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兒歌:歌唱祖國課件1花兒愛太陽,朵朵齊開放。
花兒愛太陽,朵朵齊開放。2鳥兒愛藍(lán)天,張開金翅膀。
鳥兒愛藍(lán)天,張開金翅膀。3魚兒愛江河,游得多歡暢。魚兒愛江河,游得多歡暢。4我們愛祖國,一起把歌唱。
我們愛祖國,一起把歌唱。5第四章糖代謝第四章糖代謝6第一節(jié)概述一.糖的生理功用1.氧化產(chǎn)能2.是機(jī)體的重要組成成分之一3.參與形成具有特殊生理功用的糖蛋白:如激素、受體等4.參與形成重要的生物活性物質(zhì),如ATP、NAD+、DNA等二.糖代謝概況第一節(jié)概述一.糖的生理功用7第二節(jié)糖的無氧氧化一.糖酵解(glycolysis)概念機(jī)體在缺O(jiān)2情況下,葡萄糖(glucose.G)經(jīng)一系列酶促反應(yīng)過程生成丙酮酸,再進(jìn)一步還原生成乳酸的過程。并生成少量能量ATP,整個(gè)反應(yīng)過程在細(xì)胞液中進(jìn)行。第二節(jié)糖的無氧氧化一.糖酵解(glycolysis)概8二.反應(yīng)過程:分二階段:(一)G分解產(chǎn)生丙酮酸——常稱糖酵解途徑見P91圖4-1(二)丙酮酸還原生成乳酸:乳酸是缺O(jiān)2時(shí)G分解的必然產(chǎn)物。反應(yīng)過程小結(jié):1.整個(gè)糖酵解過程,基本是可逆的,但有三步反應(yīng)不可逆,分別由己糖激酶(hexokinase)、6-磷酸果糖激酶-1(6-phosphofructokinase-1.PFK-1)及丙酮酸激酶(pyruvatekinase)催化。這三個(gè)酶的活性高低控制著整個(gè)糖酵解過程的速度,稱它們?yōu)樘墙徒膺^程的限速酶。其中最主要的是:6-磷酸果糖激酶-1二.反應(yīng)過程:92.有二個(gè)底物水平磷酸化(在反應(yīng)過程直接由ADP磷酸化成ATP)(1)1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸
(2)磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸(phosphoenolpyruvate.PEP)ADPATP磷酸甘油酸激酶ADPATP丙酮酸激酶2.有二個(gè)底物水平磷酸化(在反應(yīng)過程直接由ADP磷酸化成AT103.一分子G經(jīng)糖酵解反應(yīng)后凈生成2分子ATP(共生成4分子,反應(yīng)過程中消耗2分子)4.有一次脫H反應(yīng),生成NADH+H+,在缺O(jiān)2時(shí),使丙酮酸還原生成乳酸,因此,乳酸是糖無O2分解時(shí)的必然產(chǎn)物5.生醇發(fā)酵3.一分子G經(jīng)糖酵解反應(yīng)后凈生成2分子ATP(共生成4分子,11三.調(diào)節(jié)(主要的)糖酵解有三個(gè)限速酶,其中主要是6-磷酸果糖激酶-11.6-磷酸果糖激酶-1,它是變構(gòu)酶F-6-PF-1,6-BPATPAMP、ADP檸檬酸F-1,6-BP、F-2,6-BP6-P果糖激酶-1_+三.調(diào)節(jié)(主要的)6-P果糖激酶-1_+122.丙酮酸激酶PEP丙酮酸ATPF-1,6-BPE-P(失活)丙酮酸激酶磷酸化脫磷酸化_+2.丙酮酸激酶丙酮酸激酶磷酸化脫磷酸化_+133.己糖激酶GG-6-P己糖激酶_3.己糖激酶己糖激酶_14四.生理意義糖酵解的主要生理意義是在缺O(jiān)2時(shí)迅速產(chǎn)生能量供機(jī)體需要,一分子G經(jīng)糖酵解反應(yīng)后凈生2分子ATP,其供能作用表現(xiàn)在:1.機(jī)體特殊急性生理缺O(jiān)2情況下,機(jī)體獲得能量的重要方式。如短跑運(yùn)動(dòng)員腿部肌肉收縮所需的能量2.某些組織即使在供O2充足的情況下,也仍然依靠糖酵解獲得能量,如RBC、WBC、視網(wǎng)膜、神經(jīng)細(xì)胞等3.某些病理情況下如循環(huán)衰竭、呼吸衰竭時(shí),組織缺O(jiān)2,機(jī)體所需能量主要來自糖酵解。此時(shí)產(chǎn)生大量乳酸,產(chǎn)生乳酸酸中毒。四.生理意義15第三節(jié)糖的有氧氧化
