動植物食品原料中組織代謝活動的特點(diǎn)課件

1、第八章 物質(zhì)代謝【學(xué)習(xí)目標(biāo)】13糖酵解、糖的有氧氧化：了解：基本反應(yīng)過程、ATP的生成、生理意義及調(diào)節(jié)。 重點(diǎn)：重要代謝產(chǎn)物的生成及其條件。（1）無氧：乳酸；乙醇。（2）有氧：乙酸；檸檬酸、 -酮戊二酸（ 谷氨酸）一.糖的分解代謝糖氧化分解的途徑有三條：（一）糖酵解（EMP，糖的無氧分解）（二）糖的有氧分解（EMP-TCA）（三）磷酸戊糖途徑無氧運(yùn)動有氧運(yùn)動（一）糖酵解（EMP，糖的無氧分解）無氧或氧供不足的條件下，葡萄糖或糖原的 單位葡萄糖丙酮酸乳酸（1）劇烈運(yùn)動（2）循環(huán)機(jī)能障礙、大失血等（3）從平原到高原初期22葡萄糖丙酮酸乳酸糖酵解（糖的無氧分解）酵解途徑乙醛 乙醇（一）糖酵解（EMP

2、，糖的無氧分解）酒精發(fā)酵22221.葡萄糖的酵解葡萄糖丙酮酸1,6-二磷酸果糖磷酸丙糖22反應(yīng)場所：細(xì)胞液（1）磷酸化葡萄糖己糖激酶，Mg2+6-磷酸葡萄糖ATPADP磷酸化，耗能己糖激酶為糖酵解途徑的第一個限速酶（2）異構(gòu)123456CH2OOHHOOHOHOP123456HOOHCH2OHO OH2COHP6-磷酸葡萄糖6-磷酸果糖磷酸己糖異構(gòu)酶Mg2+異構(gòu)酶（3）第二次磷酸化6-磷酸果糖1,6-二磷酸果糖磷酸果糖激酶，Mg2+ATPADP第二次磷酸化，耗能磷酸果糖激酶是糖酵解中最重要的限速酶（4）裂解1葡萄糖 2磷酸丙糖1，6-二磷酸果糖磷酸二羥丙酮3-磷酸甘油醛醛縮酶Zn2+（4）裂解

3、123456HOOHCH2OO OH2COHPP醛縮酶，Zn2+1，6-二磷酸果糖3-磷酸甘油醛磷酸二羥丙酮CH2O-C=OCH2OHP123CHOCHOHCH2O-P456（4）（5） 2 “3-磷酸甘油醛”1葡萄糖 2磷酸丙糖1，6-二磷酸果糖磷酸二羥丙酮3-磷酸甘油醛醛縮酶Zn2+異構(gòu)酶（6）脫2H1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油醛+H3PO43-磷酸甘油醛脫氫酶NAD+NADH+H+（7）底物水平磷酸化，生成ATP1,3-二磷酸甘油酸磷酸甘油酸激酶，Mg2+3-磷酸甘油酸ADPATP脫磷酸化，產(chǎn)生1ATP第一次底物水平磷酸化1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸ADPATP激酶COOCHO

4、HCH2O-PP磷酸甘油酸激酶COOHCHOHCH2O-PADPATP底物分子中的高能磷酸根轉(zhuǎn)移給ADP生成ATP的過程。（8）變位3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸COOHCHOHCH2O-P磷酸甘油酸變位酶Mg2+COOHCHO-CH2OHP（9）脫水，形成高能磷酸鍵2-磷酸甘油酸烯醇化酶，Mg2+磷酸烯醇式丙酮酸H2OCOOHCHO-CH2OHPCOOHCOCH2P分子內(nèi)部能量重排，形成1個高能磷酸鍵（10）第二次底物水平磷酸化，生成ATP磷酸烯醇式丙酮酸COOHCOCH2P丙酮酸激酶，Mg2+，K+COOHC-OHCH2烯醇式丙酮酸ADPATP第二次底物水平磷酸化糖酵解途徑中的第三個限速酶（

