第5章 糖代谢生物化学概论课件.ppt
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1、第五章 糖代谢 习傲登 学习要点学习要点1.糖酵解的概念、关键酶及生理意义2.糖有氧氧化的概念、进行部位及生理意义3.磷酸戊糖途径的生理意义4.糖异生的概念、关键酶及生理意义5.血糖的来源与去路、血糖浓度的调节、高血糖与低血糖的 概念糖的生理功能: 1. 人体所需50%70%是由糖氧化分解供给,糖的主要生理功能是氧化供能 。 2. 糖也是构成组织细胞的重要成分和某些生物活性物质的组成成分。 第一节 糖的分解代谢一、糖的无氧氧化 机体在氧供给不足时,体内组织细胞中的葡萄糖或糖原分解为乳酸,并生成少量能量的过程称为糖的无氧氧化。此过程与酵母菌的生醇发酵过程相似,故又称为糖酵解。 (一)糖酵解反应过
2、程分为以下两个阶段: 第一阶段是由葡萄糖或糖原分解成丙酮酸的过程,即糖酵解途径。 第二阶段是由丙酮酸还原为乳酸的过程。 糖 酵 解 反 应 过 程(二)糖酵解要点 1. 糖酵解的反应部位是组织细胞的细胞液,反 应 条件是氧供给不足,终产物是乳酸。2. 3-磷酸甘油醛经脱氢酶催化脱下的2H由辅酶 NAD+ 接受生成NADH+H+,在乳酸脱氢酶的作用下,2H由丙酮酸接受还原成乳酸。3. 代谢若从葡萄糖开始,在生成2分子乳酸的过程中, 有两步耗能反应,共消耗2分子ATP;两步产能反应, 共产生4分子ATP,则可净生成2分子ATP。如果从糖 原开始,可净生成3分子ATP。4. 己糖激酶、磷酸果糖激酶、
3、丙酮酸激酶是催化糖酵解 过程中三个不可逆反应的关键酶。 (三)糖酵解的生理意义 1. 糖酵解的主要生理意义是机体在缺氧情况下迅速获 得能量以供急需的有效方式,尤其对肌肉收缩更为重要。2. 有些组织如肿瘤细胞、睾丸、视网膜等组织细胞, 即使在有氧情况下,也主要依靠糖酵解获取能量。3. 成熟红细胞缺乏线粒体,因此不能依靠糖的有氧氧化 来获取能量,所需能量的90%95%来自于糖酵解。4. 糖酵解的终产物是乳酸,剧烈运动后积累在肌肉中的 乳酸可由血液运至肝脏转变为葡萄糖。在某些病理情 况下,例如严重贫血、大量失血、呼吸障碍、循环障 碍等,均因氧供给不足使酵解过程加强,甚至可因酵 解过度,导致乳酸堆积而
4、发生酸中毒。 二、糖的有氧氧化 葡萄糖或糖原在有氧情况下彻底氧化成CO2和H2O并释放大量能量的过程称为糖的有氧氧化,反应部位是细胞液和线粒体。糖的有氧氧化分为以下三个阶段: (一)葡萄糖分解生成丙酮酸 此阶段的反应过程与糖酵解过程基本相同,不同之处在于3-磷酸甘油醛脱氢生成的NADH+H+不参与丙酮酸还原为乳酸的反应,而是经NADH氧化呼吸链被氧化生成水,并生成ATP。 (二)丙酮酸氧化脱羧生成乙酰辅酶A 丙酮酸进入线粒体后,由丙酮酸脱氢酶系催化其氧化脱羧生成乙酰辅酶A。总反应式如下: CH3COCOOH HS-CoA CH3COSCoA CO2 + + NAD+ NADH+H+ 丙酮酸 辅
5、酶A 乙酰辅酶A 丙酮酸脱氢酶复合体 (三)乙酰辅酶A进入三羧酸循环彻底氧化1.三羧酸循环又称柠檬酸循环,是在细胞线粒体内由 草酰乙酸与 乙酰辅酶A缩合而成含有3个羧基的柠檬 酸开始,经过一系列化学反应,重新生成草酰乙酸 而构成的循环反应体系。 三羧酸循环三羧酸循环2. 三羧酸循环要点(1)三羧酸循环的反应部位是线粒体,反应条件为有 氧,终产物是CO2、H2O和ATP。(2)柠檬酸合成酶、异柠檬酸脱氢酶、-酮戊二酸脱 氢酶系是三羧酸循环过程中的关键酶。(3)三羧酸循环过程中有两次脱羧反应,生成2分子 CO2。有四次脱氢反应,产生3分子NADH+H+和1分 子 FADH2。每分子NADH+ H+
6、和FADH2进入氧化呼吸链生成水的同时分别产生3ATP 和2ATP。(4)1分子乙酰辅酶A经三羧酸循环生成12分子ATP。(5)由于三羧酸循环的起始物草酰乙酸和中间产物可 以参与其它物质代谢而被消耗,因此它们需要不断更新与补充,来保证循环的正常进行。(四)糖的有氧氧化的主要生理意义是氧化供能1. 糖的有氧氧化的基本生理意义是氧化供能。2. 三羧酸循环是糖、脂肪和蛋白质在体内氧化分解代 谢的最终途径。3. 三羧酸循环是糖、脂肪和蛋白质三大营养物质代谢 相互联系与转化的枢纽*根据细胞液中NADH+H+进入线粒体的方式不同,ATP产生的分子数则不同。三、磷酸戊糖途径(一)在肝、脂肪组织、肾上腺皮质、
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