生物奧賽細(xì)胞代謝ppt課件

1、 第四章第四章 細(xì)胞代謝細(xì)胞代謝 機(jī)體的生存需求能量，機(jī)體內(nèi)主要提供能量的物質(zhì)是ATP。 ATP的構(gòu)成主要經(jīng)過(guò)兩條途徑： 一條是由葡萄糖徹底氧化為CO2和水，從中釋放出大量的自在能構(gòu)成36分子ATP。 另外一條是在沒(méi)有氧分子參與的條件下，即無(wú)氧條件下，由葡萄糖降解為丙酮酸，并在此過(guò)程中產(chǎn)生2分子ATP。 第一節(jié)第一節(jié) 能與細(xì)能與細(xì)胞胞腺苷腺苷三磷酸腺苷三磷酸腺苷 ATP的構(gòu)造簡(jiǎn)式為的構(gòu)造簡(jiǎn)式為AP P P普通化普通化學(xué)鍵學(xué)鍵 高能高能磷酸鍵磷酸鍵lATP即三磷酸腺苷，是各種活細(xì)胞內(nèi)普遍存即三磷酸腺苷，是各種活細(xì)胞內(nèi)普遍存在的一種高能磷酸化合物。在的一種高能磷酸化合物。APPPPiAPP能量能量

2、ATP ADP+Pi+能量酶A-PPP A-PP+Pi + 能量能量 酶酶酶酶請(qǐng)問(wèn)：這是不是可逆反響？請(qǐng)問(wèn)：這是不是可逆反響？不是不是ADP酶酶能量PiPi能量ATP與與ADP的轉(zhuǎn)化關(guān)系的轉(zhuǎn)化關(guān)系物質(zhì)可逆能量不可逆物質(zhì)可逆能量不可逆ATP釋放的能量轉(zhuǎn)化成其它能量的方式主要有：釋放的能量轉(zhuǎn)化成其它能量的方式主要有： 1.機(jī)械能機(jī)械能 2.電電 能能 3.浸透能浸透能 4.光光 能能 5.熱熱 能能 H | HOOCCNH2 | H H |HOOCCNH2 | H一、酶及其特點(diǎn)一、酶及其特點(diǎn) 酶：活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的一類有機(jī)物。酶：活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的一類有機(jī)物。 化學(xué)特點(diǎn)：絕大多數(shù)是

3、蛋白質(zhì)，少數(shù)為化學(xué)特點(diǎn)：絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)為RNA。 作用特點(diǎn)：高效性，專注性，條件溫暖性作用特點(diǎn)：高效性，專注性，條件溫暖性 第二節(jié)第二節(jié) 酶酶1. 中間產(chǎn)物實(shí)際 酶與底物構(gòu)成中間產(chǎn)物，經(jīng)酶與底物構(gòu)成中間產(chǎn)物，經(jīng)過(guò)降低反響的活化能來(lái)加快反響過(guò)降低反響的活化能來(lái)加快反響速度，酶促反響要比非催化反響速度，酶促反響要比非催化反響多閱歷幾個(gè)步驟。多閱歷幾個(gè)步驟。 E + S - ES - P + S E：酶：酶 S：底物：底物 P：產(chǎn)物：產(chǎn)物二、酶的作用機(jī)理二、酶的作用機(jī)理2. 活性中心思論 酶分子上直接參與反響的氨基酸殘基或側(cè)酶分子上直接參與反響的氨基酸殘基或側(cè)鏈基團(tuán)組成的活性空間構(gòu)造稱酶的活

4、性中心，鏈基團(tuán)組成的活性空間構(gòu)造稱酶的活性中心，分催化基團(tuán)和結(jié)合基團(tuán)兩部分。分催化基團(tuán)和結(jié)合基團(tuán)兩部分。前者決議酶的催化能前者決議酶的催化能力高效性，后者力高效性，后者決議酶與哪些底物結(jié)決議酶與哪些底物結(jié)合專注性?；钚院蠈Ｗ⑿??；钚灾行耐饩S持構(gòu)成活性中心外維持構(gòu)成活性中心構(gòu)象的一些基團(tuán)，中心構(gòu)象的一些基團(tuán)，稱為非活性中心。稱為非活性中心。3. 酶的催化機(jī)理 酶是經(jīng)過(guò)與底物構(gòu)成中間產(chǎn)物，降低反響的活酶是經(jīng)過(guò)與底物構(gòu)成中間產(chǎn)物，降低反響的活化能來(lái)加速化學(xué)反響速度的。酶分子中存在有活性化能來(lái)加速化學(xué)反響速度的。酶分子中存在有活性中心，活性中心由催化基團(tuán)和結(jié)合基團(tuán)組成。在酶中心，活性中心由催化基團(tuán)和結(jié)

