第四节糖的分解代谢课件.ppt

第四节糖的分解代谢第1页，此课件共53页哦糖代谢制作人：生化制作人：生化1201 王新续王新续第2页，此课件共53页哦第四节第四节 糖的分解代谢糖的分解代谢糖类物质是人类食物的主要成分，是人类三大营养物质之糖类物质是人类食物的主要成分，是人类三大营养物质之一一。可以提供迅速被有机体利用的能量是糖类最主要的生理可以提供迅速被有机体利用的能量是糖类最主要的生理功能，人类能从食物中摄取的糖类有淀粉、动物糖原、蔗糖、功能，人类能从食物中摄取的糖类有淀粉、动物糖原、蔗糖、乳糖、麦芽糖、葡萄糖、果糖及纤维素等。乳糖、麦芽糖、葡萄糖、果糖及纤维素等。除葡萄糖、果糖等单糖外，其它糖类都必须经过消化道中除葡萄糖、果糖等单糖外，其它糖类都必须经过消化道中的水解酶类分解为单糖后才能被机体吸收。因人体不分泌水的水解酶类分解为单糖后才能被机体吸收。因人体不分泌水解纤维素的酶，所以人体不能消化纤维素，但纤维素可以促解纤维素的酶，所以人体不能消化纤维素，但纤维素可以促进肠道的蠕动，对维持健康有重要作用。进肠道的蠕动，对维持健康有重要作用。第3页，此课件共53页哦 食物中的糖经消化系统水解生成的单糖主要在小肠中被小肠粘膜细胞吸收进入血液。血液中的食物中的糖经消化系统水解生成的单糖主要在小肠中被小肠粘膜细胞吸收进入血液。血液中的单糖（主要是葡萄糖）称为血糖（单糖（主要是葡萄糖）称为血糖（blood sugar）。正常人在安静空腹状态下，血糖浓度是较恒）。正常人在安静空腹状态下，血糖浓度是较恒定的，一般为定的，一般为4.66.7mmol/L。若此时血糖低于。若此时血糖低于3.7mmol/L,则为低血糖；若高于则为低血糖；若高于8.8mmol/L，则为高，则为高血糖，此时尿中出现葡萄糖，称为尿糖。饱食后，血糖浓度会暂时升高，血糖，此时尿中出现葡萄糖，称为尿糖。饱食后，血糖浓度会暂时升高，12h后恢复正常水平；长期饥后恢复正常水平；长期饥饿时，血糖浓度略低于正常值。饿时，血糖浓度略低于正常值。糖代谢主要是指葡萄糖在生物体内的糖代谢主要是指葡萄糖在生物体内的分解代谢分解代谢与与合成代谢合成代谢。其它糖的代谢一般回归葡萄糖代。其它糖的代谢一般回归葡萄糖代谢，或通过其它途径进行代谢。谢，或通过其它途径进行代谢。糖的分解代谢主要是指葡萄糖在生物细胞内氧化分解并释放出分子中蕴藏着的化学能的过程，糖的分解代谢主要是指葡萄糖在生物细胞内氧化分解并释放出分子中蕴藏着的化学能的过程，是生物获得维持生命所必需的代谢能的方式。糖的分解代谢是生物获得维持生命所必需的代谢能的方式。糖的分解代谢主要有三条途径主要有三条途径：1、在缺氧或无氧情况下、在缺氧或无氧情况下进行的无氧分解；进行的无氧分解；2、在有氧情况下进行的有氧氧化；、在有氧情况下进行的有氧氧化；3、磷酸己糖途径。其中，无氧代谢不能将葡、磷酸己糖途径。其中，无氧代谢不能将葡萄糖完全分解为二氧化碳，部分能量仍积累在其代谢产物中；而有氧代谢，通过呼吸链将葡萄萄糖完全分解为二氧化碳，部分能量仍积累在其代谢产物中；而有氧代谢，通过呼吸链将葡萄糖完全氧化成二氧化碳和水，可将葡萄糖中的能量完全释放出来为生物体利用，因此有氧氧化糖完全氧化成二氧化碳和水，可将葡萄糖中的能量完全释放出来为生物体利用，因此有氧氧化是糖分解代谢的主要途径。是糖分解代谢的主要途径。第4页，此课件共53页哦一、一、糖的无氧分解代谢糖的无氧分解代谢糖的无氧分解定义定义：葡萄糖或糖原的葡萄糖单位通过糖酵解葡萄糖或糖原的葡萄糖单位通过糖酵解途径分解为丙酮酸，这个过程称为糖的无氧途径分解为丙酮酸，这个过程称为糖的无氧分解。（由于此过程与酵母菌使糖生醇发酵分解。（由于此过程与酵母菌使糖生醇发酵的过程基本相似，故又称糖酵解）。的过程基本相似，故又称糖酵解）。第5页，此课件共53页哦 广义的发酵作用是酵母及其它厌氧微生广义的发酵作用是酵母及其它厌氧微生物体内所进行的糖代谢过程。人和高等动物物体内所进行的糖代谢过程。