第6章 糖代謝2

1、甜瓜、梨 第一節(jié)第一節(jié) 食物中糖的消化和吸收食物中糖的消化和吸收淀粉-葡萄糖苷酶（包括麥芽糖酶）-臨界糊精酶（包括異麥芽糖酶）糖原1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖變位酶6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖Pi磷酸化酶ADPATP已糖激酶蔗糖蔗糖乳糖乳糖H2O胃胃 口腔口腔 腸腔腸腔 唾液中的-淀粉酶 胰液中的-淀粉酶 麥芽糖麥芽糖+麥芽三糖麥芽三糖 （40%） （25%）-臨界糊精臨界糊精+異麥芽糖異麥芽糖 （30%） （5%）腸粘膜上皮腸粘膜上皮細(xì)胞刷狀緣細(xì)胞刷狀緣 第一節(jié)、葡萄糖的分解代謝第一節(jié)、葡萄糖的分解代謝葡萄糖的分解代謝分兩步進(jìn)行：葡萄糖的分解代謝分兩步進(jìn)行：v（1 1）糖酵解糖酵解：葡萄糖

2、：葡萄糖 丙酮酸。丙酮酸。 又稱為又稱為無氧分解無氧分解。v（2 2）三羧酸循環(huán)三羧酸循環(huán)：丙酮酸丙酮酸 COCO2 2 + H + H2 2O O 又稱為又稱為有氧分解有氧分解。一糖酵解（一糖酵解（EMPEMP途徑） 1 1、糖酵解、糖酵解 是葡萄糖經(jīng)過酶催化作用降解成丙是葡萄糖經(jīng)過酶催化作用降解成丙酮酸，并伴隨生成酮酸，并伴隨生成ATPATP的過程的過程。亦稱為EMPEMP途徑（E：EmbdenEmbden；M: MeyerhofMeyerhof；P: ParnasParnas）。 發(fā)生部位-胞液胞液。 它是動(dòng)物、植物和微生物細(xì)胞中葡它是動(dòng)物、植物和微生物細(xì)胞中葡萄糖分解的共同代謝途徑。萄

3、糖分解的共同代謝途徑。己糖激酶己糖激酶OHOHHOHHOHHOHCH2HHOGATPADPMg+OHOHHOHHOHHOHCH2HOPG-6-PCH2OHCOCHHOCOHHCOHHCH2OP磷酸己糖異構(gòu)酶F-6-PCH2OCOCHHOCOHHCOHHCH2OPP磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1 （FPK-1FPK-1）ATPADPMg2+F-1、6-BPCH2OCOCH2OHCHOCOHHCH2OPP磷酸二羥丙酮3-磷酸甘油醛醛縮酶磷酸丙糖異構(gòu)酶CCHOHCH2OPOPONAD+NADH+H+Pi1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-3-磷酸甘油磷酸甘油醛脫氫酶醛脫氫酶COOHCHOHCH2OP3

4、-磷酸甘油酸磷酸甘油酸ADPATP磷酸甘油酸激酶COOHCHCH2OHOP磷酸甘油酸變位酶 2-磷酸甘油酸COOHCCH2OPH2OMg2+烯醇化酶PEPCOOHCOCH3丙酮酸（丙酮酸（ PA）ADPATP丙酮酸激酶丙酮酸激酶(PKPK ) )磷酸丙糖異構(gòu)酶4、糖酵解過程、糖酵解過程ATP的變化的變化糖酵解中唯糖酵解中唯一脫氫反應(yīng)一脫氫反應(yīng)C6H12O6 2CH3COCOOH 葡萄糖葡萄糖 丙酮酸丙酮酸2NAD+ 2(NADH+H+ ) 2(NADH+H+)2NAD+ 2CH3CH(OH)COOH( (乳酸乳酸) )2NAD+ 2(NADH+H+ )人與動(dòng)物人與動(dòng)物 2CH3CH2OH(乙醇

