生物化學(xué)09糖代謝工

1、1第九章第九章 糖代謝糖代謝 主要內(nèi)容：主要內(nèi)容：糖的分解代謝、合成代謝以及糖代謝的調(diào)控糖的分解代謝、合成代謝以及糖代謝的調(diào)控 2第一節(jié)第一節(jié) 多糖的降解多糖的降解 一、淀粉酶與淀粉的降解一、淀粉酶與淀粉的降解 1. -淀粉酶水解淀粉酶水解 3產(chǎn)物：產(chǎn)物： 糊精、寡糖、少量麥芽糖糊精、寡糖、少量麥芽糖麥芽糖、極限糊精麥芽糖、極限糊精 產(chǎn)物：產(chǎn)物：-淀粉酶淀粉酶 非還原端非還原端還原端還原端極限糊精極限糊精-淀粉酶淀粉酶 4u 兩種淀粉酶降解的最終產(chǎn)物都有麥芽糖。兩種淀粉酶降解的最終產(chǎn)物都有麥芽糖。2、-淀粉酶淀粉酶( - amylase)53、-淀粉酶淀粉酶4、異淀粉酶、異淀粉酶6 特點：特點

2、：多組分酶系。多組分酶系。 纖維素分解為葡萄糖流程：纖維素分解為葡萄糖流程： 天然纖維素天然纖維素 c1酶酶 游離直鏈纖維素游離直鏈纖維素 cx酶酶 纖維二糖纖維二糖 -糖苷酶糖苷酶 葡萄糖葡萄糖 產(chǎn)物產(chǎn)物：葡萄糖葡萄糖 來源來源：霉菌、纖維桿菌、纖維放線菌：霉菌、纖維桿菌、纖維放線菌 用途用途：能源化工：能源化工二、纖維素酶與纖維素的降解二、纖維素酶與纖維素的降解 三、果膠酶與果膠的降解三、果膠酶與果膠的降解 四、糖原磷酸化酶與糖原的降解四、糖原磷酸化酶與糖原的降解 糖原磷酸化酶（糖原磷酸化酶（glycogen phosphorylase）是降解）是降解糖原的磷酸化的限速酶，有活性和非活性兩

3、種形式，糖原的磷酸化的限速酶，有活性和非活性兩種形式，分別稱為糖原磷酸化酶分別稱為糖原磷酸化酶a（活化態(tài)）和糖原磷酸化酶（活化態(tài)）和糖原磷酸化酶b（非活化態(tài)），兩者在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)變。糖（非活化態(tài)），兩者在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)變。糖原磷酸解時，在磷酸化酶原磷酸解時，在磷酸化酶a作用下，從糖原非還原端開作用下，從糖原非還原端開始逐個加磷酸切下葡萄糖生成始逐個加磷酸切下葡萄糖生成1-磷酸葡萄糖，切至糖原磷酸葡萄糖，切至糖原分支點分支點4個葡萄糖殘基處為止。個葡萄糖殘基處為止。 轉(zhuǎn)移酶（轉(zhuǎn)移酶（transferase）又稱）又稱1, 41, 4葡聚糖轉(zhuǎn)葡聚糖轉(zhuǎn)移酶，它主要作用是將連接與分支點上

4、移酶，它主要作用是將連接與分支點上4個葡萄糖基個葡萄糖基的葡聚三糖轉(zhuǎn)移至同一個分支點的另一個葡聚四糖的葡聚三糖轉(zhuǎn)移至同一個分支點的另一個葡聚四糖鏈的末端，使分支點僅留下一個鏈的末端，使分支點僅留下一個（1 6）糖苷鍵連）糖苷鍵連接的葡萄糖殘基。接的葡萄糖殘基。 脫支酶脫支酶，即水解，即水解（1 6）糖苷鍵的酶，再將）糖苷鍵的酶，再將這個葡萄糖水解下來，使支鏈淀粉的分支結(jié)構(gòu)變成這個葡萄糖水解下來，使支鏈淀粉的分支結(jié)構(gòu)變成直鏈結(jié)構(gòu)，直鏈結(jié)構(gòu)，磷酸化酶磷酸化酶再進一步將其降解為再進一步將其降解為1-磷酸葡磷酸葡萄糖。由于磷酸化酶、轉(zhuǎn)移酶和脫支酶的協(xié)同作用萄糖。由于磷酸化酶、轉(zhuǎn)移酶和脫支酶的協(xié)同作用，

