1、糖的氧化分解,2014级中药学二班李聪 2014216016 徐琳 2014216100 张转阳2014216033,糖无氧氧化(EMP) 糖分解代谢途径 糖有氧氧化磷酸戊糖途径(HMP),第一节 无氧分解,本节要点,掌握糖酵解的过程、部位、关键酶和意义,生物化学糖代谢,一、糖酵解反应过程,1.在缺氧情况下，葡萄糖生成乳酸(lactate)的过程称之为糖酵解。 第一阶段 由葡萄糖分解成丙酮酸(pyruvate)，称之为糖酵解途径(glycolytic pathway)。第二阶段 由丙酮酸转变成乳酸。,关键酶：已糖激酶磷酸果糖激酶丙酮酸激酶第一阶段： 葡萄糖生成丙酮酸过程 (1)6-磷酸葡萄糖的
2、生成,生物化学糖代谢,（2）6-磷酸果糖的生成,生物化学糖代谢,（3）1,6-二磷酸果糖的生成,生物化学糖代谢,特点:通过磷酸化使糖活化，消耗ATP。 由1mol葡萄糖转化为1mol1,6二磷酸果糖共消耗2molATP； 若由淀粉或糖原的1mol葡萄糖单位生成1mol1,6二磷酸果糖，消耗1molATP。,生物化学糖代谢,（4）1,6-二磷酸果糖经醛缩酶催化,生物化学糖代谢,（5）3-磷酸甘油醛和磷酸二羟丙酮互相转变,这是糖的实质性降解的过程,由六碳糖转化为三碳糖。,生物化学糖代谢,（6）3-磷酸甘油醛脱氢氧化生成1,3-二磷酸甘油酸,这是糖酵解过程中唯一的氧化反应，此反应脱下的氢在无氧的情况
3、下可用于丙酮酸的加氢还原（发酵）。,生物化学糖代谢,（7）1,3-二磷酸甘油酸转变为3-磷酸甘油酸,这是糖无氧分解过程中第一次通过底物水平磷酸化生成ATP。,生物化学糖代谢,（8）3-磷酸甘油酸形成2-磷酸甘油酸,生物化学糖代谢,（9）2-磷酸甘油酸生成磷酸烯醇式丙酮酸,引起分子内能量重新分配，生成含有高能磷酸键的磷酸烯醇式丙酮酸。,生物化学糖代谢,（10）磷酸烯醇式丙酮酸生成丙酮酸,生物化学糖代谢,这是糖无氧分解过程中第二次底物水平磷酸化生成ATP。此反应不可逆，这是糖酵解中的第三个限速反应步骤。烯醇式丙酮酸不稳定，可经分子重排转变为丙酮酸。,生物化学糖代谢,糖在无氧条件下，分解为丙酮酸，丙
4、酮酸再被还原为乳酸。,生物化学糖代谢,糖酵解小结, 反应部位：胞浆 糖酵解是一个不需氧的产能过程 反应全过程中有三步不可逆的反应, 产能的方式和数量 方式：底物水平磷酸化 净生成ATP数量：从G开始 22-2= 2ATP 从Gn开始 22-1= 3ATP 终产物乳酸的去路 释放入血，进入肝脏再进一步代谢。,3.糖的无氧代谢的生理意义糖酵解是机体在缺氧情况下迅速获得能量以供急需的有效方式。 氧供应充足的条件下，有少数组织细胞，所需能量仍由糖无氧分解过程中底物水平磷酸化产生的ATP提供。 糖的无氧氧化是糖氧化的必经途径。在有氧的情况下，丙酮酸可进一步氧化成二氧化碳和水。 提供少量还原态氢。1mol
