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1、糖 代 谢Metabolism of Carbohydrates第第 四四 章章篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统糖糖(carbohydrates)即即碳碳水水化化合合物物CCx x(H(H2 2O)O)y y,其其化化学学本本质质为为多多羟羟醛醛或或多羟酮类及其衍生物或多聚物。多羟酮类及其衍生物或多聚物。糖的化学糖的化学(一)糖的概念(一)糖的概念篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统(二)糖的分类及其结构(二)糖的分类及其结构根据其水解产物的情况,
2、糖主根据其水解产物的情况,糖主要可分为以下四大类。要可分为以下四大类。单糖单糖 (monosacchride)寡糖寡糖 (oligosacchride)多糖多糖 (polysacchride)结合糖结合糖 (glycoconjugate)葡萄糖葡萄糖(glucose)已醛糖已醛糖果糖果糖(fructose)已酮糖已酮糖 1.单糖单糖 不能再水解的糖。不能再水解的糖。目目 录录篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统2.寡糖寡糖常见的几种二糖有常见的几种二糖有麦芽糖麦芽糖 (maltose)葡萄糖葡萄糖 葡萄糖葡萄糖蔗蔗 糖糖(
3、sucrose)葡萄糖葡萄糖 果糖果糖乳乳 糖糖(lactose)葡萄糖葡萄糖 半乳糖半乳糖能水解生成几分子单糖的糖,各单能水解生成几分子单糖的糖,各单糖之间借脱水缩合的糖苷键相连。糖之间借脱水缩合的糖苷键相连。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统3.多糖多糖 能水解生成多个分子单糖的糖。能水解生成多个分子单糖的糖。常见的多糖有常见的多糖有淀淀 粉粉(starch)糖糖 原原(glycogen)纤维素纤维素 (cellulose)淀粉淀粉 是植物中养分的储存形式是植物中养分的储存形式淀粉颗粒淀粉颗粒 糖原糖原 是动物体内葡
4、萄糖的储存形式是动物体内葡萄糖的储存形式 每个每个支链的长支链的长度一般不度一般不超过超过10个个葡萄糖单葡萄糖单位。位。纤维素纤维素 作为植物的骨架作为植物的骨架-1,4-糖苷键糖苷键篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统4.结合糖结合糖 糖与非糖物质的结合物。糖与非糖物质的结合物。糖脂糖脂(glycolipid):是糖与脂类的结合物。是糖与脂类的结合物。糖蛋白糖蛋白(glycoprotein):是糖与蛋白质的是糖与蛋白质的结合物。结合物。常见的结合糖有常见的结合糖有 篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜
5、负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统第第 一一 节节 概概 述述Introduction篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 一、糖的生理功能一、糖的生理功能1.氧化供能氧化供能如糖可提供合成某些氨基酸、脂肪、胆如糖可提供合成某些氨基酸、脂肪、胆固醇、核苷等物质的原料。固醇、核苷等物质的原料。3.作为机体组织细胞的组成成分作为机体组织细胞的组成成分这是糖的主要功能。这是糖的主要功能。2.提供合成体内提供合成体内其他物质的原料其他物质的原料如糖是糖蛋白、蛋白聚糖、糖脂等的组如糖是糖蛋白、蛋白聚糖、糖脂等的组
6、成成分。成成分。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统二、糖的消化与吸收二、糖的消化与吸收(一)糖的消化(一)糖的消化人人类类食食物物中中的的糖糖主主要要有有植植物物淀淀粉粉、动动物物糖糖原原以以及及麦麦芽芽糖糖、蔗蔗糖糖、乳乳糖糖、葡葡萄萄糖糖等等,其其中中以以淀淀粉粉为主。为主。消化部位:消化部位:主要在小肠,少量在主要在小肠,少量在口腔口腔篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统淀粉淀粉 麦芽糖麦芽糖+麦芽三糖麦芽三糖(40%)(25%)-临界糊精临界
7、糊精+异麦芽糖异麦芽糖 (30%)(5%)葡萄糖葡萄糖 唾液中的唾液中的-淀粉酶淀粉酶 -葡萄糖苷酶葡萄糖苷酶 -临界糊精酶临界糊精酶 消化过程消化过程 肠粘膜肠粘膜上皮细胞上皮细胞刷状缘刷状缘 胃胃 口腔口腔 肠腔肠腔 胰液中的胰液中的-淀粉酶淀粉酶 篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统食食物物中中含含有有的的大大量量纤纤维维素素,因因人人体体内内无无-糖糖苷苷酶酶而而不不能能对对其其分分解解利利用用,但但却却具具有有刺刺激激肠肠蠕蠕动动等等作作用用,也也是是维维持持健健康康所所必必需。需。篮球比赛是根据运动队在规定的比
8、赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统(二)糖的吸收(二)糖的吸收1.吸收部位吸收部位 小肠上段小肠上段 2.吸收形式吸收形式 单单 糖糖 篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统ADP+Pi ATP G Na+K+Na+泵泵小肠粘膜细胞小肠粘膜细胞 肠肠腔腔 门静脉门静脉 3.吸收机制吸收机制Na+依赖型葡萄糖转运体依赖型葡萄糖转运体(Na+-dependent glucose transporter,SGLT)刷状缘刷状缘 细胞内膜细胞内膜 篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分
