要方式 C．糖有氧氧化可生成32或30分子ATP D．糖有氧氧化的整个反应过程在胞浆中进行
练习
7、1分子乙酰辅酶A进入三羧酸循环氧化 时，可生成ATP的数：
A．12
B．15
C ．18
D．10
所有的反应均在线粒体中进行。 (2)反应过程
COOH
O
H2O
CH3-C-SCo①A
CH2 HO-C-COOH②
COOH
NADH+H+C O
NAD+ ⑧
CH2 草C酰O乙O酸H
CoASH
CH2 柠C檬O酸OH
①柠檬酸合酶 ②顺乌头酸酶
COOH
③异柠檬酸脱氢酶
H2OCCHO2OH C-COOH CH 顺C乌O头O酸H ②
糖原
葡萄糖
6-磷酸葡萄糖
磷酸二羟基丙酮 3-磷酸甘油醛 5-磷酸核糖
α-磷酸甘
TG
油
脂肪
胆固醇 酸
亮氨酸、赖氨酸
天冬氨 酸嘌 呤 苯嘧丙氨 酸啶酪氨 酸
磷酸烯醇式丙酮酸 丙酮酸
色氨酸、丝氨酸、 丙氨酸、苏氨酸、 半胱氨酸、甘氨酸
乙酰CoA 酮体
嘌呤
草酰乙 酸
延胡索 酸
α- 酮戊二酸
2H 琥珀 酸
谷氨酰 胺 谷氨 酸
异柠檬酸脱
HOO CHCOOH 氢酶
O CHCOO氢H酶 O CHCOOH
H 异柠檬酸
草酰琥珀酸
α-酮戊二酸
这是三羧酸循环的第一次氧化脱羧反应，
异柠檬酸脱氢酶是第二个限速酶。
（4）α-酮戊二酸氧化脱羧反应
COOH
CH2COOH
+ CH2
O CCOOHH
NAD+
HSCoA
NADHHH+H+CO2
CH2
氧化分解成CO2、H2O，并产生大量能量的 过程，称为糖的有氧氧化。
（二）反应部位：细胞液、 线粒体
二、糖代谢的概况
糖原
糖原合成 糖原分解
磷酸戊
磷酸核糖 糖途径 NADPH+H+
葡萄糖
酵解途径
有氧氧化
丙
H2O及CO2
酮
大量ATP
酸
乳酸少量ATP
消化吸收
糖异生
无氧氧化
淀粉 乳酸、氨基酸、甘油
糖的有氧氧化
嘌
、血 红素 精氨 酸脯 氨酸
呤
组氨
氧化 酸
苏氨酸、异亮 氨酸、缬氨酸
磷酸 化
丙酮酸在丙酮酸羧化酶催化下形成草酰乙酸
三羧循环的化学计量和能量计量
a、总反应式:
CH3COSCoA+3NAD++FAD+GDP+Pi+2H2O
b、三羧2C酸O循2+环C的oA能S量H+计3量NADH+3H+
+F能A量D“H现2+金G”TP: 1 GTP
琥珀酸
ATP
这是三羧酸循环的唯一一次底物水平磷酸化。
琥 珀 酸
（6）延胡索酸的生成
H CHCOOH
琥珀酸脱氢酶 CHCOOH
+ FAD
H CHCOOH
+
CHCOOH
FADHH22
琥珀酸
延胡索酸
延 胡 索
（7）苹果酸的生成
CHCOOH
+ H2O
CHCOOH
延胡索酸
HO CHCOOH 延胡索酸酶 H CHCOOH
生物体内能量产生的三 个阶段
大分子降 解成基本 结构单位
小分子化 合物分解成 共同的中间 产物（如丙 酮进共C酸入o同A、三中等乙羧间）酰酸物 循环,氧化脱 下的氢由电 子传递链传 递生成H2O ，释放出大 量能量，其
第一阶段： 丙酮酸的生成
葡萄糖（或糖原）糖径酵解途丙酮酸
第二阶段： 丙酮酸的氧化脱羧—乙酰CoA的生成
第一阶段：丙酮酸生成
第二阶段：丙酮酸的氧化脱羧
第三阶段：三羧酸循环
第四阶段：氧化磷酸化
[O]
H2O
NADH+H+ FADH2
ATP
ADP
G(Gn)
胞液
丙酮酸 乙酰CoA
线粒体
TCA循环 CO2
脂肪
多糖
蛋白质
脂肪酸、甘油
葡萄糖、 其它单糖
氨基酸
乙酰CoA
磷酸 电化子传 递（氧 化）
