糖代谢ppt

总反应式如下：
C6H12O6 + 2NAD+ + 2ADP + 2Pi 2CH3COCOOH + 2NADH + 2H+ + 2ATP + 2H2O
17
6. 两个阶段： 前5步为准备阶段：
2ATP
1个6C 糖 1,6二磷酸果糖
2个3C 糖 2个3－磷酸甘油醛
4ATP
G
后5步为产生ATP的贮能阶段： 2个3－磷酸甘油醛 2个丙酮酸
47
第四节
磷酸戊糖途径103页
（磷酸已糖支路，在细胞质中）
氧化阶段：6-p-G 磷酸核糖 非氧化阶段：磷酸（核糖）戊糖分子内重排， 产生不同碳链长度的单糖，可 进入酵解途径。
48
1. 6-磷酸葡萄糖脱氢脱羧
5－磷酸核酮糖
CO2
6-磷酸葡萄 糖脱氢酶 调控酶 NADPH
49
5－磷酸木酮糖 2. 磷酸戊糖同分异构化 5－磷酸核糖
2
50
3. 磷酸戊糖通过转酮、转醛、转酮
6－磷酸果糖
3－磷酸甘油醛
转酮酶
51
转醛酶
52
转酮酶
在细胞中若形成过量的磷酸核糖，可以通过 戊糖途径转化成酵解中间产物与酵解途径相连接。
53
54
磷酸戊糖途径生物学意义104
1. 产生大量NADPH+H+，它在许多合成代谢过程 中作为氢的供体为一些重要物质的合成提供还 原力。（光合作用、脂肪合成）
NADH 天冬 转氨酶 草酰乙酸 氨酸 NAD
胞液中：苹果酸脱氢酶
苹果酸 苹果酸
线粒体内：苹果酸脱氢酶
天冬 转氨酶 草酰乙酸 氨酸
NADH
NAD
线 粒 体 内 膜
NADH
FMD
CoQ
b
c1
c
aa3
O2
43
下列物质被完全氧化时，可分别生成多少ATP？ 丙酮酸、乙酰CoA、NADH、 6-磷酸-果糖、磷酸烯醇式丙酮酸、 葡萄糖、磷酸二羟丙酮
63
64
丙酮酸
糖异生作用
葡萄糖
(1) 丙酮酸－磷酸烯醇式丙酮酸 (2) 磷酸烯醇式丙酮酸－－－－1,6－二磷酸果糖 (3) 1,6－二磷酸果糖－－6－磷酸果糖
NAD＋ NADH + H+
57
第六节
糖原分解（114）
糖原和生物学意义在于它是贮存能量的、容 易动员的多糖。
58
1. 糖原磷酸化酶
从糖原非还原端逐个 断下一个葡萄糖分子，进 行磷酸解，直至糖原分子 分支点前4个葡萄糖残基 处。
2. 糖原脱支酶（双重功能） 糖基转移； 分解α－1,6－糖苷键
发酵活性取决于两类物质：酶蛋白、辅酶及金属离子
酵解：肌肉中不需氧，葡萄糖变成丙酮酸，并产生能量
5
二、糖酵解途径
(G
丙酮酸，EMP途径)
6
步聚
第一个不 可逆步聚
已糖激酶
1
2
磷酸己糖 异构酶
激酶：凡是催化ATP分子磷酰基键转移到受体上的
酶都称为激酶。
7
第二个不 可逆步聚
磷酸果糖激酶或 二磷酸果糖激酶
肌肉已糖激酶是一个别构酶，被产物6-P-G抑制。
肝葡萄糖激酶，G 浓度高时才起作用。转化6-P-G成 糖原贮存。是一个诱导酶，由胰岛素促使合成。
已糖激酶（肌肉）：只要胞浆中有G ，Km 0.1mmol/L
G 激酶(肝脏中)：胞浆中G 达到一定程度时。
Km 10mmol/L
20
磷酸果糖激酶：第二个不可逆步聚
37
C2 C4 C6
CO2
C5 CO2 图10-3 三羧酸循环示意图
38