5、乙醇)2CO22CH3CHO(乙醛乙醛)植物與酵母植物與酵母 厭氧有機(jī)體（酵母和其它微生物）把酵解產(chǎn)生的厭氧有機(jī)體（酵母和其它微生物）把酵解產(chǎn)生的NADH上的氫，上的氫，傳遞給丙酮酸，生成乳酸或乙醇，則稱傳遞給丙酮酸，生成乳酸或乙醇，則稱發(fā)酵發(fā)酵。 6 6、糖酵解意義、糖酵解意義1 1、在無氧條件下迅速提供能量、在無氧條件下迅速提供能量, ,供機(jī)體需要。供機(jī)體需要。2 2、是某些細(xì)胞在不缺氧條件下的能量來源。、是某些細(xì)胞在不缺氧條件下的能量來源。3 3、是某些病理情況下機(jī)體獲得能量的方式。、是某些病理情況下機(jī)體獲得能量的方式。4 4、是糖的有氧氧化的前過程，亦是糖異生作、是糖的有氧氧化的前過程

6、，亦是糖異生作用大部分逆過程用大部分逆過程5 5、是糖、脂肪和氨基酸代謝相聯(lián)系的途徑、是糖、脂肪和氨基酸代謝相聯(lián)系的途徑n6 6、若糖酵解過度，可因乳酸生成過多而導(dǎo)、若糖酵解過度，可因乳酸生成過多而導(dǎo)致乳酸酸中毒致乳酸酸中毒海拔海拔 5000米米糖的有氧氧化糖的有氧氧化(aerobic oxidation)指在指在機(jī)體氧供充足時(shí)，機(jī)體氧供充足時(shí)，葡萄糖徹底氧化成葡萄糖徹底氧化成H2O和和CO2，并釋放出，并釋放出能量能量的過程。是機(jī)體主的過程。是機(jī)體主要供能方式。要供能方式。* * 部位部位：胞液及線粒體胞液及線粒體 （一）、有氧氧化的反應(yīng)過程（一）、有氧氧化的反應(yīng)過程 G（Gn） 丙酮酸丙酮

7、酸 乙酰乙酰CoA CO2 NADH+H+ FADH2H2O O ATP ADP TCA循環(huán)循環(huán) 胞液胞液 線粒體線粒體 乙酰乙酰CoA-TCAFADH2FADGTPPiGDPNADHNAD+CO2NADHNAD+CO2NADHNAD+草酰乙酸蘋果酸延胡索酸琥珀酸琥珀酰CoA酮戊二酸異檸檬酸順烏頭酸檸檬酸乙酰CoA檸檬酸合成酶（縮合）順烏頭酸酶（脫水）順烏頭酸酶（水化）異檸檬酸脫氫酶（氧化脫羧）-酮戊二酸脫氫酶系（氧化脫羧）琥珀酰-CoA合成酶琥珀酸脫氫酶（氧化）延胡索酸酶（加水）蘋果酸脫氫酶（氧化）（底物水平磷酸化）丙酮酸丙酮酸NADHHS- CoA丙酮酸脫氫酶系H2OG（二）丙酮酸的有氧氧

8、化（二）丙酮酸的有氧氧化第一階段第一階段：丙酮酸的氧化脫羧丙酮酸的氧化脫羧 （丙酮酸（丙酮酸 乙酰輔酶乙酰輔酶A A）第二階段第二階段：三羧酸循環(huán)三羧酸循環(huán)（乙酰（乙酰CoACoA H H2 2O O 和和COCO2 2，釋放出能量），釋放出能量）n丙酮酸脫氫酶系是一個(gè)非常復(fù)雜的多酶體系，主要包括丙酮酸脫氫酶系是一個(gè)非常復(fù)雜的多酶體系，主要包括：3 3 種酶種酶 6 6 種輔助因子種輔助因子： 丙酮酸丙酮酸脫羧酶脫羧酶E1(TPP、Mg2+) 二氫硫辛酸二氫硫辛酸乙?；D(zhuǎn)移酶乙酰基轉(zhuǎn)移酶E2(硫辛酸、輔酶硫辛酸、輔酶A)二氫硫辛酸二氫硫辛酸脫氫酶脫氫酶E3(FAD、NAD+)HSCoANAD+

