第八章糖代謝課件

第八章糖代謝本章內(nèi)容糖的消化吸收與儲存;糖的分解代謝——糖酵解、三羧酸循環(huán)、磷酸戊糖途徑、乙醛酸循環(huán)途徑；糖的合成代謝——糖原異生、糖原合成;血糖及其調(diào)節(jié);糖代謝紊亂。學習要求1、了解糖的吸收轉(zhuǎn)運和儲存；2、掌握糖酵解途徑、三羧酸循環(huán)、磷酸戊糖途徑、乙醛酸循環(huán)途徑;3、掌握糖原合成和分解的過程和關鍵酶；4、掌握糖異生的過程、部位、關鍵酶和意義；5、掌握各個代謝途徑的調(diào)節(jié)。一、糖的消化吸收與儲存糖類的主要功能：能源：生物所需能量主要來自糖的分解代謝；

碳源：是構(gòu)成生物體的主要組分;人類對糖的利用須將較復雜的糖分子經(jīng)酶解成單糖后方可吸收利用。(一)消化（酶水解）以動物消化淀粉為例：1、口腔：淀粉糊精+麥芽糖2、胃：

口腔消化的繼續(xù),胃酸浸透食物(部分淀粉和部分半纖維素酸解)，進入腸道(十二指腸是碳水化合物消化吸收的主要部位

)。唾液淀粉酶3、小腸：

含必需的酶和pH環(huán)境，多、寡、雙糖幾乎全轉(zhuǎn)化為單糖:

麥芽糖→2葡萄糖，蔗糖→葡萄糖+果糖；乳糖→葡萄糖+半乳糖單糖在小腸中的相對吸收速度

單糖相對吸收速度葡萄糖100半乳糖110果糖43甘露糖19木糖10

3、吸收機理：主動轉(zhuǎn)運被動轉(zhuǎn)運

載體蛋白運轉(zhuǎn)方向：高糖濃度→低糖濃度不需耗能(三)轉(zhuǎn)運1、入肝前：

肝門靜脈血中糖種類由食物糖類型決定；2、出肝循環(huán)血中：正常情況下僅為葡萄糖。(四)儲存：

以多糖形式（植物：淀粉）1、糖原形式儲存在肝、肌肉等組織中；2、過量時，葡萄糖→脂肪。

糖消化吸收總結(jié)

消化場所----小腸（主要）、口腔吸收場所----小腸上皮黏膜吸收形式----單糖吸收機制----Na+依賴型葡萄糖轉(zhuǎn)運體吸收途徑----經(jīng)門靜脈入肝----入血。二、糖的胞內(nèi)分解代謝糖原的分解;葡萄糖的無氧分解：

糖酵解——糖的共同分解途徑葡萄糖的有氧分解：

糖酵解（EMP）三羧酸循環(huán)（TCA）葡萄糖→CO2+H2O+ATP磷酸戊糖途徑乙醛酸循環(huán)途徑(一)糖原的降解糖原主要為動物肝臟和骨骼肌中的貯能物質(zhì)，且易動員。在肌肉中貯存糖原是為了肌肉收縮提供能源，而在肝臟中貯存糖原是為了維持血糖平衡。糖原降解主要由糖原磷酸化酶和轉(zhuǎn)移酶、脫支酶催化進行。糖原+Pi糖原+G-1-P

（n殘基）（n-1殘基）糖原以顆粒狀存在細胞質(zhì)中，顆粒中除了有糖原外還有催化其合成與分解的酶及調(diào)節(jié)蛋白。腦在正常情況下每天需要葡萄糖140g。轉(zhuǎn)移酶、脫支酶在同一個肽鏈上的兩個催化酶。

磷酸葡萄糖變位酶G-6-P肝臟G+Pi肌肉進入糖酵解

糖原磷酸化酶：從非還原端催化1-4糖苷鍵的磷酸解。

糖原的磷酸解具有重要的生物學意義G-1-P

(二）糖酵解定義：糖酵解是酶將葡萄糖降解為丙酮酸并伴隨ATP生成的過程。是一切有機體中普遍存在的葡萄糖降解途徑。1940年被闡明。(研究歷史)Embden,Meyerhof,Parnas等人貢獻最多，故糖酵解過程一也叫Embdem-Meyerhof-Parnas途徑，簡稱EMP途徑。在細胞質(zhì)中進行。

糖酵解1、糖酵解過程2、糖酵解中產(chǎn)生的能量3、糖酵解的意義4、糖酵解的控制5、丙酮酸的去路1、糖酵解過程在細胞質(zhì)中進行，共分4個階段，每個階段又分若干反應：（1）第一階段：葡萄糖