+Pi
e-
三羧酸 循环
填空： 1、三羧酸循环过程中有_____次脱氢和____次脱
羧反应____次底物水平磷酸化。
。
名词解释 1、糖的有氧氧化 2、三羧酸循环
简答题 1、三羧酸循环的生理意义是什么？ 2、比较糖酵解与糖的有氧氧化有何不同？
感谢下 载
②必须有氧参加。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。
③三羧酸循环是体内能量生成的主要途径。 一次循环，消耗一分子乙酰CoA。生成10分子ATP。
④三羧酸循环的中间产物，如草酰乙酸看似在循环中不消耗， 其实不然，可转变成其他物质，故需不断补充。
NAD+
2 × 2.5
净生成 32(或30)ATP
有氧氧化和无氧氧化的比较
起始物 终产物 对O2 的需求 细胞部位 产能数量 产能方式
无氧氧化 有氧氧化
G 乳酸 无O2 胞浆
少 (2 )
底物水平磷酸化 物水平磷酸化
G CO2 、 H2 O
有O2 胞浆和线 粒 体
多 (32/30)
氧化磷酸化、底
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葡萄糖 → 6-磷酸葡萄糖
第
6-磷酸果糖 → 1,6 -双磷酸果糖
一 2×3-磷酸甘油醛→ 2×1,3 -二磷酸甘油酸
阶 2×1,3-二磷酸甘油酸→ 2×3-磷酸甘油酸
段
2 ×磷酸烯醇式丙酮酸 → 2×丙酮酸
辅酶 NAD+
ATP
-1 -1
2×2.5 或 2 ×1.5* 2 ×1 2 ×1
第二阶段 2 ×丙酮酸→ 2 × 乙酰CoA
苹果酸
苹 果 酸
（8）草酰乙酸的再生
H
HOO CCOOH NAD+ NADHHH+H+O C—COOH
H CHCOOH 苹果酸
苹果酸脱氢酶
CH2COOH 草酰乙酸
回补反应
• 三羧酸循环不仅是产生ATP的途径，它产生的 中间产物也是生物合成的前体。例如卟啉的主 要碳原子来自琥珀酰CoA，谷氨酸、天冬氨酸 是从α-酮戊二酸、草酰乙酸衍生而成。一旦草 酰乙酸浓度下降，势必影响三羧酸循环的进行。
2×异柠檬酸 → 2 × α-酮戊二酸 第 三 2 ×α - 酮戊二酸 → 2 × 琥珀酰CoA 阶 2×琥珀酰CoA → 2 × 琥珀酸 段 2×琥珀酸 → 2 × 延胡索酸
2×苹果酸 → 2 × 草酰乙酸
NAD+
2 × 2.5
NAD+
2 × 2ห้องสมุดไป่ตู้5
NAD+
2 × 2.5
2 ×1
FAD
2 × 1.5
（1）缩 合 反 应
O
O
CH3—C～SCoA+
C—COOH
柠檬酸 合酶
CH2COOH HO—C—COOH
CH2COOHH2O HSCoA
CH2COOH
乙酰CoA
草酰乙酸
柠檬酸
柠檬酸合酶是三羧酸循环的第一个关键酶
柠 檬 酸
（2）柠檬酸异构化为异柠檬酸
CH2COOH H2O CHCOOH H2O
CH2COOH
上节课复习
• 了解糖的生理功能 • 了解糖的代谢 • 掌握葡萄糖的无氧氧化 • （1）概念
• （2）反应特点 • （3） 生理意义
糖的无氧降解及 厌氧发酵总图
糖的有氧氧化
Aerobic Oxidation of Carbohydrate
葡萄糖的有氧氧化
（一）定义： 葡萄糖或糖原在氧供充足的情况下被彻底
乙酰CoA 酮体
嘌呤
草酰乙 酸
延胡索 酸
α- 酮戊二酸
2H 琥珀 酸
谷氨酰 胺 谷氨 酸
嘌
、血 红素 精氨 酸脯 氨酸
呤
组氨
氧化 酸