5、合基團(tuán)組成。在酶與底物分子相互接近的過(guò)程中，底物分子誘導(dǎo)酶與底物分子相互接近的過(guò)程中，底物分子誘導(dǎo)酶的活性中心構(gòu)造發(fā)生利于與底物結(jié)的活性中心構(gòu)造發(fā)生利于與底物結(jié)合的變化。酶與底物接觸，酶分子合的變化。酶與底物接觸，酶分子經(jīng)過(guò)結(jié)合基團(tuán)與底物分子互補(bǔ)契合，經(jīng)過(guò)結(jié)合基團(tuán)與底物分子互補(bǔ)契合，催化基團(tuán)催化底物分子中鍵斷裂或催化基團(tuán)催化底物分子中鍵斷裂或構(gòu)成新的化學(xué)鍵，底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物，構(gòu)成新的化學(xué)鍵，底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物，產(chǎn)物由酶分子上零落下來(lái)，酶又恢產(chǎn)物由酶分子上零落下來(lái)，酶又恢復(fù)到原來(lái)構(gòu)象。復(fù)到原來(lái)構(gòu)象。 三、酶促反響的影響要素三、酶促反響的影響要素2. 酶的濃度酶的濃度3. 溫 度tT時(shí)，時(shí)，V 隨隨 t

6、 的升高而添加。的升高而添加。T為最適溫度為最適溫度 tT時(shí)，時(shí)，VVmax。 tT時(shí)，時(shí)，V 隨隨 t 的升高而減小。的升高而減小。高溫條件下，酶蛋白空間構(gòu)造被破壞易變性，導(dǎo)致失活。高溫條件下，酶蛋白空間構(gòu)造被破壞易變性，導(dǎo)致失活。Q10溫度系數(shù)：溫度溫度系數(shù)：溫度每提高每提高10所添加的反響速所添加的反響速率的倍數(shù)。率的倍數(shù)。4. pH 值 pH值影響酶分子構(gòu)象改動(dòng)，酶均有其各自不同值影響酶分子構(gòu)象改動(dòng)，酶均有其各自不同的最適的最適pH值范圍。在最適值范圍。在最適pH值范圍內(nèi)，反響速度值范圍內(nèi)，反響速度最大。在過(guò)酸和過(guò)堿的條件下，酶活性完全喪失。最大。在過(guò)酸和過(guò)堿的條件下，酶活性完全喪失。

7、5. 激活劑激活劑：能提高酶活性的物質(zhì)。激活劑：能提高酶活性的物質(zhì)。 無(wú)機(jī)離子：無(wú)機(jī)離子：Na K Mg2 Ca2 Zn2 Fe 2 Cl- 有機(jī)分子：抗壞血酸有機(jī)分子：抗壞血酸Vc，半胱氨酸，半胱氨酸， 亞硫酸鈉，谷胱甘肽。亞硫酸鈉，谷胱甘肽。6. 抑制劑抑制劑：能使酶活性下降或喪失的物質(zhì)。抑制劑：能使酶活性下降或喪失的物質(zhì)。 無(wú)機(jī)離子：無(wú)機(jī)離子：Ag，Hg2，Pb2。 化學(xué)物質(zhì)：化學(xué)物質(zhì)：CO，H2S，氰化物，砷化物砒，氰化物，砷化物砒 霜，氟化物，有機(jī)磷。霜，氟化物，有機(jī)磷。類型類型1-非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑：它與酶分子結(jié)合的部非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑：它與酶分子結(jié)合的部位不是活性部位，但它的結(jié)合卻使酶分

8、子的外形發(fā)位不是活性部位，但它的結(jié)合卻使酶分子的外形發(fā)生了變化，使得活性部位不適于接納底物分子。生了變化，使得活性部位不適于接納底物分子。類型類型2-競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑：與酶的底物類似的化學(xué)競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑：與酶的底物類似的化學(xué)物，與底物分子競(jìng)爭(zhēng)酶的活性部位，使得底物分子物，與底物分子競(jìng)爭(zhēng)酶的活性部位，使得底物分子不能發(fā)生反響?？赡娴牟荒馨l(fā)生反響?？赡娴?細(xì)胞呼吸是一切生物都具有的一項(xiàng)重要的生命活動(dòng)。其本質(zhì)是氧化分解有機(jī)物，最終生成二氧化碳或其他產(chǎn)物，并且釋放能量產(chǎn)生ATP的總過(guò)程。有氧呼吸 無(wú)氧呼吸 細(xì)胞呼吸的類型 第三節(jié)第三節(jié) 細(xì)胞呼吸細(xì)胞呼吸場(chǎng)所場(chǎng)所先在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)內(nèi)，后在線粒體內(nèi)先在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)內(nèi)，