5、10）磷酸烯醇式丙酮酸COOHCOCH2P丙酮酸激酶，Mg2+，K+COOHC-OHCH2烯醇式丙酮酸ADPATPCOOHC=OCH3丙酮酸葡萄糖丙酮酸乳酸糖酵解（糖的無氧分解）酵解途徑乙醛 乙醇丙酮酸的無氧降解酒精發(fā)酵22221）乳酸發(fā)酵2）酒精發(fā)酵人體：無氧或缺氧條件下，糖分解代謝的產(chǎn)物必然是乳酸。葡萄糖3-磷酸甘油醛丙酮酸221,3-二磷酸甘油酸NAD+NADH+H+222()乳酸22）酒精發(fā)酵酵母菌（11）COOHC=OCH3丙酮酸HC=OCH3乙醛CO2（12）乙醇脫氫酶NAD+NADH+H+丙酮酸脫羧酶CH2OHCH3乙醇（一）糖酵解（EMP，糖的無氧分解）無氧或氧供不足的條件下，

6、葡萄糖或糖原的 單位葡萄糖丙酮酸乳酸22糖酵解的特點(diǎn)：以下1、2、3、41.人體：無氧或缺氧條件下，糖分解代謝的產(chǎn)物必然是乳酸。丙酮酸L-乳酸NAD+NADH+H+乳酸脫氫酶有氧條件下：NAD+NADH+H+2HO2H2O丙酮酸乳酸脫氫酶L-乳酸NAD+NADH+H+無氧條件下：NAD+NADH+H+2H丙酮酸L-乳酸1.人體：無氧或缺氧條件下，糖分解代謝的產(chǎn)物必然是乳酸。無氧條件下：NAD+NADH+H+2H丙酮酸L-乳酸有氧條件下：NAD+NADH+H+2HO2H2O1.人體：無氧或缺氧條件下，糖分解代謝的產(chǎn)物必然是乳酸。乳酸糖酵解一次脫氫 -2ATP二次底物水平磷酸化2ATP22.糖酵解

7、的能量計算：（1）葡萄糖 6-磷酸葡萄糖 -1（3）6-磷酸葡萄糖 1，6-二磷酸果糖 -1（7） 1,3-二磷酸甘油酸 3-磷酸甘油酸 +12（10）磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸 +12 反應(yīng) ATP的增減總計 +2 ATP的凈產(chǎn)量： 1葡萄糖2乳酸+2ATP3. 糖酵解對人的生理意義（1）應(yīng)激狀態(tài)下迅速供能，尤其對骨骼肌。 它是無氧或缺氧狀態(tài)下供能的主要方式。4. 糖酵解對釀造食品的意義（1）酵母菌：釀酒，生產(chǎn)乙醇。（2）乳酸菌：酸奶、泡菜等，生產(chǎn)乳酸。磷酸果糖激酶，Mg2+6-磷酸果糖1,6-二磷酸果糖ATPADPATPH+檸檬酸ADPAMP4. 糖酵解的調(diào)節(jié)H+：抑制糖酵解劇烈運(yùn)動乳酸 H+

8、 體液pH降低抑制糖酵解減少乳酸的產(chǎn)生避免酸中毒抑制ATP的產(chǎn)生精疲力竭檸檬酸：抑制糖酵解饑餓（血糖水平低） 脂肪分解乙酰CoA 檸檬酸抑制糖酵解減少血糖的消耗一.糖的分解代謝糖氧化分解的途徑有三條：（一）糖酵解（EMP，糖的無氧分解）（二）糖的有氧分解（EMP-TCA）（三）磷酸戊糖途徑無氧運(yùn)動有氧運(yùn)動（二）糖的有氧分解（1）糖的有氧分解：葡萄糖在有氧條件下徹底氧化分解為CO2和H2O的過程。（2）終產(chǎn)物： CO2和H2O（3）場所：細(xì)胞液 和 線粒體2.糖的有氧分解的反應(yīng)過程（1）細(xì)胞液：葡萄糖丙酮酸（2）線粒體：丙酮酸乙酰CoA（3）線粒體：乙酰CoACO2+H2O2.糖的有氧分解的反應(yīng)

