基础生化第四章糖代谢.ppt

优选）基础生化第四章糖代谢1页，共131页，星期二环状代谢途径环状代谢途径2页，共131页，星期二分支状代谢途径分支状代谢途径核苷酸的从头合成概况核苷酸的从头合成概况5-磷酸核糖磷酸核糖PRPPUMPIMPAspCO2 + Gln氨基甲酰磷酸氨基甲酰磷酸乳清酸乳清酸dTMPUTPCTPGlnGlyGln一碳单位一碳单位一碳单位一碳单位CO2AspGTPATPAMPGMP3页，共131页，星期二三）物质代谢（三）物质代谢3种途径种途径1.1.分解代谢分解代谢2.2.合成代谢合成代谢3.3.不定向代谢（两用途径）不定向代谢（两用途径）4页，共131页，星期二奇数脂肪酸奇数脂肪酸Val Ile MetG脂肪酸脂肪酸不定向代谢途径不定向代谢途径返回返回5页，共131页，星期二四）酶的（四）酶的4 4种组织方式种组织方式1.1.分散存在分散存在2.2.多酶复合体多酶复合体3.3.与膜结合的多酶复合物与膜结合的多酶复合物4.4.多功能酶多功能酶返回返回6页，共131页，星期二一）物质代谢（一）物质代谢 1.分解代谢分解代谢二、物质代谢和能量代谢二、物质代谢和能量代谢（1）大分子转变为结构元件）大分子转变为结构元件（2）结构元件进一步降解为共同代谢中间物）结构元件进一步降解为共同代谢中间物（3）共同代谢中间物经共同代谢途径彻底氧化分解）共同代谢中间物经共同代谢途径彻底氧化分解（二）能量代谢（二）能量代谢 ATP 和和NADPH返回返回 2.合成代谢合成代谢7页，共131页，星期二。

1.条件温和条件温和2.高度调控高度调控3.代谢途径不可逆代谢途径不可逆4. 代谢途径都有限速步骤代谢途径都有限速步骤5. 各种生物基本代谢途径高度保守各种生物基本代谢途径高度保守6. 代谢途径高度分室化代谢途径高度分室化三、代谢的基本特征三、代谢的基本特征返回返回8页，共131页，星期二1. 放射性同位素示踪放射性同位素示踪2. 代谢抑制剂代谢抑制剂3. 代谢遗传缺陷型突变体代谢遗传缺陷型突变体4. 基因操作基因操作四、代谢的研究方法四、代谢的研究方法9页，共131页，星期二第四章第四章 糖代谢糖代谢第一节第一节 概述概述第二节第二节 糖酵解糖酵解第三节第三节 三羧酸循环三羧酸循环第四节第四节 磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径第五节第五节 糖异生糖异生第六节第六节 糖原的合成和分解糖原的合成和分解10页，共131页，星期二第一节第一节 概述概述一、重要的单糖一、重要的单糖二、糖的生理功能二、糖的生理功能三、糖代谢的概况三、糖代谢的概况11页，共131页，星期二糖的概念糖的概念糖糖(carbohydrates)即即碳碳水水化化合合物物，其其化化学学本本质质为为多羟醛或多羟酮多羟醛或多羟酮类及其衍生物或多聚物。

类及其衍生物或多聚物一、重要的单糖一、重要的单糖12页，共131页，星期二葡萄糖（葡萄糖（glucose）结构）结构-D-葡萄糖葡萄糖13页，共131页，星期二 二、糖的生理功能二、糖的生理功能1. 1. 提供能源提供能源（50-70%50-70%）3.构成细胞的成分构成细胞的成分（蛋白聚糖、糖蛋白参与结缔组织、软骨构成，糖（蛋白聚糖、糖蛋白参与结缔组织、软骨构成，糖蛋白、糖脂参与生物膜）蛋白、糖脂参与生物膜）2. 2. 提供碳源（提供碳源（aaaa、脂类、核苷酸）、脂类、核苷酸）、脂类、核苷酸）、脂类、核苷酸）4.构成某些生物活性物质构成某些生物活性物质多种糖蛋白是激素、酶、受体、抗体、血浆蛋白多种糖蛋白是激素、酶、受体、抗体、血浆蛋白14页，共131页，星期二葡萄糖的主要代谢途径葡萄糖的主要代谢途径丙酮酸丙酮酸乳酸乳酸乙醇乙醇乙酰乙酰 CoA磷酸戊糖磷酸戊糖途径途径葡萄糖葡萄糖6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖糖酵解糖酵解（有氧）（有氧）（无氧）（无氧）三羧酸三羧酸循环循环（有氧或无氧）（有氧或无氧）糖异生糖异生三、糖代谢概况（以三、糖代谢概况（以G G为中心）为中心）返回章返回章15页，共131页，星期二。

