糖的分解代谢

第二节糖的分解代谢2.1、糖的无氧分解p3111、概况：2、反应历程：3阶段共11步或12步反应，均在胞液中进行。其中第1、2阶段共10步反应称为糖酵解途径（EMP途径）。P311-316Ⅰ、第一阶段：葡萄糖→磷酸丙糖，共5步反应。P312-313磷酸葡糖糖异构酶（磷酸己糖异构酶）此阶段共需耗2分子ATP。⑴、⑶两步反应均为不可逆反应，为EMP途径中的重要调控位点。催化酶均为别构酶。其中ATP虽然是磷酸果糖激酶Ⅰ的底物，但对该酶具有别构抑制作用（反馈抑制）。经此阶段，1C6→2C3。注意：书写反应式时，应写明底物、产物、酶、辅助因子、可逆性等。Ⅱ、第二阶段：3-磷酸甘油醛→丙酮酸，共5步反应，为EMP途径的重要阶段。P313-314Mg2+或Mn2+此阶段经历了一次脱氢，产生1分子NADH+H+，2次底物水平磷酸化，共产生2分子ATP。第⑽步反应可视为不可逆反应，由丙酮酸激酶（别构酶）催化，为EMP途径的重要调控位点。1，6-二磷酸果糖（磷酸果糖激酶Ⅰ的产物）对丙酮酸激酶具有别构激活作用（前馈激活）。Ⅲ、第三阶段：丙酮酸的还原。P316不喝酒也醉酒的秘密：东京的美国大兵整个无氧分解途径如下：p315-316乳酸脱氢酶TPP3、糖无氧分解的特点：p314-316⑴、无氧参与⑵、产能少，共生成4分子ATP，消耗2分子ATP，即1分子G经EMP途径净生成2分子ATP。⑶、经一次脱氢，1分子G可产生2分子NADH+H+。⑷、调控部位：反应⑴、⑶、⑽均为不可逆反应，催化酶己糖激酶、磷酸果糖激酶Ⅰ（限速酶）、丙酮酸激酶均为别构酶。4、生物学意义为机体供能，由于产能少，只能应付急需（厌氧生物除外）。2.2、糖的有氧分解p311-316，p321-3251、概述：2、反应历程：三阶段（不包括呼吸链），共19步反应。其中G→丙酮酸10步反应在胞液中进行，丙酮酸→TCA循环9步反应在线粒体中完成。Ⅰ、第一阶段：G→丙酮酸p315-316途径与EMP相同，胞液中进行，有氧时的特点：⑵丙酮酸要进入线粒体，转变为乙酰CoA后进入TCA循环。⑵、2分子NADH+H+也要经过穿梭机制进入线粒体，通过呼吸链被氧化为H2O，并产生ATP。⑶、由G→丙酮酸共生成3+2=5或5+2=7分子ATPⅡ、第二阶段：丙酮酸→乙酰CoA，线粒体中进行，由丙酮酸脱氢酶系催化。P321三种酶以E2为中心，通过非共价键的形式紧密地结合为一复合体。⑴
、丙酮酸脱氢酶系的反应历程：丙酮酸脱氢酶系E1：丙酮酸脱氢酶：TPP，Mg2+E2：二氢硫辛酰转乙酰基酶：硫辛酸，CoA，Mg2+E3：二氢硫辛酸脱氢酶：FAD，NAD+，Mg2+（共六种辅助因子）柠檬酸合酶⑵、丙酮酸脱氢酶系的总反应式：⑶、特点脱氢产生的NADH+H+，经呼吸链氧化可产生2.5分子ATP。该步反应为不可逆反应，是糖有氧分解的重要调控位点。其中酶1为共价修饰酶，酶2、酶3均为别构酶。Ⅲ、第三阶段：TCA循环，三羧酸循环，柠檬酸循环，Krebs循环。为解决乙酰CoA上两个C的氧化。P322-324⑴、反应历程：8步反应，均在线粒体中进行。P322-324柠檬酸合酶OCH3C~SCoA+CO2+NADH+H+OCH3CCOOH+CoASH+NAD+丙酮酸脱氢酶系TPP，Mg2+，硫辛酸，FADacetyl-CoA顺乌头酸酶α-酮戊二酸脱氢酶系：与丙酮酸脱氢酶系的组成相似，反应历程也相似。