9、多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统4.吸收途径吸收途径 小肠肠腔小肠肠腔 肠粘膜上皮细胞肠粘膜上皮细胞 门静脉门静脉 肝脏肝脏 体循环体循环SGLT 各种组织细胞各种组织细胞 GLUT GLUT:葡葡萄萄糖糖转转运运体体(glucose transporter),已已发发现现有有5种种葡葡萄萄糖糖转转运运体体(GLUT 15)。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 三、糖代谢的概况三、糖代谢的概况 葡萄糖葡萄糖 酵解途径酵解途径 丙酮酸丙酮酸 有氧有氧 无氧无氧 H2O及及CO2 乳酸乳酸
10、糖异生途径糖异生途径 乳酸、氨基酸、甘油乳酸、氨基酸、甘油 糖原糖原 肝糖原分解肝糖原分解 糖原合成糖原合成 磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径 核糖核糖 +NADPH+H+淀粉淀粉 消化与吸收消化与吸收 ATP 篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统第第 二二 节节糖的无氧分解糖的无氧分解 Glycolysis篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 一、糖酵解的反应过程一、糖酵解的反应过程 第一阶段第一阶段 第二阶段第二阶段*糖酵解糖酵解(glycolysis)的
11、定义的定义*糖酵解分为两个阶段糖酵解分为两个阶段*糖酵解的反应部位:糖酵解的反应部位:胞浆胞浆在在缺缺氧氧情情况况下下,葡葡萄萄糖糖生生成成乳乳酸酸(lactate)的过程称之为的过程称之为糖酵解糖酵解。由葡萄糖分解成丙酮酸由葡萄糖分解成丙酮酸(pyruvate),称,称之为之为糖酵解途径糖酵解途径(glycolytic pathway)。由丙酮酸转变成乳酸。由丙酮酸转变成乳酸。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 葡萄糖葡萄糖磷酸化为磷酸化为6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖ATP ADPMg2+己糖激酶己糖激酶(hexokina
12、se)Glu G-6-P F-6-P F-1,6-2PATP ADP ATP ADP 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丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羟丙酮羟丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸葡萄糖葡萄糖 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖(glucose-6-phosphate,G-6-P)(一)葡萄糖分解成丙酮酸(一)葡萄糖分解成丙酮酸篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统哺哺乳乳类类动动物物体体内内已已发发现现有有4种
13、种己己糖糖激激酶酶同同工工酶酶,分分别别称称为为至至型型。肝肝细细胞胞中中存存在在的的是是型型,称称为为葡葡萄萄糖激酶糖激酶(glucokinase)。它的特点是:。它的特点是:对葡萄糖的亲和力很低对葡萄糖的亲和力很低受激素调控受激素调控 篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖转变为转变为 6-磷酸果糖磷酸果糖 己糖异构酶己糖异构酶 GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二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丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸
14、二羟丙酮羟丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 6-磷酸果糖磷酸果糖 (fructose-6-phosphate,F-6-P)篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 6-磷酸果糖磷酸果糖转变为转变为1,6-双磷酸果糖双磷酸果糖 ATP ADP Mg2+6-6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1-1GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二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
15、酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羟丙酮羟丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1(6-phosphfructokinase-1)6-磷酸果糖磷酸果糖 1,6-双磷酸果糖双磷酸果糖(1,6-fructose-biphosphate,F-1,6-2P)篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统1,6-双磷酸果糖双磷酸果糖 磷酸己糖磷酸己糖裂解成裂解成2分子分子磷酸丙糖磷酸丙糖 醛缩酶醛缩酶(aldolase)GluG-6-PF-6-PF-1,