1,6-二磷酸果糖2+1232+ATP底物2+2+123

在所有細胞內(nèi)都有己糖激酶,對六碳糖均起作用.在肝臟中有葡萄糖激酶,調(diào)節(jié)G水平.磷酸果糖激酶是變構(gòu)酶。從兔子中分離出三種同工酶。其他二價陽離子也可作為激活劑，但體內(nèi)選擇鎂離子。（2）第二階段：1,6-二磷酸果糖

3-磷酸甘油醛45但在體內(nèi)反應朝向3-磷酸甘油醛方向進行.異構(gòu)酶催化的反應是很快的.（3）第三階段：3-磷酸甘油醛

2-磷酸甘油酸

（氧化和磷酸化偶聯(lián)）672+8ATPNADH+H+3-磷酸甘油醛脫氫酶碘乙酸通過與3-磷酸甘油醛脫氫酶的巰基結(jié)合而抑制其活性砷酸鹽（AsO3-4）破壞1，3-二磷酸甘油酸的形成Pi（4）第四階段：2-磷酸甘油酸

丙酮酸910ATPMg2+與烯醇化酶緊密結(jié)合，而F-與Mg2+結(jié)合，則氟化物是該酶的抑制劑。H2OpH=711葡萄糖6-磷酸果糖6-磷酸葡萄糖ATPADPEE1，6-二磷酸果糖3-磷酸甘油醛磷酸二羥基丙酮1,3-二磷酸甘油酸ATPADPEEENADNADHPiE丙酮酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸烯醇式丙酮酸EH2OEATPADPEEATPADP糖酵解反應歷程：在細胞質(zhì)中進行底物水平磷酸化：高能磷酸化合物在酶的作用下將高能磷酸基團轉(zhuǎn)移給ADP合成ATP的過程。

葡萄糖+2Pi+2ADP+2NAD+

2丙酮酸+2ATP+2NADH+2H++2H2O

有氧時，2NADH進入線粒體（蘋果酸穿梭）經(jīng)呼吸鏈氧化又可產(chǎn)生6分子ATP,再加上由底物水平的磷酸化形成的2個ATP，故共可產(chǎn)生2+6=8分子ATP

無氧時，2NADH還原丙酮酸，生成2分子乳酸或乙醇，故凈產(chǎn)生2分子ATP.

2、糖酵解中產(chǎn)生的能量

1、糖酵解是存在一切生物體內(nèi)糖分解代謝的普遍途徑；

2、通過糖酵解使葡萄糖降解生成ATP，為生命活動提供部分能量，尤其對厭氧生物是獲得能量的主要方式；3、糖酵解途徑為其他代謝途徑提供中間產(chǎn)物（提供碳骨架），如6-磷酸葡萄糖是磷酸戊糖途徑的底物；磷酸二羥丙酮

-磷酸甘油

合成脂肪；

4、是糖有氧分解的準備階段；5、由非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)樘堑漠惿緩交緸橹孢^程。3、糖酵解的意義

細胞對酵解速度的調(diào)控是為了滿足細胞對能量及碳骨架的需求。

在代謝途徑中，催化不可逆反應的酶所處的部位是控制代謝反應的有力部位。

糖酵解中有三步反應不可逆，分別由己糖激酶、磷酸果糖激酶、丙酮酸激酶催化，因此這三種酶對酵解速度起調(diào)節(jié)作用。限速酶：在系列代謝反應中，若其中一個反應進行的比較慢，則其后的反應也隨之減慢，將前面這一反應較慢的步驟稱為限速步驟，催化該反應的酶稱為限速酶。

4、糖酵解的調(diào)控激活劑：F-1.6-2P激活劑：AMP、ADP

激活劑：AMP、ADP、F-2.6—2P

（1980年發(fā)現(xiàn)）抑制劑：Ala、ATP、乙酰CoA、長鏈脂肪酸

抑制劑：G-6—P、ATP

抑制劑：ATP、檸檬酸、長鏈脂肪酸、NADH丙酮酸激酶己糖激酶磷酸果糖激酶

（限速酶？？）糖酵解的控制半乳糖半乳糖-1-PUDP-半乳糖UDP-葡萄糖葡萄糖-1-磷酸糖原或淀粉葡萄糖葡萄糖-6-磷酸果糖蔗糖果糖-6-磷酸果糖-1、6-磷酸磷酸二羥丙酮3-磷酸甘油甘油3-磷酸甘油醛進入糖酵解甘露糖甘露糖-6-磷酸ATPADPATPADPATPADPATPADPATPADPATPADPNADH+H+NAD+PiUTPPPi

其它糖進入糖酵解途徑

1)酵母等微生物將丙酮酸轉(zhuǎn)化為乙醇和CO2由葡萄糖轉(zhuǎn)變?yōu)橐掖嫉倪^程稱為酒精發(fā)酵:葡萄糖+2Pi+2ADP+2H+→2乙醇+2CO2+2ATP+2H2O丙酮酸脫羧酶