5、將糖原（或支鏈淀粉）徹底降解。，將糖原（或支鏈淀粉）徹底降解。 糖原磷酸化糖原磷酸化酶主要存在于動物肝臟中，通過糖原分解直接補充酶主要存在于動物肝臟中，通過糖原分解直接補充血糖。血糖。 the reactions of glycogen debranching enzyme11一、糖酵解途徑一、糖酵解途徑 第二節(jié)第二節(jié) 糖酵解作用糖酵解作用 是將葡萄糖分解成丙酮酸的過程，這是糖分解是將葡萄糖分解成丙酮酸的過程，這是糖分解代謝的最基本的反應(yīng)途徑。代謝的最基本的反應(yīng)途徑。12 葡萄糖葡萄糖磷酸化為磷酸化為6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖atp adpmg2+ 己糖激酶己糖激酶(hexokinase)glu

6、 g-6-p f-6-p f-1,6-2patp adp atp adp 1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羥丙酮羥丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛nad+nadh+h+adpatpadpatp磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸葡萄糖葡萄糖 o ch2ho h hoohh oh h oh h h6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖(g-6-p) p p o ch2oh hoohh oh h oh h h13 6-磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿崞咸烟寝D(zhuǎn)變?yōu)?6-磷酸果糖磷酸果糖 己糖異構(gòu)酶己糖異構(gòu)酶 glug-6-pf-6-pf-1,6-2patpadp

7、atpadp1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羥丙酮羥丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛nad+nadh+h+adpatpadpatp磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 p p o ch2oh hoohh oh h oh h h6-磷酸果糖磷酸果糖 (f-6-p)14 6-磷酸果糖磷酸果糖轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)?,6-雙磷酸果糖雙磷酸果糖 atp adp mg2+ 6-6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1-1glug-6-pf-6-pf-1,6-2patpadpatpadp1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸

8、甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羥丙酮羥丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛nad+nadh+h+adpatpadpatp磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1(6-phosphfructokinase-1)6-磷酸果糖磷酸果糖 1,6-雙磷酸果糖雙磷酸果糖15ch2ohoccccch2oohohohhhp pp p1,6-雙磷酸果糖雙磷酸果糖 磷酸己糖裂解成磷酸己糖裂解成2分子分子磷酸丙糖磷酸丙糖 醛縮酶醛縮酶(aldolase)glug-6-pf-6-pf-1,6-2patpadpatpadp1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2

9、-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羥丙酮羥丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛nad+nadh+h+adpatpadpatp磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 +chochohchohohch2poch2p poch2ohcoch2poch2p po16 磷酸丙糖磷酸丙糖的同分異構(gòu)化的同分異構(gòu)化磷酸丙糖異構(gòu)酶磷酸丙糖異構(gòu)酶 glug-6-pf-6-pf-1,6-2patpadpatpadp1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羥丙酮羥丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛nad+nadh

10、+h+adpatpadpatp磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸磷酸丙糖異構(gòu)酶磷酸丙糖異構(gòu)酶 (phosphotriose isomerase)3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 chochohchohohch2poch2p po磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮 ch2ohcoch2poch2p po17 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛氧化為氧化為1,3-二磷酸甘油二磷酸甘油酸酸 pi、nad+ nadh+h+ 3-3-磷酸甘油醛脫氫酶磷酸甘油醛脫氫酶glug-6-pf-6-pf-1,6-2patpadpatpadp1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二

11、羥丙酮羥丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛nad+nadh+h+adpatpadpatp磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸3-磷酸甘油醛脫氫酶磷酸甘油醛脫氫酶(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase)3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 chochohchohohch2poch2p po1,3-二磷酸二磷酸甘油酸甘油酸 o=ccohch2pop pop po18adp atp 磷酸甘油酸激酶磷酸甘油酸激酶 glug-6-pf-6-pf-1,6-2patpadpatpadp1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸

12、二羥丙酮羥丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛nad+nadh+h+adpatpadpatp磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 在以上反應(yīng)中，底物分子內(nèi)部能量重新在以上反應(yīng)中，底物分子內(nèi)部能量重新分布，生成高能鍵，使分布，生成高能鍵，使adp磷酸化生成磷酸化生成atp的過程，稱為的過程，稱為底物水平磷酸化底物水平磷酸化(substrate level phosphorylation) 。 1,3-二磷酸二磷酸 甘油酸甘油酸o=ccohch2pop pop po3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 coohcohch2pop po磷酸甘油酸激酶磷酸甘油酸激酶(phosphoglycerate kinase) 19 3