(aerobicoxidation)一.概念機(jī)體內(nèi)糖在有氧情況下徹底氧化分解產(chǎn)生CO2、H2O及大量能量ATP的過程。整個(gè)反應(yīng)主要在線粒體內(nèi)進(jìn)行。糖的有氧氧化是生理情況下機(jī)體獲得能量的主要方式第三節(jié)糖的有氧氧化
(aerobicoxidati16二.反應(yīng)過程:分三階段(一)由G丙酮酸:即糖酵解途徑(前述)(二)丙酮酸從細(xì)胞液進(jìn)入線粒體內(nèi),經(jīng)氧化脫羧反應(yīng)生成乙酰coA
丙酮酸+HS-coA乙酰coANAD+NADH+H+CO2丙酮酸脫氫酶復(fù)合體二.反應(yīng)過程:分三階段NAD+NADH+H+CO2丙酮酸脫氫17丙酮酸脫氫酶復(fù)合體:包括三種酶及五種輔酶:三種酶:丙酮酸脫氫酶(E1)、二氫硫辛酰胺轉(zhuǎn)乙酰酶(E2)、二氫硫辛酰胺脫氫酶(E3)五種輔酶:TPP(含B1)、硫辛酸、FAD(含B2)、NAD+(含PP)、CoA(含泛酸)這三種酶及五種輔酶催化丙酮酸乙酰CoA的分子機(jī)制是(P94.圖4-4)丙酮酸脫氫酶復(fù)合體:包括三種酶及五種輔酶:18(三)乙酰CoA經(jīng)三羧酸循環(huán)徹底氧化:1.三羧酸循環(huán)(tricarboxylicacidcycle.TAC)的概念由草酰乙酸與乙酰CoA縮合成檸檬酸開始,在一系列酶的催化下,經(jīng)四次脫氫,兩次脫羧等反應(yīng)過程。生成四分子還原當(dāng)量及二分子CO2,氧化分解掉一分子乙酰CoA,最后生成草酰乙酸,它又可第二次與乙酰CoA縮合成檸檬酸,重復(fù)上述過程,不斷循環(huán),因?yàn)槭菑暮腥齻€(gè)羧基的檸檬酸開始的,故稱TAC,也稱krebs循環(huán)(三)乙酰CoA經(jīng)三羧酸循環(huán)徹底氧化:192.TAC反應(yīng)過程(P98.圖4-5)小結(jié):(1)每一次TAC經(jīng)四次脫氫二次脫羧等反應(yīng)過程,氧化分解掉一分子乙酰CoA(2)一次TAC有四次脫H,其中三次脫H由NAD+接受生成三分子NADH+H+(三分子還原當(dāng)量),一次脫H由FAD接受,生成一分子FADH2(一分子還原當(dāng)量),它們都能經(jīng)氧化磷酸化生成ATP(后述:一分子NADH+H+還原當(dāng)量經(jīng)氧化磷酸化生成2.5分子ATP;一分子FADH2還原當(dāng)量經(jīng)氧化磷酸化生成1.5分子ATP)2.TAC反應(yīng)過程(P98.圖4-5)20(3)TAC過程,有一次底物水平磷酸化:琥珀酰coA琥珀酸(4)一分子乙酰CoA經(jīng)TAC徹底氧化分解后,可生成10分子ATP(5)TAC過程有三個(gè)限速酶:檸檬酸合成酶、異檸檬酸脫氫酶、α-酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體(6)TAC的中間物能與其它物質(zhì)經(jīng)行相互轉(zhuǎn)變,因此,它們能不斷地進(jìn)行更新和補(bǔ)充:如草酰乙酸天冬AAα-酮戊二酸谷AAPi+GDPGTPcoA-SH琥珀酰coA合成酶(3)TAC過程,有一次底物水平磷酸化:Pi+GDPGTPc21三.糖有氧氧化及TAC的生理意義(一)氧化產(chǎn)能供機(jī)體生命活動(dòng)需要:正常生理情況下,機(jī)體主要依靠糖有氧氧化獲得ATP,滿足機(jī)體需要。一分子G經(jīng)糖有氧氧化徹底氧化后,可凈生32或30分子ATP。(二)糖有氧氧化途徑尤其是TAC,它不僅是糖分解代謝的主要途徑,也是脂肪、AA、糖三大營養(yǎng)物質(zhì)氧化分解代謝的共同最終途徑。(P223)(三)糖的有氧氧化途徑,尤其是TAC,是糖、脂肪、AA(蛋白質(zhì))三大物質(zhì)相互轉(zhuǎn)變、相互代謝聯(lián)系的共同樞紐。三.糖有氧氧化及TAC的生理意義22四.糖有氧氧化的調(diào)節(jié)(一)丙酮酸脫氫酶復(fù)合體:它是變構(gòu)酶,也是修飾酶1.變構(gòu)酶
