生物化學完整-糖代謝課件

第八章糖代謝本章簡介本章習題要點回顧掌握內容講授1完整版課件第八章糖代謝本章主要介紹生物體內糖的新陳代謝——分解代謝和合成代謝，伴隨物質代謝進行能量代謝。重點掌握糖的主要分解代謝途徑——糖酵解、三羧酸循環(huán)、葡糖異生作用；重點掌握糖原的降解與生物合成；重點掌握糖代謝中的調節(jié)酶。了解戊糖磷酸途徑、乙醛酸循環(huán)。2完整版課件第八章糖代謝一、糖代謝總論二、糖的分解代謝（1）糖酵解作用（2）丙酮酸去路

（3）檸檬酸循環(huán)（4）戊糖磷酸途徑（5）葡糖異生作用（6）乙醛酸途徑三、葡聚糖（糖原、淀粉）的代謝（1）糖原的降解（2）糖原的生物合成（3）淀粉的水解（4）淀粉的生物合成

3完整版課件

新陳代謝的概念:生物體與外界環(huán)境進行物質交換和能量交換的全過程.新陳代謝

合成代謝（同化作用）

分解代謝（異化作用）生物小分子合成為生物大分子需要能量釋放能量生物大分子分解為生物小分子能量代謝物質代謝4完整版課件一、糖代謝總論糖代謝包括分解代謝和合成代謝。動物和大多數微生物所需的能量，主要是由糖的分解代謝提供的。另方面，糖分解的中間產物，又為生物體合成其它類型的生物分子，如氨基酸、核苷酸和脂肪酸等，提供碳源或碳鏈骨架植物和某些藻類能夠利用太陽能，將二氧化碳和水合成糖類化合物，即光合作用。光合作用將太陽能轉變成化學能（主要是糖類化合物），是自然界規(guī)模最大的一種能量轉換過程5完整版課件糖酵解作用——無氧降解Ⅰ.糖酵解概念與反應過程Ⅱ.糖酵解作用的調控Ⅲ.糖酵解作用的能量計算二、糖的分解代謝糖代謝為生物體提供重要的碳源和能源，糖的分解代謝是生物體的取能方式，實質上是糖的氧化作用6完整版課件Ⅰ.糖酵解作用(glycolysis)（Embden

MeyerhofParnas

EMP）概念與反應過程（一）概念：在無氧的條件下，葡萄糖或糖原分解成丙酮酸，并釋放少量能量的過程稱為糖的無氧分解。這一過程與酵母菌使糖發(fā)酵的過程相似，又稱為糖酵解，簡稱EMP途徑。（二）反應部位：細胞液（胞漿）（三）EMP途徑的生化歷程—2個階段7完整版課件

EMP途徑的2個階段丙酮酸葡萄糖耗能階段產能階段己糖激酶8完整版課件葡萄糖G葡萄糖-6-磷酸G-6-PATPATPATPADPADPPP1.1葡萄糖磷酸化1.己糖磷酸酯的生成（G→F-1,6-2P）2.磷酸丙糖的生成（F-1,6-2P→2GAP）耗能階段1.己糖磷酸酯的生成（G→F-1,6-2P）己糖/葡萄糖激酶是EMP途徑中第一個調節(jié)酶，催化第一個ATP磷酸化反應基本上是不可逆的；這就保證了進入細胞內的G可立即被轉化為磷酸化形式；不但為G隨后的裂解活化了G分子，還保證了G分子一旦進入細胞就有效地被捕獲，不會再透出胞外。9完整版課件1.2己糖磷酸異構化G-6-PF-6-P己糖磷酸異構酶（磷酸葡萄糖異構酶）有絕對的底物專一性和立體專一性。10完整版課件P1.31,6-二磷酸果糖的生成ATPATPADPP果糖磷酸激酶是EMP中第二個關鍵酶,并且是最關鍵的限速酶，催化此途徑中的第二個ATP磷酸化反應；反應不可逆；此步反應是酵解中的關鍵步驟；糖酵解速度決定于此酶的活性11完整版課件磷酸果糖激酶己糖激酶磷酸己糖異構酶葡萄糖果糖－6－磷酸葡萄糖－6－磷酸果糖－

