《第五章 糖酵解.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《第五章 糖酵解.ppt（78頁珍藏版）》請在一課資料網(wǎng)上搜索。

1、第五章糖代謝 一 概述二 糖的分解代謝三 糖原合成與分解四 糖異生五 血糖及其調(diào)節(jié) 第一節(jié)概述 一 糖的生理功能1 氧化功能 最主要 16 7kJ g 能量供應順序 糖類脂肪蛋白質(zhì)2 構成機體組織細胞3 參與構成生物活性物質(zhì) 二 糖的消化吸收 少量 主要 三 糖代謝的概況 第二節(jié)糖的分解代謝 一 糖酵解1 概念 葡萄糖或糖原在無氧條件下分解成乳酸的過程 成為糖的無氧氧化 此過程與酵母菌的生醇發(fā)酵過程相似 又稱為糖酵解 2 過程 葡萄糖分解成丙酮酸并伴隨著ATP的生成 糖酵解途徑 EMP 十步反應 丙酮酸轉(zhuǎn)變成乳酸 乳酸發(fā)酵 葡萄糖磷酸化為6 磷酸葡萄糖 己糖激酶 hexokinase 一 糖酵

2、解的途徑 己糖激酶能催化一切己糖 如D 果糖 D 甘露糖等 但對葡萄糖親和力較大 存在于細菌 酵母及多種動植物中 葡萄糖激酶只能催化葡萄糖轉(zhuǎn)變?yōu)? 磷酸 葡萄糖 只存在于肝臟 肌肉中沒有 肝臟中的葡萄糖激酶量比己糖激酶量高 己糖激酶與葡萄糖激酶的區(qū)別 6 磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)變?yōu)? 磷酸果糖 磷酸己糖異構酶 6 磷酸葡萄糖 6 磷酸果糖 fructose 6 phosphate F 6 P 6 磷酸果糖轉(zhuǎn)變?yōu)? 6 二磷酸果糖 磷酸果糖激酶 1 磷酸果糖激酶 1 phosphfructokinase 1 PFK 1 ATPADP Mg2 6 磷酸果糖 1 6 二磷酸果糖F 1 6 2P 1 需要二價金

3、屬離子Mg2 或Mn2 作為輔助因子 2 別構酶 ATP是其別構抑制劑 檸檬酸 脂肪酸可增強其抑制作用 ADP AMP 無機磷是其別構激活劑 3 限速酶 糖酵解中最重要的限速酶 磷酸果糖激酶 1 PFK 1 特性 1 6 二磷酸果糖 磷酸己糖裂解成2分子磷酸丙糖 磷酸二羥丙酮 3 磷酸甘油醛 磷酸丙糖異構酶 磷酸丙糖異構酶 phosphotrioseisomerase 3 磷酸甘油醛 磷酸二羥丙酮 磷酸丙糖的同分異構化 3 磷酸甘油醛氧化為1 3 二磷酸甘油酸 3 磷酸甘油醛脫氫酶 3 磷酸甘油醛脫氫酶 glyceraldehyde 3 phosphatedehydrogenase 1 3 二

4、磷酸甘油酸轉(zhuǎn)變成3 磷酸甘油酸 磷酸甘油酸激酶 ADPATP 1 3 二磷酸甘油酸 3 磷酸甘油酸 磷酸甘油酸激酶 phosphoglyceratekinase 化學反應過程中 底物分子內(nèi)部能量重新分布 生成高能鍵 使ADP磷酸化生成ATP的過程 底物水平磷酸化 substratelevelphosphorylation 高能化合物類型 1 3 二磷酸甘油酸 3 磷酸甘油酸轉(zhuǎn)變?yōu)? 磷酸甘油酸 磷酸甘油酸變位酶 磷酸甘油酸變位酶 phosphoglyceratemutase 2 磷酸甘油酸轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿嵯┐际奖?2 磷酸甘油酸 H2O 磷酸烯醇式丙酮酸 phosphoenolpyruvate