TPPH+CO2乙醇脫氫酶NADH+H+NAD+丙酮酸乙醛乙醇C=OCOO-CH3C=OHCH3COHHCH3H5、丙酮酸的去路無氧條件下動物細胞中不存在丙酮酸脫羧酶。2)丙酮酸生成乳酸

葡萄糖+2Pi+2ADP2乳酸+2ATP+2H2O動物在激烈運動時或由于呼吸、循環(huán)系統(tǒng)障礙而發(fā)生供氧不足時。生長在厭氧或相對厭氧條件下的許多細菌丙酮酸L-乳酸乳酸脫氫酶C=OCOO-CH3CHCOO-CH3HO+NADH+H++NAD+無氧條件下乳酸脫氫酶有絕對立體異構(gòu)的選擇性。3)在有氧條件下，丙酮酸進入線粒體生成乙酰CoA，參加TCA循環(huán)（檸檬酸循環(huán)），被徹底氧化成CO2和H2O。4)轉(zhuǎn)化為脂肪酸或酮體。當細胞ATP水平較高時，檸檬酸循環(huán)的速率下降，乙酰CoA開始積累，可用作脂肪的合成或酮體的合成。丙酮酸的有氧氧化及葡萄糖的有氧分解

（EMP）葡萄糖COOHC==OCH3丙酮酸CH3-C-SCoAO乙酰CoA三羧酸循環(huán)

NAD+

NADH+H+CO2CoASH葡萄糖的有氧分解

丙酮酸脫氫酶系

丙酮酸的去路（有氧）（無氧）葡萄糖葡萄糖丙酮酸乳酸乙醇+CO2乙酰CoA三羧酸循環(huán)丙酮酸乳酸乙酰CoA糖酵解途徑（有氧或無氧）脂肪酸或酮體丙酮酸去路（有氧）（無氧）

復習磷酸丙糖生成階段丙酮酸生成階段氧化磷酸化偶聯(lián)碘乙酸AsO43-氟化物底物水平的磷酸化(三)糖的有氧分解

（aerobicoxidation）

1.糖的有氧氧化的概述

1)定義：是指葡萄糖生成丙酮酸后，在有氧條件下，進一步氧化生成乙酰輔酶A，經(jīng)三羧酸循環(huán)徹底氧化成水、二氧化碳及能量的過程。2)糖的有氧氧化總的反應C6H12O6+6O26CO2+6H2O3)反應過程分三個階段:

①葡萄糖丙酮酸(在胞液中進行,過程與無氧酵解相同)

②

丙酮酸

乙酰輔酶AA

(在線粒體中進行)

③三羧酸循環(huán)

CO2+H2O并釋放能量(在線粒體中進行)糖的有氧氧化與糖酵解：細胞胞漿線粒體葡萄糖→→……→→丙酮酸→乳酸（糖酵解)CO2+H2O+ATP(糖的有氧氧化）丙酮酸2.葡萄糖氧化生成丙酮酸葡萄糖丙酮酸

1)反應在胞漿內(nèi)進行;2)反應過程與酵解相同;3)此階段產(chǎn)生2分子ATP和2對NADH+H+。丙酮酸進入線粒體轉(zhuǎn)變?yōu)橐阴oA，這是連接糖酵解和三羧酸循環(huán)的紐帶：丙酮酸+CoA+NAD+

乙酰CoA+CO2+NADH+H+3.由丙酮酸形成乙酰CoA反應不可逆，分5步進行，由丙酮酸脫氫酶復合體催化。丙酮酸脫氫酶復合體是一個十分大的多酶復合體，包括丙酮酸脫氫酶E1、二氫硫辛酸乙酰轉(zhuǎn)移酶E2、二氫硫辛酸脫氫酶E3三種不同的酶及焦磷酸硫胺素(TPP)、硫辛酸，F(xiàn)AD,NAD+,CoA及Mg2+六種輔助因子組裝而成。丙酮酸脫氫酶復合物大腸桿菌丙酮酸脫氫酶復合體的內(nèi)容

縮寫肽鏈數(shù)輔基催化反應丙酮酸脫氫（羧）酶

E124TPP丙酮酸氧化脫羧二氫硫辛酸乙

E224硫辛酸

將乙?；D(zhuǎn)移到CoA

酰轉(zhuǎn)移酶二氫硫辛酸脫氫酶

E312FAD將還原型硫辛酰胺轉(zhuǎn)變?yōu)檠趸?/p>

丙酮酸脫氫酶復合體NAD++H+丙酮酸脫羧酶FAD硫辛酸乙酰轉(zhuǎn)移酶二氫硫辛酸脫氫酶CO2乙酰硫辛酸二氫硫辛酸NADH++H+TPP硫辛酸CoASHNAD+CH3-C-SCoAO丙酮酸脫氫酶復合體E2E3E1三種酶60條肽鏈形成的復合體乙酰二氫硫辛酰胺硫辛酸乙酰轉(zhuǎn)移酶硫辛酰胺二氫硫辛酰胺丙酮酸脫羧酶二氫硫辛酸脫氫酶丙酮酸乙酰CoAE1E3E2E2～丙酮酸氧化脫羧的調(diào)控

