有氧呼吸及三羧酸循環(huán)

葡萄糖在有氧條件下，徹底氧化成水和CO2的反應(yīng)過程稱為有氧氧化。這是糖氧化的主要方式。本文檔共66頁；當(dāng)前第1頁；編輯于星期一\16點(diǎn)17分一、有氧氧化的反應(yīng)過程分為三個階段：本文檔共66頁；當(dāng)前第2頁；編輯于星期一\16點(diǎn)17分本文檔共66頁；當(dāng)前第3頁；編輯于星期一\16點(diǎn)17分（一）丙酮酸的氧化脫羧經(jīng)脫氫、脫羧、酰化生成乙酰CoA，這是不可逆反應(yīng)。在線粒體內(nèi)進(jìn)行。本文檔共66頁；當(dāng)前第4頁；編輯于星期一\16點(diǎn)17分丙酮酸脫氫酶復(fù)合體

二氫硫辛酰胺轉(zhuǎn)乙酰酶※由三種酶組成丙酮酸脫羧酶二氫硫辛酰胺脫氫酶※五種輔助因子：TPP（VB1）、NAD+（Vpp）、硫辛酸、FAD（VB2）、HSCoA（泛酸）本文檔共66頁；當(dāng)前第5頁；編輯于星期一\16點(diǎn)17分HSCoANAD+丙酮酸脫氫酶復(fù)合體本文檔共66頁；當(dāng)前第6頁；編輯于星期一\16點(diǎn)17分本文檔共66頁；當(dāng)前第7頁；編輯于星期一\16點(diǎn)17分輔酶A結(jié)構(gòu)本文檔共66頁；當(dāng)前第8頁；編輯于星期一\16點(diǎn)17分本文檔共66頁；當(dāng)前第9頁；編輯于星期一\16點(diǎn)17分由乙酰CoA與草酰乙酸縮合成檸檬酸開始，經(jīng)反復(fù)脫氫、脫羧再生成草酰乙酸的循環(huán)反應(yīng)過程。又稱檸檬酸循環(huán)和Krebs循環(huán)。部位：線粒體基質(zhì)（二）三羧酸循環(huán)

(tricarboxylicacidcycle)本文檔共66頁；當(dāng)前第10頁；編輯于星期一\16點(diǎn)17分線粒體膜第三個碳以CO2形式失去四碳二羧酸第二個碳以CO2形式失去三羧酸？

循環(huán)？五碳二羧酸每個分子具有4個碳的草酰乙酸庫（基質(zhì)中）丙酮酸每個分子具有3個碳的丙酮酸庫（基質(zhì)中）六碳三羧酸三種羧酸！草酰乙酸打循環(huán)！第一個碳以CO2形式失去重新加入到草酰乙酸庫本文檔共66頁；當(dāng)前第11頁；編輯于星期一\16點(diǎn)17分本文檔共66頁；當(dāng)前第12頁；編輯于星期一\16點(diǎn)17分Citratecycle本文檔共66頁；當(dāng)前第13頁；編輯于星期一\16點(diǎn)17分三羧酸循環(huán)小結(jié)：Reducingequivalents本文檔共66頁；當(dāng)前第14頁；編輯于星期一\16點(diǎn)17分

在TAC中，1分子乙酰CoA經(jīng)2次脫羧，生成2個CO2，這是體內(nèi)CO2的主要來源；4次脫氫，其中3次以NAD+為受氫體，1次以FAD為受氫體；1次底物水平磷酸化?？偡磻?yīng)式：乙酰CoA+3NAD++FAD+GDP+Pi+2H2O2CO2+3NADH+3H++FADH2+GTP+HSCoA本文檔共66頁；當(dāng)前第15頁；編輯于星期一\16點(diǎn)17分