16、6-2PATPADPATPADP1,3-二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丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羟丙酮羟丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 +篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 磷酸丙糖磷酸丙糖的同分异构化的同分异构化磷酸丙糖异构酶磷酸丙糖异构酶 GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸
17、甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羟丙酮羟丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸磷酸丙糖异构酶磷酸丙糖异构酶 (phosphotriose isomerase)3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮 篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛氧化为氧化为1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 Pi、NAD+NADH+H+3-3-磷酸甘油醛脱氢酶磷酸甘油醛脱氢酶GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPAD
18、PATPADP1,3-二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丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羟丙酮羟丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸3-磷酸甘油醛脱氢酶磷酸甘油醛脱氢酶(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase)3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 1,3-二磷酸二磷酸甘油酸甘油酸 篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 1,3-1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸转变成转变成转
19、变成转变成3-3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸磷酸甘油酸磷酸甘油酸 ADP ATP 磷酸甘油酸激酶磷酸甘油酸激酶 GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二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丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羟丙酮羟丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 在在以以上上反反应应中中,底底物物分分子子内内部部能能量量重重新新分分布布,生生成成高高能能键键,使使ADP磷磷酸酸化化生生成成ATP的的过过程程,称称为为底底物物水水平平磷磷酸酸化化(substrate l
20、evel phosphorylation)。1,3-二磷酸二磷酸 甘油酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 磷酸甘油酸激酶磷酸甘油酸激酶(phosphoglycerate kinase)篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸转变为转变为2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 磷酸甘油酸磷酸甘油酸变位酶变位酶GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二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丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羟丙酮羟丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+
21、NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸磷酸甘油酸变位酶磷酸甘油酸变位酶(phosphoglycerate mutase)3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸转变为转变为磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 烯醇化酶烯醇化酶(enolase)GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二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丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羟丙酮羟丙酮