丙酮酸乙酰CoA
乙酰coAAMPDADH+H+ATP
丙酮酸脫氫酶復(fù)合體+_四.糖有氧氧化的調(diào)節(jié)丙酮酸脫氫酶復(fù)合體+_232.修飾酶(E1、E2、E3)(E1、E2、E3)-P(有活性)(無活性)乙酰coANADH+H+ATPADP激酶+2.修飾酶ATPADP激酶+24(二)異檸檬酸脫氫酶α-酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體(三)巴斯德效應(yīng)的調(diào)節(jié)有氧時(shí),糖有氧氧化對(duì)糖酵解的抑制,稱巴斯德效應(yīng)(Pasteur)缺氧時(shí),糖酵解增強(qiáng),有氧氧化減弱,稱反巴斯德效應(yīng)NADH/NAD+ATP/ADP—(二)NADH/NAD+ATP/ADP—25第四節(jié)葡萄糖的其它代謝途徑一.磷酸戊糖分解途徑(pentosephosphatepathway)(一)反應(yīng)過程:分二階段1.由G-6-P氧化分解產(chǎn)生磷酸戊糖及NADPH+H+(P102)2.由多個(gè)磷酸戊糖經(jīng)轉(zhuǎn)酮醇基、轉(zhuǎn)醛醇基反應(yīng),生成6-磷酸果糖及3-磷酸甘油醛,然后進(jìn)入糖酵解途徑(P103)第四節(jié)葡萄糖的其它代謝途徑一.磷酸戊糖分解途徑(pe26反應(yīng)過程小結(jié):(1)6-磷酸葡萄糖脫氫酶(glucose-6-phosphatedehydrogenase.G6PD)是磷酸戊糖途徑的限速酶(2)這條途徑是體內(nèi)生成5-磷酸核糖的唯一反應(yīng)(3)這條途徑是體內(nèi)生成NADPH的唯一反應(yīng)反應(yīng)過程小結(jié):27(二)生理意義磷酸戊糖途徑的意義在于產(chǎn)生5-磷酸核糖及NADPH+H+,從而發(fā)揮重要功用。1.5-磷酸核糖是合成核苷酸(核酸)的原料:這條代謝途徑是體內(nèi)生成5-磷酸核糖的唯一反應(yīng),5-磷酸核糖是合成核苷酸(核酸)的原料,因此,生長、更新快的組織,磷酸戊糖途徑進(jìn)行得也就比較旺盛。如肝、創(chuàng)傷組織恢復(fù)期等。(二)生理意義282.這條途徑是體內(nèi)生成NADPH+H+的唯一反應(yīng),NADPH+H+具有重要的生理功用,表現(xiàn)在:(1)NADPH+H+是體內(nèi)合成一些重要物質(zhì)的供H體。如脂肪酸、膽固醇等的合成過程中,都需要NADPH+H+提供H。(2)NADPH+H+參與體內(nèi)的羥化反應(yīng),從而表現(xiàn)多種功用:①參與肝臟的生物轉(zhuǎn)化作用RH+O2+NADPH+H+ROH+H2O+NADP+
②膽汁酸、類固醇激素的合成等
2.這條途徑是體內(nèi)生成NADPH+H+的唯一反應(yīng),NADP29(3)維持谷胱甘肽在還原狀,從而保護(hù)體內(nèi)的巰基酶、巰基蛋白及生物膜免遭氧化。當(dāng)RBC內(nèi)G6PD缺乏時(shí),NADPH+H+生成減少,RBC膜、Hb易受氧化損傷,在服用蠶豆,某些藥物后能誘發(fā)急性溶血,稱蠶豆?。S)或者藥物性溶血。2GSNADPH+H+2GSHNADP+(3)維持谷胱甘肽在還原狀,2GSNADPH+H+2GSHN30二.糖醛酸循環(huán)(glucuronatepathway)(一)反應(yīng)過程(P104)G-6-PG-1-PUDPGUGPGA5-磷酸木酮糖磷酸戊糖途徑UTPPPiH2O2H二.糖醛酸循環(huán)(glucuronatepathway)UT31(二)意義:1.