人和高等动物体内也存在着体内也存在着糖的无氧代谢过程糖的无氧代谢过程，但不同于微，但不同于微生物的发酵作用，动物体内的肌糖元或葡萄糖生物的发酵作用，动物体内的肌糖元或葡萄糖在在胞液中胞液中经一些列酶促反应分解为丙酮酸后，经一些列酶促反应分解为丙酮酸后，部分还原生成乳酸，此过程与酵母菌的发酵作部分还原生成乳酸，此过程与酵母菌的发酵作用过程基本相同，因此肌糖原的糖酵解作用也用过程基本相同，因此肌糖原的糖酵解作用也称乳酸发酵。称乳酸发酵。第6页，此课件共53页哦A、糖酵解途径(EMP途径)定义：由酵母发酵葡萄糖生成酒精的过程，由酵母发酵葡萄糖生成酒精的过程，称为糖酵解过程（称为糖酵解过程（glycolysis），此过程也），此过程也是葡萄糖的裂解过程，是葡萄糖的裂解过程，1940年此过程被人年此过程被人们研究清楚，并把该过程称为糖酵解途径们研究清楚，并把该过程称为糖酵解途径（embden-meyer-hof-parnas,EMP）或）或EMP途径，途径，EMP途径的反应过程发生在所途径的反应过程发生在所有原核细胞和真核细胞的细胞质溶胶中有原核细胞和真核细胞的细胞质溶胶中。第7页，此课件共53页哦 糖的无氧分解代谢又称为无氧呼吸糖的无氧分解代谢又称为无氧呼吸（anaerobic respiration）.在缺氧或无氧情况下，高等动物体内的葡萄在缺氧或无氧情况下，高等动物体内的葡萄糖在酶的催化下降解为乳酸的过程称为糖酵解过程，又糖在酶的催化下降解为乳酸的过程称为糖酵解过程，又称为乳酸发酵。在厌氧情况下，酵母菌将葡萄糖转化为称为乳酸发酵。在厌氧情况下，酵母菌将葡萄糖转化为乙醇和二氧化碳的过程称为酒精发酵作用。乳酸菌将葡乙醇和二氧化碳的过程称为酒精发酵作用。乳酸菌将葡萄糖转化为乳酸和二氧化碳的过程称为乳酸发酵作用。萄糖转化为乳酸和二氧化碳的过程称为乳酸发酵作用。高等动物体内进行的糖酵解代谢反应过程可分为：高等动物体内进行的糖酵解代谢反应过程可分为：1、葡萄糖先分解为丙酮酸的糖酵解途径（葡萄糖先分解为丙酮酸的糖酵解途径（EMP途径）；途径）；2、丙酮酸再转变为乳酸的过程。糖酵解的全部反应在丙酮酸再转变为乳酸的过程。糖酵解的全部反应在胞浆中胞浆中进行。进行。第8页，此课件共53页哦糖酵解途径又可以进一步细分为糖酵解途径又可以进一步细分为4各阶段各阶段，共，共11步反应步反应。第一阶段：第一阶段：磷酸己糖的生成磷酸己糖的生成（包括以下（包括以下4步反应）1、葡萄糖在己糖激酶的催化下，生成葡萄糖在己糖激酶的催化下，生成1-磷酸葡萄糖，同时消耗一分子的磷酸葡萄糖，同时消耗一分子的ATP。葡萄糖（葡萄糖（G）己糖激酶己糖激酶/葡萄糖激酶葡萄糖激酶1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖2、1-磷酸葡萄糖在磷酸葡萄糖变位酶的催化下，生成磷酸葡萄糖在磷酸葡萄糖变位酶的催化下，生成6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖变位酶磷酸葡萄糖变位酶6-磷酸葡萄糖（磷酸葡萄糖（G-6-P）第9页，此课件共53页哦3,、6-磷酸葡萄糖在己糖异构酶的催化下生成磷酸葡萄糖在己糖异构酶的催化下生成6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖己糖异构酶己糖异构酶6-磷酸果糖（磷酸果糖（F-6-P）4、6-磷酸果糖在磷酸果糖激酶的催化下生成磷酸果糖在磷酸果糖激酶的催化下生成1,6-二磷酸果糖，同时消耗一分子二磷酸果糖，同时消耗一分子ATP6-磷酸果糖磷酸果糖磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶ATPADP1-6二磷酸果糖二磷酸果糖第10页，此课件共53页哦第二阶段：第二阶段：1,6-二磷酸果糖降解为二磷酸果糖降解为3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 （包括以下两步反应）（包括以下两步反应）（反应序号接前）（反应序号接前）5、1,6-二磷酸果糖分解为两个磷酸丙糖。在醛缩酶的催化下，二磷酸果糖分解为两个磷酸丙糖。在醛缩酶的催化下，1,6-二磷酸果糖裂解为磷酸二羟丙酮和二磷酸果糖裂解为磷酸二羟丙酮和3-磷酸磷酸甘油醛。甘油醛。