第6章-糖代谢2.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,糖的代谢,甜瓜、梨,糖的分解,第一节 食物中糖的消化和吸收,淀粉,-葡萄糖苷酶,（包括麦芽糖酶）,葡萄糖,-临界糊精酶,（包括异麦芽糖酶）,糖原,1-磷酸葡萄糖,磷酸葡萄糖变位酶,6-磷酸葡萄糖,磷酸化酶,已糖激酶,蔗糖,乳糖,H,2,O,EMP、TCA、HMP,胃,口腔,肠腔,唾液中的,-淀粉酶,胰液中的,-淀粉酶,麦芽糖+麦芽三糖,（40%）（25%）,-临界糊精+异麦芽糖,（30%）（5%）,肠粘膜上皮细胞刷状缘,1、食物中糖的消化,第一节、葡萄糖的分解代谢,葡萄糖的分解代谢分两步进行：,（1）,糖酵解,：葡萄糖,丙酮酸。,又称为,无氧分解,。,（2）,三羧酸循环,：丙酮酸,CO,2,+H,2,O,又称为,有氧分解,。,4、糖酵解过程,ATP,的变化,糖酵解中唯一脱氢反应,5、丙酮酸的去路：,C,6,H,12,O,6,2CH,3,COCOOH,葡萄糖 丙酮酸,2NAD,+,2(NADH+H,+,),2(NADH+H,+,),2NAD,+,2CH,3,CH(OH)COOH,(,乳酸),2NAD,+,2(NADH+H,+,),人与动物,2CH,3,CH,2,OH(,乙醇),2CO,2,2CH,3,CHO(,乙醛),植物与酵母,厌氧有机体（酵母和其它微生物）把酵解产生的NADH上的氢，传递给丙酮酸，生成乳酸或乙醇，则称,发酵,。,发酵,6、糖酵解意义,1、在无氧条件下迅速提供能量,供机体需要。,2、是某些细胞在不缺氧条件下的能量来源。,3、是某些病理情况下机体获得能量的方式。,4、是糖的有氧氧化的前过程，亦是糖异生作用大部分逆过程,5、是糖、脂肪和氨基酸代谢相联系的途径,6,、若糖酵解过度，可因乳酸生成过多而导致乳酸酸中毒,海拔 5000米,糖的有氧氧化,(aerobic oxidation),指在机体氧供充足时，,葡萄糖彻底氧化成,H,2,O,和,CO,2,，并释放出,能量,的过程。是机体主要供能方式。,*部位,：,胞液及线粒体,*概念,二、糖的有氧分解,（一）、有氧氧化的反应过程,第一阶段：糖酵解途径,第二阶段：丙酮酸的氧化脱羧,第三阶段：三羧酸循环,G（Gn）,丙酮酸,乙酰,CoA,CO,2,NADH+H,+,FADH,2,H,2,O,O,ATP,ADP,TCA循环,胞液,线粒体,乙酰CoA,G反应的全过程,柠檬酸合成酶（,缩合,）,顺乌头酸酶（,脱水,）,顺乌头酸酶（,水化,）,异柠檬酸脱氢酶（,氧化脱羧,）,-酮戊二酸脱氢酶系,（,氧化脱羧,）,琥珀酰-CoA合成酶,琥珀酸脱氢酶,（,氧化,）,延胡索酸酶（,加水,）,苹果酸脱氢酶（,氧化,）,（,底物水平磷酸化,）,丙酮酸,NADH,HS-CoA,丙酮酸脱氢酶系,H,2,O,G,（二）丙酮酸的有氧氧化,第一阶段,：,丙酮酸的氧化脱羧,（丙酮酸,乙酰辅酶A）,第二阶段,：,三羧酸循环,（乙酰CoA,H,2,O 和CO,2,，释放出能量）,1、丙酮酸的氧化脱羧,（1）丙酮酸脱氢酶系,丙酮酸脱氢酶系是一个非常复杂的多酶体系，主要包括,：,3 种酶 6 种辅助因子,：,丙酮酸,脱羧酶,E,1,(,TPP、Mg,2+,),二氢硫辛酸,乙酰基转移酶,E,2,(硫辛酸、辅酶A),二氢硫辛酸,脱氢酶,E,3,(,FAD、NAD,+,),HSCoA,NAD,+,（2）丙酮酸脱氢酶系与,丙酮酸,作用与调控,ATP,丙酮酸脱羧酶,乙酰基转移酶,脱氢酶,乙酰基转移酶,脱氢酶,2、三羧酸循环,（1）概念,丙酮酸氧化脱羧产物乙酰CoA与草酰乙酸结合生成柠檬酸进入循环，在循环过程中，乙酰CoA被氧化成 H,2,O 和CO,2,，并释放出大量能量的过程。