13、-磷酸甘油酸磷酸甘油酸轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 磷酸甘油酸磷酸甘油酸變位酶變位酶glug-6-pf-6-pf-1,6-2patpadpatpadp1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羥丙酮羥丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛nad+nadh+h+adpatpadpatp磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸磷酸甘油酸變位酶磷酸甘油酸變位酶 (phosphoglycerate mutase)3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 coohcohch2pop po2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 coohcch2pop poohoh20 2-磷酸甘油酸

14、轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿岣视退徂D(zhuǎn)變?yōu)榱姿嵯┐际奖崃姿嵯┐际奖?烯醇化酶烯醇化酶(enolase)glug-6-pf-6-pf-1,6-2patpadpatpadp1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羥丙酮羥丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛nad+nadh+h+adpatpadpatp磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸2- 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 coohcch2pop poohoh+ h2o磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 (pep)coohcch2p po21adp atp k+ mg2+丙酮酸激酶丙酮酸激酶(pyruvate kin

15、ase)glug-6-pf-6-pf-1,6-2patpadpatpadp1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羥丙酮羥丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛nad+nadh+h+adpatpadpatp磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸轉(zhuǎn)變成轉(zhuǎn)變成丙酮酸丙酮酸， 并通過底物水平磷酸化生成并通過底物水平磷酸化生成atp磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 coohcch2p po丙酮酸丙酮酸 coohc=och32223二、糖酵解過程的能量衡算二、糖酵解過程的能量衡算 以葡萄糖為起點以葡萄糖為起點 無氧情況下無

16、氧情況下: gg-6-p -1atp f-6-pf-1，6-dip -1atp 2 1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸2甘油酸甘油酸-3-磷酸磷酸 +2atp 2pep2py +2atp 除除2分子分子atp外，還生成外，還生成2分子分子nadh 凈增凈增2atp24 2nadh經(jīng)呼吸鏈氧化產(chǎn)生經(jīng)呼吸鏈氧化產(chǎn)生5atp，即共產(chǎn)生，即共產(chǎn)生7atp 在某些組織，如某些神經(jīng)和肌肉細胞中，在某些組織，如某些神經(jīng)和肌肉細胞中，nadh經(jīng)經(jīng)磷酸甘油穿梭系統(tǒng)得磷酸甘油穿梭系統(tǒng)得fad，產(chǎn)生，產(chǎn)生1.5atp，總計，總計5atpv 有氧條件下：有氧條件下：25磷酸甘油穿梭系統(tǒng)圖26磷酸甘油穿梭系統(tǒng)圖27 蘋果

17、酸穿梭系統(tǒng)圖蘋果酸穿梭系統(tǒng)圖三、糖酵解的三、糖酵解的調(diào)節(jié)調(diào)節(jié) 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-磷酸磷酸甘油甘油醛醛磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮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 丙酮酸丙酮酸葡萄糖葡萄糖磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶丙酮酸激酶丙酮酸激酶己己糖激酶糖激酶ampampg-6-pg-6-patpatp + +- -f-2,6-bpf-2,6-bpampamp+ +- -檸檬酸檸檬酸nadhnadhatpatp

18、 atpatpalaalaf-1,6-bpf-1,6-bp- -+ +29 限速酶： 己糖激酶：己糖激酶： 別構(gòu)抑制劑：別構(gòu)抑制劑：6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 丙酮酸激酶丙酮酸激酶： 別構(gòu)抑制劑：別構(gòu)抑制劑：atpatp、丙氨酸、丙氨酸 6-6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1-1 （pfk-1pfk-1） 301、 6-磷酸果糖激酶-1 （pfk-1） （1）atp/amp的調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié) （2）檸檬酸調(diào)節(jié)檸檬酸調(diào)節(jié) （3） 2，6二磷酸果糖調(diào)節(jié)（二磷酸果糖調(diào)節(jié)（ f-2,6-bp）ohch2hch2ohhhohoo popoch2ohhch2ohhhohopopf-2,6-bpf-1,6-bp3

19、1f-6-pf-2,6-bpatpadp6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-2（pfk-2pfk-2）h2opi二磷酸果糖酶二磷酸果糖酶-2(fbpase2)f-2,6-bp是是6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1 最強的變構(gòu)激活劑。最強的變構(gòu)激活劑。(+)(-)檸檬酸檸檬酸amp326-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-（ pfk-2,激酶活性）激酶活性）atpadppi胰高血糖素胰高血糖素(+)6-6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-2-2( (fbpase2,磷酸酶活性磷酸酶活性) )p p33四、糖酵解的生理意義四、糖酵解的生理意義 （1）在無氧條件下，通過糖酵解可以獲得有限的能量用）在無氧條件下，通過糖酵解