3. 三羧酸循环所生成的ATP数？
4. 三羧酸循环途径的生物学意义 • 糖类、脂类、蛋白质等各种有机物最终也是主 要进入三羧酸循环途径氧化分解的。 • 对于生物体内的合成代谢过程也是非常重要的。 • 对生物能源物质的分解供能意义重大，是生物 体内糖类、脂类、蛋白质等重要有机物相互转 变的主要枢纽。
肝糖原)
分解 血 液
肌肉 (肌葡萄糖
肌糖原)
血液(血糖)
血糖正常范围：3.9~6.1mmol/L
2
Baidu Nhomakorabea
根皮苷抑 制此系统
3
糖分解代谢：主要介绍 G 的分解
• 酵解：G • 发酵：G
• G 丙酮酸
丙酮酸 丙酮酸
乳酸或乙醇(厌氧)
CO2 + H2O (有氧时的主要分解途径)
• • • •
G CO2 + H2O (磷酸戊糖途径) 乙醛酸途径 糖醛酸途径 糖原的分解
在有氧情况下，将 G 彻底氧化成CO2和H2O同时 放出大量ATP的过程。 G ＋ 6O2 6CO2 ＋ 6H2O ＋ 能量
1. 葡萄糖 2. 丙酮酸 EMP 2丙酮酸
乙酰CoA
3. 乙酰CoA 进入三羧酸循环
4. NADH＋H＋和FAD2H经呼吸链传递
28
线粒体 基质
细胞质
线粒体 内膜
29
第二节
5. 三羧酸循环途径的添补反应
保持三羧酸循环顺利进行，要有充足的草酰乙酸、苹
果酸、琥珀酸等C4有机物 。
39
丙酮酸羧化酶 调节酶
磷酸烯醇式丙 酮酸羧化酶 天冬氨酸 草酰乙酸 谷氨酸 亮氨酸、缬氨酸、苏氨酸、甲硫氨酸
α－酮戊二酸异
琥珀酰CoA
40
6. 三羧酸循环的代谢调节122页
121
41
胞液中的NADH的氧化磷酸化
6 磷酸甘油醛脱氢酶的催化机制
碘乙酸与－SH反应强 烈抑制此酶活性。
酶
H＋ ＋
砷酸盐 竟争性抑制剂
11
∽
＋ADP
7
磷酸甘油酸激酶 ATP 底物水平磷酸化
12
8 磷酸甘油 酸变位酶
2－磷酸甘油酸
13
9
烯醇化酶 Mg2+或Mn2+ 磷酸烯醇式丙酮酸
磷酸烯醇式丙酮酸分子中有高能键。 由于F－能与Mg形成络合物并结合在酶上，因此可以抑制 酶的活性。 14
3
8
3 6 1
4
醛缩酶 4 3
1 5 1
磷酸丙糖异构酶
96%
3 －P
动物组织中的醛缩酶有多种同功酶。 磷酸缩水甘油对它有强烈的抑制作用。
9
∽
6 磷酸甘油 醛脱氢酶 1,3－二磷酸甘油酸
此酶是由四个相同亚基组成的四聚体， 氧化反应的能量驱动磷酸化反应进行。
碘乙酸（ICH2COO－）与酶－SH反应强烈抑制此酶活性。 3－）与磷酸竟争。 10 砷酸盐（AsO4
三羧酸循环91页
在有氧情况下将酵解产生的丙酮酸进入线粒体 后，氧化脱羧形成.乙酰CoA.经一系列氧化、脱羧、 最终生成CO2和H2O并产生能量的过程称三羧酸循环， 又称柠檬酸循环，简称TCA循环。（Krebs）循环 （1937年提出，1953年获得诺贝尔奖）。
1. 丙酮酸
乙酰CoA
30
丙酮酸脱氢酶复合体：是结构化的 以一定方式
（动物）营养物质
糖原
非糖物质 图10－6 糖的合成示意图
61
一、光合作用
是指绿色植物和少数含有叶绿素的微生物
反应总式如下：
光， 叶绿素
6CO2+6H2O