第二节第二节 糖酵解糖酵解一、糖酵解定义一、糖酵解定义二、糖酵解过程二、糖酵解过程三、糖酵解要点三、糖酵解要点四、四、NADHNADH和丙酮酸的去路和丙酮酸的去路五、糖酵解的生物学意义五、糖酵解的生物学意义六、糖酵解的调控六、糖酵解的调控16页，共131页，星期二一、糖酵解定义一、糖酵解定义 糖酵解是生物界最为原始的获取能量的一种方式糖酵解是生物界最为原始的获取能量的一种方式在生物进化过程中，虽进化为在有氧条件下获取能量，在生物进化过程中，虽进化为在有氧条件下获取能量，但仍保留了这种原始方式但仍保留了这种原始方式17页，共131页，星期二一、糖酵解定义一、糖酵解定义 糖酵解是第一个明确的代谢途径糖酵解是第一个明确的代谢途径指将葡萄糖降解为丙酮酸并伴随着指将葡萄糖降解为丙酮酸并伴随着ATP生成的一系列反应，生成的一系列反应，是生物体内普遍存在的葡萄糖降解的途径该途径也称作是生物体内普遍存在的葡萄糖降解的途径该途径也称作Embden-Meyethof途径，简称途径途径，简称途径返回节返回节18页，共131页，星期二EMP的化学历程 糖原（或淀粉）糖原（或淀粉）1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖6-磷酸果糖磷酸果糖1，6-二磷酸果糖二磷酸果糖3-磷酸甘油磷酸甘油醛醛磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮2 1，3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸2 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2 磷酸烯醇丙酮酸磷酸烯醇丙酮酸2 丙酮酸丙酮酸第第一一阶阶段段第第二二阶阶段段第第三三阶阶段段葡萄糖葡萄糖葡萄糖的磷酸化葡萄糖的磷酸化磷酸己糖的裂解磷酸己糖的裂解丙酮酸和丙酮酸和ATP的生成的生成二、糖酵解过程二、糖酵解过程P31619页，共131页，星期二。

糖酵解途径（糖酵解途径（1）Phophorylation of Glucose不可逆不可逆己糖激酶或葡萄糖激酶己糖激酶或葡萄糖激酶20页，共131页，星期二糖酵解途径（糖酵解途径（2）Conversion of Glucose 6-Phosphate to Fructose 6-Phosphate 磷酸葡萄糖异构酶磷酸葡萄糖异构酶21页，共131页，星期二糖酵解途径（糖酵解途径（3）Phosphorylation of Fructose 6-Phosphate to Fructose 1,6-Bisphosphate不可逆反应不可逆反应酶的催化效率很低酶的催化效率很低磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶22页，共131页，星期二F-6-PF-6-P形成果糖形成果糖-1-1，6-6-二磷酸二磷酸 One subunit of the tetrameric phosphofructokinase-1 (PFK-1)Regulatory ATP23页，共131页，星期二糖酵解途径（糖酵解途径（4） （5） 羟羟醛醛裂裂解解反反应应醛醛缩缩酶酶磷磷酸酸丙丙糖糖异异构构酶酶24页，共131页，星期二糖酵解途径（糖酵解途径（6）Oxidation of Glyceraldehyde 3-phosphate to 1,3-Bisphosphoglycerate巯基酶巯基酶3-磷酸甘油醛脱氢酶磷酸甘油醛脱氢酶25页，共131页，星期二。

3-磷酸甘油醛脱氢酶的抑制剂磷酸甘油醛脱氢酶的抑制剂NAD+CysCysSHNAD+SH+CH3HgCl+NAD+CysS+HINAD+CysS+ HClHgCH3HgCH326页，共131页，星期二糖酵解途径（糖酵解途径（7）Phosphryl Transfer from 1,3-Bisphosphoglycerate to ADP底物水平磷酸化底物水平磷酸化磷酸甘油酸激酶磷酸甘油酸激酶27页，共131页，星期二糖酵解途径（糖酵解途径（8）Conversion of 3-Phosphoglycerate to 2-Phosphoglycerate磷酸甘油酸变位酶磷酸甘油酸变位酶28页，共131页，星期二糖酵解途径（糖酵解途径（9）Dehydration of 2-Phosphoglycerate to Phosphoenolpyruvate烯醇化酶烯醇化酶29页，共131页，星期二糖酵解途径（糖酵解途径（10）Transfer of the Phosphoryl Group from Phophoenolpyruvate to ADP 底物水平磷酸化底物水平磷酸化不可逆反应不可逆反应丙酮酸激酶丙酮酸激酶30页，共131页，星期二。

