有机化学课件第十九章代谢途径中的辅酶资料
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FAD的结构式如下：
FAD的还原型为FADH2简化结构式如下：
在酶促反应类型中FAD作为氢的传递体参与加 氢—脱氢反应
COOCH2 FAD
FADH2
COOCH
CH2
HC
COO-
COO-
因此FAD作为辅酶参与的酶促反应类型比N+AD更多。
三、辅酶A
由3-磷酸基-二磷酸腺苷、巯基乙胺和泛酸三 部分组成的分子。 辅酶A和泛酸的结构式如下：
辅酶A是酰基转移酶的辅酶，在脂类、糖类和蛋 白代谢中起传递酰基的作用。
四、生物素 约有12种脱羧酶需要生物素作为辅助因子。
O
生物素的结构如下： 1′HN NH 3′
10 COOH
43
8
5 S 26
1
生物素具有噻吩环与尿素相结合的骈环，并带有一个
戌酸侧链，生物素的两个环为顺式稠合，分子上仅有
Biblioteka Baidu
的三个手性碳上的氢都处于顺式排列并且证实其活泼
辅基（与酶蛋白结合紧密）
辅基不能用透析或超滤方法除去
辅酶的功能 1.参与酶活性中心的组成
2.在酶催化反应过程中辅酶能直接与底物作用 3. 起传递氢、电子或一些基团作用
下面简明介绍代谢途径中常见的几种辅酶的结构和主要功能。
一、NAD+ 和 NADP+
NAD（尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸） 氧化型
+
NAD
NADP（尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸酯）氧化型
第二节 酶的化学组成和活性中心概念 酶：是具有催化功能的蛋白质
人体内酶的种类近千种，虽然作用各异，但本质都 具有特异的选择性和高度催化功能的蛋白质。
1.反应条件十分温和常温（370C） 其特点是： 2.酶的催化反应其反应速度加快108~1022
3.具有高度的特异立体选择性 大多数蛋白质的酶，只能以L－氨基酸作为底物 催化糖代谢的酶，只能以D－构型糖作为底物。
酶的催化作用为什么具有如此特异的选择性？
这与 酶的活性部位的空间结构有关
酶的活性中心—酶的催化作用仅发生于酶分子 的部分区域，这个区域通常称为活性中心。
酶的活性中心，不是一个点，也不是一个面， 而是一种三维结构。
不同的酶其活性部位的空间结构不同，对其作用的底物的空间 构型和构象的要求也不同，所以决定了酶具有高度的选择性。
第二阶段：
葡萄糖、脂肪酸和氨基酸等在细胞里进行进一步降解，
产生两个
碳的乙酰基（ O
O CH3–C–
）通过硫酯键
( CH3–C–S- )
将乙酰基连接到一个大的载体分子—辅酶A上生成
乙酰辅酶A
乙酰辅酶A是糖、脂肪和蛋白质三大营养素在分 解代谢途径中的共同的中间代谢物。
其结构式如下：
乙酰辅酶A
第三阶段：三羧酸循环
谷氨酸
对氨基苯甲酸部分
叶酸
叶酸只有在体内还原成四氢叶酸后，才成为一 种重要的辅酶。
叶酸分子中的碟啶环上的N5与C6之间和C7 与N8之间的两个双键经叶酸还原酶催化还原 转变成的产物一四氢叶酸(FH4)
+
NADP
其氧化型结构时如下：
方便起见，通常将NAD+ 的结构简写成下列形式：
CONH2
+ N
R+ NAD
HH CONH2
¨N
R
简写式
NADH 简写式
不管是氧化型