22、3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸2-2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 +H2O磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 (phosphoenolpyruvate,PEP)篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统ADP ATP K+Mg2+丙酮酸激酶丙酮酸激酶(pyruvate kinase)GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二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丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羟丙酮羟丙酮3-
23、磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸转变成转变成丙酮酸丙酮酸,并通过底物水平磷酸化生成并通过底物水平磷酸化生成ATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 丙酮酸丙酮酸 篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统(二二)丙酮酸转变成乳酸丙酮酸转变成乳酸丙酮酸丙酮酸 乳酸乳酸 反应中的反应中的NADH+H+来自于上述第来自于上述第6 6步反应中的步反应中的 3-3-磷酸甘油醛脱氢反应。磷酸甘油醛脱氢反应。乳酸脱氢酶乳酸脱氢酶(LDH)NADH
24、+H+NAD+篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统E1:己糖激酶己糖激酶 E2:6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1 E3:丙酮酸激酶丙酮酸激酶 NAD+乳乳 酸酸 糖糖酵酵解解的的代代谢谢途途径径GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATP ADP ATPADP1,3-二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 丙丙 酮酮 酸酸 磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 NAD+NADH+H+ADP ATP ADP ATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 E2E1E3NADH+
25、H+篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统糖酵解小结糖酵解小结 反应部位:胞浆反应部位:胞浆 糖酵解是一个不需氧的产能过程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反应全过程中有三步不可逆的反应G G-6-P ATP ADP 己糖激酶己糖激酶 ATP ADP F-6-P F-1,6-2P 磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1 ADP ATP PEP 丙酮酸丙酮酸 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 产能的方式和数量产能的
26、方式和数量方式:方式:底物水平磷酸化底物水平磷酸化净生成净生成ATP数量:数量:从从G开始开始 22-2=2ATP 从从Gn开始开始 22-1=3ATP 终产物乳酸的去路终产物乳酸的去路释放入血,进入肝脏再进一步代谢。释放入血,进入肝脏再进一步代谢。分解利用分解利用 乳酸循环(糖异生)乳酸循环(糖异生)篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统果糖果糖己糖激酶己糖激酶GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP丙酮酸丙酮酸半乳糖半乳糖1-1-磷酸半乳糖磷酸半乳糖1-1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖半乳糖激酶半乳糖激
27、酶变位酶变位酶甘露糖甘露糖6-6-磷酸甘露糖磷酸甘露糖己糖激酶己糖激酶变位酶变位酶除葡萄糖外,其它己除葡萄糖外,其它己糖也可转变成糖也可转变成磷酸己糖磷酸己糖而而进入酵解途径。进入酵解途径。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统二、糖酵解的调节二、糖酵解的调节关键酶关键酶 己糖激酶己糖激酶 6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 调节方式调节方式 别构调节别构调节 共价修饰调节共价修饰调节 篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统(一)(一)