9、過程（1）糖的酵解途徑（2）丙酮酸氧化脫羧丙酮酸進(jìn)入線粒體：線粒體內(nèi)膜上特異載體轉(zhuǎn)運(yùn)線粒體：丙酮酸乙酰CoA細(xì)胞液：葡萄糖丙酮酸（2）丙酮酸氧化脫羧COOHC=OCH3丙酮酸丙酮酸氧化脫羧酶系NAD+NADH+H+CO2HSCoACH3CSCoAO乙酰CoAHSHS(CH2)4COOH丙酮酸COOHC=OCH3 TPPCO2TPPC=OCH3CH3-COHS-S(CH2)4COOHSS(CH2)4COOHFADFADH2NAD+NADH+H+SCoAHSCoACH3-CO乙酰CoA丙酮酸脫羧酶硫辛酸乙酰移換酶二氫硫辛酸脫氫酶丙酮酸脫羧酶系葡萄糖G-6-P丙酮酸丙酮酸乙酰CoACO2H2O胞液線

10、粒體H+eO2O2O2TAC糖的有氧氧化概況（3）三羧酸循環(huán)（TAC循環(huán)）基本反應(yīng)過程：C2C4C6CO2NAD+NADH+H+NAD+NADH+H+CO2GTPFADFADH2NAD+NADH+H+C5C4（3）三羧酸循環(huán)（TAC循環(huán)）CH3COSCoA乙酰CoA+O=C-COOHCH2-COOH草酰乙酸C2C4 CH3COSCoA乙酰CoA+O=C-COOHCH2-COOH草酰乙酸HO-C-COOHCH2-COOHCH2COOH檸檬酸檸檬酸合成酶H2OHSCoA第一個限速酶 HO-C-COOHCH2-COOHCH2COOH檸檬酸C-COOHCH2-COOHCHCOOH順烏頭酸CH-COOH

11、CH2-COOHHO-CHCOOH異檸檬酸酶酶順烏頭酸酶順烏頭酸酶H2OH2OH2OH2O第一次氧化脫羧 異檸檬酸異檸檬酸脫氫酶CH2CH2C=OCOOHCOOH -酮戊二酸NAD+NADH+H+第一次脫羧，CH-COOHCH2-COOHHO-CHCOOHCO2第一次脫氫，2H交給NAD+ C6C5第二個限速酶第二次氧化脫羧 -酮戊二酸脫羧酶系NAD+NADH+H+CO2HSCoACH2CH2CSCoACOOHO琥珀酰CoACH2CH2C=OCOOHCOOH -酮戊二酸C5C4第二次氧化脫羧 -酮戊二酸 -酮戊二酸脫羧酶系NAD+NADH+H+CO2HSCoA琥珀酰CoA第二次脫羧，C5C4第

12、二次脫氫，2H交給NAD+ 琥珀酰CoA含高能硫酯鍵 CH2-COOHCH2-CSCoAO琥珀酰CoA第三個限速酶 唯一的底物水平磷酸化，生成GTP琥珀酰CoACH2-CSCoACH2-COOHO+PCH2-COOHCH2-COOH琥珀酸琥珀酸硫激酶，Mg2+GDPGTPHSCoA CH2-COOHCH2-COOH琥珀酸琥珀酸脫氫酶延胡索酸CH-COOHCH-COOHFADFADH2第三次脫氫，2H交給FAD 延胡索酸CH-COOHCH-COOH延胡索酸酶蘋果酸HO-CH-COOHCH2-COOHH2O 第四次脫氫，2H交給NAD+生成草酰乙酸蘋果酸脫氫酶NAD+NADH+H+蘋果酸HO-CH

13、-COOHCH2-COOHO=C-COOHCH2-COOH草酰乙酸（3）三羧酸循環(huán)（TAC循環(huán)）基本反應(yīng)過程：C2C4C6CO2NAD+NADH+H+NAD+NADH+H+CO2GTPFADFADH2NAD+NADH+H+C5C4O=C-COOH H C-COOH H3C CSCoA O H2OHSCoA 縮合2CHOCOOHCHCOOHHCHCOOHH2O 脫水2CCOOHCHCOOHCHCOOHH2O 加水CH2COOHCHCOOHCHCOOHOHNAD+NADH+H+CO2 氧化 脫羧CH2COOHCHHCCOOHOCH2COOHCHHCSCoAONAD+NADH+H+CO2HSCoA氧