5、葡萄糖经酵解过程产生的2mol氢可用于其他物质的合成。,生物化学糖代谢,第二节糖的有氧分解代谢,生物化学糖代谢,本节要点,掌握糖有氧氧化的过程、部位、关键酶和意义,糖的有氧氧化(aerobic oxidation)指在有氧条件下，葡萄糖彻底氧化成H2O和CO2，并释放出能量的过程。是机体主要供能方式。,* 部位：胞液及线粒体,* 概念,一、有氧氧化的反应过程,第一阶段：糖酵解途径,第二阶段：丙酮酸的氧化脱羧,第三阶段：三羧酸循环,胞液,线粒体,（一）丙酮酸的氧化脱羧,丙酮酸进入线粒体，氧化脱羧为乙酰CoA (acetyl CoA)。,总反应式:,（二）三羧酸循环 反应过程,（1）柠檬酸生成,生
6、物化学糖代谢,（2）柠檬酸转变为异柠檬酸,生物化学糖代谢,（3）异柠檬酸氧化脱羧生成-酮戊二酸,生物化学糖代谢,（4） -酮戊二酸 氧化脱羧生成琥珀酰CoA,生物化学糖代谢,（5）琥珀酰CoA转变成琥珀酸,生物化学糖代谢,（6）琥珀酸脱氢生成延胡索酸,生物化学糖代谢,（7）延胡索酸水化生成苹果酸,生物化学糖代谢,（8）苹果酸脱氢生成草酰乙酸,生物化学糖代谢,三羧酸循环图,生物化学糖代谢,有氧氧化的生理意义,糖的有氧氧化是机体产能最主要的途径。它不仅产能效率高，而且由于产生的能量逐步分次释放，相当一部分形成ATP，所以能量的利用率也高。,简言之，即“供能”,糖的有氧氧化小结：, 三羧酸循环的概念
7、：乙酰CoA的氧化分解从乙酰CoA和草酰乙酸缩合生成含三个羧基的柠檬酸开始，经一系列反应又转变成草酰乙酸的循环过程，称为三羧酸循环。 TAC过程的反应部位是线粒体。, 三羧酸循环的要点1.经过一次三羧酸循环，消耗一分子乙酰CoA，经四次脱氢，二次脱羧，一次底物水平磷酸化。生成1分子FADH2，3分子NADH+H+，2分子 CO2， 1分子GTP。 2.关键酶有：柠檬酸合酶-酮戊二酸脱氢酶复合体异柠檬酸脱氢酶, 整个循环反应为不可逆反应,二、有氧氧化生成的ATP,生物化学糖代谢,葡萄糖有氧氧化产生ATP统计,生物化学糖代谢,第三节,磷酸戊糖途径,本节要点,掌握磷酸戊糖途径的意义,* 概念,磷酸戊
8、糖途径是指由葡萄糖生成磷酸戊糖及NADPH+H+，前者再进一步转变成3-磷酸甘油醛和6-磷酸果糖的反应过程。,* 细胞定位：胞 液,第一阶段：氧化反应生成磷酸戊糖，NADPH+H+及CO2,一、磷酸戊糖途径的反应过程,* 反应过程可分为二个阶段,第二阶段则是非氧化反应包括一系列基团转移。,1、氧化阶段：分三步反应,生物化学糖代谢,生物化学糖代谢,生物化学糖代谢,6-磷酸葡萄糖酸,每3分子6-磷酸葡萄糖同时参与反应，在一系列反应中，通过3C、4C、6C、7C等演变阶段，最终生成3-磷酸甘油醛和6-磷酸果糖。,3-磷酸甘油醛和6-磷酸果糖，可进入酵解途径。因此，磷酸戊糖途径也称磷酸戊糖旁路(pentose phosphate shunt)。,2. 基团转移反应,总反应式,36-磷酸葡萄糖 + 6 NADP+,26-磷酸果糖+3-磷酸甘油醛+6NADPH+H+3CO2,磷酸戊糖途径的生理意义,磷酸戊糖途径是体内利用葡萄糖生成5磷酸核糖的唯一途径。为体内核酸的合成提供了原料。 NADPH的生成及功用：磷酸戊糖途径的另一重要的生理意义是提供细胞代谢所需的NADPH。,生物化学糖代谢,