5、PEP 高能化合物類型 丙酮酸激酶 pyruvatekinase 磷酸烯醇式丙酮酸轉(zhuǎn)變成丙酮酸 并通過底物水平磷酸化生成ATP b 磷酸己糖異構酶 己糖激酶 磷酸果糖激酶 磷酸丙糖異構酶 3 磷酸甘油醛脫氫酶 磷酸甘油醛激酶 變位酶 烯醇化酶 丙酮酸激酶 糖酵解小結 反應部位 胞漿 糖酵解是一個不需氧的產(chǎn)能過程 反應全過程中有三步不可逆的反應 1mol葡萄糖酵解過程中所產(chǎn)生的ATPmol數(shù) 反應 ATPmol數(shù) 葡萄糖 葡萄糖 6 磷酸 1 果糖 6 磷酸 果糖 1 6 二磷酸 1 甘油酸 1 3 二磷酸 甘油酸 3 磷酸 1 2 烯醇式丙酮酸磷酸 丙酮酸 1 2 凈產(chǎn)生ATPmol數(shù) 2 二

6、 糖酵解的調(diào)節(jié) 關鍵酶 調(diào)節(jié)方式 別構調(diào)節(jié) 共價修飾調(diào)節(jié) 一 己糖激酶或葡萄糖激酶 6 磷酸葡萄糖可反饋抑制己糖激酶 但肝葡萄糖激酶不受其抑制 長鏈脂肪酰CoA可別構抑制肝葡萄糖激酶 二 6 磷酸果糖激酶 1 PFK 1 別構調(diào)節(jié) 別構激活劑 AMP ADP F 1 6 2P F 2 6 2P 別構抑制劑 檸檬酸 ATP 高濃度 三 丙酮酸激酶 1 別構調(diào)節(jié) 別構抑制劑 ATP 丙氨酸 別構激活劑 1 6 二磷酸果糖 2 共價修飾調(diào)節(jié) 三 糖酵解的生理意義 1 是機體在缺氧情況下獲取能量的有效方式 2 是某些細胞在氧供應正常情況下的重要供能途徑 無線粒體的細胞 如 紅細胞 代謝活躍的細胞 如

7、白細胞 骨髓細胞 O2 O2 G 6 磷酸葡萄糖丙酮酸 丙酮酸乙酰CoA 三羧酸循環(huán) H e O2 H2O CO2 胞液線粒體 葡萄糖有氧氧化概況 二 葡萄糖的有氧氧化糖在有氧的條件下 徹底分解成H2O和CO2 同時釋放出能量的過程 1 2 3 有氧氧化反應過程 一 葡萄糖分解成丙酮酸 二 丙酮酸氧化脫羧生成乙酰輔酶A 三 乙酰輔酶A進入三羧酸循環(huán) 丙酮酸的有氧氧化 一 丙酮酸的氧化脫羧 二 三羧酸循環(huán)的化學途徑 三 葡萄糖氧化分解所產(chǎn)生的能量 四 三羧酸循環(huán)的生物學意義 CH3COCOOH HS CoA 丙酮酸脫氫酶系 CH3CO SCoA NAD NADH H CO2 一 丙酮酸的氧化脫羧

8、 丙酮酸脫氫酶系 丙酮酸氧化脫羧酶系丙酮酸硫辛酸氧化還原酶 E1 二氫硫辛酰胺轉(zhuǎn)乙酰酶 E2 二氫硫辛酰胺脫氫酶 E3 輔助因子焦磷酸硫胺素 TPP 硫辛酸FADNAD CoAMg2 丙酮酸氧化脫羧作用 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 丙酮酸氧化脫羧的總反應式 二 三羧酸循環(huán)化學途徑 1 乙酰輔酶A與草酰乙酸縮合形成檸檬酸 Citratesynthase檸檬酸合酶 單向不可逆檸檬酸合酶是一個調(diào)控酶 是檸檬酸循環(huán)中的限速酶 檸檬酸 乙酰輔酶A 草先乙酸 2 檸檬酸異構化生成異檸檬酸 順烏頭酸酶催化 檸檬酸 順烏頭酸 異檸檬酸 3 異檸檬酸氧化脫羧生成 酮