9、ATP丙酮酸脫羧酶乙酰基乙?；D(zhuǎn)移酶轉(zhuǎn)移酶脫氫酶脫氫酶乙酰基乙?；D(zhuǎn)移酶轉(zhuǎn)移酶脫氫酶脫氫酶2 2、三羧酸循環(huán)、三羧酸循環(huán)（1 1）概念概念 丙酮酸氧化脫羧產(chǎn)物乙酰丙酮酸氧化脫羧產(chǎn)物乙酰CoACoA與草與草酰乙酸結(jié)合生成檸檬酸進(jìn)入循環(huán)，在循環(huán)酰乙酸結(jié)合生成檸檬酸進(jìn)入循環(huán)，在循環(huán)過程中，乙酰過程中，乙酰CoACoA被氧化成被氧化成 H H2 2O O 和和COCO2 2，并釋放出大量能量的過程。并釋放出大量能量的過程。 或或乙酰乙酰CoA經(jīng)一系列的氧化、脫羧，經(jīng)一系列的氧化、脫羧，最終生成最終生成CO2、H2O、并釋放能量的過程。、并釋放能量的過程。又稱檸檬酸循環(huán)、又稱檸檬酸循環(huán)、Krebs循環(huán)。

10、循環(huán)。 檸檬酸合成酶（縮合）順烏頭酸酶（脫水）順烏頭酸酶（水化）異檸檬酸脫氫酶（氧化脫羧）-酮戊二酸脫氫酶系（氧化脫羧）琥珀酰-CoA合成酶琥珀酸脫氫酶（氧化）延胡索酸酶（加水）蘋果酸脫氫酶（氧化）（底物水平磷酸化）-酮戊二酸脫氫酶系1（3 3）三羧酸循環(huán)的特點(diǎn) 產(chǎn)能產(chǎn)能過程過程 TAC TAC是一個(gè)不可逆的系統(tǒng)是一個(gè)不可逆的系統(tǒng) TAC TAC的中間產(chǎn)物需不斷補(bǔ)充的中間產(chǎn)物需不斷補(bǔ)充 三羧酸循環(huán)是嚴(yán)格需氧的三羧酸循環(huán)是嚴(yán)格需氧的 1414C C標(biāo)記脫羧特點(diǎn)標(biāo)記脫羧特點(diǎn)（4 4）TCATCA的限速酶及其調(diào)節(jié)的限速酶及其調(diào)節(jié)酶酶 的的 名名 稱稱檸檬酸合酶檸檬酸合酶* *異檸檬酸脫氫酶異檸檬酸脫

11、氫酶- -酮戊二酸脫氫酶系酮戊二酸脫氫酶系變構(gòu)激活劑變構(gòu)激活劑ADP變構(gòu)抑制劑變構(gòu)抑制劑ATPNADH ATP、NADH、琥珀酰琥珀酰CoA(+)(+)(+)(-)(-)(-)(-)(-)(-)(-)(-)C Ca a2 2+ +C Ca a2 2+ +A AD DP P脫氫酶異檸檬酸A AT TP PN NA AD DH H(+)C Ca a2 2+ +脫氫酶復(fù)合體酮戊二酸-檸檬酸合成酶丙酮酸脫氫酶復(fù)合體丙酮酸-GTP草酰乙酸蘋果酸延胡索酸琥珀酸琥珀酰CoA酮戊二酸異檸檬酸順烏頭酸檸檬酸乙酰CoACoA、NAD、AMPADPADP抑制促進(jìn)氟乙酸氟乙酸c c、三羧循環(huán)反應(yīng)式、三羧循環(huán)反應(yīng)式:

12、: CHCH3 3COSCoACOSCoA+3NAD+3NAD+ +FAD+GDP+Pi+2H+FAD+GDP+Pi+2H2 2O O 2CO 2CO2 2+CoASH+CoASH+3NADH3NADH+3H+3H+ + + +FADHFADH2 2+ +GTPGTPa a、反應(yīng)式、反應(yīng)式: : C6H12O6+2NAD+2ADP+2Pi 2C3H4O3 +2NADH +2H+2ATP+2H2Ob b、丙酮酸氧化脫羧反應(yīng)式：、丙酮酸氧化脫羧反應(yīng)式： C3H4O3 +NAD+ + HS- CoA CHCH3 3COSCoA COSCoA +NADHNADH +CO2 +H+H+ + 葡萄糖完全氧

13、化產(chǎn)生的葡萄糖完全氧化產(chǎn)生的ATP酵解階段：酵解階段： 2 ATP 2 1 NADH兌換率兌換率 1：3 (或或2)2 ATP2 (3ATP或或2 ATP )三羧酸循環(huán)：三羧酸循環(huán)：2 1 GTP 2 3 NADH 2 1 FADH22 1 ATP2 9 ATP2 2 ATP兌換率兌換率 1：3兌換率兌換率 1：2丙酮酸氧化：丙酮酸氧化：2 1NADH兌換率兌換率 1：32 3 ATP總計(jì)：總計(jì)：38 ATP或或36 ATP四、三羧酸循環(huán)的生物學(xué)意義四、三羧酸循環(huán)的生物學(xué)意義2TCA是糖、脂和蛋是糖、脂和蛋白質(zhì)三大類物質(zhì)代謝與白質(zhì)三大類物質(zhì)代謝與轉(zhuǎn)化的樞紐。轉(zhuǎn)化的樞紐。1TCA是機(jī)體獲是機(jī)體獲

14、得能量最有效方式得能量最有效方式6-8/36-38。TCA是否是一個(gè)永不枯竭的系統(tǒng)CoA乙酰檸檬酸異檸檬酸酮戊二酸琥珀酰CoA琥珀酸延胡索酸蘋果酸草酰乙酸TCA-丙酮酸脂肪酸TyrPheLeuIleTrp草酰乙酸乙酰CoA脂肪酸膽固醇蛋白質(zhì)奇數(shù)脂肪酸血紅素IleMetValThrAspPheTyr葡萄糖AspGlu蛋白質(zhì)-（草酰乙酸的回補(bǔ)反應(yīng)）122-3(胞液)331EMP途徑EMP途徑途徑的抑制的抑制碘乙酸碘乙酸或或氟化鈉氟化鈉第二節(jié)第二節(jié) 糖代謝的其他途徑糖代謝的其他途徑發(fā)生部位：發(fā)生部位：細(xì)胞溶膠細(xì)胞溶膠HMPHMP途徑又途徑又稱戊糖磷酸途徑或戊糖稱戊糖磷酸途徑或戊糖磷酸循環(huán)等：磷酸循環(huán)

15、等： 是指由葡萄糖生成是指由葡萄糖生成磷酸戊糖磷酸戊糖及及NADPH+HNADPH+H+ +，前者再進(jìn)一步轉(zhuǎn)變成前者再進(jìn)一步轉(zhuǎn)變成3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛和和6-6-磷酸磷酸果糖果糖的反應(yīng)過程。的反應(yīng)過程。第一階段第一階段：氧化：氧化階段（階段（不可逆不可逆）第二階段：第二階段：非氧化階段（非氧化階段（可逆可逆）2、HMP全過程：全過程： vG-6-PG-6-P的流向取決于對的流向取決于對NADPHNADPH、磷酸戊糖、磷酸戊糖及及ATPATP的的需要。需要。6-P-6-P-葡萄糖脫氫酶葡萄糖脫氫酶為限速酶：為限速酶：當(dāng)需要核糖當(dāng)需要核糖-5-P NADPH時(shí)時(shí)，G-6-P5-磷酸核糖。磷