苏氨酸、异亮 氨酸、缬氨酸
磷酸 化
糖有氧氧化的生理意义
• 机体获能的主要方式。
1分子葡萄糖经有氧氧化可净生成30或32分子 ATP。
4.葡萄糖有氧氧化的ATP生成
反应
8. 1分子丙酮酸氧化时，可生成ATP的数：
A．12.5
B．15.5
C．11.5
D．21
练习
9、关于三羧酸循环下列的叙述哪项不正确： A．产生NADH+H+ 和 FA DH2 B．可产生CO2 C．有G TP的生成（底物水平磷酸化） D．在无氧条件下也能运转
多选题
1、糖的有氧氧化主要在哪些部位进行： A.线粒体 B.胞浆 C.溶酶体 D.高尔基体
1ATP
能量“支票”: 3 NADH 兑换率 1：2.5 7.5ATP
10ATP
1 FADH2
兑换率 1：1.5
1.5AT P
（四）反应特点
1、需氧 2、1次底物水平磷酸化
2次脱羧 3个关键酶 4次脱氢
（三次受体是NAD， 一次是FAD） 3、共产生10分子ATP
(2)三羧酸循环的特点
①整个循环反应为不可逆反应。关键酶有：柠檬酸合酶、异 柠檬酸脱氢酶、α-酮戊二酸脱氢酶复合体。
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 基质，在丙酮酸脱氢酶系的催化下，生成乙酰辅 酶A。
TPP， FAD，
硫辛酸， Mg2+
细胞呼吸最早释放的CO2
丙酮酸脱氢酶系：
这一多酶复合体位于线粒体内膜上， 原核细胞则在胞液中。
丙酮酸脱氢酶系
三种酶
E1-丙酮酸脱羧酶（也叫丙酮酸脱氢酶） E2-二氢硫辛酸乙酰基转移酶
A．FMN B．FAD
C．NADP+ D．NAD+
4、丙酮酸脱氢酶复合体中最终接受底物脱下2H 的辅酶是
A．FMN
B．FAD
C．NADP+ D．NAD+
练习
5、有关三羧酸循环的论述,不正确的是： A．是糖.脂肪.蛋白质三大物质代谢的共同通路 B．每次循环有四次脱氢和两次脱羧 C．每循环一次通过底物水平磷酸化生成10分子ATP D．三羧酸循环的过程是不可逆反应.
α-酮戊二酸脱氢酶复合体 CH2
CO～SCoA
α-酮戊二酸
琥珀酰CoA
这是三羧酸循环的第二次氧化脱羧反应， α酮戊二酸脱氢酶复合体是第三个限速酶。
（5）琥珀酸的生成
COOH
CH2 CH2
GDP+Pi GTP CoAS
+
H
琥珀酰CoA合成酶
CO～SCoA
琥珀酰CoA
GTP + ADP
CH2COOH CH2COOH
H2O COOH CH2
H-C-COO HOC- H
HO-C苹-H果酸 CH2
④α-酮戊二酸脱氢酶复合体 ⑤琥珀酰CoA合成酶 ⑥琥珀酸脱氢酶
异C柠O檬O酸H NAD+
COOH
⑦
⑦延胡索酸酶 ⑧苹果酸脱氢酶
NADH+③H+
H2O H延CCC胡CHOO索OO酸⑥FHHADHFA2D琥CCCC珀HOOH酸G2OO2 THHCPGo⑤DAPS+HPi琥CCCOC珀-HOH酰SC2OC2NooHAAADCHO+2HNC+AoDA④+Sα－HCCCCC酮H戊HOOO二22OO酸HHCO2
E3-二氢硫辛酸脱氢酶。
六种辅助因子
焦磷酸硫胺素（TPP)、硫辛酸、 COASH、FAD、NAD+、Mg2+
3.三羧酸循环(Tricarboxylic acid Cycle, TCA cycle) (1)三羧酸循环因循环中的第一个中间产物是含三 个羧基的柠檬酸，故也称为柠檬酸循环 。
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。