1,6－二磷酸ATPADPATP磷酸化酶糖原葡萄糖-1-磷酸磷酸果糖變位酶ADP己糖激酶果糖磷酸激酶ATPATP12完整版課件CHOCH2OPCCHCH2OCOHOPHOHH果糖-1,6-二磷酸磷酸二羥丙酮3-磷酸甘油醛②.磷酸丙糖的生成。（F-1,6-2P→2GAP）DHAPGAP2.1果糖-1,6-二磷酸的裂解13完整版課件2.2丙糖磷酸的同分異構化相當于果糖-1,6-二磷酸裂解為兩分子的甘油醛-3-磷酸。14完整版課件在丙糖磷酸異構酶的催化作用下,2個三碳化合物之間有同分異構的互變;在正常進行的酶解系統里,易向生成GAP的方向轉移.只有轉變成GAP才能進入糖酵解途徑。丙糖磷酸異構酶的催化反應是極其迅速的，只要酶與底物分子一旦相互碰撞，反應就即刻完成，因此任何加速丙糖磷酸異構酶催化效率的措施都不能再提高它的反應速度；又由于DHAP和GAP互變異構極其迅速，因此這兩種物質總是維持在反應的平衡狀態(tài)。15完整版課件GAP的氧化是EMP中唯一一次遇到的氧化作用，生物體通過此反應可以獲得能量，GAP的醛基氧化為羧基時，同時進行脫氫和磷酸化作用，并引起分子內部能量重新分配，生成高能磷酸化合物1,3-BPG

，脫下的氫為NAD+

接受。甘油醛-3-磷酸脫氫酶的作用是負協同效應3.13-磷酸甘油醛氧化為1,3-二磷酸甘油酸CHOHCH2OCHOPCHOHCH2OCOO～PP+NAD++Pi+NADH+H+HH3-磷酸甘油醛1，3-二磷酸甘油酸產能階段1,3-BPGGAP③.丙酮酸的生成。（2GAP→2Pyr）16完整版課件3.2高能磷酸基團的轉移+ADP+ATPATP高能磷酸化合物1，3-BPG在磷酸甘油酸激酶作用下，通過底物水平磷酸化轉變?yōu)锳TP；因為每1mol己糖代謝后生成2mol丙糖，所以在這個反應及隨后的放能反應中有2倍ATP產生1,3-BPG3-PG17完整版課件3.33-磷酸甘油酸異構為2-磷酸甘油酸3-PG2-PG18完整版課件3.4磷酸烯醇式丙酮酸的生成~PEP2-PG烯醇化酶催化2-PG在第二和第三碳原子上脫下一分子水；在脫水的化學反應中，2-PG分子內部的能量重新分配，產生了高能磷酸化合物——烯醇丙酮酸磷酸（PEP）19完整版課件3.5丙酮酸的生成ADPATPATP~在丙酮酸激酶催化下，將PEP的C2上的磷?；鶊F轉移到ADP上形成ATP——底物水平磷酸化；且此反應是不可逆反應，是調節(jié)糖酵解過程的另一重要步驟；所以，丙酮酸激酶是EMP途徑中的另一個調節(jié)限速酶。20完整版課件自發(fā)反應烯醇丙酮酸極不穩(wěn)定,很容易自動變?yōu)楸容^穩(wěn)定的丙酮酸,且不需酶催化.Pyr21完整版課件2ATP2ATP3-磷酸甘油醛1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸烯醇式丙酮酸丙酮酸激酶丙酮酸激酶2ADP烯醇化酶磷酸甘油酸變位酶磷酸甘油酸激酶磷酸甘油酸脫氫酶NAD++PiNADH+H+2ATP2ADP2ATP22完整版課件Ⅱ.糖酵解（EMP）的調控EMP途徑中反應速度主要受過程中催化不可逆反應的3種酶活性的調控①果糖磷酸激酶是最關鍵的限速酶：果糖-6-磷酸果糖-1，6-二磷酸②己糖/葡糖激酶活性的調控：葡萄糖葡萄糖-6-磷酸③丙酮酸激酶活性的調控：烯醇丙酮酸磷酸丙酮酸23完整版課件24完整版課件Ⅲ.糖酵解的能量計算總反應式:

G+2NAD+2ADP+2Pi

2丙酮酸+2NADH+2H+2ATP+2H2O整個過程無氧參加；三個調速酶；一次脫氫，輔酶為NAD＋，生成NADH＋H＋從葡萄糖開始凈生成2分子ATP從糖原開始凈生成3分子ATPEMP途徑中能量計算：見p80表22-11mol葡萄糖/糖原經無氧酵解成2mol丙酮酸，產生？molATP1mol葡萄糖/糖原經有氧酵解成2mol丙酮酸，產生？molATP25完整版課件丙酮酸的去路葡萄糖葡萄糖丙酮酸乳酸乙醇乙酰CoA三羧酸循環(huán)（有氧或無氧）丙酮酸乳酸乙醇乙酰CoA糖酵解途徑檸檬酸/三羧酸循環(huán)（有氧或無氧）（有氧）（無氧）胞液線粒體26完整版課件COOHC=OCH3生成乳酸+NADH+H+

乳酸脫氫酶COOHCHOHCH3+NAD+PyrLac在前面反應的甘油醛-3-磷酸脫氫時,NAD+被還原成NADH+H+；在此反應中，NADH+H+重新被氧化，以保證輔酶的周轉；即在無氧條件下，NAD+的再生是由LDH催化丙酮酸轉變成乳酸的反應來完成的；乳酸是EMP途徑的最終產物。27完整版課件糖的無氧降解及厭氧發(fā)酵總圖28完整版課件生成乙醇COOHC=OCH3丙酮酸脫羧酶CHOCH3+CO2CH2OHCH3+NADH+H+

乙醇脫氫酶CHOCH3+NAD+29完整版課件丙酮酸的氧化脫羧—乙酰CoA的生成糖酵解生成的Pyr可穿過線粒體膜進入線粒體基質，在丙酮酸脫氫酶系的催化下，生成乙酰輔酶A。細胞呼吸最早釋放的CO230完整版課件

丙酮酸脫氫酶復合體:位于線粒體內膜上，原核細胞則在胞液中丙酮酸脫氫酶復合體包括3種酶和6種輔因子E.coli丙酮酸脫氫酶系/復合體：分子量：4.5×106，直徑45nm，比核糖體稍大。酶輔酶每個復合物亞基數丙酮酸脫氫酶（E1）TPP24二氫硫辛酸乙酰轉移酶（E2）硫辛酸、CoA24二氫硫辛酸脫氫酶（E3）FAD、NAD+12此外，還需要CoA、Mg2+作為輔因子31完整版課件丙酮酸脫氫酶二氫硫辛酸乙酰轉移酶二氫硫辛酸脫氫酶32完整版課件糖的無氧氧化與有氧氧化的關系葡萄糖（或糖原、淀粉）丙酮酸乳酸乙酰輔酶A三羧酸循環(huán)CO2+H2O線粒體內膜線粒體基質細胞液檸檬酸循環(huán)——有氧氧化Ⅰ.TCA概念與反應過程Ⅱ.TCA作用特點、意義與調控Ⅲ.TCA作用的能量計算33完整版課件檸檬酸/三羧酸循環(huán):反應從乙酰輔酶A與草酰乙酸縮合成含有三個羧基的檸檬酸開始，所以稱為檸檬酸循環(huán)，又稱為TCA循環(huán)或Krebs循環(huán)34完整版課件