28、6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1(PFK-1)*别构调节别构调节 别构激活剂:别构激活剂:AMP;ADP;F-1,6-2P;F-2,6-2P别构抑制剂:别构抑制剂:柠檬酸柠檬酸;ATP(高浓度)(高浓度)此酶有二个结合此酶有二个结合ATP的部位:的部位:活性中心底物结合部位(低浓度时)活性中心底物结合部位(低浓度时)活性中心外别构调节部位(高浓度时活性中心外别构调节部位(高浓度时)F-1,6-2P 正反馈调节该酶正反馈调节该酶 F-6-P F-1,6-2P ATP ADP PFK-1磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶 Pi PKA ATP ADP Pi 胰高血糖素胰高血糖素 ATP cAMP 活化活化
29、F-2,6-2P +/+AMP +柠檬酸柠檬酸 AMP+柠檬酸柠檬酸 PFK-2(有活性)(有活性)FBP-2(无活性)(无活性)6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-2 PFK-2(无活性)(无活性)FBP-2(有活性)(有活性)PP果糖双磷酸酶果糖双磷酸酶-2 目目 录录篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统(二)丙酮酸激酶二)丙酮酸激酶1.别构调节别构调节别构抑制剂:别构抑制剂:ATP,丙氨酸丙氨酸别构激活剂:别构激活剂:1,6-双磷酸果糖双磷酸果糖篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计
30、时计分系统是一种得分类型的系统2.共价修饰调节共价修饰调节丙酮酸激酶丙酮酸激酶 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 ATP ADP Pi 磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶(无活性)(无活性)(有活性)(有活性)胰高血糖素胰高血糖素 PKA,CaM激酶激酶PPKA:蛋白激酶蛋白激酶A(protein kinase A)CaM:钙调蛋白钙调蛋白篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 (三三)己糖激酶或葡萄糖激酶己糖激酶或葡萄糖激酶*6-磷磷酸酸葡葡萄萄糖糖可可反反馈馈抑抑制制己己糖糖激激酶酶,但肝葡萄糖激酶不受其抑制。但肝葡萄糖激酶不受其抑制。*长链
31、脂肪酰长链脂肪酰CoA可别构抑制肝葡萄可别构抑制肝葡萄糖激酶。糖激酶。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 三、糖酵解的生理意义三、糖酵解的生理意义1.是机体在缺氧情况下获取能量的是机体在缺氧情况下获取能量的有效方式。有效方式。2.是某些细胞在氧供应正常情况下是某些细胞在氧供应正常情况下的重要供能途径。的重要供能途径。无线粒体的细胞,如:红细胞无线粒体的细胞,如:红细胞 代谢活跃的细胞,如:白细胞、代谢活跃的细胞,如:白细胞、骨髓细胞骨髓细胞篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计
32、分系统是一种得分类型的系统第第 三三 节节糖的有氧氧化糖的有氧氧化 Aerobic Oxidation of Carbohydrate篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统糖糖 的的 有有 氧氧 氧氧 化化(aerobic oxidation)指指在在机机体体氧氧供供充充足足时时,葡葡萄萄糖糖彻彻底底氧氧化化成成H2O和和CO2,并并释释放放出出能能量量的的过过程程。是是机机体体主主要要供供能能方式。方式。*部位部位:胞液及线粒体胞液及线粒体 *概念概念 篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球
33、比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统一、有氧氧化的反应过程一、有氧氧化的反应过程 第一阶段:酵解途径第一阶段:酵解途径 第二阶段:丙酮酸的氧化脱羧第二阶段:丙酮酸的氧化脱羧 第三阶段:三羧酸循环第三阶段:三羧酸循环 G(Gn)第四阶段:氧化磷酸化第四阶段:氧化磷酸化 丙酮酸丙酮酸 乙酰乙酰CoA CO2 NADH+H+FADH2H2O O ATP ADP TAC循环循环 胞液胞液 线粒体线粒体 篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统(一)丙酮酸的氧化脱羧(一)丙酮酸的氧化脱羧 丙酮酸进入线粒体,丙酮酸进入线粒体,氧化脱羧为
34、乙酰氧化脱羧为乙酰CoA(acetyl CoA)。丙酮酸丙酮酸 乙酰乙酰CoA NAD+,HSCoA CO2,NADH+H+丙酮酸脱氢酶复合体丙酮酸脱氢酶复合体 总反应式总反应式:篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统丙酮酸脱氢酶复合体的组成丙酮酸脱氢酶复合体的组成 酶酶E1:丙酮酸脱氢酶:丙酮酸脱氢酶E2:二氢硫辛酰胺转乙酰酶:二氢硫辛酰胺转乙酰酶E3:二氢硫辛酰胺脱氢酶:二氢硫辛酰胺脱氢酶HSCoANAD+辅辅 酶酶 TPP 硫辛酸(硫辛酸()HSCoA FAD,NAD+SSLCO2 CoASHNAD+NADH+H+5.