1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖醛缩酶醛缩酶磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮+3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛6、磷酸丙糖的同分异构化。磷酸丙糖的同分异构化。3-磷酸甘油醛和磷酸二羟丙酮是同分异构体磷酸甘油醛和磷酸二羟丙酮是同分异构体,在磷酸丙糖异构在磷酸丙糖异构 酶催化下可相互转变。酶催化下可相互转变。3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛磷酸丙糖异构酶磷酸丙糖异构酶磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛在下一步反应中不断被移去后，磷酸二羟丙酮迅速转变为磷酸甘油醛在下一步反应中不断被移去后，磷酸二羟丙酮迅速转变为3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛，继续进行糖酵解。，继续进行糖酵解。第11页，此课件共53页哦第三阶段：第三阶段：由由3-磷酸甘油醛生成磷酸甘油醛生成2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸（3步步）7、3-磷酸甘油醛氧化为磷酸甘油醛氧化为1,3-二磷酸甘油酸。二磷酸甘油酸。3-磷酸甘油醛在磷酸甘油醛在3-磷酸甘油醛脱氢酶的催化下磷酸甘油醛脱氢酶的催化下 将将3-磷酸甘油醛的醛基氧化成羧基，同时也将羧基中的羟基磷酸化。磷酸甘油醛的醛基氧化成羧基，同时也将羧基中的羟基磷酸化。3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛3-磷酸甘油醛脱氢酶磷酸甘油醛脱氢酶NAD+PiNADH21，3-二磷酸甘油醛二磷酸甘油醛 反应中以反应中以NAD（NAD）为辅酶接受氢和电子，同时参加反应的还）为辅酶接受氢和电子，同时参加反应的还有无机磷酸（有无机磷酸（Pi）。反应中生成的）。反应中生成的NADH2（NADH+H）在糖的无氧氧）在糖的无氧氧化中还原为乳酸或乙醇的还原动力，在糖的有氧氧化中通过穿梭作用进入线粒化中还原为乳酸或乙醇的还原动力，在糖的有氧氧化中通过穿梭作用进入线粒体的呼吸链，生成水产生体的呼吸链，生成水产生ATP。第12页，此课件共53页哦8、1,3-二磷酸甘油酸转变为二磷酸甘油酸转变为3-磷酸甘油酸。磷酸甘油酸。1,3-二磷酸甘油酸在磷酸甘油激酶的催化下，将其高二磷酸甘油酸在磷酸甘油激酶的催化下，将其高能磷酸键从羧基上转移到能磷酸键从羧基上转移到ADP上，形成上，形成ATP和和3-磷酸甘油酸。磷酸甘油酸。1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸磷酸甘油激酶磷酸甘油激酶ADPATP3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 此反应是糖酵解中第一个产生此反应是糖酵解中第一个产生ATP的反应，的反应，属于底物水平磷酸化属于底物水平磷酸化。9、3-磷酸甘油酸转变为磷酸甘油酸转变为2-磷酸甘油酸。磷酸甘油酸。3-磷酸甘油酸在磷酸甘油酸变位酶的催化下，将磷酸基从它的磷酸甘油酸在磷酸甘油酸变位酶的催化下，将磷酸基从它的C3位位转移到转移到C2位，形成二磷酸甘油酸。在催化反应中镁离子参加是必须的，该反应是可逆的。位，形成二磷酸甘油酸。在催化反应中镁离子参加是必须的，该反应是可逆的。3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸磷酸甘油酸变位酶磷酸甘油酸变位酶2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸第13页，此课件共53页哦第四阶段：第四阶段：2-磷酸甘油酸转变为丙酮酸（反应序号接前）磷酸甘油酸转变为丙酮酸（反应序号接前）10、2-磷酸甘油酸转变为磷酸烯醇式丙酮酸。