C6H12O6+6O2
光反应阶段：
暗反应阶段：
62
二、糖异生作用109
是指生物体内由丙酮酸、甘油、乳酸 以及某些氨基酸等非糖物质合成为葡萄糖 的过程。 有特殊的酶调控。 克服丙酮酸到葡萄糖3个不可逆反应。 需要ATP供给能量。
21
磷酸果糖激酶
果糖二磷酸酶
22
丙酮酸激酶：第三个不可逆步聚
丙酮酸激酶是四聚体的酶。是重要调节酶。调节出口。
高浓度乙酰CoA，ATP，和丙氨酸能抑制此酶。
1,6－二磷酸果糖活化此酶。
23
各种已糖进入酵解的途径
91页 丙酮酸
24
丙酮酸和NADH＋H＋ 的去路86页
无氧条件下： 乳酸发酵 乙醇发酵 有氧条件下： 丙酮酸进入线粒体形成乙酰CoA参加 三羧酸循环。彻底氧化成CO2和H2O。
2. 磷酸戊糖是核酸合成的重要原料。
3. NADPH 使红细胞中还原谷胱甘肽再生，对维 持红细胞还原性有重要作用。
55
第五节
UTP
糖醛酸途径（109）
UDP－葡萄糖
在肝脏中
糖醛 酸基 供体
D－葡萄糖醛酸
56
D－葡萄糖醛酸 糖醛酸还原酶 产生L－抗 坏血酸 人体、灵长 类因因缺乏 L－古洛糖 酸内酯氧化 酶，不能合 成。
糖类在代谢过程中均转成G或G的衍生物。 动物和人不能直接利用无机物合成糖类。
4
第一节 糖酵解glycolysis
一、糖酵解研究历史
发酵：酵母不需氧，葡萄糖变成酒精或乳酸，并产生能量
• 1897年，酵母汁可把蔗糖变成酒精。 • 1905年，把酵母汁加入葡萄糖中，无机磷酸盐逐渐消失。 • 将酵母汁透析或加热到50度后，就会失去发酵能力。若将二 者混合活性恢复。
第三个不 可逆步聚 丙酮酸激酶 10
底物水平磷酸化
15
16
三、葡萄糖酵解总结
1. 在细胞质中进行，不需氧，
2. 有3处不可逆，决定了G
4. 耗用 共10 步，需10 种 酶，需Mg2+
的分解速度。
3. 有2处底物水平磷酸化，形成4分子ATP。 2ATP。有多次异构和有磷酸化。 5. 形成 2NADH＋H＋
磷酸解
水解
59
磷 酸 化 酶 的 调 控
磷酸化酶a 有活性
磷酸化酶 的磷酸酶
磷酸化酶的激酶
AMP
无活性
ATP、 6-P-G
磷酸化酶b
3. 磷酸葡萄糖变位酶
1－磷酸葡萄糖－6－磷酸葡萄糖（进入糖酵解）
60
第七节
CO2＋H2O
糖的合成
淀粉 蔗糖 纤维素
非糖物质 （植物）（C· H2O） 糖异生作用 葡萄糖 糖异生作用
第十一章 糖代谢
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 第八节 第九节 糖酵解glycolysis 三羧酸循环 乙醛酸循环 磷酸戊糖途径 糖醛酸途径 糖原的分解 葡萄糖的合成 糖异生作用 糖原的合成
1
糖类的消化、吸收及转运
食物 口腔
少量麦芽糖
胃
很少分解
十二指肠
葡萄糖
肠
肝脏 (肝葡萄糖
44
第三节
乙醛酸循环103页（动物体内不存在）
苹果酸脱氢酶
HSCoA
46
乙醛酸循环途径的主要生物学意义
可以将 C2 有机物（例如乙酸或乙醇） 合成为 C4 有机物（例如琥珀酸）。可以弥 补三羧酸循环中由于 C4 有机物的不足而引 起 C2 有机物不能被充分氧化分解的缺陷。 特别是在不能通过 C3 有机物（例如丙酮酸） 合成C4有机物的情况下。