+
NAD
+
NADP
还是还原型NADH NADPH
均是吡啶环直接参与酶促反应部位，分子中的 其余部分只作为酶蛋白结合时起识别分子的作 用。
性形式为右旋体。
在酶促羧基化反应中，生物素是羧基的传递体，
底物是与生物素分子中的′N-1 位结合
五、 四氢叶酸
叶酸是由6-甲基-2-氨基-4-羟基碟啶、对氨基
苯甲酸和谷氨酸三部分构成。其结构式如下：
8
H2N N1 N
3N
5
N CH2NH
OH
6-甲基-2-氨基-4-羟基碟啶
O
COOH
C NH CHCH2CH2COOH
COOH
CO 草酰乙酸
CH2 COOH
1分子乙酰辅酶A
经三羧酸循环 运转一周 2CO2 + 能量
第四阶段:合成三磷酸腺苷( ATP )
释放的能量用于电子传递链合成三磷酸腺苷 ( ATP )
分解途径中释放的能量均以ATP形式储存。
食物分解的四个阶段以图19-1示之：
三磷酸腺苷( ATP )结构如下：
巯基乙胺
泛酸 辅酶A
辅酶A分子中有一个活泼的巯基（-SH )，能与羧 基以硫酯键结合成酰基辅酶A
辅酶A(HS CoA)
O
R C S CoA 酰基辅酶A
乙酰基辅酶A 参与三羧酸循环的酰基辅
酶A
O 琥珀酰基辅酶A
-S-O-C-
硫酯键断裂
36.9 KJ/mol
O
传递
O
R C S CoA 酰基辅酶A
RC
脂类、糖类和蛋白代谢
第十九章代谢途径中的辅酶
主讲：林连波
第一节 代谢的概述 代谢 通常指在机体细胞里进行的化学反应。
分解代谢 代谢
合成代谢
第一阶段（消化）
分解代谢分为 第二阶段 生成乙酰辅酶A 第三阶段 三羧酸循环 第四阶段 合成三磷酸腺苷(ATP )
第一阶段（又称为消化）
食入的食物如：油脂、淀粉和蛋白质等在胃 里和小肠中分别通过酯键、苷键和肽键的水 解产生脂肪酸、甘油、葡萄糖和氨基酸等。
单纯酶：仅由蛋白质构成的酶
酶按其化学组成
淀粉酶和脂肪酶等都属于单纯酶
结合酶：由蛋白质和非蛋白质组成的酶
蛋白质部分称为酶蛋白质 结合酶
又称为复合酶
非蛋白质部分称为辅助因子
许多代谢反应是在复合酶的催化下进行的
第三节 辅酶的结构和功能
根据—辅助因子与蛋白酶结合的紧密程度
辅酶（与酶蛋白结合松散）
辅助因子
可以用透析或超滤的方法除去
O
脱羧
HOOC—CH2CH—C—COOH
COOH
草酰琥珀酸
O HOOC—C—CH2CH2COOH
α-酮戊二酸
O
HOOC—C—CH2CH2COOH 酶
α-酮戊二酸
脱羧
COOH
CH2 CH2
脱 H2 酶
COOH
COOH
琥珀酸
CH
HC
+ H2O
COOH
延胡索酸
COOH
HO C H
CH2 COOH
苹果酸
脱H2 酶
COOH
C=O + 乙酰辅酶A CH2 COOH
草酰乙酸
OH
HOOCCH2CCH2COOH COOH
柠檬酸
OH
HOOC—CH2—C—CH2COOH COOH
柠檬酸
酶 -H2O
HOOC COOH
C=C
HOOC—顺C乌H2头酸H
酶 +H2O
OH
HOOC—CH2CH—CH COOH COOH
异柠檬酸
氧化酶
+
NAD
的功能：
起作电子接受体作用，例如：三羧酸循环中。
COO- + HO H NAD
CH2 COO-
作用机理：
产物 NADH+H+
COO-
C=O CH2 COO-