磷酸甘油酸转变为磷酸烯醇式丙酮酸。2-磷酸甘油酸在烯醇化酶的催化下生成磷酸烯醇式丙酮磷酸甘油酸在烯醇化酶的催化下生成磷酸烯醇式丙酮酸，反应中脱去水的同时引起分子内部能量的重新分配，形成一个高能磷酸键酸，反应中脱去水的同时引起分子内部能量的重新分配，形成一个高能磷酸键,为下一步反应做了准备。为下一步反应做了准备。2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸烯醇化酶烯醇化酶H2O磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸11、烯醇式丙酮酸转变为丙酮酸。磷酸烯醇式丙酮酸在丙酮酸激酶的催化下，转变为丙酮酸。反应中磷酸、烯醇式丙酮酸转变为丙酮酸。磷酸烯醇式丙酮酸在丙酮酸激酶的催化下，转变为丙酮酸。反应中磷酸烯醇式丙酮酸将高能磷酸键转移给烯醇式丙酮酸将高能磷酸键转移给ADP生成生成ATP，这是糖酵解途径中的第二次底物水平磷酸化。，这是糖酵解途径中的第二次底物水平磷酸化。磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸激酶丙酮酸激酶ADP+PiATP丙酮酸丙酮酸 此步反应是糖酵解途径中的此步反应是糖酵解途径中的第三个限速反应第三个限速反应，丙酮酸激酶是糖酵解途径中的，丙酮酸激酶是糖酵解途径中的第三个关键酶第三个关键酶。第14页，此课件共53页哦葡萄糖（葡萄糖（G）ATPADP+Pi6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖6-磷酸果糖磷酸果糖ATPADP+Pi1,6二磷酸果糖二磷酸果糖3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮NAD+NADH+H+Pi1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸ADPATPADPATP3-三磷酸甘油酸三磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸H2O磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸丙酮酸NAD+NADH+H+乳酸乳酸图图61 糖酵解途径糖酵解途径第15页，此课件共53页哦2、EMP的特点的特点1 1）、三步不可逆反应）、三步不可逆反应2 2）、唯一的一步氧化还原反应）、唯一的一步氧化还原反应3 3）、两步底物水平磷酸化作用）、两步底物水平磷酸化作用3、EMP的调控的调控4 4）、）、1 1个个G G酵解净产生酵解净产生2 2个个ATPATP三步不可逆反应催化的酶调控点三步不可逆反应催化的酶调控点5 5）、）、1 1个个G G酵解净产生酵解净产生2 2个个NADHNADH第16页，此课件共53页哦底物水平磷酸化作用底物水平磷酸化作用底物经脱氢或脱水、电子重排，产生高底物经脱氢或脱水、电子重排，产生高能化合物，能化合物，然后高能化合物分解释放能量供然后高能化合物分解释放能量供ATPATP或或GTPGTP的生成。的生成。第17页，此课件共53页哦B、丙酮酸去路丙酮酸去路 从葡萄糖到丙酮酸的生成，在所有生物体中和各种细胞内都是非常相似的。但是从葡萄糖到丙酮酸的生成，在所有生物体中和各种细胞内都是非常相似的。但是在有氧和无氧情况下在有氧和无氧情况下，丙酮酸的去路或代谢途径是不同的。丙酮酸的去路有以下丙酮酸的去路或代谢途径是不同的。丙酮酸的去路有以下3各方面各方面。、丙酮酸转变为乳酸、丙酮酸转变为乳酸 在缺氧或无氧情况下，丙酮酸在乳酸脱青梅的催化下，由糖酵解途径中产生的在缺氧或无氧情况下，丙酮酸在乳酸脱青梅的催化下，由糖酵解途径中产生的NADH提供氢，将丙酮提供氢，将丙酮酸还原为乳酸，这是肌肉中糖酵解的最终产物。而酸还原为乳酸，这是肌肉中糖酵解的最终产物。而NADH重新转变重新转变NAD+,继续进行糖酵解。继续进行糖酵解。