生物化学 糖酵解 讲义

定位
TCA过程的反应部位是线粒体。
三羧酸循环（TCA） 三羧酸循环（
反应的基本轮廓（P111,图4-4） 反应特点：
经过一次三羧酸循环，消耗一分子乙酰CoA，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 ATP。
O CH3-C-SCoA
三羧循环总观
CoASH
柠檬酸
①
NADH
草酰乙酸
NAD+
•柠檬酸的 生成阶段
顺乌头酸
苹果酸 异柠檬酸
NAD+
NADH +CO2
Байду номын сангаасH2O
•草酰乙酸 再生阶段
•氧化脱 羧阶段
③
延胡索酸
②
FADH2
α－酮戊二酸
NAD+
NADH +CO2 GTP
琥珀酸 琥珀酰CoA 琥珀酰
FAD
三羧酸循环（TCA） 三羧酸循环（
戊糖磷酸途径（PPP或HMP） 戊糖磷酸途径（
概述
是指从G-6-P脱氢反应开始，经一系列代谢反应生成磷酸戊 糖等中间代谢物，然后再重新进入糖氧化分解代谢途径的一 条旁路代谢途径。
定位
PPP途径的反应部位是细胞质基质。
戊糖磷酸途径（ 戊糖磷酸途径（PPP或HMP）
反应的基本轮廓（P112，图4-5） 1.G-6-P的氧化脱羧阶段。 2.非氧化分子重排，葡萄糖再生阶段。
6 G-6-P + 12NADP+ +7 H2O → 5 G-6-P + 6CO2 + 12NADPH +12H++H3PO4 H
戊糖磷酸途径（ 戊糖磷酸途径（PPP或HMP）
产能机理 从能量角度来看，无底物水平的磷酸化，所具有的两步氧化反应中，各 产生1分子NADPH + H+,当经这系统产生6分子二氧化碳时，相当于1分 子葡萄糖在这一系统中被氧化时，随之形成12分子NADPH + H+,而所形 成的NADPH进入呼吸链中可通过两种方式：一种是将其中的H交给泛醌， 从泛醌到氧的电子传递只产生2ATP，所以按这种方式传递生成2×12个 ATP，即24个ATP.另一种方式是NADPH 把H先给NAD+使其还原成 NADH，再进入呼吸链，这样就生成了3×12=36个ATP。如果减去葡萄 糖磷酸化时所消费的一个ATP，实际为35个ATP。与EMP、TCAC途径 相比较，就形成的ATP数量来说（能量利用率），虽然差些，当总的看 来，相差不是太大（一个是35个，一个是38个），也就是说从能量利用 率上来说，HMP途径几乎与EMP-TCAC途径同样有效。但是，实际上电 子传递链上细胞色素系统接受NADPH上的氢的能力很低，因此说HMP 途径产生了3NADPH，而不是ATP，NADPH主要是作为还原剂，用于还 原性的生物合成中
生理意义
1. EMP途径不产生二氧化碳，而当丙酮酸进入TCA氧化 脱羧时，才能产生，所以说TCA途径中的一系列脱羧反应 是呼吸作用释放二氧化碳的主要源泉。 2. 生成ATP、NADH和FADH2，NADH和FADH2通过氧化 磷酸化生成大量ATP，为植物生命活动提供足够的能量。 3.是糖、蛋白质、脂肪及其他过程的共同代谢过程，联系 三大代谢。 4.循环中产生的中间产物可以合成许多重要物质。
戊糖磷酸途径（ 戊糖磷酸途径（PPP或HMP）
生理意义
1.为物质的合成提供还原剂。参与脂肪和固醇的生物合成等。 2.为物质合成提供原料。如Ru5P和R5P是合成核苷酸的原料。E4P和 EMP中的PEP可合成莽草酸，经莽草酸途径可合成芳香族氨基酸，还可 合成与植物生长、抗病性有关的生长素、木质素、绿原酸、咖啡酸等。 同时提高了植物的抗病能力。 3.该途径分子重组阶段形成的丙糖、丁糖、戊糖、己糖和庚糖的磷酸酯 及酶类与卡尔文循环的中间产物和酶相同，因而戊糖磷酸途径和光合作 用可以联系起来。
生理意义： （1）生成少量ATP，同时生成了还原力NADH，NADH可在线 粒体中被氧化生成ATP。 （2）转变为丙酮酸过程中产生一些中间产物，可参与其他代 谢。 （3）生成的丙酮酸可进一步氧化产生ATP。
三羧酸循环（TCA） 三羧酸循环（
概述
有氧条件下，糖酵解最终产物丙酮酸进入线粒体，形成乙酰 CoA并和草酰乙酸缩合生成含三个羧基的柠檬酸，反复的进 行脱氢脱羧，又生成草酰乙酸，再重复循环反应的过程。
EMP.TCA.PPP途径在细胞中的定位
及其生理意义
♦丙酮酸氧化 ♦三羧酸循环 ♦氧化磷酸化
♦磷酸戊糖途径 ♦糖酵解
糖酵解（EMP） 糖酵解（
定位
如何定位一个生化反应？ 如何定位一个生化反应？
糖酵解过程中所需的酶类都存在于MIT外的细胞质内，由 MIT 此可以确定糖酵解过程是在细胞质中进行。
糖酵解（EMP） 糖酵解（
反应历程
糖酵解始于糖的活化（磷酸化），终于丙酮酸的形成。同时 放能，将糖分子中的部分化学能转变到ATP中。 EMP各步反应的基本轮廓（P109，图4-3）
糖酵解（ 糖酵解（EMP）
（1）葡萄糖的活化与异构化。 （2）己糖裂解为磷酸丙糖。 （3）甘油醛—3—磷酸的脱氢氧化 （4）贮能
糖酵解（ 糖酵解（EMP）
戊糖磷酸途径（ 戊糖磷酸途径（PPP或HMP）
4. .PPP在许多植物中普遍存在，特别是在植物感病、受伤、干旱时，该 途径可占全部呼吸的50%以上。由于该途径和EMP-TCAC途径的酶系统 不同，因此当EMP-TCAC途径受阻时，PPP则可替代正常的有氧呼吸。 在糖的有氧降解中，EMP-TCAC途径与PPP所占的比例，随植物的种类、 器官、年龄和环境而发生变化，这也体现了植物呼吸代谢的多样性。 5. 根据报道，呼吸途径与植物的器官脱落有密切关系。在器官脱落方面 的研究中，人们早就知道，吲哚乙酸能推迟器官脱落，乙烯则是促脱落 剂。而HMP途径与吲哚乙酸的形成有关，因为它的中间产物可以进一步 转化形成色氨酸，而色氨酸是合成吲哚乙酸的前体。我们可以推论，植 物体中，当HMP途径占优势时，可能会推迟器官的脱落。