35、NADH+H+的生成的生成1.-羟乙基羟乙基-TPP的生成的生成 2.乙酰硫辛酰乙酰硫辛酰胺的生成胺的生成 3.乙酰乙酰CoA的生成的生成4.硫辛酰胺的生成硫辛酰胺的生成 目目 录录篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统三三羧羧酸酸循循环环(Tricarboxylic acid Cycle,TAC)也也称称为为柠柠檬檬酸酸循循环环,这这是是因因为为循循环环反反应应中中的的第第一一个个中中间间产产物物是是一一个个含含三三个个羧羧基基的的柠柠檬檬酸酸。由由于于Krebs正正式式提提出出了了三三羧羧酸酸循循环环的的学学说说,故故此
36、此循环又称为循环又称为Krebs循环。循环。所有的反应均在所有的反应均在线粒体线粒体中进行。中进行。(二)三羧酸循环(二)三羧酸循环*概述概述*反应部位反应部位 CoASHNADH+H+NAD+COCO2 2NAD+NADH+H+COCO2 2GTPGTPGDP+PiGDP+PiFADFADH2NADH+H+NAD+H2OH2OH2OCoASHCoASHH2O柠檬酸合酶柠檬酸合酶顺乌头酸梅异柠檬酸脱氢酶异柠檬酸脱氢酶-酮酮戊二酸脱戊二酸脱氢氢酶酶复合体复合体琥珀酰CoA合成酶琥珀酸脱氢酶延胡索酸酶苹果酸脱氢酶GTPGDPATPADP核苷二磷酸激酶核苷二磷酸激酶目目 录录篮球比赛是根据运动队在规
37、定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统小小 结结 三三羧羧酸酸循循环环的的概概念念:指指乙乙酰酰CoA和和草草酰酰乙乙酸酸缩缩合合生生成成含含三三个个羧羧基基的的柠柠檬檬酸酸,反反复复的的进进行行脱脱氢氢脱脱羧羧,又又生生成成草草酰酰乙乙酸酸,再再重重复复循循环环反反应的过程。应的过程。TAC过程的反应部位过程的反应部位是线粒体。是线粒体。三羧酸循环的要点三羧酸循环的要点 经过一次三羧酸循环,经过一次三羧酸循环,l消耗一分子乙酰消耗一分子乙酰CoA,l经四次脱氢,二次脱羧,一次底物水平经四次脱氢,二次脱羧,一次底物水平磷酸化。磷酸化。l生成生成1分
38、子分子FADH2,3分子分子NADH+H+,2分子分子CO2,1分子分子GTP。l关键酶有:关键酶有:柠檬酸合酶柠檬酸合酶 -酮戊二酸脱氢酶复合体酮戊二酸脱氢酶复合体 异柠檬酸脱氢酶异柠檬酸脱氢酶篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 三羧酸循环的中间产物三羧酸循环的中间产物三羧酸循环中间产物起催化剂三羧酸循环中间产物起催化剂的作用,本身无量的变化,不可能的作用,本身无量的变化,不可能通过三羧酸循环直接从乙酰通过三羧酸循环直接从乙酰CoA合合成草酰乙酸或三羧酸循环中其他产成草酰乙酸或三羧酸循环中其他产物,同样中间产物也不能直
39、接在三物,同样中间产物也不能直接在三羧酸循环中被氧化为羧酸循环中被氧化为CO2及及H2O。整个循环反应为不可逆反应整个循环反应为不可逆反应篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统表面上看来,三羧酸循环运转必不可表面上看来,三羧酸循环运转必不可少的草酰乙酸在三羧酸循环中是不会消少的草酰乙酸在三羧酸循环中是不会消耗的,它可被反复利用。但是,耗的,它可被反复利用。但是,例如:例如:草酰乙酸草酰乙酸 天冬氨酸天冬氨酸-酮戊二酸酮戊二酸 谷氨酸谷氨酸 柠檬酸柠檬酸 脂肪酸脂肪酸 琥珀酰琥珀酰CoA 卟啉卟啉 机机体体内内各各种种物物质质
40、代代谢谢之之间间是是彼彼此此联联系系、相相互互配配合合的的,TAC中中的的某某些些中中间间代代谢谢物物能能够够转转变变合合成成其其他他物物质质,借借以以沟沟通通糖和其他物质代谢之间的联系。糖和其他物质代谢之间的联系。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 机机体体糖糖供供不不足足时时,可可能能引引起起TAC运运转转障障碍碍,这这时时苹苹果果酸酸、草草酰酰乙乙酸酸可可脱脱羧羧生生成成丙丙酮酮酸酸,再再进进一一步步生生成成乙乙酰酰CoA进入进入TAC氧化分解。氧化分解。草酰乙酸草酰乙酸 草酰乙酸脱羧酶草酰乙酸脱羧酶 丙酮酸丙酮酸
