第5章 糖代谢 生物化学检验 教学课件.ppt
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1、 1、氧化供能、氧化供能 这是糖的主要功能这是糖的主要功能 2、提供合成体内其它物质的原料、提供合成体内其它物质的原料 糖可提供合成氨基酸、脂肪、胆固醇、核苷的原糖可提供合成氨基酸、脂肪、胆固醇、核苷的原料。料。 3、作为机体组成细胞的组织成份、作为机体组成细胞的组织成份 糖是糖蛋白、蛋白聚糖、糖脂的组成成份。糖是糖蛋白、蛋白聚糖、糖脂的组成成份。 淀粉淀粉 各组织各组织 血血 液液 G 肝脏肝脏 第一节第一节 糖的分解代谢糖的分解代谢 一一 、糖的无氧分解、糖的无氧分解 糖酵解的概念:在缺氧情况下,糖酵解的概念:在缺氧情况下,G或糖原或糖原分解成乳酸分解成乳酸 G (6个个C) 无氧无氧 乳
2、酸乳酸( 3个个C) EMP EMP途径的生化历程途径的生化历程三个阶段三个阶段 葡萄糖葡萄糖 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖ATPATPATPADPADPP P己糖激酶是糖酵解途径的第一个关键酶己糖激酶是糖酵解途径的第一个关键酶OCH2OHOHOHOHOHHHHHMgOCH2OPO3H2OHOHOHOHHHHH己糖磷酸激酶葡萄糖6磷酸葡萄糖HOH磷酸己糖异构酶6-磷酸果糖H2O3POHOHOHCH2OHCH2OH2O3POHOHOHCH2OPO3H2CH2OOHHHOHOHCH2OHCH2OHOOHH磷酸果糖激酶己糖激酶ATPADPMgATPADPATPADPMg果糖1,6-二磷酸果糖P磷酸果糖激
3、酶是糖酵解途径的第二个关键酶磷酸果糖激酶是糖酵解途径的第二个关键酶,并且是限速酶并且是限速酶ATPATPADPP磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶己糖激酶己糖激酶磷酸己糖磷酸己糖异异 构构 酶酶葡葡萄萄糖糖6磷酸果糖磷酸果糖6磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖1,6二磷酸果糖二磷酸果糖ATP ADPATP磷酸化酶磷酸化酶糖糖 原原1磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖磷酸果糖磷酸果糖变变 位位 酶酶ADP己糖激酶己糖激酶磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶ATPATP第二阶段:第二阶段:CHOCH2OPCCHCH2OCOHOPHOHH1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛相当于相当于1,6-二磷酸果糖裂解二
4、磷酸果糖裂解为两分子的为两分子的3-磷酸甘油醛。磷酸甘油醛。第三阶段:第三阶段:CHOHCH2OCHOPCHOHCH2OCOOPP+NAD+Pi+NADH+H+H H3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸这是糖酵解过程中唯一一步脱氢反应这是糖酵解过程中唯一一步脱氢反应糖酵解中第一次底物水平磷酸化,糖酵解中第一次底物水平磷酸化,1分子葡萄糖产生分子葡萄糖产生2分子分子ATP。+ ADP+ ATPATP糖酵解中第二次底物水平磷酸化,糖酵解中第二次底物水平磷酸化,丙酮酸激酶是第三个关键酶,丙酮酸激酶是第三个关键酶,1分子葡萄糖产生分子葡萄糖产生2分子分子ATP。ADPATPATP2
5、ATP2ATP3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸丙丙酮酮酸酸烯醇式丙酮酸烯醇式丙酮酸丙酮酸激酶丙酮酸激酶丙酮酸激酶丙酮酸激酶2ADP烯醇化酶烯醇化酶磷酸甘油磷酸甘油酸变位酶酸变位酶磷酸甘油磷酸甘油酸酸 激激 酶酶磷酸甘油磷酸甘油酸脱氢酸脱氢 酶酶NAD+PiNADH+H+2ATP2ADP2ATP3步步1,6二磷酸果糖二磷酸果糖第二阶段第二阶段:糖的裂解阶段:糖的裂解阶段1,6二磷酸果糖二磷酸果糖两分子的磷酸丙糖两分子的磷酸丙糖2步步第三阶段第三阶段:产能阶段:产能阶段两分子的两分子的3磷酸甘油
6、醛磷酸甘油醛两分子丙酮酸两分子丙酮酸5步步总反应式总反应式: G+2NAD+2ADP+2Pi 2丙酮酸丙酮酸+2NADH+2H +2ATP +2H2O1 1分子葡萄糖,经糖酵解分解,分子葡萄糖,经糖酵解分解, 最终净生成几分子最终净生成几分子ATPATP?1 1分子糖原,经糖酵解分解,分子糖原,经糖酵解分解, 最终净生成几分子最终净生成几分子ATPATP? 1分子葡萄糖,经糖酵解分解,分子葡萄糖,经糖酵解分解, 最终净生成最终净生成2分子分子ATP。 1分子糖原,经糖酵解分解,分子糖原,经糖酵解分解, 最终净生成最终净生成3分子分子ATP。v糖酵解过程有三个关键酶糖酵解过程有三个关键酶v已糖激