生成活性葡萄糖醛酸(UDPGA),其作用:(1)它是蛋白聚糖、透明質(zhì)酸的重要組成成分(2)是肝臟生物轉(zhuǎn)化的重要物質(zhì)(P417.427)2.生成UDPG是糖原合成過程所需要的(P105)(二)意義:32第五節(jié)糖原合成及分解一,糖原(glycogen)合成(一)由G轉(zhuǎn)變成糖原(Gn)的過程,稱糖原合成。主要部位在肝臟及肌肉組織。糖原合成不是從頭產(chǎn)生新的糖原分子,而是使原來已有的小分子糖原的分子增大。(二)反應(yīng)過程(P105.圖4-10)1.G-6-P的生成(前述)2.G-1-P的生成3.UDPG的生成4.糖原生成:Gn+UDPGG(n+1)+UDP5.分支酶的作用糖原合成酶第五節(jié)糖原合成及分解一,糖原(glycogen)33小結(jié):(1)糖原合成酶(glycogensynthase)是糖原合成過程的限速酶。其磷酸化后活性降低,脫磷酸化后活性增高。(2)糖原合成過程需要消耗能量,糖原分子上每增加一個(gè)G單位,需消耗2分子ATP。小結(jié):34二.糖原分解(glycogenolysis)(一)概念:由糖原(Gn)分解成G的過程稱糖原分解。肝糖原分解時(shí)才能產(chǎn)生G,而肌糖原分解時(shí)不能產(chǎn)生G(二)反應(yīng)過程(P105.圖4-10)1.G-1-P的生成2.G-6-P的生成3.G的生成
G-6-P+H2OG+H3PO44.脫支酶的作用葡糖糖-6-磷酸酶二.糖原分解(glycogenolysis)葡糖糖-6-磷酸35小結(jié):(1)磷酸化酶(phosphorylase)是糖原分解的限速酶。其磷酸化后活性升高,脫磷酸化后,活性降低。(2)葡萄糖-6-磷酸酶,肝臟中豐富,而肌肉中缺乏此酶。因此,肝糖原分解時(shí)才產(chǎn)生G,肌糖原分解時(shí)不能產(chǎn)生G(3)糖原分解時(shí)不消耗能量小結(jié):36第六節(jié)糖異生
(gluconeogenesis)一.概念:由非糖物質(zhì)如乳酸、丙酮酸、甘油、生糖AA等,轉(zhuǎn)變成G或糖原的過程,稱糖異生作用。主要部位在肝臟。二.反應(yīng)過程:糖異生過稱基本按照糖酵解的逆向經(jīng)行,但有三步反應(yīng)不可逆,需由另外的酶催化來繞過這三個(gè)不可逆反應(yīng):第六節(jié)糖異生
(gluconeogenesis)37(一)丙酮酸經(jīng)丙酮酸羧化支路繞過不可逆反應(yīng)生成磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)
PEP
草酰乙酸丙酮酸G丙酮酸激酶丙酮酸羧化酶(生物素)ATPADP+PiCO2PEP羧激酶GTPGDPCO2(一)丙酮酸經(jīng)丙酮酸羧化支路繞過不可逆反應(yīng)生成磷酸烯醇式丙酮38(二)1,6-二磷酸果糖,由果糖二磷酸酶-1催化來繞過不可逆反應(yīng),生成6-磷酸果糖。
F-6-PF-1,6-DP(三)G-6-P,由葡萄糖-6-磷酸酶催化來繞過不可逆反應(yīng),生成GGG-6-PH2OPi果糖二磷酸酶-1ATPADP6-磷酸果糖激酶-1PiH2O葡萄糖-6-磷酸酶ATPADP己糖激酶(二)1,6-二磷酸果糖,由果糖二磷酸酶-1催化來繞過不可逆39因此,糖異生作用時(shí),要繞過三個(gè)不可逆反應(yīng),需要經(jīng)四個(gè)酶的催化:丙酮酸羧化酶、PEP羧激酶、果糖二磷酸酶-1、葡萄糖-6-磷酸酶稱這四個(gè)酶為糖異生過程的限速酶因此,糖異生作用時(shí),要繞過三個(gè)不可逆反應(yīng),40三.糖異生的生理意義1.參與維持空腹或饑餓時(shí)血糖濃度的相對(duì)恒定。2.補(bǔ)充恢復(fù)糖原的儲(chǔ)備,特別在空腹或饑餓時(shí)更為重要。3.參與維持酸堿平衡:酸中毒時(shí)【H+】增加,糖異生作用增強(qiáng),有利于H+的排出。酸中毒時(shí)PEP羧激酶活性增加…….