第一阶段：葡萄糖的磷酸化第一阶段：葡萄糖的磷酸化ATP ADPATPADP激酶激酶磷酸果糖磷酸果糖激酶激酶异构酶异构酶葡萄糖磷酸化的意葡萄糖磷酸化的意义：义： 极性增加极性增加31页，共131页，星期二第二阶段：第二阶段： 磷酸己糖的裂解磷酸己糖的裂解醛缩酶醛缩酶异构酶异构酶32页，共131页，星期二第三阶段：磷酸烯醇式丙酮酸、丙酮酸和第三阶段：磷酸烯醇式丙酮酸、丙酮酸和ATP的生成的生成NAD+ NADH+H+ PiADP ATPH2OMg或或MnATP ADP 丙酮酸丙酮酸PEP丙酮酸激酶丙酮酸激酶脱氢酶脱氢酶激酶激酶变变位位酶酶烯醇化酶烯醇化酶返回节返回节33页，共131页，星期二1. 1. 还原力：还原力：1 1次产生次产生2 2（NADH+HNADH+H+ +）三、糖酵解要点三、糖酵解要点2. ATP2. ATP： 2 2次底物水平磷酸化生成次底物水平磷酸化生成ATPATP，2 2次消耗次消耗ATPATP，净合成，净合成2ATP2ATP3.3.三步不可逆反应三步不可逆反应4. 4. 总反应式总反应式 C6H12O6+2NAD+2ADP+2Pi 2C3H4O3 +2NADH +2H+2ATP+2H2O返回节返回节34页，共131页，星期二。

一）无氧条件下（一）无氧条件下1.1.乳酸发酵（动物、细菌等）乳酸发酵（动物、细菌等）2.2.乙醇发酵（酵母等）乙醇发酵（酵母等）四、四、NADH和丙酮酸的去路和丙酮酸的去路辅酶辅酶I的再生的再生P32435页，共131页，星期二1. NADH1. NADH去路：去路：经呼吸链氧化产生经呼吸链氧化产生5ATP5ATP，即共产生即共产生7ATP7ATP在某些组织，如某些神经和肌肉细胞中，在某些组织，如某些神经和肌肉细胞中，NADHNADH经磷酸经磷酸甘油穿梭系统得甘油穿梭系统得FADFAD，产生产生1.5ATP1.5ATP，总计产生总计产生5ATP5ATP二）有氧条件下：（二）有氧条件下：36页，共131页，星期二2. 2. 丙酮酸去路丙酮酸去路（EMP）葡萄糖葡萄糖COOHC=OCH3丙酮酸丙酮酸CH3-C-SCoAO乙酰乙酰CoACoA三羧酸三羧酸循环循环 NAD+ NADH+H+CO2CoASH 葡萄糖的有氧分解葡萄糖的有氧分解37页，共131页，星期二丙酮酸脱氢酶系催化的反应丙酮酸脱氢酶系催化的反应连接糖酵解和三羧酸循连接糖酵解和三羧酸循环的中心环节环的中心环节P33238页，共131页，星期二。

丙酮酸脱氢酶复合体定位于线粒体基质中丙酮酸脱氢酶复合体定位于线粒体基质中 丙酮酸脱氢酶丙酮酸脱氢酶由由3种酶种酶组成组成 二氢硫辛酰转乙酰基酶二氢硫辛酰转乙酰基酶 二氢硫辛酰脱氢酶二氢硫辛酰脱氢酶6（5）种辅助因子）种辅助因子：TPP（VB1）、）、NAD+（Vpp）、硫）、硫辛酸、辛酸、FAD（VB2）、）、HSCoA（泛酸）、（泛酸）、（Mg2+）39页，共131页，星期二丙酮酸脱氢酶系丙酮酸脱氢酶系NADNAD+ + +H+H+ +丙酮酸脱丙酮酸脱氢酶氢酶FADFAD硫辛酸乙酰转硫辛酸乙酰转移酶移酶二氢硫辛酸脱二氢硫辛酸脱氢酶氢酶COCO2 2乙酰硫辛酸乙酰硫辛酸二氢硫辛酸二氢硫辛酸NADH+HNADH+H+ +TPPTPP硫辛酸硫辛酸CoASHCoASHNADNAD+ +CHCH3 3-C-SCoA-C-SCoAO OP33340。