7、酶已糖激酶 磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 糖酵解最主要的生理意义是在机体缺氧时糖酵解最主要的生理意义是在机体缺氧时迅速提供能量。迅速提供能量。 二二 、糖的有氧氧化、糖的有氧氧化n概念概念:G G或糖原在有氧情况下,分解成或糖原在有氧情况下,分解成COCO2 2n 和和H H2 2O O并释放大量能量。并释放大量能量。n G G O O2 2 CO CO2 2 + H + H2 2O + QO + Qn部位部位:胞液和线粒体:胞液和线粒体n过程:过程:糖的有氧氧化分为糖的有氧氧化分为3个阶段:个阶段:n第一阶段:酵解途径第一阶段:酵解途径n 胞胞n第二阶段:丙酮酸的氧化脱羧第
8、二阶段:丙酮酸的氧化脱羧 丙酮酸丙酮酸 液液n第三阶段:三羧酸循环第三阶段:三羧酸循环 乙酰乙酰COA 线线 n 粒粒n 体体n H2O CO2TACG 过程如下过程如下1 1 、丙酮酸的生成、丙酮酸的生成 ( (在胞液中在胞液中) ) G G 丙酮酸丙酮酸 ( (反应同糖酵解反应同糖酵解) )2 2 、乙酰、乙酰COACOA生成生成 ( (在线粒体中在线粒体中) ) 丙酮酸氧化脱羧生成乙酰丙酮酸氧化脱羧生成乙酰COACOACH3COCOOH+HSCOA 氧化氧化 脱羧脱羧 CH3COSCOA 总反应式总反应式 NADNAD+ + HSCOA CO HSCOA CO2 2 NADH+HNADH
9、+H 丙酮酸丙酮酸丙酮酸脱氢酶的复合体丙酮酸脱氢酶的复合体乙酰乙酰COACOA 3、乙酰、乙酰COA彻底氧化彻底氧化 - TAC 乙酰乙酰COA与草酰乙酸缩合成与草酰乙酸缩合成3个羧基的柠檬个羧基的柠檬酸,经过一系列反应,重新生成柠檬酸,完酸,经过一系列反应,重新生成柠檬酸,完成一轮循环。称之为三羧酸循环。成一轮循环。称之为三羧酸循环。柠檬柠檬 酸酸草酰乙酸草酰乙酸 乙酰CoACoAH2O琥珀酰琥珀酰CoA 异柠檬酸异柠檬酸 NAD+NADH+H+CO2延胡索酸延胡索酸 苹果酸苹果酸 FADFADH2H2OCO2NAD+NADH+H+三羧酸循环三羧酸循环琥珀酸琥珀酸 GDPGTPATPNADH
10、+H+NAD+-酮戊二酮戊二 酸酸CO2CO2H HH HH2H HATP生理意义生理意义1.普遍存在普遍存在2.生物体获得能量的最有效方式生物体获得能量的最有效方式3.是糖类、蛋白质、脂肪三大物质转化的枢纽是糖类、蛋白质、脂肪三大物质转化的枢纽 三羧酸循环不仅是各种有机物质氧三羧酸循环不仅是各种有机物质氧化分解的共同途径、释放能量最多的氧化分解的共同途径、释放能量最多的氧化分解阶段,而且架起了三大类物质相化分解阶段,而且架起了三大类物质相互转化、相互联系的桥梁。互转化、相互联系的桥梁。 三羧酸循环三羧酸循环 1分子分子G,经有氧氧化彻底分解,经有氧氧化彻底分解, 净生成几分子净生成几分子AT
11、P? 1分子乙酰分子乙酰COA通过通过TAC彻底氧化,彻底氧化, 净生成几分子净生成几分子ATP?1分子乙酰分子乙酰COA通过通过TAC彻底氧化,彻底氧化, 净生成净生成12分子分子ATP。1分子分子G,经有氧氧化彻底分解,经有氧氧化彻底分解, 净生成净生成38分子分子ATP。 糖的有氧氧化是机体糖的有氧氧化是机体。问题:问题:1 1、1 1摩尔摩尔G G,经有氧氧化彻底分解,生成多少,经有氧氧化彻底分解,生成多少ATPATP?2 2、由一分子、由一分子G G所生成的乙酰所生成的乙酰COACOA进入进入TACTAC,最,最终净生成多少分子终净生成多少分子ATPATP?3 3、1 1分子分子G
12、G在成熟的在成熟的RBCRBC中氧化,最终净生成中氧化,最终净生成3838分子分子ATPATP?糖酵解和糖有氧氧化的不同点糖酵解和糖有氧氧化的不同点 糖酵解糖酵解 糖有氧氧化糖有氧氧化反应条件反应条件 无氧无氧 有氧有氧反应部位反应部位 胞液胞液 胞液胞液 线粒体线粒体生成产物生成产物 乳酸乳酸 CO2 H2O产能数目产能数目 2个个ATP 38个个ATP磷酸戍糖途径磷酸戍糖途径 乳酸 G 6-PG 3-P甘油醛甘油醛 丙酮酸丙酮酸 乙酰乙酰COA 6-PG脱氢酶脱氢酶 6-PG酸酸 5-磷酸核糖磷酸核糖 CO2 + H2O 磷戊途径磷戊途径 磷酸戊糖途径是指由葡萄糖生成磷酸戊糖和磷酸戊糖途径
13、是指由葡萄糖生成磷酸戊糖和NADPH+HNADPH+H的反应过程。的反应过程。问题:磷戍途径有能量生成吗?它的意义何在?问题:磷戍途径有能量生成吗?它的意义何在? n磷酸戊糖途径的生理意义:磷酸戊糖途径的生理意义:n 生成两个重要物质生成两个重要物质核糖核糖和和NADPHNADPH。n1 1、 提供核糖作为合成核苷酸和核酸的原料。提供核糖作为合成核苷酸和核酸的原料。n2 2、 提供提供NADPHNADPH作为供氢体参与多种代谢反应。作为供氢体参与多种代谢反应。n 作为供氢体参与代谢作为供氢体参与代谢( (合成合成FAFA、胆固醇等、胆固醇等) )n 维持红细胞膜的完整性维持红细胞膜的完整性n
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