α-酮戊二酸脱氢酶系E1：α-酮戊二酸脱氢酶：TPP，Mg2+E2：二氢硫辛酰转琥珀酰基酶：硫辛酸，CoA，Mg2+E3：二氢硫辛酸脱氢酶：FAD，NAD+，Mg2+（共六种辅助因子）异柠檬酸脱氢酶（或琥珀酸硫激酶）TPP，Mg2+，硫辛酸，FAD整个TCA循环途径如下：延胡索酸酶琥珀酸脱氢酶⑵、TCA循环的特点p324-325a、经2次脱羧；b、经4次脱氢，产生3分子NADH+H+和1分子FADH2，经呼吸链氧化共可产生9分子ATP；c、经1次底物水平磷酸化，产生1分子GTP；d、一次循环共可产生的高能化合物分子数为10分子；e、柠檬酸合梅（别构酶）、异柠檬酸脱氢酶（别构酶）、α-酮戊二酸脱氢酶系催化的反应均为不可逆反应，为TCA循环的重要调控位点。⑶、草酰乙酸的回补反应p325-326a、丙酮酸的羧化（肝、肾）b、磷酸烯醇式丙酮酸的羧化（心脏、骨骼肌）c、丙酮酸的还原羧化（真核、原核）此外，OAA还可通过Asp的转氨，乙醛酸循环（植物、微生物）等进行回补。在高等植物、酵母和细菌中还可通过磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶催化的反应回补。磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶苹果酸酶为别构酶3、糖有氧分解途径小结p324-325⑴、总的反应历程简图⑵、产能多。1分子葡萄糖经该途径被彻底氧化为CO2和H2O，共可产生30或32分子ATP。⑶、代谢调控a、共7个不可逆反应，分别由己糖激酶、磷酸果糖激酶Ⅰ、丙酮酸激酶、丙酮酸脱氢酶系、柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶、α-酮戊二酸脱氢酶系催化，均为糖有氧分解代谢的重要调控酶。b、上述七种酶中除两种多酶体系外，其余五种酶均为别构酶，因此别构调节成为糖有氧分解代谢调节的重要内容。4、糖有氧分解的生物学意义p325，p327⑴、是机体所需能量的主要源泉。⑵、重要的碳源。⑶、TCA循环是各类物质（糖、脂、蛋白质）末端氧化的共同途径，是各类物质相互转化的枢纽。⑷、TCA循环为一两用代谢途径。2.3、乙醛酸循环途径p327-328存在于植物、微生物的乙醛酸循环体中（动物中无）。1、反应历程与TCA循环途径很相似。异柠檬酸裂解酶和苹果酸合酶为关键酶。净结果为消耗2分子乙酰CoA产生1分子琥珀酸。2、生物学意义对TCA循环起协助作用，可补充草酰乙酸。在植物、微生物中，提供了将脂肪酸转变为糖的途径。2.4、磷酸戊糖途径（磷酸已糖支路，HMP途径）p328-330植物中约有50%的葡萄糖经过这一途径，动物则在合成旺盛的组织（肝脏）中较活跃。1、反应历程各步反应均在胞液中进行。由脱氢酶催化的两步反应为其关键反应。2、生物学意义⑴、产生NADPH+H+，为生物合成提供还原剂。⑵、为合成代谢提供碳源。如：C5（5-磷酸核糖）：合成核酸。C4：Trp，Phe，Tyr，酚类。C3：合成糖原、脂肪等。2.5、糖代谢疾病-蚕豆病由于吃蚕豆而诱发的溶血性贫血症病因：红细胞中缺少葡萄糖-6-磷酸脱氢酶，导致NADPH+H+供给不足，对氧化性损伤特别敏感而致病。萄萄萄萄萄萄