20、可以獲得有限的能量用以維持生命供能以維持生命供能 。（2）提供生物合成所需的物質(zhì)。）提供生物合成所需的物質(zhì)。（3）糖酵解不僅是葡萄糖的降解途徑，也是其它一）糖酵解不僅是葡萄糖的降解途徑，也是其它一 些單糖的分解代謝途徑。些單糖的分解代謝途徑。（4）為糖的徹底降解作了準備。）為糖的徹底降解作了準備。341、乳酸發(fā)酵、乳酸發(fā)酵乳酸脫氫酶五、糖酵解的應(yīng)用35362、酒精發(fā)酵、酒精發(fā)酵37酒精發(fā)酵之初：酒精發(fā)酵之初： 即： -磷酸甘油脫氫酶磷酸甘油脫氫酶 磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮+nadh+h+ -磷酸甘油磷酸甘油+nad+ 磷酯酶磷酯酶 -磷酸甘油磷酸甘油+h2o 甘油甘油+picnadh +h+

21、-磷酸甘油磷酸甘油當有了乙醛作為受氫體，代謝途徑的流向就不再朝甘油方向了。當有了乙醛作為受氫體，代謝途徑的流向就不再朝甘油方向了。將受氫體乙醛除去，則勢必造成發(fā)酵液中甘油的積累。將受氫體乙醛除去，則勢必造成發(fā)酵液中甘油的積累。3 3、甘油發(fā)酵、甘油發(fā)酵38兩種方法（1 1）亞硫酸鹽法）亞硫酸鹽法: : 將亞硫酸氫鈉(nahso3)加入發(fā)酵液中，能與乙醛發(fā)生加成反應(yīng)，生成難溶的結(jié)晶狀產(chǎn)物 chch3 3ch(oh)(osoch(oh)(oso2 2na)na) ，使乙醛不能再作為受氫體，迫使nadh+h+ 用于磷酸二羥丙酮的還原，生成甘油思考題：甘油高產(chǎn)發(fā)酵的代謝調(diào)控要點是什么？思考題：甘油高產(chǎn)

22、發(fā)酵的代謝調(diào)控要點是什么？磷酸甘油脫氫酶磷酸甘油脫氫酶39（2 2）堿法甘油發(fā)酵）堿法甘油發(fā)酵: : 酵母酒精發(fā)酵的發(fā)酵液ph值調(diào)至堿性，保持在ph7.6以上，則2分子乙醛之間發(fā)生歧化反應(yīng)，1分子被還原成乙醇，1分子被氧化成乙酸。乙醛失去了作為受氫體的作用，nadh+h+ 只好用于還原磷酸二羥丙酮，并生成甘油4041糖酵解小結(jié)1. 糖酵解幾乎是生物的公共途徑，一分子葡萄糖氧化成兩糖酵解幾乎是生物的公共途徑，一分子葡萄糖氧化成兩分子丙酮酸，并把能量以分子丙酮酸，并把能量以atp和和nadh形式貯存。形式貯存。2. 糖酵解過程有糖酵解過程有10個酶，全部在胞質(zhì)中。有個酶，全部在胞質(zhì)中。有10個中間

23、產(chǎn)物，個中間產(chǎn)物，都是磷酸化的六碳或三碳化合物。都是磷酸化的六碳或三碳化合物。3. 糖酵解的準備階段，用糖酵解的準備階段，用atp把葡萄糖轉(zhuǎn)化為把葡萄糖轉(zhuǎn)化為1,6-二磷酸二磷酸果糖，然后果糖，然后c3和和c4間的鍵斷裂生成二分子三糖磷酸。間的鍵斷裂生成二分子三糖磷酸。4. 在回報階段，來自葡萄糖的在回報階段，來自葡萄糖的3-磷酸甘油醛在磷酸甘油醛在c1上發(fā)生氧上發(fā)生氧化，反應(yīng)能量以一分子化，反應(yīng)能量以一分子nadh和二分子和二分子atp形式貯存。形式貯存。6. 糖酵解受到其他產(chǎn)能途徑的調(diào)控，以保證糖酵解受到其他產(chǎn)能途徑的調(diào)控，以保證atp的不斷供的不斷供給。己糖激酶、磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶

24、都受到變構(gòu)調(diào)給。己糖激酶、磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶都受到變構(gòu)調(diào)控?？刂仆ㄟ^這個途徑的碳流量，維持代謝中間物的水平控。控制通過這個途徑的碳流量，維持代謝中間物的水平不變。不變。5. 總反應(yīng)式：總反應(yīng)式：glc + 2nad+ + 2adp + 2pi 2pyr + 2nadh + 2h+ + 2atp + 2h2o42第三節(jié)第三節(jié) 丙酮酸的有氧降解丙酮酸的有氧降解（emp）葡萄糖葡萄糖coohc=och3丙酮酸丙酮酸ch3-c-scoao乙酰乙酰coacoa三羧酸三羧酸循環(huán)循環(huán) nad+ nadh+h+co2coash 葡萄糖的有氧分解葡萄糖的有氧分解 丙酮酸脫氫酶系丙酮酸脫氫酶系431 1、丙