14、化脫羧FADFADH2脫氫CCOOHCCOOHHHCCOOHCHCOOHHHHOH2O加水CHCOOHCHCOHOHHGDPGTPHSCoAPiNADH+H+再脫氫NAD+檸檬酸草酰乙酸順烏頭酸異檸檬酸-酮戊二酸琥珀酸延胡索酸蘋果酸琥珀酰CoA乙酰CoA3.三羧酸循環(huán)小結(jié)：（1）條件：有氧（2）場所：線粒體（3）反應(yīng)：兩次脫羧，4次脫氫，1次底物水平磷酸化NADH+H+FADH23GTP有氧條件下：NAD+NADH+H+2HO2H2O有氧條件下：FADFADH22HO2H2O3.三羧酸循環(huán)小結(jié)：（1）條件：有氧（2）場所：線粒體（3）反應(yīng)：兩次脫羧，4次脫氫，1次底物水平磷酸化（4） 終產(chǎn)物：

15、CO2 、 H2O1乙酰CoA 2CO2+4H2O-2H2O氧化磷酸化：有氧條件下：NAD+NADH+H+2HO2H2O有氧條件下：FADFADH22HO2H2O3ATP2ATP3.三羧酸循環(huán)小結(jié)：（5）產(chǎn)能：1乙酰CoA CO2+H2O能產(chǎn)生_ATP ?NADH+H+FADH23GTP3ATP2ATP3ATP122.糖的有氧分解的反應(yīng)過程（1）糖的酵解途徑（2）丙酮酸氧化脫羧線粒體：丙酮酸乙酰CoA細(xì)胞液：葡萄糖丙酮酸（3）三羧酸循環(huán)線粒體：乙酰CoACO2+H2O產(chǎn)生能量最多的階段8（6）ATP6ATP24ATP38（36）ATP為體內(nèi)許多重要物質(zhì)的合成提供原料。許多植物、微生物生長過程中

16、可積累三羧酸循環(huán)的中間產(chǎn)物。 4.三羧酸循環(huán)的生理意義三羧酸循環(huán)是機(jī)體將糖或其他物質(zhì)氧化而產(chǎn)生能量最多的階段。比如，1分子葡萄糖有氧氧化產(chǎn)生CO2和H2O，產(chǎn)生38（36）分子ATP，其中三羧酸循環(huán)階段產(chǎn)生了24分子。三羧酸循環(huán)體內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)徹底氧化分解的共同通路；是三大代謝聯(lián)系的樞紐。（1）檸檬酸（2） -酮戊二酸 谷氨酸 味精5. 糖的有氧氧化的生理意義： 機(jī)體獲得能量的主要方式1葡萄糖 CO2+H2O，能產(chǎn)生_ATP ?38（36）丙酮酸的去向：無氧：有氧：1葡萄糖丙酮酸22ATP 2NADH+H+ 乳酸21葡萄糖丙酮酸22ATP 2NADH+H+ 6CO2+6H2O15ATP2有氧時，醣

17、酵解階段產(chǎn)生的22H進(jìn)入線粒體，經(jīng)過氧化磷酸化產(chǎn)生23(2)ATP3(2)ATP2O2第一節(jié) 生物氧化生物氧化：物質(zhì)在生物體內(nèi)的氧化過程。1.體內(nèi)、體外氧化的共同點(diǎn)：（1）反應(yīng)物、終產(chǎn)物（ CO2 、H2O ）相同；（2）釋放的能量相同。2.體內(nèi)、體外氧化的差別：反應(yīng)途徑不同一.生物氧化過程中二氧化碳的生成1.脫羧COOHC=OCH3丙酮酸丙酮酸氧化脫羧酶系NAD+NADH+H+CO2HSCoACH3CSCoAO乙酰CoA（3）三羧酸循環(huán)（TAC循環(huán)）基本反應(yīng)過程：C2C4C6CO2NAD+NADH+H+NAD+NADH+H+CO2GTPFADFADH2NAD+NADH+H+C5C4葡萄糖在人體內(nèi)有氧氧化分解產(chǎn)生CO2和H2O，其中CO2來自下列哪些反應(yīng)？CO2丙酮酸二.生物氧化過程中水的生成代謝過程中脫2H氧化磷酸化線粒體氧