三.糖異生的生理意義41第八章血糖及其調(diào)節(jié)一.血糖(bloodsugar)的概念血液中的葡萄糖稱之為血糖,正常人空腹血糖濃度為3.9—6.1mmol/L第八章血糖及其調(diào)節(jié)一.血糖(bloodsugar)的42二.血糖的的來源及去路來源:(1)食物消化吸收(2)肝糖原分解(3)糖異生作用去路:(1)徹底氧化分解產(chǎn)生CO2、H2O及ATP(2)糖原合成:合成肝糖原、肌糖原等(3)轉(zhuǎn)變成脂肪及AA(4)轉(zhuǎn)變成其他糖:經(jīng)磷酸戊糖途徑生成5-磷酸核糖、4C、5C、7C糖等(5)腎排出:血糖濃度大于腎糖閾值時(shí)(8.9mmol/L)二.血糖的的來源及去路43三.血糖濃度調(diào)節(jié)(一)器官調(diào)節(jié):——只要是肝臟的調(diào)節(jié),此外,還有肌肉的調(diào)節(jié)。(二)激素調(diào)節(jié):(1)胰島素:使血糖(2)胰高血糖素:使血糖(3)腎上腺素:使血糖(4)糖皮質(zhì)激素:使血糖三.血糖濃度調(diào)節(jié)44四.高血糖及低血糖(一)高血糖及糖尿:1.生理高血糖及糖尿2.病理性高血糖及糖尿(二)低血糖1.生理性低血糖2.病理性低血糖四.高血糖及低血糖45兒歌:歌唱祖國課件46花兒愛太陽,朵朵齊開放。
花兒愛太陽,朵朵齊開放。47鳥兒愛藍(lán)天,張開金翅膀。
鳥兒愛藍(lán)天,張開金翅膀。48魚兒愛江河,游得多歡暢。魚兒愛江河,游得多歡暢。49我們愛祖國,一起把歌唱。
我們愛祖國,一起把歌唱。50第四章糖代謝第四章糖代謝51第一節(jié)概述一.糖的生理功用1.氧化產(chǎn)能2.是機(jī)體的重要組成成分之一3.參與形成具有特殊生理功用的糖蛋白:如激素、受體等4.參與形成重要的生物活性物質(zhì),如ATP、NAD+、DNA等二.糖代謝概況第一節(jié)概述一.糖的生理功用52第二節(jié)糖的無氧氧化一.糖酵解(glycolysis)概念機(jī)體在缺O(jiān)2情況下,葡萄糖(glucose.G)經(jīng)一系列酶促反應(yīng)過程生成丙酮酸,再進(jìn)一步還原生成乳酸的過程。并生成少量能量ATP,整個(gè)反應(yīng)過程在細(xì)胞液中進(jìn)行。第二節(jié)糖的無氧氧化一.糖酵解(glycolysis)概53二.反應(yīng)過程:分二階段:(一)G分解產(chǎn)生丙酮酸——常稱糖酵解途徑見P91圖4-1(二)丙酮酸還原生成乳酸:乳酸是缺O(jiān)2時(shí)G分解的必然產(chǎn)物。反應(yīng)過程小結(jié):1.整個(gè)糖酵解過程,基本是可逆的,但有三步反應(yīng)不可逆,分別由己糖激酶(hexokinase)、6-磷酸果糖激酶-1(6-phosphofructokinase-1.PFK-1)及丙酮酸激酶(pyruvatekinase)催化。這三個(gè)酶的活性高低控制著整個(gè)糖酵解過程的速度,稱它們?yōu)樘墙徒膺^程的限速酶。其中最主要的是:6-磷酸果糖激酶-1二.反應(yīng)過程:542.有二個(gè)底物水平磷酸化(在反應(yīng)過程直接由ADP磷酸化成ATP)(1)1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸
(2)磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸(phosphoenolpyruvate.PEP)ADPATP磷酸甘油酸激酶ADPATP丙酮酸激酶2.有二個(gè)底物水平磷酸化(在反應(yīng)過程直接由ADP磷酸化成AT553.一分子G經(jīng)糖酵解反應(yīng)后凈生成2分子ATP(共生成4分子,反應(yīng)過程中消耗2分子)4.有一次脫H反應(yīng),生成NADH+H+,在缺O(jiān)2時(shí),使丙酮酸還原生成乳酸,因此,乳酸是糖無O2分解時(shí)的必然產(chǎn)物5.