9、后在線粒體內(nèi) 概念概念指生物細(xì)胞在氧氣的作用下，指生物細(xì)胞在氧氣的作用下，經(jīng)過(guò)酶的催化作用把糖類等有機(jī)物徹底經(jīng)過(guò)酶的催化作用把糖類等有機(jī)物徹底氧化分解，產(chǎn)生出氧化分解，產(chǎn)生出CO2和水，同時(shí)釋放和水，同時(shí)釋放出大量能量的過(guò)程。出大量能量的過(guò)程?？偡错懯剑嚎偡错懯剑?C6H12O6 + 6H2O + 6O2 6CO2 + 12H2O + 能量能量2870kJ 酶酶分子葡萄糖分子葡萄糖2分子丙酮酸分子丙酮酸6分子分子CO22ATP少量少量2ATP少量少量HH12分子分子H2O6分子分子O26H2O34ATP大量大量酶酶酶酶第一階段第一階段第二階段第二階段第三階段第三階段 場(chǎng)所場(chǎng)所 反應(yīng)物反應(yīng)物 產(chǎn)

10、物產(chǎn)物 能量能量第一階段第一階段細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸【H】少少第二階段第二階段線粒體線粒體丙酮酸丙酮酸H2O CO2【H】少少第三階段第三階段線粒體線粒體【H】H2OH2O多多概念概念指在無(wú)氧條件下，經(jīng)過(guò)酶的催指在無(wú)氧條件下，經(jīng)過(guò)酶的催化作用，生物細(xì)胞把糖類等有機(jī)化作用，生物細(xì)胞把糖類等有機(jī)物分解成為不徹底的氧化產(chǎn)物，物分解成為不徹底的氧化產(chǎn)物，同時(shí)釋放出少量能量的過(guò)程。同時(shí)釋放出少量能量的過(guò)程。 場(chǎng)所場(chǎng)所一直在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)內(nèi)進(jìn)展一直在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)內(nèi)進(jìn)展總反響式總反響式 C6H12O6 2C2H5OH酒精酒精+2CO2+能量能量 C6H12O6 2C3H6O3 乳酸能量乳

11、酸能量 酶酶 無(wú)氧呼吸比有氧呼吸釋放出的能量要少得多，未釋無(wú)氧呼吸比有氧呼吸釋放出的能量要少得多，未釋放的能量?jī)?chǔ)存在酒精或乳酸等不徹底的氧化產(chǎn)物中，酒放的能量?jī)?chǔ)存在酒精或乳酸等不徹底的氧化產(chǎn)物中，酒精能熄滅，闡明酒精中還儲(chǔ)存有大量的能量。精能熄滅，闡明酒精中還儲(chǔ)存有大量的能量。 C6H12O6 2丙酮酸丙酮酸酶酶2C2H5OH+2CO2+能量能量酶酶2C3H6O3 能量能量第一階段第一階段第二階段第二階段均在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中完成均在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中完成無(wú)氧呼吸的過(guò)程無(wú)氧呼吸的過(guò)程 闡明：微生物的無(wú)氧呼吸又稱為發(fā)酵闡明：微生物的無(wú)氧呼吸又稱為發(fā)酵產(chǎn)生酒精的無(wú)氧呼吸常見(jiàn)的例子有：產(chǎn)生酒精的無(wú)氧呼吸常見(jiàn)的例

12、子有： 某些水果如蘋果及某些植物的根在缺某些水果如蘋果及某些植物的根在缺氧時(shí)氧時(shí) 酵母菌在缺氧時(shí)酵母菌在缺氧時(shí) 產(chǎn)生乳酸的無(wú)氧呼吸常見(jiàn)的例子有：產(chǎn)生乳酸的無(wú)氧呼吸常見(jiàn)的例子有： 馬鈴薯塊莖、甜菜塊根和玉米胚在無(wú)氧時(shí)馬鈴薯塊莖、甜菜塊根和玉米胚在無(wú)氧時(shí) 動(dòng)物的肌肉細(xì)胞在缺氧時(shí)動(dòng)物的肌肉細(xì)胞在缺氧時(shí) 乳酸菌在無(wú)氧時(shí)乳酸菌在無(wú)氧時(shí)有氧呼吸有氧呼吸 無(wú)氧呼吸無(wú)氧呼吸 區(qū)別區(qū)別 主要在線粒體中進(jìn)行主要在線粒體中進(jìn)行 在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行 需要氧氣參與需要氧氣參與 不需要氧氣參與不需要氧氣參與 分解有機(jī)物徹底分解有機(jī)物徹底CO2 H2O 分解有機(jī)物不徹底分解有機(jī)物不徹底CO2 酒精酒精 乳