+4NAD(P)+

+FAD+GDP+Pi+3H2O

3CO2+4NAD(P)H+4H+

+FADH2+GTP4NAD(P)H+4H+

10ATP4H2OFADH21.5ATP1H2O

ADPATP-3H2OGTPGDP1ATP1H2O—————————————————————————

12.5ATP2H2O氧化磷酸化作用O2本文檔共66頁；當(dāng)前第16頁；編輯于星期一\16點(diǎn)17分Ⅲ.糖酵解+三羧酸循環(huán)的效率糖酵解

1G→2ATP+2NADH+2H++2丙酮酸

=2+2×2.5=7ATP三羧酸循環(huán)

2丙酮酸→25ATP+6CO2+4H2O———————————————————————

32ATP儲能效率=32×7.3/686=34.05%比世界上任何一部熱機(jī)的效率都高！提問：其余能量何處去？答案：以熱量形式。一部分維持體溫，一部分散失。本文檔共66頁；當(dāng)前第17頁；編輯于星期一\16點(diǎn)17分本文檔共66頁；當(dāng)前第18頁；編輯于星期一\16點(diǎn)17分本文檔共66頁；當(dāng)前第19頁；編輯于星期一\16點(diǎn)17分本文檔共66頁；當(dāng)前第20頁；編輯于星期一\16點(diǎn)17分本文檔共66頁；當(dāng)前第21頁；編輯于星期一\16點(diǎn)17分本文檔共66頁；當(dāng)前第22頁；編輯于星期一\16點(diǎn)17分本文檔共66頁；當(dāng)前第23頁；編輯于星期一\16點(diǎn)17分本文檔共66頁；當(dāng)前第24頁；編輯于星期一\16點(diǎn)17分本文檔共66頁；當(dāng)前第25頁；編輯于星期一\16點(diǎn)17分本文檔共66頁；當(dāng)前第26頁；編輯于星期一\16點(diǎn)17分三羧酸循環(huán)的特點(diǎn)①在有氧條件下進(jìn)行，產(chǎn)生的還原當(dāng)量經(jīng)氧化磷酸化可產(chǎn)生ATP，是產(chǎn)生ATP的主要途徑。②不可逆。③中間產(chǎn)物的回補(bǔ)：主要是丙酮酸羧化成草酰乙酸；其次為丙酮酸還原成蘋果酸,再生成草酰乙酸。本文檔共66頁；當(dāng)前第27頁；編輯于星期一\16點(diǎn)17分

三羧酸循環(huán)的生理意義①三大營養(yǎng)物質(zhì)的共同氧化途徑。本文檔共66頁；當(dāng)前第28頁；編輯于星期一\16點(diǎn)17分②三大物質(zhì)代謝聯(lián)系的樞紐。本文檔共66頁；當(dāng)前第29頁；編輯于星期一\16點(diǎn)17分三、有氧氧化的調(diào)節(jié)

除對酵解途徑三個關(guān)鍵酶的調(diào)節(jié)外，還對丙酮酸脫氫酶復(fù)合體、檸檬酸合酶、異檸檬酸脫氫酶和-酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體四個關(guān)鍵酶存在調(diào)節(jié)。本文檔共66頁；當(dāng)前第30頁；編輯于星期一\16點(diǎn)17分1.丙酮酸脫氫酶復(fù)合體變構(gòu)調(diào)節(jié)：共價修飾調(diào)節(jié)：磷酸化失活；胰島素和Ca2+促進(jìn)其去磷酸化，使其活性增加。本文檔共66頁；當(dāng)前第31頁；編輯于星期一\16點(diǎn)17分2.檸檬酸合酶變構(gòu)激活劑：ADP變構(gòu)抑制劑：NADH、琥珀酰CoA、檸檬酸、ATP3.異檸檬酸脫氫酶變構(gòu)激活劑：ADP、Ca2+變構(gòu)抑制劑：ATP本文檔共66頁；當(dāng)前第32頁；編輯于星期一\16點(diǎn)17分4.–酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體與丙酮酸脫氫酶復(fù)合體相似?？傮w說，氧化磷酸化促進(jìn)TAC。ATP/ADP↑，抑制TAC，氧化磷酸化↓；ATP/ADP↓，促進(jìn)TAC，氧化磷酸化↑。本文檔共66頁；當(dāng)前第33頁；編輯于星期一\16點(diǎn)17分Ⅳ.生物意義㈠三羧酸循環(huán)是各種好氧生物體內(nèi)最主要的產(chǎn)能途徑！也是脂類、蛋白質(zhì)徹底分解的共同途徑！三羧酸循環(huán)—焚燒爐㈡中間酸是合成其他化合物的碳骨架—百寶庫。例如草酰乙酸→天冬氨酸、天冬酰胺等等