OCH3-C-SCoACoASHNADH+CO2FADH2H2ONADH+CO2NADHGTP

草酰乙酸再生階段

檸檬酸的生成階段

氧化脫羧階段檸檬酸異檸檬酸順烏頭酸－酮戊二酸琥珀酸琥珀酰CoA延胡索酸蘋果酸草酰乙酸NAD+NAD+FADNAD+

檸檬酸/三羧酸循環(huán)TCA35完整版課件TCA第一階段：檸檬酸生成

H2O草酰乙酸

OCH3-C-SCoACoASHH2O檸檬酸合成酶烏頭酸酶36完整版課件CH3

—C～SCoA+OOC—COOHCH2COOH檸檬酸合成酶HO—C—COOHCH2COOHCH2COOHHSCoAH2O檸檬酸合酶乙酰CoA草酰乙酸檸檬酸HSCoA（1）縮合反應H2O檸檬酸合酶是TCA關鍵的第一個限速酶。其活性受ATP、NADH、琥珀酰CoA的抑制；草酰乙酸和乙酰CoA的濃度較高時，可激活該酶的活性。氟乙酸——氟乙酰CoA——草酰乙酸——氟檸檬酸——殺蟲劑乙酰CoA和草酰乙酸縮合然后再水解成一分子檸檬酸37完整版課件（2）檸檬酸異構化為異檸檬酸HO——C—COOHCHCOOHCH2COOHHC—COOHCHCOOHCHCOOHCHCOOHCH2COOHCH2COOHHOH2OH2O烏頭酸酶烏頭酸酶HOHH2OHOHH2O檸檬酸順烏頭酸異檸檬酸

38完整版課件TCA第二階段：氧化脫羧CO2GDP＋PiGTPNAD+NADH+H+NAD+NADH+H+CoASH異檸檬酸脫氫酶CO2－酮戊二酸脫氫酶琥珀酸硫激酶39完整版課件HOH（3）異檸檬酸氧化生成α-酮戊二酸CHCOOHCHCOOHCH2COOHCCOOHCHCOOHCH2COOHHO異檸檬酸HOCH2CHCOOHCH2COOHOHCOONAD+NADH+H+異檸檬酸脫氫酶CO2CO2草酰琥珀酸α-酮戊二酸異檸檬酸脫氫酶是第二個限速酶,這是三羧酸循環(huán)的第一次氧化脫羧反應，產生NADH和CO2。此次反應是TCA的一分界點，在此之前都是三羧酸的轉化，在此之后則是二羧酸的轉化。異檸檬酸脫氫酶異檸檬酸脫氫酶HH40完整版課件（4）α-酮戊二酸氧化脫羧反應CH2CCOOHCH2COOHOα-酮戊二酸CH2CH2COOH+HSCoACO～SCoA琥珀酰CoANAD+NADH+H+CO2α-酮戊二酸脫氫酶復合體α-酮戊二酸脫氫酶復合體COOCO2HHHH41完整版課件

α-酮戊二酸脫氫酶（復合體）系是TCA途徑中的第三個限速酶，需TPP、硫辛酸、FAD、Mg2+參加，與丙酮酸脫氫酶系相似；此反應不可逆，氧化釋放的能量既可驅使NAD+還原，又可產生高能化合物琥珀酰輔酶A，是TCA途徑中的第二次氧化脫羧，又產生NADH和CO2；α-酮戊二酸的前后各脫下一分子CO2。42完整版課件（5）琥珀酸的生成CH2CH2COOHCO～SCoA琥珀酰CoAGDP+Pi+GTPCoASHCH2COOHCH2COOH琥珀酸琥珀酰CoA合成酶～GTP+ADPATPGTP琥珀酰CoA在琥珀酸硫激酶/琥珀酰CoA合成酶催化下，轉移其硫酯鍵至GDP生成GTP，同時生成琥珀酸，需Mg2+；所以此反應是TCA途徑中唯一直接產生ATP的反應——底物水平磷酸化。43完整版課件TCA第三階段：草酰乙酸再生