葡萄糖转变为乳酸的总反应为：葡萄糖转变为乳酸的总反应为：葡萄糖葡萄糖+2Pi+2ADP2乳酸乳酸 +2ATP +2H2O、丙酮酸转变为乙醇、丙酮酸转变为乙醇 在酵母和其他部分微生物体的细胞内有丙酮酸脱羧酶，在无氧情况下，丙酮酸脱羧生成乙在酵母和其他部分微生物体的细胞内有丙酮酸脱羧酶，在无氧情况下，丙酮酸脱羧生成乙醛。后者在乙醛脱氢酶的催化下，由醛。后者在乙醛脱氢酶的催化下，由NADH+H 提供氢，使乙醛还原为乙醇。由葡萄糖经糖酵提供氢，使乙醛还原为乙醇。由葡萄糖经糖酵解途径转变为乙醇的过程称为酒精发酵。解途径转变为乙醇的过程称为酒精发酵。葡萄糖葡萄糖+2Pi+2ADP2乙醇乙醇 +2CO2 +2ATP +2H2O、丙酮酸转变为乙酰、丙酮酸转变为乙酰CoA 在有氧情况下，丙酮酸在丙酮酸氧化脱羧酶系的催化下转变为乙酰在有氧情况下，丙酮酸在丙酮酸氧化脱羧酶系的催化下转变为乙酰CoA，或进入三羧酸循环，或进入三羧酸循环，被彻底氧化为二氧化碳和水，并释放出能量；或参与合成脂肪酸、胆固醇等物质被彻底氧化为二氧化碳和水，并释放出能量；或参与合成脂肪酸、胆固醇等物质;或参与乙酰化反应。或参与乙酰化反应。第18页，此课件共53页哦C、糖酵解途径中的能量变化和关键酶糖酵解途径中的能量变化和关键酶反应ATP数的变化-1-112 12净生成2ATPGG-6-PF-6-PF-1，6-P221,3-二磷酸甘油醛二磷酸甘油醛23 磷酸甘油醛磷酸甘油醛2磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸2丙酮酸丙酮酸 糖酵解的全过程，虽有氧化还原反应发生，但无需氧分子参加，因此糖酵解过程是一个不需氧糖酵解的全过程，虽有氧化还原反应发生，但无需氧分子参加，因此糖酵解过程是一个不需氧的产能途径，在糖酵解的全部反应中，除了己糖激酶、的产能途径，在糖酵解的全部反应中，除了己糖激酶、6-磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶所催化的磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶所催化的反应是不可逆反应外，其余都是可逆反应，所以己糖激酶、反应是不可逆反应外，其余都是可逆反应，所以己糖激酶、6-磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶3个激酶是糖酵解途径的关键酶个激酶是糖酵解途径的关键酶。第19页，此课件共53页哦D、糖酵解的生理意义糖酵解的生理意义 糖酵解时每分子磷酸丙酮有糖酵解时每分子磷酸丙酮有2次底物水平磷酸化，可生成次底物水平磷酸化，可生成2分子分子ATP。1分子葡萄糖可生成分子葡萄糖可生成2分子磷酸分子磷酸丙酮，因此，丙酮，因此，1mol葡萄糖可生成葡萄糖可生成4molATP。在葡萄糖和。在葡萄糖和6-磷酸果糖磷酸化时共消耗磷酸果糖磷酸化时共消耗2ATP，故，故1mol葡葡萄糖经糖酵解可净生成萄糖经糖酵解可净生成2molATP，可储能，可储能61kJ。因此，。因此，糖酵解糖酵解最重要的生理意义在于迅速提供能最重要的生理意义在于迅速提供能量。量。u 激烈运动或机体缺氧时，主要通过糖酵解获得能量。激烈运动或机体缺氧时，主要通过糖酵解获得能量。u 成熟的红细胞没有线粒体，完全依赖糖酵解供能。成熟的红细胞没有线粒体，完全依赖糖酵解供能。u 机体代谢中极为活跃的神经细胞、白细胞、骨髓、视网膜细胞等即使在不缺氧时也常通过机体代谢中极为活跃的神经细胞、白细胞、骨髓、视网膜细胞等即使在不缺氧时也常通过糖酵解提供部分能量。糖酵解提供部分能量。u 某些病理条件下，如严重贫血、大量失血、呼吸障碍、肺及心血管疾病所引起的机体缺氧，组某些病理条件下，如严重贫血、大量失血、呼吸障碍、肺及心血管疾病所引起的机体缺氧，组织也可增强糖酵解以获得能量。织也可增强糖酵解以获得能量。实例：实例：第20页，此课件共53页哦葡萄糖葡萄糖2丙酮酸丙酮酸2乙酰乙酰CoACO2+H2O胞液胞液线粒体线粒体图图62 糖在细胞内外的有氧分解区域糖在细胞内外的有氧分解区域 二、二、糖的有氧分解代谢糖的有氧分解代谢 定义定义：在有氧情况下，葡萄糖彻底氧化成二氧化碳和水在有氧情况下，葡萄糖彻底氧化成二氧化碳和水,并释放大量能并释放大量能量的反应过程，称为糖的有氧分解代谢，又称糖的有氧氧化。