由丙酮酸到乙酰CoA是一個重要步驟，處于代謝途徑的分支點，所以此體系受到嚴密的調(diào)節(jié)控制：1、產(chǎn)物抑制：乙酰CoA抑制乙酰轉(zhuǎn)移酶E2組分，NADH抑制二氫硫辛酸脫氫酶E3組分。抑制效應被CoA和NAD+逆轉(zhuǎn)。（屬于競爭性抑制作用）2、能荷調(diào)節(jié)：丙酮酸脫氫酶E1受GTP抑制，被AMP活化。3、可逆磷酸化作用的調(diào)節(jié)（共價修飾）：丙酮酸脫氫酶E1的磷酸化狀態(tài)無活性，反之有活性。4、砷化物與E2中的輔基硫辛酰胺形成無催化能力的砷化物。5、Ca2+激活丙酮酸脫氫酶E14.三羧酸循環(huán)

（tricarboxylicacidcycle,TCAcycle）

又稱krebs循環(huán),

又稱檸檬酸循環(huán)

(citratecycle)三羧酸循環(huán)概念：

乙酰輔酶A與草酰乙酸縮合生成檸檬酸，經(jīng)過一系列反應重新變成草酰乙酸完成一輪循環(huán)，其中脫下的氫經(jīng)呼吸鏈生成水并產(chǎn)生ATP和二氧化碳（二氧化碳經(jīng)呼吸系統(tǒng)被排出）。乙酰CoA徹底氧化—三羧酸循環(huán)檸檬酸的生成階段草酰乙酸再生階段氧化脫羧階段(1)乙酰輔酶A與草酰乙酸縮合生成檸檬酸催化反應的酶為檸檬酸合酶①是TCA循環(huán)中的關鍵酶

②此反應不可逆1)三羧酸循環(huán)反應過程：(2)檸檬酸經(jīng)順烏頭酸生成異檸檬酸

*催化反應的酶為順烏頭酸酶此反應可逆(3)異檸檬酸β-氧化、脫羧生成α-酮戊二酸

①第一次氧化脫羧(-氧化脫羧)②催化反應的酶：異檸檬酸脫氫酶a.是TCA循環(huán)中的限速酶b.此反應不可逆③此反應產(chǎn)生1分子CO2和1對NADH+H+(4)α-酮戊二酸氧化、脫羧生成琥珀酰輔酶A

①第二次氧化脫羧(α-氧化脫羧)

②催化反應的酶是α-酮戊二酸脫氫酶復合體a.α-酮戊二酸脫氫酶系為一多酶復合體

b.是TCA循環(huán)中的關鍵酶c.此反應不可逆③此反應產(chǎn)生1分子CO2和1對NADH+H+α-酮戊二酸脫氫酶復合體

α-酮戊二酸脫氫酶α-酮戊二酸脫羧硫辛酸琥珀?；D(zhuǎn)移酶轉(zhuǎn)移琥珀酰基到輔酶A上形成琥珀酰輔酶A**α-酮戊二酸脫氫酶復合體組成與丙酮酸脫氫酶復合體類似

①催化反應的酶是琥珀酸硫激酶(琥珀酸合成酶)②此反應是可逆的③底物水平磷酸化反應，生成1分子ATP。

(5)琥珀酰輔酶A轉(zhuǎn)變?yōu)殓晁?/p>

①催化反應的酶是琥珀酸脫氫酶,a.輔基為FAD,b.此反應是可逆的②此反應產(chǎn)生1個FADH2

(6)琥珀酸脫氫轉(zhuǎn)變?yōu)檠雍魉?/p>

(7)延胡索酸轉(zhuǎn)變?yōu)樘O果酸

①催化反應的酶是延胡索酸酶②此反應是可逆的

(8)蘋果酸脫氫生成草酰乙酸

①催化反應的酶是蘋果酸脫氫酶a.輔酶為NAD+b.此反應是可逆的

②此反應產(chǎn)生1對NADH+H+檸檬酸草酰乙酸H2O檸檬酸合酶順烏頭酸琥珀酰CoA異檸檬酸H2OH2O異檸檬酸脫氫酶NAD+NADH+H+CO2α-酮戊二酸脫氫酶復合體乙酰CoACoA檸檬酸合酶異檸檬酸脫氫酶α-酮戊二酸脫氫酶復合體延胡索酸蘋果酸FADFADH2H2O草酰琥珀酸CO2NAD+NADH+H+三羧酸循環(huán)琥珀酸GDPGTPATPNADH+H+NAD+α-酮戊二酸CO2CO2NAD+NAD+NAD+FADATPGTP是在哺乳動物，ATP在植物體中。草酰乙酸檸檬酸異檸檬酸a-酮戊二酸琥珀酰輔酶A琥珀酸延胡索酸蘋果酸乙酰輔酶A三羧酸循環(huán)的過程

