糖酵解和三羧酸循环

一．糖无氧氧化反应（分为糖酵解途径和乳酸生成两个阶段）（一）糖酵解的反应过程（不是限速酶的反应均是可逆的）1.葡萄糖磷酸化为6-磷酸葡萄糖[1]己糖激酶（hexokinase）催化，I-IV型，肝细胞中为IV型，又称葡萄糖激酶区别：前者Km值小、特异性差。意义：浓度较低时，肝细胞不能利用Glc。[2]需要Mg++参与，消耗1分子ATP[3]关键酶（限速酶）:己糖激酶。[4]反应不可逆，受激素调控。[5]磷酸化后的葡萄糖不能透过细胞膜而逸出细胞。2.2.6-磷酸葡萄糖转变为6-磷酸果糖[1]醛糖、酮糖异构体互变，需Mg++参与3.6-磷酸果糖转变为1,6-二磷酸果糖(F-1,6-BP))[1]关键酶:6-磷酸果糖激酶-1(PFK-1),主要调节点。.[2]需要Mg++参与，消耗1分子ATP[3]反应不可逆。4.磷酸己糖裂解成2分子磷酸丙糖5.磷酸二羟丙酮转变为3-磷酸甘油醛糖酵解途径上半段完成，消耗2分子ATP6.3-磷酸甘油醛氧化为1、3-二磷酸甘油酸[1]胞浆中脱氢（无氧氧化不产能，有氧氧化产生2.5×2或1.5×2分子ATP）[2]生成高能磷酸键7.1.3-二磷酸甘油酸转变为3-磷酸甘油酸[1].生成1×2分子ATP，产能方式：底物水平磷酸化。8.3-磷酸甘油酸转变为2-磷酸甘油酸9.2-磷酸甘油酸转变为磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）[1]生成高能磷酸键10.磷酸烯醇式丙酮酸转变成ATP和丙酮酸[1]关键酶:.丙酮酸激酶[2]反应不可逆[3]产生1×2个ATP（底物磷酸化）至此完成”糖酵解途径”（二）丙酮酸被还原为乳酸[1]缺氧时进行。[2]反应由乳酸脱氢酶（LDH）催化[3]2H来自于3-磷酸甘油醛脱氢[4]反应可逆糖酵解的特点：[1]细胞内定位：胞浆（cytosol）[2])限速酶（3个）：己糖激酶,6-磷酸果糖激酶-1(PFK-1),丙酮酸激酶[3]产能：方式：底物水平磷酸化数量：2×2-2=2个ATP（从Glc开始）2×2-1=3个ATP（从糖原开始）[4]终产物：lactate（乳酸循环）糖酵解的生理意义：1、在缺氧情况下供能：如高原缺氧、心肺功能不全时缺氧。2、有些组织即使不缺氧时也由糖酵解提供全部或部分能量:如成熟红细胞、神经、白细胞.骨髓。3、在肌肉收缩情况下迅速供能重要的名词解释：糖酵解，底物水平磷酸化[1]糖酵解(glucolytic)：在机体缺氧情况下，葡萄糖经一系列酶促反应生成丙酮酸（pyruvate）进而还原生成乳酸（lactate）的过程称为糖酵解。亦称糖的无氧氧化（anaerobicoxidation），其全部反应在胞浆中进行。[2]底物水平磷酸化（Substratelevelphosphorylation）：ADP或其他核苷二磷酸的磷酸化作用与底物的脱氢作用直接相偶联的反应过程称为底物水平磷酸化。二．糖的有氧氧化(分为糖酵解途径，丙酮酸氧化脱羧，TCA及氧化磷酸化)（一）葡萄糖循糖酵解途径分为丙酮酸（二）丙酮酸进入线粒体氧化脱羧生成乙酰CoACOOH｜NAD硫辛酸NADH+HC=OCO～SCoA｜HSCoATPPFADCO₂｜CH₃丙酮酸脱氢酶复合体CH₃特点：[1]脱羧,脱氢（NAD+），产生2.5个ATP（氧化磷酸化）。[2]关键酶（1个）:丙酮酸脱氢酶复合体[3]反应不可逆、[4]产生高能硫脂键。酶和辅酶：1、丙酮酸脱氢酶复合体1）丙脱酸脱氢酶（E1）2）二氢硫辛酰胺转乙酰酶（E2）3）二氢硫辛酰胺脱氢酶（E3）2、辅酶1）TPP（E1）维生素B1（由于丙酮酸堆积，导致维生素B1脚气病）2）FAD（E3）维生素B23）NAD+（E3）维生素PP4）HSCoA泛酸5）硫辛酸（E2）（三）三羧酸循环（Tricarboxylicacidcycle,TCA）又称：柠檬酸循环（Citrateacidcycle）Krebs循环（Krebscycle）1．乙酰CoA与草酰乙酸缩合成柠檬酸[1].关键酶：柠檬酸合酶[2]乙酰基进入三羧酸循环[3]反应不可逆。（线粒体）2.柠檬酸顺乌头酸酶转变为异柠檬酸3.异柠檬酸氧化脱羧生成α-酮戊二酸[1]第一次脱羧[2]第一次脱氢（NAD+，2.5ATP）[3]关键酶:异柠檬酸脱氢酶[4]反应不可逆4.α-酮戊二酸脱羧生成琥珀酰CoA[1]关键酶：α-酮戊二酸脱氢酶复合体[2]第二次脱氢（NAD+，2.5ATP）.[3]脱羧[4]反应不可逆[5]产生高能硫酯键。5.琥珀酰CoA合成酶催化底物水平磷酸化反应[1]唯一一次底物水平磷酸化，生成1分子ATP。6.琥珀酰脱氢生成延胡索酸[1]第三次脱氢（FAD，1.5ATP）7.延胡索酸加水生成苹果酸8.苹果酸脱氢生成草酰乙酸[1]第四次脱氢（NAD+，2.5ATP）TCA的特点：[1]细胞内定位：线粒体[2]限速酶（3个）：柠檬酸合酶，异柠檬酸脱氢酶，α-酮戊二酸脱氢酶复合体[3]三羧酸循环每进行一周：有2次脱羧，4次脱氢，共生成10个分子ATP[4]草酰乙酸的回补：丙酮酸草酰乙酸苹果酸丙酮酸羧化酶苹果酸脱氢酶糖有氧氧化过程中生成的ATP：30或32个ATP（具体计算过程参考书100页）TCA生理意义：1、是三大营养素的最终代谢通路。2、为氧化磷酸化提供还原当量。（NADH+H+和FADH2）3、为其它合成代谢提供小分子前体。4、是糖、脂肪、氨基酸代谢联系的枢纽。重要的名词解释：三羧酸循环（TCA）TCA：由乙酰CoA与草酰乙酸缩合成柠檬酸开始，经4次脱氢、2次脱羧，生成4分子还原当量、2分子CO2，重新生成草酰乙酸的过程称为三羧酸循环，又称为柠檬酸循环或Krebs循环。糖酵解和糖有氧氧化的比较糖酵解糖有氧氧化反应条件缺氧情况有氧情况进行部位胞液胞液和线粒体关键酶3个7个产物乳酸、2ATPCO₂+H₂O、32(30)ATP能量生成方式底物水平磷酸化氧化磷酸化+底物水平磷酸化生理意义迅速供能，缺氧供能，某些组织供能机体获取能量的主要方式机体获能的主要方式