41、 CO2 苹果酸苹果酸 苹果酸酶苹果酸酶 丙酮酸丙酮酸 CO2 NAD+NADH+H+篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统*所以,草酰乙酸必须不断被更新补充。所以,草酰乙酸必须不断被更新补充。草草酰酰乙乙酸酸 柠檬酸柠檬酸 柠檬酸柠檬酸柠檬酸柠檬酸裂解酶裂解酶裂解酶裂解酶 乙酰乙酰CoA 丙酮酸丙酮酸 丙酮酸丙酮酸丙酮酸丙酮酸羧化酶羧化酶羧化酶羧化酶 CO2 苹果酸苹果酸 苹果酸苹果酸苹果酸苹果酸脱氢酶脱氢酶脱氢酶脱氢酶 NADH+H+NAD+天冬氨酸天冬氨酸 谷草转氨酶谷草转氨酶谷草转氨酶谷草转氨酶 -酮戊二酸酮戊二酸
42、谷氨酸谷氨酸 其来源如下:其来源如下:篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统2.三羧酸循环的生理意义三羧酸循环的生理意义 是三大营养物质氧化分解的共同途径;是三大营养物质氧化分解的共同途径;是三大营养物质代谢联系的枢纽;是三大营养物质代谢联系的枢纽;为其它物质代谢提供小分子前体;为其它物质代谢提供小分子前体;为呼吸链提供为呼吸链提供H+e。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统H+e 进入进入呼吸链呼吸链彻底氧化生成彻底氧化生成H2O 的同时的同时ADP偶
43、联磷酸化生成偶联磷酸化生成ATP。NADH+H+H2O、3ATP O H2O、2ATP FADH2 O 二、有氧氧化生成的二、有氧氧化生成的ATP 葡萄糖有氧氧化生成葡萄糖有氧氧化生成ATP数统计数统计反反 应应 辅辅 酶酶 ATP第一阶段第一阶段 葡萄糖葡萄糖6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 -16-磷酸果糖磷酸果糖1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖 -123-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 21,3-二磷酸甘油醛二磷酸甘油醛 NAD+23/2221,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸23-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 212磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸2丙酮酸丙酮酸 21第二阶段第二阶段 2丙酮酸丙酮酸2乙酰乙酰CoA N
44、AD+23第三阶段第三阶段 2异柠檬酸异柠檬酸2-酮戊二酸酮戊二酸 NAD+232-酮戊二酸酮戊二酸 2琥珀酰琥珀酰CoA NAD+232琥珀酰琥珀酰CoA 2琥珀酸琥珀酸 212琥珀酸琥珀酸 2延胡索酸延胡索酸 FAD 222苹果酸苹果酸 2草酰乙酸草酰乙酸 NAD+23净生成净生成 38(或或36)篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统有氧氧化的生理意义有氧氧化的生理意义 糖的有氧氧化是机体糖的有氧氧化是机体产能最主要的产能最主要的途径途径。它不仅。它不仅产能效率高产能效率高,而且由,而且由于产生的能量逐步分次释放,相当
45、于产生的能量逐步分次释放,相当一部分形成一部分形成ATP,所以,所以能量的利用能量的利用率也高率也高。简言之,即“供能”篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统三、有氧氧化的调节三、有氧氧化的调节关关键键酶酶 酵解途径:酵解途径:己糖激酶己糖激酶 丙酮酸的氧化脱羧:丙酮酸的氧化脱羧:丙酮酸脱氢酶复合体丙酮酸脱氢酶复合体 三羧酸循环:三羧酸循环:柠檬酸合酶柠檬酸合酶丙酮酸激酶丙酮酸激酶6-6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1-1-酮戊二酸脱氢酶复合体酮戊二酸脱氢酶复合体异柠檬酸脱氢酶异柠檬酸脱氢酶篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间