13、酸乳酸 釋放大量能量釋放大量能量 釋放少量能量釋放少量能量 聯(lián)系聯(lián)系 第一階段（從葡萄糖到丙酮酸）的過(guò)第一階段（從葡萄糖到丙酮酸）的過(guò)程和場(chǎng)所（細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)）完全相同；有酶程和場(chǎng)所（細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)）完全相同；有酶參與；都產(chǎn)生能量。參與；都產(chǎn)生能量。 為生物體的生命活動(dòng)提供能量。為生物體的生命活動(dòng)提供能量。 為體內(nèi)其他化合物的合成提供原料。為體內(nèi)其他化合物的合成提供原料。丙酮酸葡萄糖“糖酵解不需氧有氧情況無(wú)氧情況“三羧酸循環(huán) CO2 + H2O“乳酸發(fā)酵、“酒精發(fā)酵乳酸或酒精1、糖酵解的概念、糖酵解的概念 糖酵解作用：在無(wú)氧條件下，葡萄糖進(jìn)展糖酵解作用：在無(wú)氧條件下，葡萄糖進(jìn)展分解構(gòu)成分解構(gòu)成2分子的

14、丙酮酸并提供能量。這一分子的丙酮酸并提供能量。這一過(guò)程稱為糖酵解作用。是一切有機(jī)體中普過(guò)程稱為糖酵解作用。是一切有機(jī)體中普遍存在的葡萄糖降解途徑，也是葡萄糖分遍存在的葡萄糖降解途徑，也是葡萄糖分解代謝所閱歷的共同途徑。也稱為解代謝所閱歷的共同途徑。也稱為EMP途途徑。徑。糖酵解是在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)展。不論有氧還是糖酵解是在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)展。不論有氧還是無(wú)氧條件均能發(fā)生。無(wú)氧條件均能發(fā)生。 10 10個(gè)酶催化的個(gè)酶催化的1111步反響步反響第一階段：第一階段： 磷酸已糖的生成磷酸已糖的生成( (活化活化) )四四 個(gè)個(gè) 階階 段段第二階段：第二階段： 磷酸丙糖的生成磷酸丙糖的生成( (裂解裂解) )第三階

15、段：第三階段： 3- 3-磷酸甘油醛轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿岣视腿┺D(zhuǎn)變?yōu)?-2-磷酸磷酸 甘油酸甘油酸 第四階段：第四階段： 由由2-2-磷酸甘油酸生成丙酮酸磷酸甘油酸生成丙酮酸二、糖酵解過(guò)程二、糖酵解過(guò)程 (G)HCCCCCCH2OHOHOHOHHHOHHOH 已糖激酶已糖激酶ATPADPMg2+(G-6-PHCCCCCCH2OHOHOHOHHHOHHOHOHO-OHOP 葡萄糖磷酸化生成葡萄糖磷酸化生成 6- 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖糖酵解過(guò)程糖酵解過(guò)程1已糖激酶(hexokinase) 激酶：可以在ATP和任何一種底物之間起催化作用，轉(zhuǎn)移磷酸基團(tuán)的一類酶。 已糖激酶：是催化從ATP轉(zhuǎn)移磷酸基團(tuán)至各種六

16、碳糖G、F上去的酶。 激酶都需離子要Mg2+作為輔助因子 (F-6-POHCH2CCCCCH2OOOHHHOHHOHPOOHOH糖酵解過(guò)程糖酵解過(guò)程1 磷酸葡萄糖異構(gòu)酶磷酸葡萄糖異構(gòu)酶(G-6-PHCCCCCCH2OOHOHOHHHOHHOHPOOHOH糖酵解過(guò)程糖酵解過(guò)程1(F-1,6-2PO-CH2CCCCCH2OOOHHHOHHOHPOOHOHO-POOHOH 磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶 PFKPFKATPADPMg2+ (F-6-POHCH2CCCCCH2OOOHHHOHHOHPOOHOH磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮OHCH2COCH2OPOOHOH3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛O HHOCC

17、HCH2OPOOHO H (F-1,6-2PCCCCCH2OOOHHHOHHOHCH2OPOOHOHPOOHOH 醛縮酶醛縮酶+ +糖酵解過(guò)程糖酵解過(guò)程2糖酵解過(guò)程糖酵解過(guò)程2磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮(dihydroxyacetone phosphate)OHCH2COCH2OPOOHOHOHHOCCHCH2OPOOHOH3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛(glyceraldehyde 3-phosphate)(glyceraldehyde 3-phosphate)磷酸丙糖異構(gòu)酶磷酸丙糖異構(gòu)酶1,6-1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖 2 2 3- 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 上述的上述的5步反響完成了糖酵