量的反应过程，称为糖的有氧分解代谢，又称糖的有氧氧化。葡萄糖的有氧分解代谢途径是一条完整的代谢途径，整个反应过程是葡萄糖的有氧分解代谢途径是一条完整的代谢途径，整个反应过程是在细胞的胞液和线粒体两个部位进行的，如图在细胞的胞液和线粒体两个部位进行的，如图62所示。所示。第21页，此课件共53页哦 糖的有氧分解代谢可分为以下三个阶段：糖的有氧分解代谢可分为以下三个阶段：第一阶段第一阶段：葡萄糖分解为丙酮酸葡萄糖分解为丙酮酸第二阶段第二阶段：丙酮酸氧化脱羧生成乙酰丙酮酸氧化脱羧生成乙酰CoA丙酮酸丙酮酸+HS-CoA+NAD+丙酮酸氧化脱羧酶丙酮酸氧化脱羧酶乙酰乙酰CoA+CO2+NADH+H+第三阶段第三阶段：乙酰乙酰CoA的氧化的氧化 总的反应式可用下式来表示总的反应式可用下式来表示：第22页，此课件共53页哦(1)反应过程(2)反应特点 三羧酸循环图三羧酸循环图第23页，此课件共53页哦柠檬酸合酶柠檬酸合酶CH3COSCoA乙酰辅酶乙酰辅酶A(acetyl CoA)柠檬酸柠檬酸(citrate)HSCoA关键酶草酰乙酸草酰乙酸(1)(1)反应过程反应过程返回第24页，此课件共53页哦异柠檬酸异柠檬酸(isocitrate)H2O柠檬酸柠檬酸(citrate)顺乌头酸顺乌头酸顺乌头酸酶顺乌头酸酶第25页，此课件共53页哦CO2NAD+异柠檬酸异柠檬酸-酮戊二酸酮戊二酸草酰琥珀酸草酰琥珀酸NADH+H+异柠檬酸脱氢酶异柠檬酸脱氢酶调节酶第26页，此课件共53页哦CO2-酮戊二酸脱氢酶系酮戊二酸脱氢酶系HSCoANAD+NADH+H+琥珀酰琥珀酰CoA(succinyl CoA)-酮戊二酸酮戊二酸(-ketoglutarate)调节酶第27页，此课件共53页哦 -酮戊二酸氧化脱羧酶酮戊二酸氧化脱羧酶-酮戊二酸酮戊二酸脱羧酶、脱羧酶、二二 氢硫辛转琥珀酰基酶、氢硫辛转琥珀酰基酶、二氢硫辛酸还原酶二氢硫辛酸还原酶辅酶辅酶A A、FADFAD、NAD+NAD+、镁离子、硫辛酸、镁离子、硫辛酸、TPPTPP三个酶三个酶:六个辅助因子：六个辅助因子：第28页，此课件共53页哦琥珀酰琥珀酰CoA合成酶合成酶或琥珀酸硫激酶或琥珀酸硫激酶琥珀酰琥珀酰CoA(succinyl CoA)GDP+PiGTP琥珀酸琥珀酸(succinate)HSCoAADPATP植物、微生物动物第29页，此课件共53页哦FAD琥珀酸琥珀酸(succinate)琥珀酸脱氢酶琥珀酸脱氢酶延胡索酸延胡索酸(fumarate)FADH2第30页，此课件共53页哦延胡索酸延胡索酸(fumarate)延胡索酸酶延胡索酸酶苹果酸苹果酸(malate)H2O第31页，此课件共53页哦 苹果酸脱氢酶苹果酸脱氢酶 草酰乙酸草酰乙酸(oxaloacetate,OAA)苹果酸苹果酸(malate)NAD+NADH+H+第32页，此课件共53页哦丙酮酸NAD+NADH+H+CO2乙酰辅酶AHS-CoA柠檬酸柠檬酸H2O2顺乌头酸顺乌头酸3H2O异柠檬酸异柠檬酸NAD+NADH+H+4草酰琥珀酸草酰琥珀酸CO25a-酮戊二酸酮戊二酸NADH+H+NAD+6HS-CoACO2琥珀酰辅酶琥珀酰辅酶A7GTPGDPHS-CoA琥珀酸琥珀酸8FADFADH2延胡索酸延胡索酸苹果酸苹果酸H2O9NAD+10NADH+H+CO2NAD+NADH+H+三三羧羧酸酸循循环环H2O1草酰乙酸草酰乙酸返回第33页，此课件共53页哦三羧酸循环的酶1 柠檬酸合成酶 （关键酶关键酶）2,3 顺乌头酸酶 （调节酶）4,5 异柠檬酸脱氢酶 （关键酶关键酶）6 a-酮戊二酸脱羧酶系 （关键酶关键酶）7 琥珀酸硫激酶 （调节酶）8 琥珀酸脱氢酶 （调节酶）9 延胡索酸酶 （调节酶）10 苹果酸脱氢酶 （调节酶）第34页，此课件共53页哦丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶生物素生物素、Mg 2+三羧酸循环中草酰乙酸的来源三羧酸循环中草酰乙酸的来源(1):(1):+CO CO2 2 +ATP+ATP+ADP+Pi+ADP+Pi1、丙酮酸在丙酮酸羧化酶的催化下形成草酰乙酸，需要丙酮酸在丙酮酸羧化酶的催化下形成草酰乙酸，需要 生生物素为辅酶。