FADFADH2H2ONAD+NADH+H+草酰乙酸琥珀酸脫氫酶延胡索酸酶蘋果酸脫氫酶44完整版課件HH（6）延胡索酸的生成CHCOOHCHCOOH琥珀酸+FADCHCOOHCHCOOHHHHH+FADH2H2延胡索酸琥珀酸脫氫酶是TCA途徑中的第三次氧化，產生FADH2。丙二酸是琥珀酸脫氫酶的強抑制劑。45完整版課件HOHH2O（7）蘋果酸的生成CHCOOHCHCOOH延胡索酸H2OCHCOOHCHCOOHHOH延胡索酸酶蘋果酸+這是一個加水反應，該酶具有嚴格的立體專一性，只產生L—蘋果酸46完整版課件（8）草酰乙酸的再生CHCOOHCCOOH蘋果酸OC—COOHCH2COOH草酰乙酸NAD+NADH+H+HHOH蘋果酸脫氫酶HOHHH此反應是TCA途徑中的第四次氧化，產生NADH和H+至此，又重新生成了草酰乙酸；因此，TCA循環(huán)完成一周。47完整版課件檸檬酸草酰乙酸乙酰CoACoAH2O檸檬酸合成酶琥珀酰CoA異檸檬酸異檸檬酸脫氫酶NAD+NADH+H+CO2α-酮戊二酸脫氫酶復合體檸檬酸合成酶異檸檬酸脫氫酶α-酮戊二酸脫氫酶復合體延胡索酸蘋果酸FADFADH2H2OCO2NAD+NADH+H+三羧酸循環(huán)琥珀酸GDPGTPATPNADH+H+NAD+α-酮戊二酸CO2CO2HHHHH2HHATP48完整版課件TCA的總反應式：CH3COSCoA+2H2O+3NAD++FAD+ADP+Pi2CO2+3NADH+3H++FADH2+CoASH+ATPTCA的特點：①TCA一周，消耗一分子乙酰CoA（2C化合物）；其中的三羧酸，二羧酸并不因參加循環(huán)而有所增減；因此，在理論上，這些羧酸只要微量，就可不息地循環(huán)，促使乙酰CoA氧化；49完整版課件②：TCA的多個反應是可逆的，但由于檸檬酸的合成及α-酮戊二酸的氧化脫羧是不可逆的，故此循環(huán)是單方向進行的，在細胞的線粒體內進行；③丙酮酸所含的3個C被氧化成3CO2：第一個CO2是在形成乙酰CoA時產生的；第2個CO2是在生成α-酮戊二酸時產生的；第3個CO2是在生成琥珀酰CoA時產生的；④丙酮酸氧化脫羧反應及TCA中的第3、4、6、8步反應各脫下一對氫原子，其中丙酮酸氧化脫羧反應及TCA中的第3、4、8步反應交給NAD+產生4次NADH和H+；

TCA中的第6步反應交給FAD產生1次FADH2；它們分別經呼吸鏈交給氧而生成水同時產生ATP；⑤TCA中的第6步反應是底物磷酸化產生ATP。TCA的特點⑥TCA的雙重作用（分解代謝和合成代謝）—p110。50完整版課件TCA的生物學意義：1.是生物利用糖或其他物質氧化而獲得能量的最有效方式。2.是三大有機物質（糖類、脂類、蛋白質）轉化的樞紐。3.提供多種化合物的碳骨架。TCA的代謝調節(jié)：受檸檬酸合酶、異檸檬酸脫氫酶和α-酮戊二酸脫氫酶系3種酶活性的調控。具體見p109圖23-1351完整版課件

-酮戊二酸草酰乙酸延胡索酸檸檬酸琥珀酰CoATyrGlnHisProGluIleMetSerThrValPheTyr葡萄糖磷酸烯醇型丙酮酸丙酮酸乙酰CoAAsnAsu脂肪酸酮體三羧酸循環(huán)糖類、蛋白質、脂類通過TCA的聯系示意圖52完整版課件檸檬酸異檸檬酸(順烏頭酸)