16、酸核糖。當(dāng)對當(dāng)對NADPH 和和 5-磷酸核糖平衡時(shí)，磷酸核糖平衡時(shí)，G-6-P 2個(gè)個(gè)NADPH和和1個(gè)核糖個(gè)核糖-5-P需要需要NADPH 5-磷酸核糖時(shí)，磷酸核糖時(shí)，G-6-P CO2。需要需要 NADPH和和 ATP更多時(shí)，更多時(shí)， G-6-P 丙酮酸。丙酮酸。5、磷酸戊糖途徑與疾病 A A、神經(jīng)精神病、神經(jīng)精神病 (neuropsychiatric disorder) 與VitB1缺乏有關(guān)VitB1缺乏缺乏TPP轉(zhuǎn)酮醇酶轉(zhuǎn)酮醇酶功能障礙木酮糖、核糖、赤蘚糖木酮糖、核糖、赤蘚糖合成障礙神經(jīng)髓鞘糖脂神經(jīng)髓鞘糖脂合成障礙神經(jīng)精神病神經(jīng)精神病腳氣病腳氣病進(jìn)一步發(fā)展進(jìn)一步發(fā)展糖的生物合成第一節(jié)

17、、光合作用第一節(jié)、光合作用第二節(jié)第二節(jié) 、糖異升、糖異升第三節(jié)、 糖及淀粉的合成光合作用光合作用-世界上最龐大的能量轉(zhuǎn)換世界上最龐大的能量轉(zhuǎn)換何謂何謂光合作用光合作用？第一節(jié)、光合作用第一節(jié)、光合作用一、葉綠體及光合色素一、葉綠體及光合色素葉綠素的結(jié)構(gòu)葉綠素的結(jié)構(gòu)460680二二 光合作用機(jī)制光合作用機(jī)制光光反反應(yīng)應(yīng)與與暗暗反反應(yīng)應(yīng)1 1 光反應(yīng)光反應(yīng)（1 1）光反應(yīng)系統(tǒng)）光反應(yīng)系統(tǒng) 光系統(tǒng)光系統(tǒng)II (PS II)p680+ 光系統(tǒng)光系統(tǒng)I (PS I)-I (PS I)-系統(tǒng)系統(tǒng)I I產(chǎn)生產(chǎn)生NADPHNADPHPC（2 2）光反應(yīng)的）光反應(yīng)的電子傳遞鏈電子傳遞鏈（光合鏈）（光合鏈）(3)

18、 (3) 光合磷酸化光合磷酸化n通過光激發(fā)導(dǎo)致電子傳遞與磷酸化作用相偶聯(lián)通過光激發(fā)導(dǎo)致電子傳遞與磷酸化作用相偶聯(lián)合成合成ATPATP的過程，稱為的過程，稱為光合磷酸化光合磷酸化。 按照光合鏈電子傳遞的方式，光合磷酸化按照光合鏈電子傳遞的方式，光合磷酸化可以分為兩種形式：可以分為兩種形式： 非環(huán)式光合磷酸化非環(huán)式光合磷酸化 環(huán)式光合磷酸化環(huán)式光合磷酸化H2O水裂解復(fù)合體TyrP680O2+質(zhì)子梯度P680*PhaPQAPQBPQ池細(xì)胞色素細(xì)胞色素bf復(fù)合體復(fù)合體質(zhì)體藍(lán)素質(zhì)體藍(lán)素質(zhì)子梯度P700P700*A0A1Fe-SFdFd-NADP 氧化還原酶氧化還原酶NADPNADPHLLPSPS2 2暗反應(yīng)暗反應(yīng)n三個(gè)主要的過程：三個(gè)主要的過程： 一是一是COCO2 2受體固定大氣中受體固定大氣中COCO2 2 二是將固定的二是將固定的COCO2 2還原為糖還原為糖 三是可接受三是可接受COCO2 2的受體分子的重新生成。的受體分子的重新生成。 nC C3 3途徑途徑（3-3-磷酸甘油酸）磷酸甘油酸）nC C4 4途徑途徑（草酰乙酸等）（草酰乙酸等）2 2、1 C1 C3 3途徑（途徑（ CalvinCalvin循環(huán)）循環(huán)）的三步循環(huán)的三步循環(huán)RuBisCO3-磷酸甘油酸激酶3-磷酸甘油醛脫氫酶即C3RuBisCO（核酮糖1,5-二磷