物素为辅酶。第35页，此课件共53页哦2、磷酸烯醇式丙酮酸在磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶的催化下、磷酸烯醇式丙酮酸在磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶的催化下形成草酰乙酸。在大脑和心脏中存在这个反应。形成草酰乙酸。在大脑和心脏中存在这个反应。三羧酸循环中草酰乙酸的来源三羧酸循环中草酰乙酸的来源(2):(2):第36页，此课件共53页哦三羧酸循环中三羧酸循环中OAAOAA的来源的来源(3):(3):OAA3、天冬氨酸及谷氨酸的转氨作用可以形成草酰乙酸和天冬氨酸及谷氨酸的转氨作用可以形成草酰乙酸和a 酮酮戊二酸。戊二酸。第37页，此课件共53页哦(2)(2)三羧酸循环特点三羧酸循环特点:v 一次底物水平磷酸化一次底物水平磷酸化v二次脱羧二次脱羧v三个不可逆反应三个不可逆反应v四次脱氢四次脱氢1 个个FADH2;3 个个 NADHH返回第38页，此课件共53页哦（三）三羧酸循环的生物学意义（三）三羧酸循环的生物学意义p 三羧酸循环是糖的有氧分解代谢的最重要阶段三羧酸循环是糖的有氧分解代谢的最重要阶段p 三羧酸循环是三大营养物质在体内氧化功能的共同主三羧酸循环是三大营养物质在体内氧化功能的共同主要途径。要途径。p 三大营养物质相互转变的联系枢纽。三大营养物质相互转变的联系枢纽。返回返回第39页，此课件共53页哦三、乙醛酸循环与回补反应定义：有些微生物和植物细胞内除有三羧酸循环的各种酶以外，还有另外两种酶：异柠檬酸裂解酶和苹果酸合成酶。异柠檬酸在异柠檬酸裂解酶的催化下裂解为琥珀酸和乙酰。乙醛酸与另一分子的乙酰辅酶A在苹果酸的催化下合成苹果酸。而琥珀酸通过与三羧酸循环相同的反应形成草酰乙酸，从而形成一个循环途径，称为乙醛酸循环乙醛酸循环。第40页，此课件共53页哦 图图64 乙醛酸循环乙醛酸循环乙酰辅酶乙酰辅酶A辅酶辅酶AH2O柠檬酸柠檬酸H2O顺乌头酸顺乌头酸H2O异柠檬酸异柠檬酸琥珀酸琥珀酸乙醛酸乙醛酸草酰乙酸草酰乙酸苹果酸苹果酸NAD+乙酰辅酶乙酰辅酶A辅酶辅酶AH2O草酰乙酸草酰乙酸NADH+H+第41页，此课件共53页哦三、磷酸戊糖途径三、磷酸戊糖途径（pentose phosphate pathwaypentose phosphate pathway）1、过、过 程程2、特点、特点3、生物学意义、生物学意义第42页，此课件共53页哦第一阶段（第一阶段（氧化阶段）氧化阶段）：C6-C5,NADPH和和CO2第二阶段（非氧化阶段）：第二阶段（非氧化阶段）：C5C6 C3 磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径(pentose phosphate pathway,PPP)又称又称磷酸磷酸已糖支路已糖支路(hexose monophosphate shuntHMS 简称简称 HMS支路支路)。（一一）过过程程返回第43页，此课件共53页哦（1 1）NADP+NADPH+H+6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖glucose 6-phosphateglucose 6-phosphate6-6-磷酸葡萄糖酸内酯磷酸葡萄糖酸内酯6-phosphoglucono-lactone6-phosphoglucono-lactone6-磷酸葡萄糖脱氢酶磷酸葡萄糖脱氢酶glucose 6-phosphate dehydrogenase(G6PD)限速酶，对NADP+有高度特异性第44页，此课件共53页哦6-磷酸葡萄糖酸内酯磷酸葡萄糖酸内酯6-phosphoglucono-lactone6-phosphoglucono-lactone6 6-磷酸葡萄糖酸磷酸葡萄糖酸6-phosphogluconate6-phosphogluconateH H2 