-酮戊二酸琥珀酰CoA延胡索酸蘋果酸草酰乙酸乙酰CoAH2OSHCoAH2OH2ONADH+H+CO2GDP+PiGTP琥珀酸NADH+H+CO2SHCoASHCoAFADH2H2ONADH+H+三羧酸循環(huán)53完整版課件能量“現金”:1GTP

能量“支票”:3NADH

1FADH2兌換率1：2.59ATP兌換率1：1.52ATP1ATP10ATP三羧酸循環(huán)的能量計量54完整版課件葡萄糖的有氧氧化包括四個階段：①糖酵解產生丙酮酸（2丙酮酸、2ATP、2NADH）②丙酮酸氧化脫羧生成乙酰CoA、NADH③三羧酸循環(huán)（2CO2、H2O、GTP、3NADH、FADH2）④呼吸鏈氧化磷酸化（NADH、FADH2-----ATP）

原核生物：①~④階段在胞質中真核生物：①在胞質中，②~④在線粒體中葡萄糖徹底氧化生成ATP的數目---p142表24-555完整版課件56完整版課件糖有氧分解的能量變化：C6H12O6+6H2O+10NAD++2FAD+4ADP+4Pi6CO2+10NADH+10H++2FADH2+4ATP1molG→CO2+H2O產生？molATP32/30mol1mol[G]→CO2+H2O產生？molATP33/31mol57完整版課件戊糖磷酸途徑——糖代謝的第2條重要途徑Ⅰ.戊糖磷酸途徑的概念Ⅱ.戊糖磷酸途徑的反應過程Ⅲ.戊糖磷酸途徑特點與生物學意義58完整版課件戊糖磷酸途徑（PPP）/己糖單磷酸途徑（HMP）

概念：從葡萄糖-6-磷酸開始，不經糖酵解和檸檬酸循環(huán)，直接將其脫氫脫羧分解為磷酸戊糖，磷酸戊糖分子再經重排最終又生成6－磷酸葡萄糖的過程(簡稱HMP途徑)。由于此途徑是以葡糖-6-磷酸（G-6-P）開始的，故又稱為己糖磷酸途徑；作用部位在細胞質。59完整版課件可分為兩個階段

第一階段氧化階段：

由葡萄糖-6-磷酸直接脫氫脫羧生成磷酸戊糖;

第二階段非氧化階段：

磷酸戊糖分子再經重排最終

又生成葡萄糖-6-磷酸。戊糖磷酸途徑反應過程60完整版課件葡糖-6-磷酸葡糖-6-磷酸脫氫酶葡糖-6-磷酸內酯內酯酶葡糖酸-6-磷酸葡糖-6-磷酸脫氫酶（脫羧氧化）核酮糖-5-磷酸氧化階段核糖-5-磷酸木酮糖-5-磷酸限速反應，調速酶61完整版課件戊糖磷酸途徑的調節(jié)

葡萄糖-6-磷酸脫氫酶是HMP的限速酶，其活性決定葡萄糖-6-磷酸進入此途徑的流量，此酶活性主要受NADP+/NADPH比例的調節(jié)，NADP+濃度稍高于NADPH即激活此途徑，此酶尤其受NADPH強烈抑制62完整版課件核酮糖核酮糖核酮糖核酮糖核酮糖核酮糖木酮糖核糖木酮糖木酮糖木酮糖核糖C3PC7PC2C4PC3C6PC2C3PC6PC3PC6PC7PC4PC6PC2C3PC6PC2C3非氧化階段：戊糖磷酸分子重排產生葡萄糖-6-磷酸和甘油醛-3-磷酸63完整版課件戊糖磷酸途徑的主要特點：