9、戊二酸 TCA中第一次氧化作用 脫羧過程三羧酸到二羧酸的轉(zhuǎn)變異檸檬酸脫氫酶為第二個關鍵酶 異檸檬酸脫氫酶Isocitratedehydyogenase 異檸檬酸 4 酮戊二酸氧化脫羧成為琥珀酰輔酶A 酮戊二酸脫氫酶系 TCA中第二次氧化作用 脫羧過程琥珀酰輔酶A為高能磷酸化合物 酮戊二酸脫氫酶復合體與丙酮酸脫氫酶復合體相似 酮戊二酸脫氫酶 E1TPP 硫辛酸 NAD Mg2 琥珀酰轉(zhuǎn)移酶 E2COA FAD二氫硫辛酸脫氫酶 E3 NAD NADH H HSCoACO2 琥珀酰輔酶A 5 琥珀酰COA轉(zhuǎn)化成琥珀酸 并生成GTP TCA中唯一底物水平磷酸化直接產(chǎn)生高能磷酸化合物的步驟GTP ADP

10、GDP ATP 6 琥珀酸脫氫生成延胡索酸 FAD FADH2 琥珀酸脫氫酶 TCA中第三次氧化的步驟丙二酸為該酶的競爭性抑制劑開始四碳酸之間的轉(zhuǎn)變 2H 7 延胡索酸被水化生成蘋果酸 延胡索酸酶 8 蘋果酸脫氫生成草酰乙酸 L 蘋果酸脫氫酶 TCA中第四次氧化的步驟 2H 異檸檬酸脫氫酶 檸檬酸合成酶 酮戊二酸脫氫酶系 TCA循環(huán)特點 1 進行部位 主要是線粒體 2 關鍵酶 檸檬酸合酶 異檸檬酸脫氫酶 酮戊二酸脫氫酶系 3 三羧酸循環(huán) 4次脫氫 其中三次以NAD 為受氫體 一次以FAD為受氫體 3個關鍵酶2次脫羧1次底物水平磷酸化每循環(huán)一周產(chǎn)生12個ATP 4 三羧酸循環(huán)的中間產(chǎn)物不會因參與

11、循環(huán)而被消耗 但可以參加其他代謝而被消耗 草酰乙酸 丙酮酸 丙氨酸 CH3 C O CO2 COOH COOH COOH CH2 CO 生物素 丙酮酸羧化酶 丙酮酸 草酰乙酸 三 葡萄糖氧化分解所產(chǎn)生的能量 1 糖酵解 1分子葡萄糖 2分子丙酮酸 共消耗了2個ATP 產(chǎn)生了4個ATP 實際上凈生成了2個ATP 同時產(chǎn)生2個NADH相當于6ATP 2 丙酮酸氧化脫羧 丙酮酸 乙酰CoA 生成1個NADH 生成3ATPx23 三羧酸循環(huán) 乙酰CoA CO2和H2O 產(chǎn)生一個GTP 相當于ATP 3個NADH和1個FADH2 共生成12ATPx2 葡萄糖有氧分解共產(chǎn)生38個ATP 1 三羧酸循環(huán)是糖

12、 脂 蛋白質(zhì)三大物質(zhì)最終氧化的共同途徑2 三羧酸循環(huán)是糖 脂 某些氨基酸代謝聯(lián)系和互變的樞紐3 三羧酸循環(huán)是體內(nèi)產(chǎn)生CO2和能量的主要機制之一一分子葡萄糖經(jīng)EMP和TCA徹底氧化成H2O CO2 可生成38個ATP4 中間產(chǎn)物可以為其他物質(zhì)的合成提供C骨架 四 三羧酸循環(huán)的生物學意義 三 磷酸戊糖途徑 磷酸戊糖途徑是糖酵解途徑的一條旁路 所以又稱磷酸戊糖旁路 在胞漿中進行 磷酸戊糖途徑反應的主要特點是 6 磷酸葡萄糖直接氧化脫氫和脫羧 脫氫酶的輔酶不是NAD 而是NADP 產(chǎn)生的NADPH H 主要作為生物合成的氫供體 而不是將氫傳遞給O2進行氧化 反應過程中無ATP的產(chǎn)生與消耗 磷酸戊糖途徑

