[理学]第六章 糖代谢

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1、二、糖的有氧氧化1．丙酮酸脱羧生成乙酰CoA2．三羧酸循环的反应过程3．糖的有氧氧化的能量变化4．糖的有氧氧化的生理意义二、糖的有氧氧化葡萄糖→→丙酮酸→→乙酰辅酶A→→CO2+H2O线粒体膜胞液（或糖原、淀粉）乳酸，酒精三羧酸循环无氧呼吸有氧氧化与酵解的关系1．丙酮酸脱羧生成乙酰CoA一种多酶体系，3种酶：丙酮酸脱氢酶（E1）二氢硫辛酰转乙酰基酶（E2）二氢硫辛酰脱氢酶（E3）6种辅助因子：TPP、硫辛酸、NAD＋、FAD、CoA和Mg2＋丙酮酸脱氢酶系:1．丙酮酸脱羧生成乙酰CoA1．丙酮酸脱羧生成乙酰CoA2．三羧酸循

2、环的反应过程乙酰辅酶A的乙酰基部分在有氧条件下，通过一种循环，被彻底氧化为CO2和H2O的，这种循环称为三羧酸循环（TCA）,又称柠檬酸循环或Krebs循环三羧酸循环是体内极其重要的代谢途径，是糖的有氧代谢的必经之路，也是有氧代谢的枢纽，糖、脂肪、氨基酸代谢的汇聚点真核细胞中三羧酸循环是在线粒体中进行2．三羧酸循环的反应过程（1）乙酰辅酶A与草酰乙酸加水缩合成柠檬酸（2）柠檬酸脱水生成顺乌头酸，然后加水生成异柠檬酸（3）异柠檬酸氧化与脱羧生成α－酮戊二酸（4）α－酮戊二酸氧化脱羧生成琥珀酰COA（5）琥珀酰COA生成琥珀酸（

3、6）琥珀酸被氧化成延胡索酸（7）延胡索酸加水生成苹果酸（8）苹果酸被氧化成草酰乙酸2．三羧酸循环的反应过程2．三羧酸循环的反应过程六碳顺乌头酸柠檬酸异柠檬酸五碳α－酮戊二酸2．三羧酸循环的反应过程琥珀酸延胡索酸苹果酸草酸乙酸草酰乙酸四碳其他2．三羧酸循环的反应过程此步反应单向不可逆，是可调控的限速步骤(1)乙酰COA+草酰乙酸→柠檬酸2．三羧酸循环的反应过程顺乌头酸水合酶－H2O顺乌头酸水合酶+H2O顺乌头酸柠檬酸异柠檬酸（2）柠檬酸→顺乌头酸→异柠檬酸2．三羧酸循环的反应过程（3）异柠檬酸→α－酮戊二酸1异柠檬酸脱氢酶异柠

4、檬酸α－酮戊二酸草酰琥珀酸NAD+NADH＋H+异柠檬酸脱氢酶-CO22．三羧酸循环的反应过程（3）异柠檬酸→α－酮戊二酸2TCA中第一次氧化作用，脱羧过程中的异柠檬酸脱氢酶为第二个调节酶。此反应实现了三羧酸到二羧酸的转变2．三羧酸循环的反应过程（4）α－酮戊二酸→琥珀酰COAα－酮戊二酸脱氢酶系NAD+NADH＋H+琥珀酰COAα－酮戊二酸TCA中第二次氧化作用、脱羧过程α-酮戊二酸脱氢酶复合体与丙酮酸脱氢酶复合体相似（α-酮戊二酸脱氢酶E1、琥珀酰转移酶E2、二氢硫辛酸脱氢酶E3、TPP、硫辛酸、COA、FAD、NAD+

5、、Mg2+）2．三羧酸循环的反应过程琥珀酰硫激酶GDPGTPMg2+GTP+ADPGDP+ATP琥珀酰COA琥珀酸（5）琥珀酰COA→琥珀酸TCA中唯一底物水平磷酸化直接产生高能磷酸化合物的步骤2．三羧酸循环的反应过程琥珀酸脱氢酶琥珀酸延胡索酸FADFADH2TCA中第三次氧化的步骤由琥珀酸脱氢酶催化，该酶是TCA唯一的膜结合的酶，丙二酸是该酶的竞争性抑制剂受氢体是FAD（6）琥珀酸→延胡索酸2．三羧酸循环的反应过程延胡索酸酶延胡索酸+H2O苹果酸由延胡索酸酶催化，该酶具有高度立体结构特异性（7）延胡索酸→苹果酸2．三羧酸循

6、环的反应过程（8）苹果酸→草酰乙酸苹果酸脱氢酶苹果酸草酰乙酸NAD+NADH＋H+TCA中第四次氧化的步骤柠檬酸(6C)异柠檬酸(6C)草酰琥珀酸(6C)α-酮戊二酸(5C)琥珀酰CoA(4C)琥珀酸(4C)延胡索酸(4C)L-苹果酸(4C)乙酰CoA草酰乙酸(4C)三羧酸循环3．糖的有氧氧化的能量变化从丙酮酸起，9步反应共产生4NADH，进入氧化呼吸链共产生12个ATP；产生的FADH2进入呼吸链产生2个ATP；此外，产生GTP与ADP作用产生1个ATP，合计1分子丙酮酸生成15个ATP从乙酰COA起，得12个ATP从葡萄

7、糖开始，有氧条件下，一分子葡萄糖经酵解生成2分子丙酮酸，共产生8分子ATP，两分子丙酮酸经三羧酸循环，氧化磷酸化共产生30分子ATP，两者合计38分子ATP葡萄糖完全氧化产生的ATP酵解阶段：2ATP21NADH兑换率1：3(或2)2ATP2(3ATP或2ATP)三羧酸循环：21GTP23NADH21FADH221ATP29ATP22ATP兑换率1：3兑换率1：3丙酮酸氧化：21NADH兑换率1：323ATP总计：38ATP或36ATP3．糖的有氧氧化的能量变化丙酮酸柠檬酸酮戊二酸琥珀酸苹果酸草酰乙酸6

8、ATP葡萄糖2ATPTCA循环的能量变化6ATP6ATP4ATP6ATPATP23．糖的有氧氧化的能量变化产氢氢受体为NAD氢受体为FAD3．糖的有氧氧化的能量变化产CO23．糖的有氧氧化的能量变化产能三羧酸循环特点①循环反应在线粒体(mitochondrion)中进行，为不可