18、解的預(yù)備階步反響完成了糖酵解的預(yù)備階段。酵解的預(yù)備階段包括兩個(gè)磷酸化步驟段。酵解的預(yù)備階段包括兩個(gè)磷酸化步驟由六碳糖裂解為兩分子三碳糖，最后都轉(zhuǎn)由六碳糖裂解為兩分子三碳糖，最后都轉(zhuǎn)變?yōu)樽優(yōu)?-磷酸甘油醛。磷酸甘油醛。 在預(yù)備階段中，并沒(méi)有從中獲得任何能在預(yù)備階段中，并沒(méi)有從中獲得任何能量，與此相反，卻耗費(fèi)了兩個(gè)量，與此相反，卻耗費(fèi)了兩個(gè)ATP分子。分子。 以下的以下的5步反響包括氧化步反響包括氧化復(fù)原反響、復(fù)原反響、磷酸化反響。這些反響正是從磷酸化反響。這些反響正是從3-磷酸甘油磷酸甘油醛提取能量構(gòu)成醛提取能量構(gòu)成ATP分子。分子。OHO-OCCHCH2OPOOHOH1,3-1,3-二磷酸甘油

19、酸二磷酸甘油酸(1,3-(1,3-diphosphoglyceradiphosphoglycerate)te)糖酵解過(guò)程糖酵解過(guò)程33-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛(glyceraldehyde 3-phosphate)(glyceraldehyde 3-phosphate)OHHOCCHCH2OPOOHOH3-磷酸甘油醛脫氫酶磷酸甘油醛脫氫酶糖酵解糖酵解中獨(dú)一的中獨(dú)一的脫氫反響脫氫反響+ NADH+H+NAD+HPO4 2-OPO 3 2-糖酵解過(guò)程糖酵解過(guò)程33-磷酸甘油酸激酶磷酸甘油酸激酶HOHOOCCHCH2OPOOHOH 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸(3-phosphoglycerate)這

20、是糖酵解這是糖酵解中第一次中第一次底物程度底物程度磷酸化反響磷酸化反響OHO-OCCHCH2OPOOHOH1,3-1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸(1,3-(1,3-diphosphoglyceradiphosphoglycerate)te)OPO 3 2-ADPATPMg2+底物磷酸化：這由曾經(jīng)構(gòu)成的高能磷酸鍵與底物磷酸化：這由曾經(jīng)構(gòu)成的高能磷酸鍵與ADPADP合成合成ATPATP的磷酸化類型稱為底物磷酸的磷酸化類型稱為底物磷酸化?；?其中其中ATPATP的構(gòu)成直接與一個(gè)代謝中間物的構(gòu)成直接與一個(gè)代謝中間物1,3-1,3-二磷酸甘油酸上的磷酸基團(tuán)的轉(zhuǎn)移二磷酸甘油酸上的磷酸基團(tuán)的轉(zhuǎn)移相偶聯(lián)相

21、偶聯(lián) 這一步反響是糖酵解過(guò)程的第這一步反響是糖酵解過(guò)程的第7步反響，也步反響，也是糖酵解過(guò)程開(kāi)場(chǎng)收獲的階段。在此過(guò)程中是糖酵解過(guò)程開(kāi)場(chǎng)收獲的階段。在此過(guò)程中產(chǎn)生了第一個(gè)產(chǎn)生了第一個(gè)ATP。3-3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸(3phosphoglyc(3phosphoglycerate)erate)HOHOOCCHCH2OPOOHOH糖酵解過(guò)程糖酵解過(guò)程3磷酸甘油酸變位酶磷酸甘油酸變位酶 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸(2-phosphoglycerate)OHHO-OOCCHCH2O-POOHOH 磷酸烯醇式磷酸烯醇式 丙酮酸丙酮酸PEPO-HOOCCCH2P+OOHOH2-2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸HOH

22、HOOOCCCH2POOHOH糖酵解過(guò)程糖酵解過(guò)程4烯醇化酶烯醇化酶(Mg2+/Mn2+ )H2O氟化物能與Mg2+絡(luò)合而抑制此酶活性ADPATPMg2+, K+磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸O-HOOCCCH2P+OOHOH丙酮酸激酶丙酮酸激酶(PK ) 烯醇式丙酮酸烯醇式丙酮酸COOHOHCH2C也是第二次底物程度磷酸化反響也是第二次底物程度磷酸化反響糖酵解過(guò)程糖酵解過(guò)程4糖酵解過(guò)程糖酵解過(guò)程4ATPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 丙酮酸丙酮酸ADPADP丙酮酸激酶丙酮酸激酶烯醇式丙酮酸烯醇式丙酮酸(enolpyruvate)OHCH2CCOOH自發(fā)進(jìn)展自發(fā)進(jìn)展 丙酮酸丙酮酸(p