生醇發(fā)酵3.一分子G經(jīng)糖酵解反應(yīng)后凈生成2分子ATP(共生成4分子,56三.調(diào)節(jié)(主要的)糖酵解有三個(gè)限速酶,其中主要是6-磷酸果糖激酶-11.6-磷酸果糖激酶-1,它是變構(gòu)酶F-6-PF-1,6-BPATPAMP、ADP檸檬酸F-1,6-BP、F-2,6-BP6-P果糖激酶-1_+三.調(diào)節(jié)(主要的)6-P果糖激酶-1_+572.丙酮酸激酶PEP丙酮酸ATPF-1,6-BPE-P(失活)丙酮酸激酶磷酸化脫磷酸化_+2.丙酮酸激酶丙酮酸激酶磷酸化脫磷酸化_+583.己糖激酶GG-6-P己糖激酶_3.己糖激酶己糖激酶_59四.生理意義糖酵解的主要生理意義是在缺O(jiān)2時(shí)迅速產(chǎn)生能量供機(jī)體需要,一分子G經(jīng)糖酵解反應(yīng)后凈生2分子ATP,其供能作用表現(xiàn)在:1.機(jī)體特殊急性生理缺O(jiān)2情況下,機(jī)體獲得能量的重要方式。如短跑運(yùn)動(dòng)員腿部肌肉收縮所需的能量2.某些組織即使在供O2充足的情況下,也仍然依靠糖酵解獲得能量,如RBC、WBC、視網(wǎng)膜、神經(jīng)細(xì)胞等3.某些病理情況下如循環(huán)衰竭、呼吸衰竭時(shí),組織缺O(jiān)2,機(jī)體所需能量主要來自糖酵解。此時(shí)產(chǎn)生大量乳酸,產(chǎn)生乳酸酸中毒。四.生理意義60第三節(jié)糖的有氧氧化
(aerobicoxidation)一.概念機(jī)體內(nèi)糖在有氧情況下徹底氧化分解產(chǎn)生CO2、H2O及大量能量ATP的過程。整個(gè)反應(yīng)主要在線粒體內(nèi)進(jìn)行。糖的有氧氧化是生理情況下機(jī)體獲得能量的主要方式第三節(jié)糖的有氧氧化
(aerobicoxidati61二.反應(yīng)過程:分三階段(一)由G丙酮酸:即糖酵解途徑(前述)(二)丙酮酸從細(xì)胞液進(jìn)入線粒體內(nèi),經(jīng)氧化脫羧反應(yīng)生成乙酰coA
丙酮酸+HS-coA乙酰coANAD+NADH+H+CO2丙酮酸脫氫酶復(fù)合體二.反應(yīng)過程:分三階段NAD+NADH+H+CO2丙酮酸脫氫62丙酮酸脫氫酶復(fù)合體:包括三種酶及五種輔酶:三種酶:丙酮酸脫氫酶(E1)、二氫硫辛酰胺轉(zhuǎn)乙酰酶(E2)、二氫硫辛酰胺脫氫酶(E3)五種輔酶:TPP(含B1)、硫辛酸、FAD(含B2)、NAD+(含PP)、CoA(含泛酸)這三種酶及五種輔酶催化丙酮酸乙酰CoA的分子機(jī)制是(P94.圖4-4)丙酮酸脫氫酶復(fù)合體:包括三種酶及五種輔酶:63(三)乙酰CoA經(jīng)三羧酸循環(huán)徹底氧化:1.三羧酸循環(huán)(tricarboxylicacidcycle.TAC)的概念由草酰乙酸與乙酰CoA縮合成檸檬酸開始,在一系列酶的催化下,經(jīng)四次脫氫,兩次脫羧等反應(yīng)過程。生成四分子還原當(dāng)量及二分子CO2,氧化分解掉一分子乙酰CoA,最后生成草酰乙酸,它又可第二次與乙酰CoA縮合成檸檬酸,重復(fù)上述過程,不斷循環(huán),因?yàn)槭菑暮腥齻€(gè)羧基的檸檬酸開始的,故稱TAC,也稱krebs循環(huán)(三)乙酰CoA經(jīng)三羧酸循環(huán)徹底氧化:642.TAC反應(yīng)過程(P98.圖4-5)小結(jié):(1)每一次TAC經(jīng)四次脫氫二次脫羧等反應(yīng)過程,氧化分解掉一分子乙酰CoA(2)一次TAC有四次脫H,其中三次脫H由NAD+接受生成三分子NADH+H+(三分子還原當(dāng)量),一次脫H由FAD接受,生成一分子FADH2(一分子還原當(dāng)量),它們都能經(jīng)氧化磷酸化生成ATP(后述:一分子NADH+H+還原當(dāng)量經(jīng)氧化磷酸化生成2.5分子ATP;一分子FADH2還原當(dāng)量經(jīng)氧化磷酸化生成1.5分子ATP)2.TAC反應(yīng)過程(P98.