生物化学课件 第四章 糖代谢2

无论何种来源，其最终来自葡萄糖
（二）TCA循环调节
（底物、产物、关键酶） 1.三个关键酶催化的3步不可逆反应
柠檬酸脱氢酶、异柠檬酸脱氢酶、α-酮戊二酸脱氢酶
ATP/ADP，NADH+H+/NAD比值升高，产物堆积 （琥珀酰CoA、柠檬酸等）抑制酶活性。 ADP为酶的别构激活剂，线粒体内Ca++亦为激活剂
（2） TAC是糖、脂、AA等代谢联系的枢纽
糖-→乙酰CoA -→脂肪（FA）
AA碳架是TAC的中间产物：
草酰乙酸＋NH2
Asp
α－酮戊二酸＋NH2
Glu
并提供某些物质生物合成的前体。（heme，Ch)
三、糖有氧氧化生成的ATP（机体主要方式）
反应
辅酶
ATP
葡萄糖
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6-磷酸葡萄糖
第
6-磷酸果糖 1,6-双磷酸果糖
2.与上下游反应相协调 糖酵解途径（上游），氧化磷酸化（下游）均影
响TCA循环。
（三）TCA循环的生理意义
（1）TAC是体内糖、脂、蛋白质三大营养物质 分解代谢的最终共同途径代谢通路:
都以乙酰CoA，进入三羧酸循环进行降解。 TAC本身不是主要释能循环,通过4次脱氢，为氧化 磷酸化提供NADH +H+和FADH2 (还原当量)。
'' 5
三 2×琥珀酰CoA 2 × 琥珀酸
'' 2
阶 2×琥珀酸 2 × 延胡索酸
FAD
3
段 2×苹果酸 2 × 草酰乙酸
NAD+
5
净生成 30(或32)ATP
四、糖有氧氧化的调节（基于能量需求）
① 糖酵解途径：己糖激酶 丙酮酸激酶 6-磷酸果糖激酶-1
② 丙酮酸脱氢酶复合体：
变构调节（NADH+ H+、ATP、乙酰CoA抑制） 见于饥饿、大量脂肪动员时
共价修饰（磷酸化后（激酶作用）酶失活）
③ 三羧酸循环：
柠檬酸合酶 α-酮戊二酸脱氢酶复合体 异柠檬酸脱氢酶
NADH+H+、ATP抑制 ADP、[Ca2+]线粒体激活
④氧化磷酸化 有效的氧化速率，使NAD+ 、 FAD为氧化 态，保持TAC循环中脱氢反应进行。
有氧氧化的调节是为了适应机体或器官 对能量的需要；
能迅速动用的能量储备。
糖原的种类及其生理意义： 肌糖原： 主要供肌肉收缩所需 肝糖原： 维持血糖平衡
一、糖原的合成代谢
组织定位： 主要在肝脏、肌肉
亚细胞定位： 胞浆
反应过程：
① 葡萄糖的活化
ATP ADP
葡萄糖 a
6-磷酸葡萄糖
1-磷酸葡萄糖
b
a：己糖激酶（肌肉）; b：磷酸葡萄糖变位酶 葡萄糖激酶（肝）
TCA循环中，量上考虑：一分子2碳化合 物被氧化成2分子CO2.标记发现由于中间反 应的置换，其来自于草酰乙酸。但从TCA循 环的运转一周的净结果仍是氧化了一分子乙 酰CoA。
TCA循环中的中间产物为催化剂作用，本 身无量的变化。
* 草酰乙酸的来源：
丙酮酸
丙酮酸羧化酶
草 酰
乙
酸
苹果酸 脱氢酶
苹果酸
CH2 OH
H
OH
H OH H
+
OH
O Pi
H OH
Pi Pi Pi 尿苷
UTP
1- 磷酸葡萄糖 UDPG焦磷酸化酶 PPi
有氧氧化的全过程中酶的活性都受细胞 内ATP/ADP、ATP/AMP比率影响，因而能 得以协调。
细胞内ATP浓度约为AMP的50倍。AMP 浓度变化大，存在信号放大作用，从而发 挥有效的调节作用。
五、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+可进入线粒体内氧化， 丙酮酸进一步氧化而不生成乳酸;
一 2×3-磷酸甘油醛 2×1,3-二磷酸甘油酸 NAD+
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
''
-1 -1
3或5 2 2
第二阶段 2 ×丙酮酸 2 × 乙酰CoA
'' 5
2×异柠檬酸 2 × α-酮戊二酸
'' 5
第 2×α-酮戊二酸 2 × 琥珀酰CoA
径相连 ；
生理意义： 生成活化的UDPGA，为蛋白聚糖的成分（透明质酸、硫
酸软骨素、肝素等），GA在生物转化中参与许多结合反应。
维生素C：UDPGA经水解、还原、脱水，形成L-古洛糖酸内酯，再经 L-古洛糖酸内酯氧化酶氧化成抗坏血酸。但灵长类动物不能合成
三、多元醇途径（局限于某个组织）
葡萄糖代谢过程中可生成多元醇（木糖醇、山 梨醇等）
肝、脑、肾上腺、眼的晶体含有醛糖还原酶可 产生多元醇。
糖尿病患者血糖水平高，透入晶体的葡萄糖增 加以致生成较多的山梨醇，局部增多可使渗透压 升高引起白内障。
四、红细胞中
糖酵解途径中2，3BPG旁路产生2.3BPG（p401） 调节红细胞运氧功能。
第五节
糖原的合成与分解
糖 原 (glycogen): 是动物体内糖的储存形式之一，是机体
缺氧时，NADH+H+不能氧化，丙酮酸作为 氢接受体而生成乳酸。且糖酵解途径加强。
第四节 葡萄糖的其他代谢途径
一、* 磷酸戊糖途径 ( Pentose phosphate pathway )
亚细胞定位：胞液 （一）反应过程：
第一阶段：氧化反应 生成磷酸戊糖，NADPH+H+及CO2
第二阶段：非氧化反应 -基团转移反应
5-磷酸木酮糖 第 二
3-磷酸甘油醛 阶 段
6-磷酸果糖
概括：3分子的磷酸戊糖生成2分
子6-磷酸果糖和1分子磷酸甘油醛
(二）磷酸戊糖途径的调节
* 6-磷酸葡萄糖脱氢酶
NADPH/NADP比例决定其活性
（三）磷酸戊糖途径的生理意义
1、为核酸的生物合成提供 核 糖.
2、提供NADPH作为供氢体参与多种代谢反应.
① NADPH是体内许多合成代谢的供氢体. ② NADPH参与体内的羟化反应. ③ NADPH可维持GSH的还原性 蚕豆病病因：缺乏6-磷酸葡萄糖脱氢酶
二、糖醛酸途径glucuronate pathway
在葡萄糖代谢中仅占很小一部分
过程：
6-磷酸葡萄糖→UDP-葡萄糖（UDPG脱氢酶） → UDPGA → 1-PGA→GA → L-古洛糖酸→ L-木酮糖--与磷酸戊糖途
磷
6-磷酸葡萄糖
酸 戊 糖
NADP+ NADPH+H+
6-磷酸葡萄糖脱氢酶
6-磷酸葡萄糖酸内酯
第一阶段
途
6-磷酸葡萄糖酸
径
NADP+
6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶 生成NADPH+H+
NADPH+H+
和5磷酸核糖
5-磷酸核酮糖
5-磷酸木酮糖 5-磷酸核糖 7-磷酸景天糖
3-磷酸 甘油醛
4-磷酸赤藓糖 6-磷酸果糖