23、yruvate)CH3OCCOOHE1:己糖激酶己糖激酶 E2: 6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1 E3: 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 NAD+ 乳乳 酸酸 糖酵解的代謝途徑GluG-6-PF-6-PF-1, 6-2PATP ADP ATPADP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 丙丙 酮酮 酸酸 磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 NAD+ NADH+H+ ADP ATP ADP ATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 E2E1E3NADH+H+ 2 1葡葡 萄萄 糖糖 6- 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 6 - 6 - 磷酸果糖磷酸果

24、糖 1,6- 1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖1,3-1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 3- 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 丙丙 酮酮 酸酸 -1 反反 應(yīng)應(yīng) ATP ATP -1-12 1 葡萄糖葡萄糖+2Pi+2ADP+2NAD+ 2丙酮酸丙酮酸+2ATP+2NADH+2H+ +2H2O三、糖酵解中產(chǎn)生的能三、糖酵解中產(chǎn)生的能量量四、糖酵解意義四、糖酵解意義1、主要在于它可在無(wú)氧條件下迅速提供少量的、主要在于它可在無(wú)氧條件下迅速提供少量的能量以應(yīng)急能量以應(yīng)急.如如:肌肉收縮、人到高原。肌肉收縮、人到高原。2、是某些細(xì)胞在不缺氧條件下的能量來(lái)源。、是某些細(xì)胞在不缺氧條

25、件下的能量來(lái)源。3、是糖的有氧氧化的前過(guò)程，亦是糖異生作用、是糖的有氧氧化的前過(guò)程，亦是糖異生作用大部分逆過(guò)程大部分逆過(guò)程.非糖物質(zhì)可以逆著糖酵解的途徑非糖物質(zhì)可以逆著糖酵解的途徑異生成糖異生成糖,但必需繞過(guò)不可逆反響。但必需繞過(guò)不可逆反響。5、糖酵解也是糖、脂肪和氨基酸代謝相聯(lián)絡(luò)的、糖酵解也是糖、脂肪和氨基酸代謝相聯(lián)絡(luò)的途徑途徑.其中間產(chǎn)物是許多重要物質(zhì)合成的原料。其中間產(chǎn)物是許多重要物質(zhì)合成的原料。6、假設(shè)糖酵解過(guò)度，可因乳酸生成過(guò)多而導(dǎo)致、假設(shè)糖酵解過(guò)度，可因乳酸生成過(guò)多而導(dǎo)致乳酸中毒。乳酸中毒。1 1、酵母在無(wú)氧條件下將丙酮酸轉(zhuǎn)化為乙醇和、酵母在無(wú)氧條件下將丙酮酸轉(zhuǎn)化為乙醇和CO2CO

26、2。(l)(l)丙酮酸脫羧丙酮酸脫羧五、丙酮酸的去路五、丙酮酸的去路葡萄糖進(jìn)展乙醇發(fā)酵的總反響式為：葡萄糖進(jìn)展乙醇發(fā)酵的總反響式為：葡萄糖葡萄糖 + 2Pi + 2ADP 2乙醇乙醇 + 2CO2 + 2ATPCH3COCOOH CH3CHO + CO2丙酮酸丙酮酸 乙醛乙醛丙酮酸脫羧酶丙酮酸脫羧酶TPPCH3CHO + NADH + H+ 乙醛乙醛 CH3CH2OH + NAD+ 乙醇乙醇 乙醇脫氫酶乙醇脫氫酶Zn+(2)乙醛被復(fù)原為乙醇乙醛被復(fù)原為乙醇丙酮酸丙酮酸(pyruvate)OCH3COOHC3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛OHHOCCHCH2OPOOHOH3-磷酸甘油醛脫氫酶磷酸甘油

27、醛脫氫酶Pi 乳酸乳酸(lactate)HHOCH3COOHC乳酸脫氫酶乳酸脫氫酶NADH+H+NAD +OHO-OCCHCH2OPOOHOH1,3-1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸OPO 3 23 3、在有氧條件下，丙酮酸進(jìn)入線粒體、在有氧條件下，丙酮酸進(jìn)入線粒體生成乙酰生成乙酰CoACoA，參與，參與TCATCA循環(huán)檸檬循環(huán)檸檬酸循環(huán)，被徹底氧化成酸循環(huán)，被徹底氧化成C2OC2O和和H2OH2O。丙酮酸丙酮酸+NAD+ +CoA +NAD+ +CoA 乙酰乙酰CoA+CO2+NADH+H+CoA+CO2+NADH+H+4、轉(zhuǎn)化為脂肪酸或酮體。當(dāng)細(xì)胞ATP程度較高時(shí)，檸檬酸循環(huán)的速率下降，乙