α-酮戊二酸→谷氨酸→其他氨基酸琥珀酰CoA→

血紅素既是“焚燒爐又是百寶庫”本文檔共66頁；當(dāng)前第34頁；編輯于星期一\16點(diǎn)17分乙醛酸循環(huán)（2）乙醛酸循環(huán)——三羧酸循環(huán)支路三羧酸循環(huán)在異檸檬酸與蘋果酸間搭了一條捷徑。（省了6步）異檸檬酸檸檬酸琥珀酸蘋果酸草酰乙酸CoASH三羧酸循環(huán)乙酰CoA乙醛酸乙酰CoACoASH①②本文檔共66頁；當(dāng)前第35頁；編輯于星期一\16點(diǎn)17分由非糖前體生成糖時需要丙酮酸或者草酰乙酸作為合成的前體。在動物體內(nèi)，乙酰CoA不能作為凈合成葡萄糖的碳源?？墒窃谥参铩⑽⑸锖徒湍钢袇s存在著一個可以由2碳化合物生成糖的生物合成途徑－乙醛酸循環(huán).在乙醛酸循環(huán)中乙酰CoA中的碳原子并沒有以CO2形式釋放，而是凈合成了一分子草酰乙酸，草酰乙酸正是合成葡萄糖的前體。本文檔共66頁；當(dāng)前第36頁；編輯于星期一\16點(diǎn)17分只有一些植物和微生物兼具有這樣的途徑；異檸檬酸裂解酶異檸檬酸琥珀酸乙醛酸①②乙醛酸乙酰CoA蘋果酸

蘋果酸合成酶本文檔共66頁；當(dāng)前第37頁；編輯于星期一\16點(diǎn)17分這種途徑對于植物和微生物意義重大！只保留三羧酸循環(huán)中的（10）脫氫（1NADH）產(chǎn)能，只相當(dāng)于2.5個ATP，意義不在于產(chǎn)能，在于生存。Ⅰ.種子發(fā)芽本文檔共66頁；當(dāng)前第38頁；編輯于星期一\16點(diǎn)17分本文檔共66頁；當(dāng)前第39頁；編輯于星期一\16點(diǎn)17分糖異生油類植物種子中的油脂代謝糖乙醛酸循環(huán)草酰乙酸乙酰CoA本文檔共66頁；當(dāng)前第40頁；編輯于星期一\16點(diǎn)17分Ⅱ原始細(xì)菌生存乙酸菌以乙酸為主要食物的細(xì)菌（物質(zhì)循環(huán)中的重要一環(huán)）乙酸NH3生存乙醛酸循環(huán)四碳、六碳化合物轉(zhuǎn)化乙酸