,或,乙酰CoA经一系列的氧化、脱羧，最终生成CO2、H2O、并释放能量的过程。,又称柠檬酸循环、Krebs循环。,2.三羧酸循环反应的全过程,柠檬酸合成酶（,缩合,）,顺乌头酸酶（,脱水,）,顺乌头酸酶（,水化,）,异柠檬酸脱氢酶（,氧化脱羧,）,-酮戊二酸脱氢酶系（,氧化脱羧,）,琥珀酰-CoA合成酶,琥珀酸脱氢酶,（,氧化,）,延胡索酸酶（,加水,）,苹果酸脱氢酶（,氧化,）,（,底物水平磷酸化,）,-酮戊二酸脱氢酶系,1,（3）,三羧酸循环的特点,产能,过程,TAC是一个不可逆的系统,TAC的中间产物需不断补充,三羧酸循环是严格需氧的,14,C,标记脱羧特点,（4）,TCA的限速酶及其调节,酶 的 名 称,柠檬酸合酶,*,异柠檬酸脱氢酶,-酮戊二酸脱氢酶系,变构激活剂,ADP,变构抑制剂,ATP,NADH,ATP、NADH、,琥珀酰,CoA,CoA、NAD,、AMP,ADP,ADP,抑制,促进,氟乙酸,三、能量的计算,c、三羧循环反应式:,CH,3,COSCoA,+3NAD,+,+FAD+GDP+Pi+2H,2,O,2CO,2,+CoASH+,3NADH,+3H,+,+,FADH,2,+,GTP,a、反应式:,C,6,H,12,O,6,+2NAD,+,+2ADP+2Pi,2C,3,H,4,O,3,+,2NADH,+2H,+,+,2ATP,+2H,2,O,b、丙酮酸氧化脱羧反应式：,C,3,H,4,O,3,+NAD,+,+,HS-CoA,CH,3,COSCoA,+,NADH,+CO,2,+H,+,葡萄糖完全氧化产生的ATP,酵解阶段：2 ATP,2,1 NADH,兑换率 1：3(或2),2 ATP,2,(3ATP或2 ATP),三羧酸循环：,2,1,GTP,2,3 NADH,2,1,FADH,2,2,1,ATP,2,9 ATP,2,2 ATP,兑换率 1：3,兑换率 1：2,丙酮酸氧化：,2,1NADH,兑换率 1：3,2,3 ATP,总计：,38 ATP,或,36 ATP,四、三羧酸循环的生物学意义,2TCA是糖、脂和蛋白质三大类物质代谢与转化的枢纽。,1TCA是机体获得能量最有效方式6-8/36-38。,TCA是否是一个永不枯竭的系统,五、TCA的添补反应,-,（草酰乙酸的回补反应）,1、TCA循环中间产物是某些物质的合成原料,2、TCA中间物质的添补反应,1,2,2-3,(胞液),3,EMP途径,EMP途径,的抑制,碘乙酸,或,氟化钠,第二节 糖代谢的其他途径,31,1、磷酸戊糖途径,发生部位：,细胞溶胶,HMP途径又,称戊糖磷酸途径或戊糖磷酸循环等：,是指由葡萄糖生成,磷酸戊糖,及,NADPH+H,+,，前者再进一步转变成,3-磷酸甘油醛,和,6-磷酸果糖,的反应过程。,第一阶段,：氧化阶段（,不可逆,）,第二阶段：,非氧化阶段（,可逆,）,2、HMP全过程：,3、磷酸戊糖途径的生理意义,4、HMP途径的调节,与糖酵解途径的协调调节,G-6-P的流向取决于对,NADPH、磷酸戊糖,及,ATP,的需要。,6-P-葡萄糖脱氢酶,为限速酶：,当需要核糖-5-P,NADPH时,，,G-6-P,5-磷酸核糖。,当对NADPH,和,5-磷酸核糖平衡时，G-6-P,2个NADPH和1个核糖-5-P,需要NADPH,5-磷酸核糖时，G-6-P,CO2。