28、酰CoA開(kāi)場(chǎng)積累，可用作脂肪的合成或酮體的合成。 三羧酸循環(huán)的概念三羧酸循環(huán)的概念 概念：在有氧的情況下，葡萄糖酵概念：在有氧的情況下，葡萄糖酵解產(chǎn)生的丙酮酸氧化脫羧構(gòu)成乙酰解產(chǎn)生的丙酮酸氧化脫羧構(gòu)成乙酰CoACoA。乙酰。乙酰CoACoA經(jīng)一系列氧化、脫羧，經(jīng)一系列氧化、脫羧，最終生成最終生成C2OC2O和和H2OH2O并產(chǎn)生能量的過(guò)并產(chǎn)生能量的過(guò)程程. . 由于在循環(huán)的一系列反響中由于在循環(huán)的一系列反響中, ,關(guān)關(guān)鍵的化合物是檸檬酸鍵的化合物是檸檬酸, ,所以稱為檸檬所以稱為檸檬酸循環(huán)酸循環(huán), ,又由于它有三個(gè)羧基又由于它有三個(gè)羧基, ,所以所以亦稱為三羧酸循環(huán)亦稱為三羧酸循環(huán), , 簡(jiǎn)稱

29、簡(jiǎn)稱TCATCA循環(huán)。循環(huán)。由于它是由由于它是由H.A.KrebsH.A.Krebs德國(guó)正式德國(guó)正式提出的，所以又稱提出的，所以又稱KrebsKrebs循環(huán)。循環(huán)。 三羧酸循環(huán)在線粒體基質(zhì)中進(jìn)展的。丙三羧酸循環(huán)在線粒體基質(zhì)中進(jìn)展的。丙酮酸經(jīng)過(guò)檸檬酸循環(huán)進(jìn)展脫羧和脫氫反響酮酸經(jīng)過(guò)檸檬酸循環(huán)進(jìn)展脫羧和脫氫反響; ;羧基構(gòu)成羧基構(gòu)成CO2,CO2,氫原子那么隨著載體氫原子那么隨著載體(NAD+(NAD+、FADFAD進(jìn)入電子傳送鏈經(jīng)過(guò)氧化磷酸化作用，進(jìn)入電子傳送鏈經(jīng)過(guò)氧化磷酸化作用，構(gòu)成水分子并將釋放出的能量合成構(gòu)成水分子并將釋放出的能量合成ATPATP。 有氧氧化是糖氧化的有氧氧化是糖氧化的主要方

30、式，絕大多數(shù)組主要方式，絕大多數(shù)組織細(xì)胞都經(jīng)過(guò)有氧氧化織細(xì)胞都經(jīng)過(guò)有氧氧化獲得能量。獲得能量。黃素腺嘌呤二核苷酸黃素腺嘌呤二核苷酸FAD 糖的有氧氧化代謝途糖的有氧氧化代謝途徑可分為：葡萄糖酵解、徑可分為：葡萄糖酵解、丙酮酸氧化脫羧和三羧丙酮酸氧化脫羧和三羧酸循環(huán)三個(gè)階段。酸循環(huán)三個(gè)階段。TAC循環(huán)循環(huán) GGn 丙酮酸丙酮酸 乙酰乙酰CoA CO2 NADH+H+ FADH2H2O O ATP ADP 細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)基質(zhì) 線粒體線粒體 NAD+ NADH+H+ OCH3CCOOH丙酮酸丙酮酸CH3COSCoA乙酰乙酰CoACoA+ CoA-SH輔酶輔酶A A+ C O2丙酮酸脫氫酶系丙酮酸丙

31、酮酸+ CoA-SH+ NAD+ 乙酰乙酰CoA + C O2 + NADH+H+ 多酶復(fù)合體：是催化功能上有聯(lián)絡(luò)的幾種酶經(jīng)過(guò)非多酶復(fù)合體：是催化功能上有聯(lián)絡(luò)的幾種酶經(jīng)過(guò)非共價(jià)鍵銜接彼此嵌合構(gòu)成的復(fù)合體。其中每一個(gè)酶都共價(jià)鍵銜接彼此嵌合構(gòu)成的復(fù)合體。其中每一個(gè)酶都有其特定的催化功能，都有其催化活性必需的輔酶。有其特定的催化功能，都有其催化活性必需的輔酶。y 反響過(guò)程y 反響特點(diǎn)y 意 義TCA循環(huán)循環(huán)檸檬酸合成酶檸檬酸合成酶草酰乙酸草酰乙酸OCOOHCCH2COOHCH3COSCoA乙酰輔酶乙酰輔酶A ACOOHCH2OHCOOHCCH2COOH檸檬酸檸檬酸(citrate)(citrate)