2CO2

乙酰CoA+3NAD++FAD+GDP+Pi+2H2O2CO2+3NADH+FADH2+GTP+CoA+3H+(1)乙酰CoA與草酰乙酸縮合形成檸檬酸，使兩個C原子進入循環(huán)。以后有兩個C原子以CO2的形式離開循環(huán)，相當于乙酰CoA的2個C原子形成CO2。(2)在循環(huán)中有4對H原子通過4步氧化反應脫下，其中3對用以還原NAD+生成3個NADH+H+,1對用以還原FAD,生成1個FADH2。2)三羧酸循環(huán)的特點：(3)由琥珀酰CoA形成琥珀酸時，偶聯(lián)有底物水平磷酸化生成1個GTP;(4)三步反應在生理上不可逆，所以三羧酸循環(huán)不可逆(單向進行);(5)整個循環(huán)不需要氧，但離開氧無法進行。

二次脫羧

(1)異檸檬酸的β-氧化脫羧催化反應的酶異檸檬酸脫氫酶;(((2)α-酮戊二酸的-氧化脫羧催化反應的酶是α-酮戊二酸脫氫酶系;

產(chǎn)生

催化反應的酶

輔酶

能量

一次底物水平的磷酸化(2)α-酮戊二酸α-酮戊二酸脫氫酶復合體NAD+3ATP

(3)琥珀酸琥珀酸脫氫酶

FAD2ATP

(4)蘋果酸蘋果酸脫氫酶NAD+3ATP四次脫氫(1)異檸檬酸異檸檬酸脫氫酶NAD+3ATP琥珀酰CoA琥珀酸硫激酶1GTP3)三羧酸循環(huán)的化學計量

葡萄糖有氧分解產(chǎn)生的ATPEMP：產(chǎn)生8/6（肝、心肌/肌肉、神經(jīng)）個ATP

丙酮酸氧化脫羧：產(chǎn)生：2NADH(H+)×3ATP=6個ATP

TCA：

產(chǎn)生：2×12ATP=24個ATP

總共38/36個ATP一分子葡萄糖降解產(chǎn)能的總結(jié)

反應產(chǎn)能的產(chǎn)物等價的ATP數(shù)

酵解

己糖激酶ATP－1

果糖磷酸激酶ATP－1磷酸甘油醛脫氫酶

2NADH6或4

磷酸甘油酸激酶2ATP2丙酮酸激酶2ATP2

丙酮酸轉(zhuǎn)化為乙酰CoA

丙酮酸脫氫酶復合物2NADH3×2檸檬酸循環(huán)

異檸檬酸脫氫酶2NADH3×2

a-酮戊二酸脫氫酶復合物2NADH3×2琥珀酸CoA合成酶）2GTP（或ATP1×2琥珀酸脫氫酶復合物2QH2

2×2蘋果酸脫氫酶2NADH3×2合計

38或36激活劑：ADP

Ca2+激活。

激活劑：乙酰CoA、草酰乙酸抑制劑：琥珀酰CoA、NADH、高能荷

抑制劑：ATP、NADH抑制劑：ATP、NADH、琥珀酰CoA、脂酰CoAα-酮戊二酸脫氫酶異檸檬酸脫氫酶檸檬酸合酶（限速酶）4)三羧酸循環(huán)的調(diào)控

三羧酸循環(huán)的的速度主要取決于細胞對ATP的需求量，另外也受細胞對于中間產(chǎn)物需求的影響。有3個調(diào)控部位。Ca2+激活

α-酮戊二酸谷氨酸草酰乙酸天冬氨酸琥珀酰CoA卟啉環(huán)

上述過程均可導致草酰乙酸濃度下降，從而影響三羧酸循環(huán)的運轉(zhuǎn)，因此必須不斷補充才能維持其正常進行，這種補充稱為回補反應(anapleroticreaction)。

5)三羧酸循環(huán)的回補反應三羧酸循環(huán)不僅是產(chǎn)生ATP的途徑，它的中間產(chǎn)物也是生物合成的前體，如*所以，草酰乙酸必須不斷被更新補充。