二、FAD FAD(是核黄素腺嘌呤二核苷酸) 是许多氢化一脱氢反应的辅酶。它能与酶 蛋白紧密结合，成为酶蛋白的辅基。维生 素B2（核黄素）是FAD的重要组成部分。
FAD的还原型为FADH2简化结构式如下：
在酶促反应类型中FAD作为氢的传递体参与加 氢—脱氢反应
COOCH2 FAD
FADH2
COOCH
CH2
HC
COO-
COO-
因此FAD作为辅酶参与的酶促反应类型比N+AD更多。
三、辅酶A
由3-磷酸基-二磷酸腺苷、巯基乙胺和泛酸三 部分组成的分子。 辅酶A和泛酸的结构式如下：
辅酶A是酰基转移酶的辅酶，在脂类、糖类和蛋 白代谢中起传递酰基的作用。
四、生物素 约有12种脱羧酶需要生物素作为辅助因子。
O
生物素的结构如下： 1′HN NH 3′
10 COOH
43
8
5 S 26
1
生物素具有噻吩环与尿素相结合的骈环，并带有一个
戌酸侧链，生物素的两个环为顺式稠合，分子上仅有
Biblioteka Baidu
的三个手性碳上的氢都处于顺式排列并且证实其活泼
辅基（与酶蛋白结合紧密）
辅基不能用透析或超滤方法除去
辅酶的功能 1.参与酶活性中心的组成
2.在酶催化反应过程中辅酶能直接与底物作用 3. 起传递氢、电子或一些基团作用
下面简明介绍代谢途径中常见的几种辅酶的结构和主要功能。
一、NAD+ 和 NADP+
NAD（尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸） 氧化型
+
NAD
NADP（尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸酯）氧化型
第二节 酶的化学组成和活性中心概念 酶：是具有催化功能的蛋白质
人体内酶的种类近千种，虽然作用各异，但本质都 具有特异的选择性和高度催化功能的蛋白质。
1.反应条件十分温和常温（370C） 其特点是： 2.酶的催化反应其反应速度加快108~1022
3.具有高度的特异立体选择性 大多数蛋白质的酶，只能以L－氨基酸作为底物 催化糖代谢的酶，只能以D－构型糖作为底物。
酶的催化作用为什么具有如此特异的选择性？
这与 酶的活性部位的空间结构有关
酶的活性中心—酶的催化作用仅发生于酶分子 的部分区域，这个区域通常称为活性中心。
酶的活性中心，不是一个点，也不是一个面， 而是一种三维结构。
不同的酶其活性部位的空间结构不同，对其作用的底物的空间 构型和构象的要求也不同，所以决定了酶具有高度的选择性。
第二阶段：
葡萄糖、脂肪酸和氨基酸等在细胞里进行进一步降解，
产生两个
碳的乙酰基（ O
O CH3–C–
）通过硫酯键
( CH3–C–S- )
将乙酰基连接到一个大的载体分子—辅酶A上生成
乙酰辅酶A
乙酰辅酶A是糖、脂肪和蛋白质三大营养素在分 解代谢途径中的共同的中间代谢物。
其结构式如下：
乙酰辅酶A
第三阶段：三羧酸循环
谷氨酸
对氨基苯甲酸部分
叶酸
叶酸只有在体内还原成四氢叶酸后，才成为一 种重要的辅酶。
叶酸分子中的碟啶环上的N5与C6之间和C7 与N8之间的两个双键经叶酸还原酶催化还原 转变成的产物一四氢叶酸(FH4)
+
NADP
其氧化型结构时如下：
方便起见，通常将NAD+ 的结构简写成下列形式：
CONH2
+ N
R+ NAD
HH CONH2
¨N
R
简写式
NADH 简写式
不管是氧化型
+
NAD
+
NADP
还是还原型NADH NADPH