1、是葡萄糖-6-磷酸直接脫氫脫羧,不必經過EMP,也不必經過TCA；

2、在整個反應中,脫氫酶的輔酶為NADP+而

不是NAD+；

3、反應過程中進行了一系列酮基和醛基轉

移反應，經過了3、4、5、6、7碳糖的演變過程，重新生成己糖-6-磷酸。64完整版課件HMP的生物學意義：①HMP途徑的酶類已在許多動植物材料中發(fā)現，說明此途徑也是普遍存在的糖代謝方式，在不同的組織或器官中它所占的比重不同；②：最重要的是——HMP途徑進行糖分解生成還原輔酶Ⅱ（NADPH），可以供給組織中合成代謝的需要，如脂肪酸長鏈的生物合成，固醇類化合物的生物合成；③：

HMP途徑產生的核糖-5-磷酸，是核酸生物合成的必需原料，并且核酸中核糖的分解代謝也可通過此途徑進行；④：

HMP途徑產生的甘油醛-3-磷酸是糖分解的三種途徑（EMP、TCA、HMP）的樞紐點；從甘油醛-3-磷酸可進入不同的糖分解途徑，這種多樣性可以認為是從物質代謝上表現生物對環(huán)境的適應性。65完整版課件（一）定義：由非糖物質轉變?yōu)槠咸烟腔蛱窃倪^程,稱為(葡)糖異生作用。（二）(葡)糖異生的部位：主要在肝臟，其次是腎臟,主要在肝、腎細胞的胞漿及線粒體（三）葡糖異生的歷程：大部分/非全部是糖酵解的逆過程。

(葡)糖異生作用66完整版課件

糖原（或淀粉）葡萄糖-1-磷酸果糖-6-磷酸果糖-1，6-二磷酸甘油醛-3-磷酸二羥丙酮磷酸2

磷酸烯醇式丙酮酸2

丙酮酸葡萄糖己糖激酶果糖磷酸激酶果糖-1,6-二磷酸(磷酸酯)酶丙酮酸激酶丙酮酸羧化酶葡萄糖-6-磷酸(磷酸酯)酶葡萄糖-6-磷酸2

草酰乙酸PEP羧激酶糖酵解與糖異生的關系圖67完整版課件糖異生途徑關鍵反應之一PEP羧激酶

（胞液）ATP+H2O

ADP+Pi丙酮酸羧化酶（輔酶生物素）（線粒體基質）P磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）GTPGDP丙酮酸草酰乙酸CO2CO268完整版課件糖異生途徑關鍵反應之二果糖-1,6-二磷酸酶+

H2O+Pi果糖-1,6-二磷酸PPOH2COH2COHOOHHOHHHHH2COOH果糖-6-磷酸POH2COHOOHHHH69完整版課件糖異生途徑關鍵反應之三+H2O+Pi葡萄糖6-磷酸酶P葡萄糖-6-磷酸H葡萄糖腦和肌肉中不存在葡萄糖-6-磷酸酶，因此腦和肌肉細胞不能利用葡萄糖-6-磷酸形成葡萄糖。70完整版課件糖異生的生理意義肝、腸和腎細胞由葡萄糖-6-磷酸形成葡萄糖進入血液，對保證在饑餓狀態(tài)下大腦血糖濃度的相對恒定具有重要意義是補充或恢復肝糖原儲備的重要途徑71完整版課件糖異生的調節(jié)糖異生和糖酵解這兩個途徑的調節(jié)酶，如胰高血糖素和胰島素，胰高血糖素/胰島素比例高可誘導促進糖異生代謝物對糖異生的調節(jié)：糖異生主要原料（甘油、乳酸、氨基酸）濃度增加促進糖異生；乙酰CoA決定Pyr的代謝方向，其濃度增加可加速Pyr進行糖異生72完整版課件乙醛酸途徑/循環(huán)（GAC）——TCA的支路Ⅰ.乙醛酸途徑的概念Ⅱ.乙醛酸途徑的反應過程Ⅲ.乙醛酸途徑特點與生物學意義73完整版課件許多微生物與植物能夠利用乙酸（乙酰CoA）作為唯一的碳源，并能利用它建造自己的機體；此途徑以乙醛酸為中間代謝物，故稱乙醛酸循環(huán)，并能和TCA循環(huán)相聯系。乙醛酸途徑/循環(huán)的概念74完整版課件CoASH檸檬酸合酶烏頭酸酶NAD+NADH蘋果酸脫氫酶草酰乙酸