草酰乙酸

檸檬酸檸檬酸裂解酶乙酰CoA

丙酮酸

丙酮酸羧化酶CO2蘋果酸

蘋果酸脫氫酶NADH+H+NAD+天冬氨酸

谷草轉(zhuǎn)氨酶α-酮戊二酸谷氨酸其來源如下：6)TCA的意義A、形成大量ATP的主要途徑：有氧：8+6+24=38個ATP/1分子葡萄糖；無氧（EMP）：8個ATP/1分子葡萄糖。B、提供許多重要中間代謝產(chǎn)物。如：α-酮戊二酸→Glu；草酰乙酸→AspC、TCA是聯(lián)系三大代謝的樞紐。圖6-9葡萄糖有氧氧化生成的ATP此表按傳統(tǒng)方式計算ATP。目前有新的理論，在此不作詳述CO2檸檬酸合酶synthase合酶synthetase合成酶復合體三羧酸循環(huán)

tricarboxylicacid,TCA丙酮酸乙酰CoA草酰琥珀酸α-酮戊二酸琥珀酸延胡索酸蘋果酸草酰乙酸檸檬酸琥珀酰CoA異檸檬酸定義：在有氧條件下，酵解產(chǎn)物丙酮酸被氧化分解成CO2和H2O,并以ATP形式貯備大量能量的代謝系統(tǒng)。NADHCO21GTPFADH2NADH加入2CNADHCO25.乙醛酸循環(huán)

異檸檬酸裂解酶(isocitratelyase)將異檸檬酸分解為琥珀酸和乙醛酸。再在蘋果酸合成酶(malatesynthetase)催化下，乙醛酸與乙酰CoA結(jié)合生成蘋果酸。蘋果酸脫氫重新形成草酰乙酸，可以再與乙酰CoA縮合為檸檬酸，于是構(gòu)成一個循環(huán)。其總結(jié)果是由2分子乙酰CoA生成1分子琥珀酸，反應方程式如下：

2乙酰CoA＋NAD+→琥珀酸＋2CoA＋NADH＋H+

(四)磷酸戊糖途徑在組織中添加酵解抑制劑碘乙酸（抑制3-P-甘油醛脫氫酶）或氟化物（抑制烯醇化酶）等，葡萄糖仍可被消耗；并且C1更容易氧化成CO2；發(fā)現(xiàn)了6-P-葡萄糖脫氫酶和6-P-葡萄糖酸脫氫酶及NADP+；發(fā)現(xiàn)了五碳糖、六碳糖和七碳糖；說明葡萄糖還有其他代謝途徑（1931-1951）。1953年闡述了磷酸戊糖途徑（pentosephosphatepathway)，簡稱PPP途徑，也叫磷酸己糖支路（HMP）；亦稱戊糖磷酸循環(huán)；亦稱Warburg-Dickens戊糖磷酸途徑。PPP途徑廣泛存在動、植物細胞內(nèi)，在細胞質(zhì)中進行。

磷酸戊糖途徑1、磷酸戊糖途徑的反應歷程2、磷酸戊糖途徑的特點和調(diào)控3、磷酸戊糖途徑的意義1、磷酸戊糖途徑的反應歷程

分兩個階段：

(1)葡萄糖的氧化脫羧階段

HCOHCOCOOHCH2OHHCOHHCOHHCOHCOHOCHOHOCHHOCHHCOHHCOHHCOH

HCOHHCOHHCHCHCOHCH2OPO3H2CH2OPO3H2CH2OPO3H2CH2OPO3H26-P葡萄糖脫氫酶6-P葡萄糖酸內(nèi)酯酶6-P葡萄糖酸脫氫酶H20NADP+NADPH+H+NADP+NADPH+H+CO26-P葡萄糖酸內(nèi)酯6-P葡萄糖酸5-P-核酮糖6-P葡萄糖

(1)

葡萄糖的氧化脫羧階段

6-P葡萄糖+NADP+6-P葡萄糖酸內(nèi)酯+NADPH+H+

6-P葡萄糖酸內(nèi)酯6-P葡萄糖酸（容易進行）c.

6-P葡萄糖酸+NADP+

5-P核酮糖+CO2+NADPH+H+

本階段總反應：6-P葡萄糖+2NADP++H2O5-P-核酮糖+CO2+2NADPH+2H+

6-P葡萄糖脫氫酶6-P葡萄糖酸內(nèi)酯酶6-P葡萄糖酸脫氫酶H205-磷酸木酮糖（2）非氧化的分子重排階段

（之一5-磷酸核酮糖異構(gòu)化）

差向異構(gòu)酶磷酸戊糖異構(gòu)酶5-磷酸核酮糖5-磷酸核糖轉(zhuǎn)醛酶7-磷酸景天庚酮糖3-磷酸甘油醛7-磷酸景天庚酮糖3-磷酸甘油醛4-磷酸赤蘚糖6-磷酸果糖非氧化階段之二（基團轉(zhuǎn)移）轉(zhuǎn)酮酶TPP5-磷酸核糖5-磷酸木酮糖羥乙醛基4-磷酸赤蘚糖5-磷酸木酮糖轉(zhuǎn)酮酶TPP3-磷酸甘油醛6-磷酸果糖基團轉(zhuǎn)移（續(xù)前）

非氧化的分子重排階段d.

5-P-核酮糖5-P核糖d`.

5-P核酮糖

5-P木酮糖（轉(zhuǎn)酮酶的底物、連接EMP）e.