圖4-5)65(3)TAC過程,有一次底物水平磷酸化:琥珀酰coA琥珀酸(4)一分子乙酰CoA經(jīng)TAC徹底氧化分解后,可生成10分子ATP(5)TAC過程有三個(gè)限速酶:檸檬酸合成酶、異檸檬酸脫氫酶、α-酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體(6)TAC的中間物能與其它物質(zhì)經(jīng)行相互轉(zhuǎn)變,因此,它們能不斷地進(jìn)行更新和補(bǔ)充:如草酰乙酸天冬AAα-酮戊二酸谷AAPi+GDPGTPcoA-SH琥珀酰coA合成酶(3)TAC過程,有一次底物水平磷酸化:Pi+GDPGTPc66三.糖有氧氧化及TAC的生理意義(一)氧化產(chǎn)能供機(jī)體生命活動(dòng)需要:正常生理情況下,機(jī)體主要依靠糖有氧氧化獲得ATP,滿足機(jī)體需要。一分子G經(jīng)糖有氧氧化徹底氧化后,可凈生32或30分子ATP。(二)糖有氧氧化途徑尤其是TAC,它不僅是糖分解代謝的主要途徑,也是脂肪、AA、糖三大營養(yǎng)物質(zhì)氧化分解代謝的共同最終途徑。(P223)(三)糖的有氧氧化途徑,尤其是TAC,是糖、脂肪、AA(蛋白質(zhì))三大物質(zhì)相互轉(zhuǎn)變、相互代謝聯(lián)系的共同樞紐。三.糖有氧氧化及TAC的生理意義67四.糖有氧氧化的調(diào)節(jié)(一)丙酮酸脫氫酶復(fù)合體:它是變構(gòu)酶,也是修飾酶1.變構(gòu)酶
丙酮酸乙酰CoA
乙酰coAAMPDADH+H+ATP
丙酮酸脫氫酶復(fù)合體+_四.糖有氧氧化的調(diào)節(jié)丙酮酸脫氫酶復(fù)合體+_682.修飾酶(E1、E2、E3)(E1、E2、E3)-P(有活性)(無活性)乙酰coANADH+H+ATPADP激酶+2.修飾酶ATPADP激酶+69(二)異檸檬酸脫氫酶α-酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體(三)巴斯德效應(yīng)的調(diào)節(jié)有氧時(shí),糖有氧氧化對(duì)糖酵解的抑制,稱巴斯德效應(yīng)(Pasteur)缺氧時(shí),糖酵解增強(qiáng),有氧氧化減弱,稱反巴斯德效應(yīng)NADH/NAD+ATP/ADP—(二)NADH/NAD+ATP/ADP—70第四節(jié)葡萄糖的其它代謝途徑一.磷酸戊糖分解途徑(pentosephosphatepathway)(一)反應(yīng)過程:分二階段1.由G-6-P氧化分解產(chǎn)生磷酸戊糖及NADPH+H+(P102)2.由多個(gè)磷酸戊糖經(jīng)轉(zhuǎn)酮醇基、轉(zhuǎn)醛醇基反應(yīng),生成6-磷酸果糖及3-磷酸甘油醛,然后進(jìn)入糖酵解途徑(P103)第四節(jié)葡萄糖的其它代謝途徑一.磷酸戊糖分解途徑(pe71反應(yīng)過程小結(jié):(1)6-磷酸葡萄糖脫氫酶(glucose-6-phosphatedehydrogenase.G6PD)是磷酸戊糖途徑的限速酶(2)這條途徑是體內(nèi)生成5-磷酸核糖的唯一反應(yīng)(3)這條途徑是體內(nèi)生成NADPH的唯一反應(yīng)反應(yīng)過程小結(jié):72(二)生理意義磷酸戊糖途徑的意義在于產(chǎn)生5-磷酸核糖及NADPH+H+,從而發(fā)揮重要功用。1.5-磷酸核糖是合成核苷酸(核酸)的原料:這條代謝途徑是體內(nèi)生成5-磷酸核糖的唯一反應(yīng),5-磷酸核糖是合成核苷酸(核酸)的原料,因此,生長、更新快的組織,磷酸戊糖途徑進(jìn)行得也就比較旺盛。如肝、創(chuàng)傷組織恢復(fù)期等。(二)生理意義732.這條途徑是體內(nèi)生成NADPH+H+的唯一反應(yīng),NADPH+H+具有重要的生理功用,表現(xiàn)在:(1)NADPH+H+是體內(nèi)合成一些重要物質(zhì)的供H體。如脂肪酸、膽固醇等的合成過程中,都需要NADPH+H+提供H。(2)NADPH+H+參與體內(nèi)的羥化反應(yīng),從而表現(xiàn)多種功用:①參與肝臟的生物轉(zhuǎn)化作用RH+O2+NADPH+H+ROH+H2O+NADP+