32、HSCoA乙酰CoA+草酰乙酸 檸檬酸 + CoA-SH關(guān)鍵酶關(guān)鍵酶H2O異檸檬酸異檸檬酸HOHCOOHCOOHCH2CCOOHCHH2O檸檬酸檸檬酸HOHCOOHCOOHCH2CCOOHCH順烏頭酸順烏頭酸COOHCOOHCH2CCOOHCH檸檬酸檸檬酸 異檸檬酸異檸檬酸TCA循環(huán)循環(huán)順烏頭酸酶順烏頭酸酶CO2NAD+HHOCOOHCOOHCH2CHCOOHC異檸檬酸異檸檬酸-酮戊二酸酮戊二酸OCOOHCH2CH2COOHC草酰琥珀酸草酰琥珀酸OCOOHCOOHCH2CHCOOHCNADH+H+異檸檬酸脫氫酶異檸檬酸脫氫酶異檸檬酸異檸檬酸+NAD+ -酮戊二酸酮戊二酸 +CO2+NADH+H

33、+關(guān)鍵酶關(guān)鍵酶TCA循環(huán)循環(huán)CO2 -酮戊二酸脫氫酶系酮戊二酸脫氫酶系HSCoA NAD+NADH+H+OCOOHCH2CH2SCoAC琥珀酰琥珀酰CoAOCOOHCH2CH2COOHC-酮戊二酸酮戊二酸-酮戊二酸酮戊二酸 + CoA-SH+ NAD+ 琥珀酰琥珀酰CoA + C O2 + NADH+H+ 關(guān)鍵酶TCA循環(huán)循環(huán)琥珀酰琥珀酰CoA合成酶合成酶OCOOHCH2CH2SCoAC琥珀酰琥珀酰CoAATPADPCOOHCH2CH2COOH琥珀酸琥珀酸GDP+PiGTPHSCoA琥珀酰琥珀酰CoA + GDP + Pi 琥珀酸琥珀酸+ GTP + CoA-SHTCA循環(huán)循環(huán)TCA循環(huán)循環(huán)H

34、OOCCHCHCOOH延胡索酸延胡索酸(fumarate)琥珀酸脫氫酶琥珀酸脫氫酶FADFADH2琥珀酸琥珀酸 + FAD 延胡索酸延胡索酸 +FADH2HHCOOHCHCH COOH琥珀酸琥珀酸(succinate)TCA循環(huán)循環(huán)延胡索酸延胡索酸(fumarate)HOOCCHCHCOOHOHCOOHCH2CH COOH蘋果酸蘋果酸(malate)延胡索酸酶延胡索酸酶H2O延胡索酸延胡索酸 + H2O 蘋果酸蘋果酸 蘋果酸脫氫酶蘋果酸脫氫酶 草酰乙酸草酰乙酸(oxaloacetate)OCOOHCH2CCOOHNAD+NADH+H+蘋果酸蘋果酸 + NAD+ + NAD+ 草酰乙酸草酰乙酸

35、+ + NADH+H+ NADH+H+ TCA循環(huán)循環(huán)HOHCOOHCH2CCOOH蘋果酸蘋果酸(malate)PO CCOOHCH2COOH草酰乙酸草酰乙酸CH2COSoA (乙酰乙酰輔酶輔酶A)OHCHCOOHCH2COOH蘋果酸蘋果酸CH2COOHCH2COOH琥珀酸琥珀酸CH2COOHCH2COSCoA琥珀酰琥珀酰CoACOOHCH2COOHCH2O=C-酮戊二酸酮戊二酸COOHCOOHCH2COOHCHHO-C異檸檬酸異檸檬酸COOHCOOHCH2COOHHO-CH2C檸檬酸檸檬酸CO22HCO22HGTPCHHOOCCHCOOH延胡索酸延胡索酸2HO C COOHCH2COOH2HNAD+NAD+FADNAD+ 循環(huán)反響在線粒體(mitochondrion)中進(jìn)展，為不可逆反響。 三羧酸循環(huán)的關(guān)鍵酶是檸檬酸合成酶、異檸檬酸脫氫酶和-酮戊二酸脫氫酶系。 循環(huán)的中間產(chǎn)物既不能經(jīng)過(guò)此循環(huán)反響生成，也不被此循環(huán)反響所耗費(fèi)。 三羧酸循環(huán)中有兩次脫羧反響，生成兩三羧酸循環(huán)中有兩次脫羧反響，生成兩分子