13、概況 磷酸戊糖途徑的生理意義 1 為核酸的生物合成提供核糖 2 提供NADPH H作為供氫體參與多種代謝反應 NADPH H是體內(nèi)許多合成代謝的供氫體 如脂肪酸及膽固醇等物質(zhì)的合成NADPH H參與體內(nèi)羥化反應 藥物 毒素等的生物轉(zhuǎn)化 NADPH H用于維持谷胱甘肽的還原狀態(tài) NADPH作為谷胱甘肽還原酶的輔酶 可以維持細胞中還原型谷胱甘肽 GSH 的正常含量 從而對維持細胞特別是紅細胞膜的完整性有重要作用 第三節(jié)糖原的合成與分解 糖原 glycogen 是糖的貯存形式 肝糖原與肌糖原 型狀 樹枝狀糖原分子只有一個還原端 1位的羥基是自由的 糖原的合成分解都是在非還原端 4位的羥基是自由的 上

14、進行的 1 主要部位 肝臟 肌肉2 過程 葡萄糖 ATP 己糖激酶 葡萄糖激酶 肝 6 磷酸G ADP 6 磷酸G 變位酶 1 磷酸G 1 磷酸G UTP UDPG PPi 焦磷酸 UDPG 糖元 Gn 糖原合酶 UDP 糖原 Gn 1 一 糖原的合成 當鏈長度達到12 18個葡萄糖殘基時 分枝酶就將鏈長約為7個葡萄糖殘基的糖鏈移至鄰近的糖鏈上 并以1 6 糖苷鍵進行連接 從而形成糖原分子的分枝 3 特點 1 耗能過程 糖原合成中 每增加一個G單位 消耗2個ATP 2 關鍵酶 糖原合酶 3 UDPG是葡萄糖的活性形式 是葡萄糖基的供體 二 糖原的分解代謝 糖原分解習慣上指肝糖原分解成G 磷酸化

15、酶是糖原分解的關鍵酶 肌肉中無葡萄糖 6 磷酸酶 非還原端 1 6 糖苷鍵 糖原磷酸化酶 Glucose 脫支酶的轉(zhuǎn)移酶活性 脫支酶的作用 脫支酶的 1 6 糖苷酶活性 脫支酶含有葡聚糖轉(zhuǎn)移酶和 1 6 葡萄糖苷酶兩種活性 在磷酸化酶和脫支酶共同作用下 糖原分解的終產(chǎn)物是G 1 P和葡萄糖 糖原n 1 第四節(jié)糖異生 概念 由非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟腔蛱窃倪^程稱為糖異生 原料 乳酸 甘油 丙酮酸和生糖氨基酸等 部位 主要在肝臟 其次是腎臟 一 糖異生途徑 從丙酮酸生成G的具體反應過程稱為糖異生途徑 基本上是糖酵解的逆過程 但是糖酵解途徑的三個關鍵酶催化的反應是放能的不可逆反應 又叫能障 需要另外的

16、酶催化繞過這三個能障 葡萄糖 6 P葡萄糖 6 P果糖 1 6 二P果糖 3 磷酸甘油醛 P 二羥丙酮 1 3 二磷酸甘油酸 3 磷酸甘油酸 2 磷酸甘油酸 丙酮酸 PEP 大多數(shù)氨基酸 TCA的中間產(chǎn)物 草酰乙酸 反芻動物體內(nèi)乙酸 丙酸丁酸 琥珀酰C0A 糖異生途徑及其前體 COOH COOH CH2 CO 丙酮酸羧化酶 磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶 CH2 C OPO32 COOH 丙酮酸 草酰乙酸 磷酸烯醇式丙酮酸 1 一 糖異生途徑 ATPADP PiCO2 GTPGDP CO2 2 H2O 果糖二磷酸酶 Pi2 1 6 二磷酸果糖 6 磷酸果糖 3 OH o OH OH OH CH2OP3