25、酮酸的脫氫酶系、丙酮酸的脫氫酶系（1）丙酮酸脫氫酶）丙酮酸脫氫酶(e1 )（也稱丙酮酸脫羧酶）（也稱丙酮酸脫羧酶）: 輔基輔基tpp，功用功用： py 2c單位單位 脫羧脫羧（2）二氫硫辛酰轉(zhuǎn)乙?；福┒淞蛐刘＾D(zhuǎn)乙酰基酶(e2) ：硫辛酰胺（硫辛酸）硫辛酰胺（硫辛酸）, coacoa-sh-sh功用：功用：氧化氧化2c單位，并將單位，并將2c單位先轉(zhuǎn)到硫辛酰胺上，單位先轉(zhuǎn)到硫辛酰胺上， 再轉(zhuǎn)到再轉(zhuǎn)到coa上。上。 （3）二氫硫辛酸脫氫酶）二氫硫辛酸脫氫酶(e3)：是一種黃酶，：是一種黃酶，輔基輔基fad，nad+功用：功用：red型硫辛酰胺型硫辛酰胺ox型硫辛酰胺型硫辛酰胺 一、乙酰輔酶一、

26、乙酰輔酶a a的形成的形成4445462 2、丙酮酸的脫氫酶系的調(diào)控（、丙酮酸的脫氫酶系的調(diào)控（p345)p345)(1)產(chǎn)物抑制產(chǎn)物抑制 乙酰乙酰coa、 nadh(2)核苷酸反饋調(diào)節(jié)核苷酸反饋調(diào)節(jié) e1（gtp抑制，抑制，amp活化）活化）(3)可逆磷酸化作用的共價調(diào)節(jié)可逆磷酸化作用的共價調(diào)節(jié) e1磷酸和去磷酸磷酸和去磷酸47二、三羧酸循環(huán)二、三羧酸循環(huán) 檸檬酸循環(huán)檸檬酸循環(huán) 三羧酸循環(huán)三羧酸循環(huán) tricarboxylic acid cycle(tca cycle) krebs循環(huán)循環(huán) 48三羧酸循環(huán)總圖三羧酸循環(huán)總圖 49（一）三羧酸循環(huán)途徑5051525354555657585960

27、61626364三羧酸循環(huán)的總反應(yīng)式三羧酸循環(huán)的總反應(yīng)式 ch3coscoa3nadfadgdppi2h2o 2co23nadh3hfadh2gtpcoash 65三羧酸循環(huán)中有兩步反應(yīng)是不可逆的三羧酸循環(huán)中有兩步反應(yīng)是不可逆的 （1）cit的合成的合成 （2）-kga的氧化脫羧的氧化脫羧 所以所以tca cycle是單方向進行，不能逆轉(zhuǎn)。是單方向進行，不能逆轉(zhuǎn)。 och3-c-scoacoash（二）三羧酸（二）三羧酸循環(huán)的調(diào)節(jié)循環(huán)的調(diào)節(jié)檸檬酸檸檬酸異檸檬酸異檸檬酸順烏頭酸順烏頭酸 酮戊二酸酮戊二酸琥珀酸琥珀酸琥珀酰琥珀酰coa延胡索酸延胡索酸 調(diào)節(jié)位點調(diào)節(jié)位點 檸檬酸合成酶檸檬酸合成酶（限

28、速酶限速酶） 異檸檬酸脫氫酶異檸檬酸脫氫酶 酮戊二酸脫氫酶酮戊二酸脫氫酶adpadpnadnad+ + +nadhnadhatpatp- -琥珀酰琥珀酰coacoanadhnadh- -琥珀酰琥珀酰coacoanadhnadhatpatp- -蘋果酸蘋果酸草酰乙酸草酰乙酸67（三）三羧循環(huán)的化學(xué)計量和能量計量（三）三羧循環(huán)的化學(xué)計量和能量計量 1、總反應(yīng)式、總反應(yīng)式: chch3 3coscoacoscoa+3nad+3nad+ +fad+gdp+pi+2h+fad+gdp+pi+2h2 2o o 2co 2co2 2+coash+coash+3nadh3nadh+3h+3h+ + + +fa