②膽汁酸、類固醇激素的合成等
2.這條途徑是體內(nèi)生成NADPH+H+的唯一反應(yīng),NADP74(3)維持谷胱甘肽在還原狀,從而保護(hù)體內(nèi)的巰基酶、巰基蛋白及生物膜免遭氧化。當(dāng)RBC內(nèi)G6PD缺乏時(shí),NADPH+H+生成減少,RBC膜、Hb易受氧化損傷,在服用蠶豆,某些藥物后能誘發(fā)急性溶血,稱蠶豆病(黃)或者藥物性溶血。2GSNADPH+H+2GSHNADP+(3)維持谷胱甘肽在還原狀,2GSNADPH+H+2GSHN75二.糖醛酸循環(huán)(glucuronatepathway)(一)反應(yīng)過程(P104)G-6-PG-1-PUDPGUGPGA5-磷酸木酮糖磷酸戊糖途徑UTPPPiH2O2H二.糖醛酸循環(huán)(glucuronatepathway)UT76(二)意義:1.生成活性葡萄糖醛酸(UDPGA),其作用:(1)它是蛋白聚糖、透明質(zhì)酸的重要組成成分(2)是肝臟生物轉(zhuǎn)化的重要物質(zhì)(P417.427)2.生成UDPG是糖原合成過程所需要的(P105)(二)意義:77第五節(jié)糖原合成及分解一,糖原(glycogen)合成(一)由G轉(zhuǎn)變成糖原(Gn)的過程,稱糖原合成。主要部位在肝臟及肌肉組織。糖原合成不是從頭產(chǎn)生新的糖原分子,而是使原來已有的小分子糖原的分子增大。(二)反應(yīng)過程(P105.圖4-10)1.G-6-P的生成(前述)2.G-1-P的生成3.UDPG的生成4.糖原生成:Gn+UDPGG(n+1)+UDP5.分支酶的作用糖原合成酶第五節(jié)糖原合成及分解一,糖原(glycogen)78小結(jié):(1)糖原合成酶(glycogensynthase)是糖原合成過程的限速酶。其磷酸化后活性降低,脫磷酸化后活性增高。(2)糖原合成過程需要消耗能量,糖原分子上每增加一個(gè)G單位,需消耗2分子ATP。小結(jié):79二.糖原分解(glycogenolysis)(一)概念:由糖原(Gn)分解成G的過程稱糖原分解。肝糖原分解時(shí)才能產(chǎn)生G,而肌糖原分解時(shí)不能產(chǎn)生G(二)反應(yīng)過程(P105.圖4-10)1.G-1-P的生成2.G-6-P的生成3.G的生成
G-6-P+H2OG+H3PO44.脫支酶的作用葡糖糖-6-磷酸酶二.糖原分解(glycogenolysis)葡糖糖-6-磷酸80小結(jié):(1)磷酸化酶(phosphorylase)是糖原分解的限速酶。其磷酸化后活性升高,脫磷酸化后,活性降低。(2)葡萄糖-6-磷酸酶,肝臟中豐富,而肌肉中缺乏此酶。因此,肝糖原分解時(shí)才產(chǎn)生G,肌糖原分解時(shí)不能產(chǎn)生G(3)糖原分解時(shí)不消耗能量小結(jié):81第六節(jié)糖異生
(gluconeogenesis)一.概念:由非糖物質(zhì)如乳酸、丙酮酸、甘油、生糖AA等,轉(zhuǎn)變成G或糖原的過程,稱糖異生作用。主要部位在肝臟。二.反應(yīng)過程:糖異生過稱基本按照糖酵解的逆向經(jīng)行,但有三步反應(yīng)不可逆,需由另外的酶催化來繞過這三個(gè)不可逆反應(yīng):第六節(jié)糖異生
(gluconeogenesis)82(一)丙酮酸經(jīng)丙酮酸羧化支路繞過不可逆反應(yīng)生成磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)
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