5-P木酮糖+5-P核糖7-P景天庚酮糖+3-P甘油醛f.

7-P景天庚酮糖+3-P甘油醛6-P果糖+4-P赤蘚糖

g.

5-P木酮糖+4-P赤蘚糖6-P果糖+3-P甘油醛本階段總反應：3×5-P核酮糖2×6-P果糖+1×3-P甘油醛

6×5-P核酮糖4×6-P果糖+2×3-P甘油醛

P戊糖異構(gòu)酶P戊糖差向酶轉(zhuǎn)酮酶轉(zhuǎn)醛酶轉(zhuǎn)酮酶

6×5-P核酮糖

4×6-P果糖

+2×3-P甘油醛

6×5-P核酮糖+H2O5×6-P葡萄糖+Pi

(非氧化階段)其中1分子轉(zhuǎn)變?yōu)镻-二羥丙酮1，6-二P果糖1X6-P果糖醛縮酶二P果糖酯酶H2OPi5×6-P葡萄糖故反應帶有循環(huán)機制氧化脫羧階段

6×6-P葡萄糖+6×2NADP++6×H2O6×5-P-核酮糖+6×CO2+6×2NADPH+6×2H+

非氧化階段

6×5-P核酮糖+H2O5×6-P葡萄糖+Pi總反應：

6×6-P葡萄糖+12NADP++7H2O6CO2+12NADPH+12H++Pi+5×6-P葡萄糖表明1個6-P葡萄糖經(jīng)6次循環(huán)被徹底氧化為6個CO22、磷酸戊糖途徑的特點和調(diào)控

磷酸戊糖途徑不經(jīng)EMP和TCA，葡萄糖直接脫氫脫羧；反應中脫氫酶的輔酶是NADP+；磷酸戊糖途徑的速度主要受生物合成時NADPH的需要所調(diào)節(jié)。NADPH反饋抑制6-P-葡萄糖脫氫酶的活性。磷酸戊糖途徑第一階段

第二階段

5-磷酸木酮糖C55-磷酸木酮糖C57-磷酸景天糖C73-磷酸甘油醛C34-磷酸赤蘚糖C46-磷酸果糖C66-磷酸果糖C63-磷酸甘油醛

C36-磷酸葡萄糖(C6)×36-磷酸葡萄糖酸內(nèi)酯(C6)×36-磷酸葡萄糖酸(C6)×35-磷酸核酮糖(C5)×35-磷酸核糖C53NADP+2NADPH+2H+6-磷酸葡萄糖脫氫酶3NADP+2NADPH+2H+6-磷酸葡萄糖酸脫氫酶

CO23、磷酸戊糖途徑的意義1）產(chǎn)生NADPH+H+，為生物合成提供還原力；2）產(chǎn)生磷酸戊糖參加核酸代謝；3）產(chǎn)生甘油醛-3-P將糖代謝的3條途徑（EMP、TCA、HMP）聯(lián)系起來，構(gòu)成糖分解代謝的多樣性，以適應環(huán)境變化。4）提供多種C3-C7的糖，為生物合成提供碳架來源。三、合成代謝——糖異生、糖原合成、淀粉合成(一)糖異生1、糖異生的概念

由丙酮酸、草酰乙酸、乳酸等非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)變成葡萄糖的過程稱為糖異生。

糖異生研究中最直接的證據(jù)來自動物實驗：大鼠禁食24小時，肝中糖原從7%降為1%，若喂乳酸、丙酮酸等非糖物質(zhì)使糖原的量會增加。(1)克服糖酵解的三步不可逆反應。(2)糖酵解在細胞液中進行，糖異生則分別在線粒體和細胞液中進行。

糖異生途徑的大部分反應與糖酵解的逆反應相同，但有兩方面不同：2、糖異生的途徑葡萄糖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PEP丙酮酸丙酮酸草酰乙酸（不能跨越線粒體膜）丙酮酸羧化酶丙酮酸蘋果酸蘋果酸草酰乙酸PEPGTPGDP+CO2PEP羧化激酶(1)丙酮酸→PEP胞液線粒體CO2+ATP+H2OADP+PiNADH+H+NADH+H+(2)1，6-二磷酸果糖6-磷酸果糖