29、dhfadh2 2+ +gtpgtp能量能量“現(xiàn)金現(xiàn)金” : 1 gtp 能 量能 量 “ 支 票支 票” : 3 nadh 1 fadh2兌換率兌換率 1：2.57.5atp兌換率兌換率 1：1.51.5atp1atp10atp2、三羧酸循環(huán)的能量計量、三羧酸循環(huán)的能量計量683 3、葡萄糖完全氧化產(chǎn)生的、葡萄糖完全氧化產(chǎn)生的atpatp酵解階段酵解階段： 2 atp 2 1 nadh兌換率兌換率 1：2.5 (或或1.5)2 atp2 (2.5atp或或1.5 atp )三羧酸循環(huán)三羧酸循環(huán)：2 1 gtp 2 3 nadh 2 1 fadh22 1 atp2 7.5 atp2 1.5 a

30、tp兌換率兌換率 1：2.5兌換率兌換率 1：1.5丙酮酸氧化：丙酮酸氧化：2 1nadh兌換率兌換率 1：2.52 2.5atp總計：總計：32atp32atp或或30 atp30 atp三羧酸循環(huán)三羧酸循環(huán)糖酵解糖酵解69（四）三羧循環(huán)的生物學(xué)意義（四）三羧循環(huán)的生物學(xué)意義1. 為生物體提供能量，是體內(nèi)主要產(chǎn)生為生物體提供能量，是體內(nèi)主要產(chǎn)生atpatp的途徑的途徑 ；2. 循環(huán)中的中間物為生物合成提供原料；循環(huán)中的中間物為生物合成提供原料； 如草酰乙酸、如草酰乙酸、 - -酮戊二酸可轉(zhuǎn)變?yōu)榘被?，琥珀酮戊二酸可轉(zhuǎn)變?yōu)榘被幔牾ｕoacoa可用于合成葉綠素及血紅素分子中的卟啉。可用于

31、合成葉綠素及血紅素分子中的卟啉。3. 糖類、蛋白質(zhì)、脂類、核酸等糖類、蛋白質(zhì)、脂類、核酸等代謝的樞紐代謝的樞紐。 70三、與三羧酸有關(guān)的代謝途徑三、與三羧酸有關(guān)的代謝途徑1 1、丙酮酸羧化支路、丙酮酸羧化支路2、乙醛酸循環(huán)、乙醛酸循環(huán)711. 丙酮酸羧化支路丙酮酸羧化支路丙酮酸羧化酶需要生物素作為其輔酶。丙酮酸羧化酶需要生物素作為其輔酶。（1 1）這是動物中最重要的回補反應(yīng)，在）這是動物中最重要的回補反應(yīng)，在線粒體中線粒體中進行。進行。三、與三羧酸有關(guān)的代謝途徑三、與三羧酸有關(guān)的代謝途徑72（2） peppep羧激酶（液泡）羧激酶（液泡）73（3） 蘋果酸酶（細胞質(zhì)）蘋果酸酶（細胞質(zhì)）coas

32、h檸檬酸合成酶檸檬酸合成酶順烏頭順烏頭酸酶酸酶乙醛酸循環(huán)乙醛酸循環(huán)反應(yīng)歷程反應(yīng)歷程nad +nadh蘋果酸蘋果酸脫氫酶脫氫酶草酰乙酸草酰乙酸 och3-cscoacoash och3-cscoacoocoo- -ch2ch2ch2ch2coocoo- -琥珀酸琥珀酸異檸檬酸異檸檬酸裂解酶裂解酶蘋果酸蘋果酸合成酶合成酶 o oh-c-c oh乙醛酸乙醛酸nad+草酰乙酸草酰乙酸2 2、乙醛酸循環(huán)、乙醛酸循環(huán) och3-c-scoacoash乙乙醛醛酸酸循循環(huán)環(huán)和和三三羧羧酸酸循循環(huán)環(huán)反反應(yīng)應(yīng)歷歷程程的的 比比較較檸檬酸檸檬酸異檸檬酸異檸檬酸順烏頭酸順烏頭酸 酮戊二酸酮戊二酸琥珀酸琥珀酸琥珀酰琥珀

