糖的有氧氧化 ppt课件
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延胡索酸
HO CHCOOH 延胡索酸酶 H CHCOOH
苹果酸
2020/4/15
2020/4/15
苹 果 酸
（8）草酰乙酸的再生
H
HOO CCOOH
NAD+ O NADH+H+ C—COOH
H CHCOOH 苹果酸
苹果酸脱氢酶
CH2COOH 草酰乙酸
2020/4/15
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 。
目录
糖的有氧氧化
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
ATP
2020/4/15
ADP
NADH+H+ FADH2
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
磷酸化
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
2020/4/15
顺 乌 头 酸
（3）异柠檬酸氧化生成α-酮戊二酸
CH2COOH NAD+
CH2COOH
NADH+H+
CO2
CH2COOH
HCCOOH
异柠檬酸脱氢酶
2020/4/15
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-磷酸甘油
TG
脂肪酸
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
胆固醇 亮氨酸、赖氨酸
天冬氨酸
嘌呤 嘧啶 苯丙氨酸 酪氨酸
2020/4/15
乙酰CoA
酮体
谷氨酰胺
嘌呤、 血红素
草酰乙酸 延胡索酸
α- 酮戊二酸
2H 琥珀酸
谷氨酸 嘌呤
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 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+
2020/4/15
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 。
COOH
H2O CH FADH2
⑥
HC
COOH
延胡索酸
FAD COOH GDP+Pi CH2 GTP
CH2
⑤
O
NAD+
C-SCoA
CH2 NADH+H+
④
CH2
COOH
CH2 CH2
CO2
CO
COOH
2020/4/15
Байду номын сангаас
COOH 琥珀酸 CoASH
COOH
琥珀酰CoA
CO2
α－酮戊二酸
CoASH
（1）缩 合 反 应
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
2020/4/15
2020/4/15
糖的无氧降解及 厌氧发酵总图
糖的有氧氧化
Aerobic Oxidation of Carbohydrate
2020/4/15
目录
CH2
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 CoASH
琥珀酰CoA合成酶
CO～SCoA
琥珀酰CoA
GTP + ADP
CH2COOH CH2COOH
琥珀酸
ATP
这是三羧酸循环的唯一一次底物水平磷酸化。
目录
2020/4/15
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
2020/4/15
延 胡 索
目录
（7）苹果酸的生成
CHCOOH
+ H2O
CHCOOH
COOH
③异柠檬酸脱氢酶
H2O COOH
②
CH2
C-COOH H2O
CH
COOH
COOH ② CH2
顺乌头酸
H-C-COOH
HO-CH
HO-C-H
苹果酸
CH2 COOH
⑦
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 ⑦延胡索酸酶
⑧苹果酸脱氢酶
COOH
异柠檬酸
NAD+
NADH+H+
③
糖酵解途径
葡萄糖（或糖原）
丙酮酸
2020/4/15
第二阶段： 丙酮酸的氧化脱羧—乙酰CoA的生成
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+
2020/4/15
细胞呼吸最早释放的CO2
丙酮酸脱氢酶系：
电子传递 （氧化）
+Pi
e-
三羧酸循 环
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（ 如丙酮酸、乙 酰CoA等）
共同中间物进 入三羧酸循环, 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 中一部分通过磷 酸化储存在ATP 中。
第一阶段： 丙酮酸的生成
+ 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
2020/4/15
柠 檬 酸
（2）柠檬酸异构化为异柠檬酸
CH2COOH H2O CHCOOH H2O
CH2COOH
CHCOO H 异柠檬酸脱氢酶
CH2
HOO CHCOOH
O CHCOOH 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
O
CH2 +
CCOOHH
NAD+
HSCoA
NADH+H+ CO2
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。
所有的反应均在线粒体中进行。 (2)反应过程
2020/4/15
COOH
O
H2O
CH2
CH3-C-SCoA COOH
①
NADH+H+ C O
CoASH
HO-C-COOH CH2 COOH
CH2