+ATP+CoASH→

乙酰CoA+H2O+AMP+PPi乙酰CoA合成酶本文檔共66頁；當(dāng)前第41頁；編輯于星期一\16點(diǎn)17分3.磷酸戊糖途徑（磷酸己糖支路）NADPH22CO磷酸戊糖途徑細(xì)胞質(zhì)中磷酸戊糖——磷酸戊糖為代表性中間產(chǎn)物。支路——糖酵解在磷酸己糖處分生出的新途徑。本文檔共66頁；當(dāng)前第42頁；編輯于星期一\16點(diǎn)17分A.過程5-磷酸核糖5-磷酸木酮糖6-磷酸葡萄糖糖酵解6-磷酸葡萄糖酸NADP+NADPH+H+5-磷酸核酮糖NADP+NADPH+H+CO27-磷酸景天酮糖3-磷酸甘油醛6-磷酸果糖4-磷酸赤蘚糖3-磷酸甘油醛

氧化階段(脫碳產(chǎn)能)非氧化階段(重組)2NADPH生物氧化O25ATP+2H2O6(6-磷酸葡萄糖)+6O2

6(5-磷酸核酮糖)+6CO2+6H2O+30ATP葡萄糖+O26CO2+6H2O+32ATP5(6-磷酸葡萄糖)本文檔共66頁；當(dāng)前第43頁；編輯于星期一\16點(diǎn)17分B.生物意義提問：？Ⅰ.產(chǎn)能—不通過糖酵解；Ⅱ.產(chǎn)物—磷酸核糖用于DNA、RNA的合成；

—木酮糖參與光合作用固定CO2；

—各種單糖用于合成各類多糖；產(chǎn)物NADPH用于脂肪的合成本文檔共66頁；當(dāng)前第44頁；編輯于星期一\16點(diǎn)17分糖異生gluconeogenesis本文檔共66頁；當(dāng)前第45頁；編輯于星期一\16點(diǎn)17分概念：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。

本文檔共66頁；當(dāng)前第46頁；編輯于星期一\16點(diǎn)17分一、糖異生途徑從丙酮酸生成G的具體反應(yīng)過程稱為糖異生途徑?；旧鲜翘墙徒獾哪孢^程，但是糖酵解途徑的三個關(guān)鍵酶催化的反應(yīng)是放能的不可逆反應(yīng)，又叫能障。需要另外的酶催化繞過這三個能障。本文檔共66頁；當(dāng)前第47頁；編輯于星期一\16點(diǎn)17分第1步丙酮酸→磷酸烯醇式丙酮酸提問：如何進(jìn)行？答案：提供更多的活化能量。本文檔共66頁；當(dāng)前第48頁；編輯于星期一\16點(diǎn)17分1.丙酮酸羧化支路本文檔共66頁；當(dāng)前第49頁；編輯于星期一\16點(diǎn)17分草酰乙酸出線粒體的方式：草酰乙酸→蘋果酸草酰乙酸→Asp本文檔共66頁；當(dāng)前第50頁；編輯于星期一\16點(diǎn)17分磷酸烯醇式丙酮酸逆行至1，6-二磷酸果糖第2步提問：如何進(jìn)行？水解酶催化P6-磷酸果糖PP1，6-二磷酸果糖答案：在水解酶作用下水解。第3步本文檔共66頁；當(dāng)前第51頁；編輯于星期一\16點(diǎn)17分本文檔共66頁；當(dāng)前第52頁；編輯于星期一\16點(diǎn)17分糖異生的調(diào)節(jié)本文檔共66頁；當(dāng)前第53頁；編輯于星期一\16點(diǎn)17分

胰高血糖素促進(jìn)糖異生，抑制糖分解。胰島素則作用相反。本文檔共66頁；當(dāng)前第54頁；編輯于星期一\16點(diǎn)17分糖異生的生理意義

（一）維持血糖濃度恒定（二）補(bǔ)充肝糖原（三）調(diào)節(jié)酸堿平衡本文檔共66頁；當(dāng)前第55頁；編輯于星期一\16點(diǎn)17分各種物質(zhì)的糖異生乳酸→丙酮酸；Ala→丙酮酸；生糖氨基酸→TAC中的各種羧酸→草酰乙酸；甘油→-磷酸甘油→磷酸二羥丙酮。本文檔共66頁；當(dāng)前第56