33、酰coa草酰乙酸草酰乙酸 o oh-c-c oh乙醛酸乙醛酸 och3-c-scoa蘋果酸蘋果酸延胡索酸延胡索酸76乙醛酸循環(huán)的總反應(yīng)：乙醛酸循環(huán)的總反應(yīng)： 2乙酰乙酰-coa+nad+2h2o琥珀酸琥珀酸+2coa+nadh+h+ 或或2乙酰乙酰-coa+2nad+fad草酰乙酸草酰乙酸+2coa+2nadh+fadh2+2h+ 乙醛酸循環(huán)總反應(yīng)式及其與乙醛酸循環(huán)總反應(yīng)式及其與糖異生的關(guān)系糖異生的關(guān)系草酰乙酸草酰乙酸糖異生途徑糖異生途徑+ 2coash+nadh+h+ 2coash+nadh+h+ +coocoo- -ch2ch2ch2ch2coocoo- -琥珀酸琥珀酸 och3-csco

34、a+nad+nad+ +2 278乙醛酸循環(huán)的生理意義：乙醛酸循環(huán)的生理意義： （1）乙醛酸循環(huán)提高了生物體利用乙酰）乙醛酸循環(huán)提高了生物體利用乙酰coa的能力，的能力， 只要極少量的草酰乙酸作引物，乙酰只要極少量的草酰乙酸作引物，乙酰coa就可以就可以 無限制無限制地轉(zhuǎn)變?yōu)樗奶级人岷土既人幔虼说剞D(zhuǎn)變?yōu)樗奶级人岷土既人?，因?某些微生物能某些微生物能以乙酸等二碳化合物作唯一的碳源和能源。以乙酸等二碳化合物作唯一的碳源和能源。 （2）乙醛酸循環(huán)開辟了一條從脂肪轉(zhuǎn)變成糖的途徑。）乙醛酸循環(huán)開辟了一條從脂肪轉(zhuǎn)變成糖的途徑。 79四、檸檬酸發(fā)酵四、檸檬酸發(fā)酵順烏頭酸酶失活或活性降低黑曲霉

35、的變異株順烏頭酸酶缺損或活力很低檸檬酸積累1、檸檬酸發(fā)酵、檸檬酸發(fā)酵無鐵培養(yǎng)基亞鐵氰化鉀與fe+2生產(chǎn)絡(luò)合物誘變基因工程手段80 回補反應(yīng)回補反應(yīng)能補充用于代謝途徑中因合成代謝而消耗的中間代謝物的反應(yīng)。81822、味精發(fā)酵生產(chǎn)、味精發(fā)酵生產(chǎn)83第四節(jié)第四節(jié) 磷酸戊糖途徑磷酸戊糖途徑（pentose phosphate pathway,pentose phosphate pathway, ppp ppp）1 1、化學(xué)反應(yīng)歷程及催化酶類化學(xué)反應(yīng)歷程及催化酶類 特點：氧化脫羧階段和非氧化分子重排階段特點：氧化脫羧階段和非氧化分子重排階段2 2、總反應(yīng)式和生理意義、總反應(yīng)式和生理意義84磷酸戊糖途徑的

36、兩個階段磷酸戊糖途徑的兩個階段 2、非氧化分子重排階段、非氧化分子重排階段 6 核酮糖核酮糖-5-p 5 果糖果糖-6-p 5 葡萄糖葡萄糖-6-p1、氧化脫羧階段、氧化脫羧階段 6 g-6-p 6 葡萄糖酸葡萄糖酸-6-p 6 核酮糖核酮糖-p 6 nadp+ 6 nadph+6h+ 6 nadp+ 6 nadph+6h+6co26h2o磷酸戊糖途徑的氧化脫羧階段磷酸戊糖途徑的氧化脫羧階段nadp+ nadph+h+ h2o nadph+h+nadp+5-磷酸核酮糖磷酸核酮糖6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖6-磷酸葡萄糖酸內(nèi)酯磷酸葡萄糖酸內(nèi)酯6-磷酸葡萄糖酸磷酸葡萄糖酸co26-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖

37、 脫氫酶脫氫酶內(nèi)酯酶內(nèi)酯酶6-磷酸葡萄磷酸葡萄糖酸糖酸 脫氫酶脫氫酶磷酸戊糖途徑的非氧化分子重排階段磷酸戊糖途徑的非氧化分子重排階段h2opi2 5-磷酸核糖磷酸核糖2 7-磷酸景天庚酮糖磷酸景天庚酮糖2 4-磷酸赤蘚丁糖磷酸赤蘚丁糖2 5-磷酸木酮糖磷酸木酮糖2 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛2 6-磷酸果糖磷酸果糖1， 6-二磷酸果糖二磷酸果糖1 6-磷酸果糖磷酸果糖轉(zhuǎn)醛酶轉(zhuǎn)醛酶異構(gòu)酶異構(gòu)酶轉(zhuǎn)酮酶轉(zhuǎn)酮酶轉(zhuǎn)酮酶轉(zhuǎn)酮酶醛縮酶醛縮酶6 5-磷酸核酮糖磷酸核酮糖25-磷酸木酮糖磷酸木酮糖2 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛階階段段之之一一階階段段之之二二階階段段之之三三2 6-磷酸果糖磷酸果糖磷酸戊糖途徑的非氧