NAD+
⑧
COOH
草酰乙酸
柠檬酸
①柠檬酸合酶 ②顺乌头酸酶
HO CHCOOH 延胡索酸酶 H CHCOOH
苹果酸
2020/4/15
2020/4/15
苹 果 酸
（8）草酰乙酸的再生
H
HOO CCOOH
NAD+ O NADH+H+ C—COOH
H CHCOOH 苹果酸
苹果酸脱氢酶
CH2COOH 草酰乙酸
2020/4/15
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 。
目录
糖的有氧氧化
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
ATP
2020/4/15
ADP
NADH+H+ FADH2
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
磷酸化
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
2020/4/15
顺 乌 头 酸
（3）异柠檬酸氧化生成α-酮戊二酸
CH2COOH NAD+
CH2COOH
NADH+H+
CO2
CH2COOH
HCCOOH
异柠檬酸脱氢酶
2020/4/15
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-磷酸甘油
TG
脂肪酸
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
胆固醇 亮氨酸、赖氨酸
天冬氨酸
嘌呤 嘧啶 苯丙氨酸 酪氨酸
2020/4/15
乙酰CoA
酮体
谷氨酰胺
嘌呤、 血红素
草酰乙酸 延胡索酸
α- 酮戊二酸
2H 琥珀酸
谷氨酸 嘌呤
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 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+
2020/4/15
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 。
COOH
H2O CH FADH2
⑥
HC
COOH
延胡索酸
FAD COOH GDP+Pi CH2 GTP
CH2
⑤
O
NAD+
C-SCoA
CH2 NADH+H+
④
CH2
COOH
CH2 CH2
CO2
CO
COOH
2020/4/15
Байду номын сангаас
COOH 琥珀酸 CoASH
COOH
琥珀酰CoA
CO2
α－酮戊二酸
CoASH
（1）缩 合 反 应
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
2020/4/15
2020/4/15
糖的无氧降解及 厌氧发酵总图
糖的有氧氧化
Aerobic Oxidation of Carbohydrate
2020/4/15
目录
CH2
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 CoASH
琥珀酰CoA合成酶
CO～SCoA
琥珀酰CoA
GTP + ADP
CH2COOH CH2COOH
琥珀酸
ATP
这是三羧酸循环的唯一一次底物水平磷酸化。
目录
2020/4/15
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
2020/4/15
延 胡 索
目录
（7）苹果酸的生成
CHCOOH
+ H2O
CHCOOH
COOH
③异柠檬酸脱氢酶
H2O COOH
②
CH2
C-COOH H2O
CH
COOH
COOH ② CH2
顺乌头酸
H-C-COOH
HO-CH
HO-C-H
苹果酸
CH2 COOH
⑦
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 ⑦延胡索酸酶
⑧苹果酸脱氢酶
COOH
异柠檬酸
NAD+
NADH+H+
③
糖酵解途径
葡萄糖（或糖原）
丙酮酸
2020/4/15
第二阶段： 丙酮酸的氧化脱羧—乙酰CoA的生成
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+
2020/4/15
细胞呼吸最早释放的CO2
丙酮酸脱氢酶系：
电子传递 （氧化）
+Pi
e-
三羧酸循 环
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（ 如丙酮酸、乙 酰CoA等）
共同中间物进 入三羧酸循环, 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 中一部分通过磷 酸化储存在ATP 中。
第一阶段： 丙酮酸的生成
+ 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
2020/4/15
柠 檬 酸
（2）柠檬酸异构化为异柠檬酸
CH2COOH H2O CHCOOH H2O
CH2COOH
CHCOO H 异柠檬酸脱氢酶
CH2
HOO CHCOOH
O CHCOOH 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
O
CH2 +
CCOOHH
NAD+
HSCoA
NADH+H+ CO2
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。
所有的反应均在线粒体中进行。 (2)反应过程
2020/4/15
COOH
O
H2O
CH2
CH3-C-SCoA COOH
①
NADH+H+ C O
CoASH
HO-C-COOH CH2 COOH
CH2
NAD+
⑧
COOH
草酰乙酸
柠檬酸
①柠檬酸合酶 ②顺乌头酸酶