,需要 NADPH和 ATP更多时，G-6-P,丙酮酸。,5、磷酸戊糖途径与疾病,A、神经精神病,(neuropsychiatric disorder),与,VitB,1,缺乏有关,VitB,1,缺乏,TPP,转酮醇酶,功能障碍,木酮糖、核糖、赤藓糖,合成障碍,神经髓鞘糖脂,合成障碍,神经精神病,脚气病,进一步发展,糖的生物合成,第一节、光合作用,第二节、糖异升,第三节、糖及淀粉的合成,光合作用,-世界上最庞大的能量转换,何谓,光合作用,？,第一节、光合作用,一、叶绿体及光合色素,叶绿素的结构,460,680,二 光合作用机制,光反应,暗反应,是光能转变成化学能的反应,即植物的叶绿素吸收光能进行光化学反应，使水分子活化分裂出O,2,、H,+,和释放出电子，并产生NADPH和ATP。,即光合磷酸化反应和水的光氧化反应。,为酶促反应，由光反应产生的NADPH在ATP供给能量情况下，使CO,2,还原成简单糖类的反应。,即二氧化碳的固定和还原反应。,光反应与暗反应,1 光反应,光反应过程是由叶绿素的两种光合系统，即,光系统I,(PS I)和,光系统II,(PS II)共同完成的。,PS I 和PS II又被称为光反应中心。所有,放氧的光合细胞,中，叶绿体的类囊体膜中都包含有PS I 和PS II。,（1）光反应系统,光系统II (PS II),p,680,+,光系统I(PS I)-,系统I产生NADPH,PC,（2）光反应的,电子传递链,（光合链）,(3)光合磷酸化,通过光激发导致电子传递与磷酸化作用相偶联合成ATP的过程，称为,光合磷酸化,。,按照光合链电子传递的方式，光合磷酸化可以分为两种形式：,非环式光合磷酸化,环式光合磷酸化,H,2,O,水裂解复合体,Tyr,P,680,O,2,+,质子梯度,P,680,*,Pha,PQ,A,PQ,B,PQ池,细胞色素bf复合体,质体蓝素,质子梯度,P,700,P,700,*,A,0,A,1,Fe-S,Fd,Fd-NADP,氧化还原酶,NADP,NADPH,L,L,PS,PS,53,2暗反应,三个主要的过程：,一是CO,2,受体固定大气中CO,2,二是将固定的CO,2,还原为糖,三是可接受CO,2,的受体分子的重新生成。,C,3,途径,（3-磷酸甘油酸）,C,4,途径,（草酰乙酸等）,2、1 C,3,途径（Calvin循环）,的三步循环,RuBisCO,3-磷酸甘油酸激酶,3-磷酸甘油醛脱氢酶,即C3,RuBisCO,（,核酮糖1,5-二磷酸羧化-加氧酶）,的氧合作用,C,3,苹果酸 天冬氨酸,2、2：C4途径,3 、,景天酸,（CAM）,代谢途径,第二节 糖异升,由非糖前体物质合成糖的过程称为,糖异生.,非糖物质,-,乳酸、丙酮酸、丙酸、甘油及氨基酸,等。,糖异生对于人类及动物而言是绝对必要的途径。,发生部位,：,主要在肝脏、肾脏细胞的胞浆及线粒体,（gluconeogenesis）,穿梭见下页,一、糖异升过程,二、糖异生调节,原料的浓度对糖异生作用的调节,2.,乙酰辅酶,A,浓度对糖异生的影响,3.,激素调节,糖异生,丙酮酸脱氢酶系,磷酸果糖激酶,果糖二磷酸酶,丙酮酸羧化酶,ATP,胰高血糖素,升高,腺苷酸环化酶,cAMP,蛋白激酶A,降低,2，6二磷酸果糖浓度,饥饿,饱食,胰岛素,升高,升高,2，6二磷酸果糖浓度,注明-,抑制,促进,丙酮酸激酶,1,2,3,三、糖异生的生理意义,为什么要进行糖异升,？,习题,