38、化階段之一磷酸戊糖途徑的非氧化階段之一（5-5-磷酸核酮糖異構(gòu)化）磷酸核酮糖異構(gòu)化）差向異構(gòu)酶差向異構(gòu)酶異構(gòu)酶異構(gòu)酶5-磷酸木酮糖磷酸木酮糖5-磷酸核糖磷酸核糖5-磷酸核酮糖磷酸核酮糖磷酸戊糖途徑的磷酸戊糖途徑的 非氧化階段之二非氧化階段之二（基團轉(zhuǎn)移）（基團轉(zhuǎn)移）+24-磷酸赤蘚糖磷酸赤蘚糖+25-磷酸核糖磷酸核糖23-磷酸甘油醛磷酸甘油醛轉(zhuǎn)酮酶轉(zhuǎn)酮酶轉(zhuǎn)醛酶轉(zhuǎn)醛酶26-磷酸果糖磷酸果糖+7-磷酸景天庚酮糖磷酸景天庚酮糖2h25-磷酸木酮糖磷酸木酮糖基團轉(zhuǎn)移（續(xù)前）基團轉(zhuǎn)移（續(xù)前）+24-磷酸赤蘚糖磷酸赤蘚糖+23-磷酸甘油醛磷酸甘油醛26-磷酸果糖磷酸果糖轉(zhuǎn)酮酶轉(zhuǎn)酮酶25-磷酸木酮糖磷酸木酮

39、糖h2o pi1,6-二二 磷酸果糖磷酸果糖23-磷酸甘油醛磷酸甘油醛6-磷酸果糖磷酸果糖醛縮酶醛縮酶二磷酸果糖酯酶二磷酸果糖酯酶磷酸戊糖途徑的非氧化階段之三磷酸戊糖途徑的非氧化階段之三 （3-3-磷酸甘油醛異構(gòu)、縮合與水解）磷酸甘油醛異構(gòu)、縮合與水解）異異構(gòu)構(gòu)酶酶91戊糖磷酸途徑的總反應(yīng)式：戊糖磷酸途徑的總反應(yīng)式： 6 g-6-p+12nadp+7h2o5f-6-p+6co2+12nadph+12h+h3po4 凈結(jié)果是凈結(jié)果是1分子分子g-6-p徹底降解放出徹底降解放出6co2，同時還原同時還原12分子分子nadp成成12分子分子nadph。 參與磷酸戊糖途徑的酶類都分布在動物細胞漿中，動

40、物體參與磷酸戊糖途徑的酶類都分布在動物細胞漿中，動物體中約有中約有30%的葡萄糖通過此途徑分解。的葡萄糖通過此途徑分解。 92戊糖磷酸途徑的生理意義：戊糖磷酸途徑的生理意義： （1）供能。）供能。 （2）產(chǎn)生大量的）產(chǎn)生大量的nadph，可供給組織中合成代謝的，可供給組織中合成代謝的需要需要 。（3）產(chǎn)生的）產(chǎn)生的r-5-p是核酸生物合成的必需原料。是核酸生物合成的必需原料。 （4）戊糖磷酸途徑是戊糖代謝的重要途徑）戊糖磷酸途徑是戊糖代謝的重要途徑 。（5）戊糖磷酸途徑與糖酵解和光合作用有密切關(guān)系）戊糖磷酸途徑與糖酵解和光合作用有密切關(guān)系 。93戊糖磷酸途徑代謝的調(diào)節(jié)戊糖磷酸途徑代謝的調(diào)節(jié) 戊糖磷酸途徑的調(diào)節(jié)點主要是戊糖磷酸途徑的調(diào)節(jié)點主要是g-6-p脫氫酶脫氫酶，這是一個不可逆反應(yīng)，是戊糖磷酸途徑中的這是一個不可逆反應(yīng)，是戊糖磷酸途徑中的限速限速一步一步。 nadph nadph是是g-6-pg-6-p脫氫酶的競爭性抑制劑，當脫氫酶的競爭性抑制劑，當ndph/nadpndph/nadp+ +的比值大于的比值大于1010時，其抑制作用可達時，其抑制作用可達90%90%。 其它糖進入單糖分解的途徑其它糖進入單糖分解的途徑半乳糖半乳糖半乳糖半乳糖-1-pudp-半乳糖半乳糖udp-葡萄