OCH3-C~SCoACoASH

OCH3-C~SCoACOO-CH2CH2COO-琥珀酸異檸檬酸裂解酶蘋果酸合酶

O

OH-C-C~OH乙醛酸NAD+草酰乙酸乙醛酸循環(huán)反應歷程75完整版課件乙醛酸循環(huán)中的兩個特殊的酶：①異檸檬酸裂解酶：異檸檬酸琥珀酸+乙醛酸②蘋果酸合酶：乙醛酸+乙酰CoA+H2O蘋果酸+HS-CoA76完整版課件

OCH3-C-SCoACoASH乙

醛

酸

循

環(huán)

和

三

羧

酸

循

環(huán)

反

應

歷

程

的

比

較檸檬酸異檸檬酸順烏頭酸－酮戊二酸琥珀酸琥珀酰CoA草酰乙酸蘋果酸

O

OH-C-C~OH乙醛酸

OCH3-C-SCoATCA循環(huán)乙醛酸循環(huán)77完整版課件乙醛酸循環(huán)的的特點只存在于植物（種子）和微生物中；其實質是使乙酰CoA轉變?yōu)椴蒗Ｒ宜?，從而進入TCA或異生成葡萄糖；關鍵酶是異檸檬酸裂解酶和蘋果酸合酶。乙醛酸循環(huán)的生物學意義植物種子萌發(fā)時將貯存的三酰甘油/脂肪通過乙酰CoA轉變?yōu)槠咸烟嵌┠埽?8完整版課件三、糖原的分解和生物合成——葡聚糖(淀粉和糖原)的代謝Ⅰ.糖原的降解Ⅱ.糖原的生物合成Ⅱ.淀粉的水解Ⅲ.淀粉的生物合成79完整版課件糖原的降解定義：糖原分解主要是指肝糖原分解為葡萄糖的過程反應部位：胞漿和內質網內腔面糖原降解過程需要3種酶:磷酸化酶脫支酶磷酸葡萄糖變位酶糖原n+1糖原n+葡萄糖-1-磷酸1.糖原的磷酸解:只作用于α-1,4糖苷p178糖原磷酸化酶限速酶

80完整版課件脫支酶

(debranchingenzyme)2.脫支酶（雙重功能酶）的作用

①轉移葡萄糖殘基—糖基轉移酶②水解

-1,6-糖苷鍵—糖原脫支酶

磷酸化酶

轉移酶活性

α-1,6糖苷酶活性

81完整版課件非還原端+G-1-P極限糊精糖基轉移酶α-1,4-糖苷+GH2O脫支酶+G-1-P磷酸化酶磷酸化酶Pi82完整版課件葡萄糖-1-磷酸葡萄糖-6-磷酸磷酸葡萄糖變位酶

3.

磷酸葡萄糖變位酶的作用

葡萄糖-6-磷酸酶（細胞內質網內腔面）葡萄糖——葡萄糖-1-磷酸轉變成葡萄糖-6-磷酸83完整版課件（一）定義：由葡萄糖合成糖原的過程稱為糖原生成作用。（二）合成部位：

組織：主要在肝臟、肌肉細胞：胞液（三）糖原生物合成過程糖原的生物合成84完整版課件1.葡萄糖磷酸化生成葡萄糖-6-磷酸葡萄糖葡萄糖-6-磷酸ATP

ADP己糖激酶;葡萄糖激酶（肝）

2.葡萄糖-6-磷酸轉變成葡萄糖-1-磷酸

葡萄糖-1-磷酸磷酸葡萄糖變位酶

葡萄糖-6-磷酸85完整版課件*UDPG可看作“活性葡萄糖”，在體內充作葡萄糖供體。+UTP尿苷PPPPPiUDPG焦磷酸化酶

3.葡萄糖-