17、2 H2O 葡萄糖 6 磷酸酶 OH o OH OH OH CH2OH 6 磷酸葡萄糖 葡萄糖 特點 關鍵酶 丙酮酸羧化酶 磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶 果糖二磷酸酶 葡萄糖 6 磷酸酶 二 糖異生的生理意義 一 維持血糖濃度的相對恒定 二 有利于乳酸的利用 乳酸循環(huán) 三 調(diào)節(jié)酸堿平衡 乳酸循環(huán) 當肌肉在缺氧或劇烈運動時 肌糖原經(jīng)酵解產(chǎn)生大量乳酸 通過血液循環(huán)運到肝臟 在肝內(nèi)異生為葡萄糖 葡萄糖可再經(jīng)血液返回肌肉利用 這個循環(huán)稱為乳酸循環(huán) 也叫Cori循環(huán) 意義 防止酸中毒 利于乳酸再利用 乳酸循環(huán) 第五節(jié)血糖及其調(diào)節(jié) 一 血糖的來源與去路 轉(zhuǎn)變 二 血糖水平的調(diào)節(jié) 一 器官的調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)血糖濃度的主要

18、器官是肝 二 激素調(diào)節(jié)1 胰島素 主要是降低血糖一旦缺乏或不能正常發(fā)揮作用 就會產(chǎn)生糖尿病促進肌細胞 脂肪細胞攝取葡萄糖促進糖原合成 抑制糖原分解加快糖有氧氧化抑制糖異生作用減緩脂肪的動員 從而減少脂肪酸對糖氧化的抑制 2 胰高血糖素 生物學作用與胰島素相反 是一種促進分解代謝的激素促進肝臟糖原分解 抑制糖原的合成 抑制糖酵解 促進糖異生促進脂肪的動員 3 腎上腺素 升高血糖促進糖原分解促進糖異生4 糖皮質(zhì)激素 升高血糖促進糖異生抑制肝外組織攝取和利用葡萄糖協(xié)助促進脂肪的動員 高血糖和低血糖 一 高血糖與糖尿幾個名詞 高血糖 空腹血糖高于7 2mmol L尿糖 血糖濃度高于8 8mmol L腎

19、糖域 尿中不出現(xiàn)葡萄糖的最高血糖濃度低血糖 空腹時血糖濃度低于3 3mmol L 糖耐量與糖耐量曲線 糖耐現(xiàn)象 正常人對血糖濃度有一定的調(diào)節(jié)能力 即便一次攝入大量葡萄糖 血糖濃度升高達到峰值 但一般不超過8 9 2小時左右即可恢復至空腹血糖水平的現(xiàn)象稱為糖耐現(xiàn)象 糖耐現(xiàn)象失常 若攝入大量糖后 血糖濃度急劇升高 且短時間內(nèi)不能恢復正常者 稱為糖耐現(xiàn)象失常 習題 1 肌糖原不能分解補充血糖 是因為缺乏 A丙酮酸激酶B磷酸烯醇式丙酮酸C糖原磷酸化酶D葡萄糖 6 磷酸酶E脫枝酶2 下列哪個酶在糖酵解和糖異生中都起作用 A丙酮酸激酶B3 磷酸甘油醛脫氫酶C果糖二磷酸酶D己糖激酶E葡萄糖 6 磷酸酶3 下列哪個激素可使血糖濃度下降 A腎上腺素B胰高血糖素C生長素D糖皮質(zhì)激素E胰島素 4 成熟紅細胞主要以糖酵解供能的原因是 A缺氧B缺少TPPC缺少輔酶AD缺少線粒體E缺少微粒體5 主要在線粒體中進行的糖代謝途徑是 A糖酵解B糖異生C糖原合成D三羧酸循環(huán)E磷酸戊糖途徑

相關知識

第五章 發(fā)酵工程.ppt
生物化學ppt第五章糖代謝.ppt
《生物化學—代謝篇》第二十二章 糖酵解.ppt
西式面點技術(第二版勞動版)ppt課件：第五章
發(fā)酵工程課件第一章.ppt
《二節(jié)糖酵解》ppt課件
《第一節(jié) 發(fā)酵技術》PPT課件(湖北省省級優(yōu)課).ppt
《第1節(jié) 發(fā)酵技術》PPT課件(海南省市級優(yōu)課).ppt
第7章糖類與糖代謝.ppt
第7章糖類代謝

網(wǎng)址: 第五章 糖酵解.ppt http://m.u1s5d6.cn/newsview1775319.html