1，6-二磷酸果糖+H2O

6-磷酸果糖+Pi

(3)6-磷酸葡萄糖葡萄糖

6-磷酸葡萄糖+H2O

葡萄糖+Pi二磷酸果糖磷酸酯酶6-P葡萄糖磷酸酯酶葡萄糖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PEP丙酮酸大多數(shù)氨基酸乳酸Cori循環(huán)TCA的中間產(chǎn)物糖異生途徑及其前體草酰乙酸反芻動物體內(nèi)乙酸、丙酸丁酸琥珀酰C0A糖異生的能量計算？甘油葡萄糖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2X1，3-二磷酸甘油酸2X3-磷酸甘油酸2X2-磷酸甘油酸2XPEP2丙酮酸糖異生的能量計算？4ATP+2GTP+2NADH+H+消耗2ATP+2GTP消耗2ATP2NADH+2H+？3、糖異生途徑的意義(1)動物在饑餓、劇烈運動時糖原下降，可將生糖氨基酸及糖酵解產(chǎn)生的乳酸異生為糖,以維持血糖水平。(2)油料種子萌發(fā)時，胚乳里儲存的脂肪降解→乙醛酸循環(huán)糖異生葡萄糖供種子萌發(fā)使用TCA循環(huán)糖異生甘油+脂肪酸乙酰-CoA

琥珀酸草酰乙酸4、糖異生作用的調(diào)節(jié)

糖酵解作用

6-P—果糖糖異生作用

磷酸果糖激酶果糖1.6-二磷酸酶1、6-二磷酸果糖PEP丙酮酸草酰乙酸丙酮酸激酶丙酮酸羧化酶PEP羧激酶GF-2,6-2PAMPATP檸檬酸H+活化抑制F-1,6-2P活化ATPALa抑制F-2,6-2PAMP檸檬酸活化抑制ADP抑制乙酰CoA活化ADP抑制糖酵解與糖異生調(diào)控1）葡萄糖-6-磷酸酶

：[G-6-P]↑抑制酵解，促進糖異生；2）F-1,6二磷酸酶：

[ATP]↑抑制糖異生，促進酵解；

[F-6-P]↑抑制糖異生，促進酵解；3）丙酮酸羧化酶：乙酰-CoA、ATP激活、而ADP抑制；Ala、NADH抑制酵解。6-磷酸果糖1,6-雙磷酸果糖磷酸果糖激酶果糖雙磷酸酶-1ADPATPPi6-磷酸葡萄糖葡萄糖葡萄糖-6-磷酸酶己糖激酶

ATPADPPiPEP

丙酮酸草酰乙酸丙酮酸激酶

丙酮酸羧化酶ADPATPCO2+ATPADP+PiGTP磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶GDP+Pi+CO2(二)糖原合成、淀粉合成1.單糖的生物合成高等植物葡萄糖的合成(來源)可有多個途徑:卡爾文循環(huán)蔗糖、淀粉的降解糖異生動物體內(nèi)葡萄糖的合成(來源)途徑：糖原的降解

糖異生2.糖核苷酸的作用及形成

定義：單糖與核苷酸通過磷酸酯鍵結(jié)合的化合物稱為糖核苷酸。

作用：糖核苷酸是高等動植物體內(nèi)合成雙糖和多糖時，葡萄糖的活化形式與供體。

種類：目前發(fā)現(xiàn)的糖核苷酸主要有UDPG,ADPG,TDPG,GDPG,CDPG等。在糖類代謝中，以UDPG,ADPG為最重要。

植物細胞中蔗糖合成時需UDPG，淀粉合成時需ADPG，纖維素合成時需GDPG和UDPG；動物細胞中糖元合成時需UDPG。糖核苷酸的生成++2Pi1-磷酸葡萄糖UTPUDPG焦磷酸化酶(1)葡萄糖磷酸化生成6-磷酸葡萄糖葡萄糖

6-磷酸葡萄糖

ATPADP己糖激酶;葡萄糖激酶（肝）

3.糖原合成途徑(2)6-磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)變成1-磷酸葡萄糖

磷酸葡萄糖變位酶6-磷酸葡萄糖1-磷酸葡萄糖*UDPG可看作“活性葡萄糖”，在體內(nèi)充作葡萄糖供體。+UTP尿苷PPPPPiUDPG焦磷酸化酶(3)1-磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)變成尿苷二磷酸葡萄糖

2Pi+能量

1-磷酸葡萄糖

尿苷二磷酸葡萄糖(UDPG)糖原n+UDPG糖原n+1+UDP

糖原合酶(glycogensynthase)

UDPUTPADPATP核苷二磷酸激酶(4)α-1,4-糖苷鍵式結(jié)合

*糖原n為原有的細胞內(nèi)的較小糖原分子，稱為糖原引物(primer)，作為UDPG上葡萄糖基的接受體。糖原n+UDPG糖原n+1+UDP

糖原合酶(glycogensynthase)

（5）糖原分枝的形成

分支酶

(branchingenzyme)

α-1,6-糖苷鍵

α-1,4-糖苷鍵

糖原的合成與分解總圖UDPG焦磷酸化酶

G-1-PUTPUDPGPPi糖原n+1UDPG-6-PG糖原合酶

磷酸葡萄糖變位酶

己糖(葡萄糖)激酶

糖原nPi磷酸化酶

葡萄糖-6-磷酸酶（肝）

糖原n

4、糖原合成與分解的調(diào)節(jié)關鍵酶

①