46、里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统1.丙酮酸脱氢酶复合体丙酮酸脱氢酶复合体 别构调节别构调节别构抑制剂:乙酰别构抑制剂:乙酰CoA;NADH;ATP 别构激活剂:别构激活剂:AMP;ADP;NAD+*乙酰乙酰CoA/HSCoA 或或 NADH/NAD+时,其活性也受到抑制。时,其活性也受到抑制。共价修饰调节共价修饰调节 篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统乙酰乙酰CoA 柠檬酸柠檬酸 草酰乙酸草酰乙酸 琥珀酰琥珀酰CoA -酮戊二酸酮戊二酸 异柠檬酸异柠檬酸 苹果酸苹果酸 NADH F
47、ADH2 GTP ATP 异柠檬酸异柠檬酸 脱氢酶脱氢酶柠檬酸合酶柠檬酸合酶 -酮戊二酸酮戊二酸脱氢酶复合体脱氢酶复合体 ATP +ADP ADP +ATP 柠檬酸柠檬酸 琥珀酰琥珀酰CoA NADH 琥珀酰琥珀酰CoA NADH +Ca2+Ca2+ATP、ADP的影响的影响 产物堆积引起抑制产物堆积引起抑制 循循环环中中后后续续反反应应中中间间产产物物别别位位反反馈馈抑抑制前面反应中的酶制前面反应中的酶 其他,如其他,如Ca2+可可激活许多酶激活许多酶2.三羧酸循环的调节三羧酸循环的调节篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系
48、统有氧氧化的调节特点有氧氧化的调节特点 有氧氧化的调节通过对其有氧氧化的调节通过对其关键酶关键酶的调节的调节实现。实现。ATP/ADP或或ATP/AMP比值全程调节。比值全程调节。该比值升高,所有关键酶均被抑制。该比值升高,所有关键酶均被抑制。氧化磷酸化速率影响三羧酸循环。前者氧化磷酸化速率影响三羧酸循环。前者速率降低,则后者速率也减慢。速率降低,则后者速率也减慢。三羧酸循环与酵解途径互相协调。三羧三羧酸循环与酵解途径互相协调。三羧酸循环需要多少乙酰酸循环需要多少乙酰CoA,则酵解途径,则酵解途径相应产生多少丙酮酸以生成乙酰相应产生多少丙酮酸以生成乙酰CoA。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时
49、间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统2ADP ATP+AMP 腺苷酸激酶腺苷酸激酶 体体内内ATP浓浓度度是是AMP的的50倍倍,经经上上述述反反应应后后,ATP/AMP变变动动比比ATP变变动动大大,有有信信号放大作用,从而发挥有效的调节作用。号放大作用,从而发挥有效的调节作用。ATP/ADP或或ATP/AMP比值升高比值升高抑制有氧氧化,降低则促进有氧氧化。抑制有氧氧化,降低则促进有氧氧化。ATP/AMP效果更显著。效果更显著。*另外另外篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统四、巴斯
50、德效应四、巴斯德效应*概念概念*机制机制 有氧时,有氧时,NADH+H+进入线粒体内氧进入线粒体内氧化,丙酮酸进入线立体进一步氧化而不生化,丙酮酸进入线立体进一步氧化而不生成乳酸成乳酸;缺氧时,酵解途径加强,缺氧时,酵解途径加强,NADH+H+在胞浆浓度升高,丙酮酸作为氢接受体生在胞浆浓度升高,丙酮酸作为氢接受体生成乳酸。成乳酸。巴斯德效应巴斯德效应(Pastuer effect)指有氧氧指有氧氧化抑制糖酵解的现象。化抑制糖酵解的现象。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统第第 四四 节节 磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径Pento