均是吡啶环直接参与酶促反应部位，分子中的 其余部分只作为酶蛋白结合时起识别分子的作 用。
性形式为右旋体。
在酶促羧基化反应中，生物素是羧基的传递体，
底物是与生物素分子中的′N-1 位结合
五、 四氢叶酸
叶酸是由6-甲基-2-氨基-4-羟基碟啶、对氨基
苯甲酸和谷氨酸三部分构成。其结构式如下：
8
H2N N1 N
3N
5
N CH2NH
OH
6-甲基-2-氨基-4-羟基碟啶
O
COOH
C NH CHCH2CH2COOH
COOH
CO 草酰乙酸
CH2 COOH
1分子乙酰辅酶A
经三羧酸循环 运转一周 2CO2 + 能量
第四阶段:合成三磷酸腺苷( ATP )
释放的能量用于电子传递链合成三磷酸腺苷 ( ATP )
分解途径中释放的能量均以ATP形式储存。
食物分解的四个阶段以图19-1示之：
三磷酸腺苷( ATP )结构如下：
巯基乙胺
泛酸 辅酶A
辅酶A分子中有一个活泼的巯基（-SH )，能与羧 基以硫酯键结合成酰基辅酶A
辅酶A(HS CoA)
O
R C S CoA 酰基辅酶A
乙酰基辅酶A 参与三羧酸循环的酰基辅
酶A
O 琥珀酰基辅酶A
-S-O-C-
硫酯键断裂
36.9 KJ/mol
O
传递
O
R C S CoA 酰基辅酶A
RC
脂类、糖类和蛋白代谢
第十九章代谢途径中的辅酶
主讲：林连波
第一节 代谢的概述 代谢 通常指在机体细胞里进行的化学反应。
分解代谢 代谢
合成代谢
第一阶段（消化）
分解代谢分为 第二阶段 生成乙酰辅酶A 第三阶段 三羧酸循环 第四阶段 合成三磷酸腺苷(ATP )
第一阶段（又称为消化）
食入的食物如：油脂、淀粉和蛋白质等在胃 里和小肠中分别通过酯键、苷键和肽键的水 解产生脂肪酸、甘油、葡萄糖和氨基酸等。
单纯酶：仅由蛋白质构成的酶
酶按其化学组成
淀粉酶和脂肪酶等都属于单纯酶
结合酶：由蛋白质和非蛋白质组成的酶
蛋白质部分称为酶蛋白质 结合酶
又称为复合酶
非蛋白质部分称为辅助因子
许多代谢反应是在复合酶的催化下进行的
第三节 辅酶的结构和功能
根据—辅助因子与蛋白酶结合的紧密程度
辅酶（与酶蛋白结合松散）
辅助因子
可以用透析或超滤的方法除去
O
脱羧
HOOC—CH2CH—C—COOH
COOH
草酰琥珀酸
O HOOC—C—CH2CH2COOH
α-酮戊二酸
O
HOOC—C—CH2CH2COOH 酶
α-酮戊二酸
脱羧
COOH
CH2 CH2
脱 H2 酶
COOH
COOH
琥珀酸
CH
HC
+ H2O
COOH
延胡索酸
COOH
HO C H
CH2 COOH
苹果酸
脱H2 酶
COOH
C=O + 乙酰辅酶A CH2 COOH
草酰乙酸
OH
HOOCCH2CCH2COOH COOH
柠檬酸
OH
HOOC—CH2—C—CH2COOH COOH
柠檬酸
酶 -H2O
HOOC COOH
C=C
HOOC—顺C乌H2头酸H
酶 +H2O
OH
HOOC—CH2CH—CH COOH COOH
异柠檬酸
氧化酶
+
NAD
的功能：
起作电子接受体作用，例如：三羧酸循环中。
COO- + HO H NAD
CH2 COO-
作用机理：
产物 NADH+H+
COO-
C=O CH2 COO-
二、FAD FAD(是核黄素腺嘌呤二核苷酸) 是许多氢化一脱氢反应的辅酶。它能与酶 蛋白紧密结合，成为酶蛋白的辅基。维生 素B2（核黄素）是FAD的重要组成部分。