2O O6-6-磷酸葡萄糖内酯水解酶磷酸葡萄糖内酯水解酶（2 2）第45页，此课件共53页哦COCO2 26 6-磷酸葡萄糖酸磷酸葡萄糖酸6-phosphogluconate6-phosphogluconateNADP+NADPH+H+5-5-磷酸核酮糖磷酸核酮糖ribulose 5-phosphateribulose 5-phosphate6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶磷酸葡萄糖酸脱氢酶6-phosphogluconate dehydrogenase6-phosphogluconate dehydrogenase（3 3）第46页，此课件共53页哦5-磷酸核酮糖磷酸核酮糖5-磷酸核糖磷酸核糖磷酸戊糖差向异构酶磷酸戊糖差向异构酶5-磷酸木酮糖磷酸木酮糖磷酸戊糖差向异构酶磷酸戊糖差向异构酶（4 4）第47页，此课件共53页哦(5)(5)二分子二分子五碳糖的基五碳糖的基团转移反应团转移反应5-磷酸核酮糖磷酸核酮糖ribulose 5-phosphateribulose 5-phosphate5-磷酸核糖磷酸核糖ribose 5-phosphateribose 5-phosphate3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛glyceraldehyde 3-phosphate7-磷酸景天糖磷酸景天糖sedoheptulose 7-phosphate转酮醇酶转酮醇酶(TPP)(TPP)（5 5）第48页，此课件共53页哦4-磷酸赤藓糖磷酸赤藓糖erythrose 4-phosphate5-磷酸木酮糖磷酸木酮糖ribulose 5-phosphateribulose 5-phosphate3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛glyceraldehyde 3-phosphate6-磷酸果糖磷酸果糖Fructose 6-phosphate转酮醇酶转酮醇酶(TPP)(TPP)返回返回（7 7）第49页，此课件共53页哦7 7-磷酸庚酮糖磷酸庚酮糖sedoheptulose 7-phosphate3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛glyceraldehyde 3-phosphate转醛醇酶转醛醇酶4 4-磷酸赤藓糖磷酸赤藓糖erythrose 4-phosphate6-6-磷酸果糖磷酸果糖fructose 6-phosphateMg2+或或Mn2+（6 6）第50页，此课件共53页哦6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖1NADP+NADPH+H+6-磷酸葡萄糖内酯磷酸葡萄糖内酯6-磷酸葡萄糖酸磷酸葡萄糖酸H2O23NADP+NADPH+H+CO2镁离子镁离子5-磷酸磷酸核酮糖核酮糖5-磷酸木酮糖磷酸木酮糖45-磷酸核糖磷酸核糖3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛57-磷酸庚酮糖磷酸庚酮糖4-磷酸赤藓糖磷酸赤藓糖6-磷酸果糖磷酸果糖673-磷酸甘油醛磷酸甘油醛第一阶段第一阶段：第二阶段：第二阶段：8非氧化阶段非氧化阶段氧化阶段氧化阶段 图图65 磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径第51页，此课件共53页哦 HMS示意图：示意图：2C62C52C62C62CO22CO22CO22C52C52C32C62C72C32C42C65C6回到下回到下一循环一循环第52页，此课件共53页哦（二）磷酸戊糖途径特点（二）磷酸戊糖途径特点：部位：部位：胞浆胞浆底物：底物：6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖NADPH：5-磷酸核糖磷酸核糖限速酶：限速酶：6-磷酸葡萄糖脱氢酶磷酸葡萄糖脱氢酶返回第53页，此课件共53页哦