NADH＋H＋经穿梭机制进入线粒体后，再经呼 吸链氧化成H2O，
25
G的无氧降解 1.乳酸发酵
2ATP＋2H2O
总反应式：
葡萄糖＋2Pi＋2ADP 2乳酸＋2ATP＋2H2O
26
2. 乙醇发酵
2ATP＋ 2H2O
总反应式：
葡萄糖＋2Pi＋2ADP 2乙醇＋2ATP＋2H2O＋2CO2
27
G的有氧降解
E2
E3
E2
E3
E2
E3
1－297页
31
32
GTP
抑制
二氢硫辛酸 转乙酰基酶
丙酮酸 脱羧酶
二氢硫辛 酸脱氢酶
AMP 不可逆 2丙酮酸＋CoA~SH 抑制
抑制
2乙酰CoA＋2NADH＋H＋＋2CO2 6ATP
33
调节与控制：95页
（1）产物抑制，反应物CoA、 NAD逆转 （2）核苷酸反馈调节（GTP抑制，AMP活化E1） （3）可逆磷酸化作用的共价调节 ATP/ADP，乙酰CoA/ CoA，NADH/NAD比值高， 酶的磷酸化作用增加，变得没有活性。 丙酮酸，Ca++增加，胰岛素可去磷酸化增加反应 速度。
2. 三羧酸循环途径
34
琥珀酸脱氢酶：是三羧酸循环中唯一掺 入线粒体内膜的酶，直接与呼吸链联系
＊
延胡索酸酶
L－苹果酸脱氢酶
调节酶： 柠檬酸合成酶
琥珀酰脱氢酶
丙二酸 是竞争 抑制剂
顺乌头酸酶
异柠檬酸脱氢酶
α- 酮戊二酸脱氢酶体系
GDP＋ATP
＊
＋ADP
琥珀酰CoA合成酶
35
36
总式
乙酰CoA 3NADH + FADH2 + 2CO2 + ATP
磷酸果糖激酶(PFK-1)是一个四聚体的别构酶，酵解的
速度决定于此酶所以称为-----限速酶。关键步聚
ATP可与酶的调节位点结合，抑制活性。AMP、ADP、 无机磷酸可消除抑制。
高浓度柠檬酸，脂肪酸可增加ATP的抑制作用。
H＋可抑制其活性。防止肌肉中形成过量乳酸。 2,6－二磷酸β-D果糖是有效的别构活化剂。增加底物 与酶的亲合力。
结合成复合体。是一个包括三个酶的复杂的多酶体系， 一共需要六种辅酶或辅助因子：TPP，硫辛酸，FAD， 辅酶A，NAD+，和Mg2+。
E1丙酮酸脱羧酶(24个)， E2二氢硫辛酸转乙酰基酶(24个)， E3二氢硫辛酸脱氢酶(12)，它们 均以二聚体的形式存在。 E1
E2 E3
碱性 pH 尿素
E1
+ +
1. 肌肉、神经组织中的甘油-α-磷酸穿梭作用（36ATP）
NADH
二羟丙酮磷酸 线 粒 体 内 膜
NAD
胞液中：甘油-α-磷酸脱氢酶
甘油-α-磷酸 甘油-α-磷酸
线粒体内：甘油-α-磷酸脱氢酶
二羟丙酮磷酸 FADH2 NADH FMD CoQ
FAD b c1 c aa3 O2
42
2. 肝、肾、心等组织的苹果酸穿梭作用（38ATP）
四、糖酵解生物学意义：
在无氧情况下，产生ATP的最有效的方式，也是生物进化 中最古老的形式，虽产能不多，但是非常有用。 在有些组织中，无氧下，必须靠糖酵解进行能量的产生。 如：成熟红细胞无线粒体，不能进行有氧氧化。只能通过 酵解提供能量。
18
五、糖酵解的调节（120页）
19
已糖激酶：第一个不可逆步聚