《糖类代谢新学习.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《糖类代谢新学习.pptx（79页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、代谢以糖代谢为基础，为碳架第1页/共79页TCA第2页/共79页二、糖的生物合成和降解UDPGADPG（一）葡萄糖的活化形式第3页/共79页（二）蔗糖代谢第4页/共79页（三）淀粉代谢第5页/共79页-淀粉酶是以随机的方式从淀粉分子内部水解-1，4-糖苷键（内切酶），使淀粉成为含有58个葡萄糖残基的低级糊精。-淀粉酶在水解淀粉分子时，从非还原性端基开始（外切酶）。每次切下两个葡萄糖单位，即一个麦芽糖分子，并使麦芽糖分子的构型从型变成型。-淀粉酶与-淀粉酶的作用第6页/共79页-淀粉酶与-淀粉酶的比较1.作用方式：-淀粉酶（内）-淀粉酶（外切）2.分 子 量：-淀粉酶-淀粉酶3.热稳定性：-淀粉
2、酶-淀粉酶（例如：-淀粉酶溶液在70下加热15分钟未有显著破坏，但同样处理-淀粉酶溶液却使其活性完全破坏。）第7页/共79页合成 纤维素合酶（四）纤维素代谢纤维素是一类糖苷转移酶(glycosyltransferase，GT)，分解 低等生物中的酶（C1、C2酶和葡萄糖苷酶）第8页/共79页三、糖酵解（Glycolysis）第9页/共79页（一）糖酵解过程P葡萄糖葡萄糖-6-P第10页/共79页P葡萄糖-6-PP果糖-6-P第11页/共79页果糖-6-PPPP果糖-1，6-2P第12页/共79页3-磷酸甘油醛磷酸二羟丙酮PP果糖-1，6-2PPP第13页/共79页PPP1，3-二磷酸甘油酸3-
3、磷酸甘油醛Pi第14页/共79页PP1，3-二磷酸甘油酸P3-磷酸甘油酸第15页/共79页P3-磷酸甘油酸P2-磷酸甘油酸第16页/共79页P2-磷酸甘油酸磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）P第17页/共79页磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）P丙酮酸第18页/共79页葡萄糖-6-P葡萄糖果糖-6-P果糖-1，6-2P3-磷酸甘油醛磷酸二羟丙酮Pi1，3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）2-磷酸甘油酸第19页/共79页糖酵解途径的生化历程第20页/共79页糖酵解过程可分为二个阶段：第一个阶段：由葡萄糖生成2个三碳糖第21页/共79页能量计算:2ATP 22ATP+2NADH+H+1N
4、ADH+H+_在原核生物中生成3ATP 在真核生物中生成2ATP 因此 1葡萄糖经过EMP净生成:在原核生物中:8ATP 在真核生物中:6ATP第22页/共79页在EMP途径中有三个不可逆反应,三个控制点:己糖激酶：G-6-P磷酸果糖激酶：+ADP AMP ATP，柠檬酸，长链脂肪酸丙酮酸激酶：+F-1,6-2P,ADP,AMP ATP（二）糖酵解的调控第23页/共79页1.产生一定的能量2.将大分子分解成小分子,可作为原料3.有氧和无氧分解的共同途径4.广泛存在于动物、植物、微生物（三）糖酵解的意义第24页/共79页（四）糖的异生作用 由非碳水化合物的前体如丙酮酸或草酰乙酸合成葡萄糖的过程称
5、为糖的异生作用。在油料种子萌发时，此过程异常活跃。大部分步骤可以逆糖酵解途径进行，但有三步不可逆反应，需绕道而行。第25页/共79页糖的异生作用第26页/共79页（四）丙酮酸的去路第27页/共79页乳酸发酵在无氧条件下，葡萄糖分解为乳酸，并释放出少量能量的过程。第28页/共79页乙醇发酵在无氧条件下，葡萄糖分解为乙醇，并释放少量能量的过程第29页/共79页Industrial-scale fermentation第30页/共79页四、三羧酸循环 三羧酸循环在线粒体中进行，在糖酵解中形成的丙酮酸先进入线粒体中，在有氧的条件下被分解。第31页/共79页 三羧酸循环简写为：TCATCA（tricar
6、boxylic acid(TCA tricarboxylic acid(TCA）KrebsKrebs环（Krabs cycleKrabs cycle）柠檬酸环（citric acid cycle citric acid cycle）第32页/共79页第33页/共79页第34页/共79页（一）丙酮酸的氧化脱羧 三羧酸循环的准备阶段丙酮酸脱氢酶复合体产物：乙酰CoA部位：线粒体膜酶：丙酮酸脱氢酶系第35页/共79页丙酮酸脱氢酶复合体五种辅助三种酶丙酮酸脱氢酶(E1)二氢硫辛酸转乙酰酶(E2)因子二氢硫辛酸脱氢酶(E3)TPP硫辛酸CoA-SHFADNAD第36页/共79页第37页/共79页第38页
7、/共79页（二）三羧酸循环的反应历程第39页/共79页 H2C-COOH HO-C-COOH H2C-COOH第40页/共79页 HC-COOH C-COOH H2C-COOH H2C-COOH HO-C-COOH H2C-COOH第41页/共79页 HC-COOH C-COOH H2C-COOH HO-C-COOH H C-COOH H2C-COOH第42页/共79页 HO-C-COOH H C-COOH H2C-COOHCO-COOHCH-COOHCH2-COOH第43页/共79页CO-COOHCH-COOHCH2-COOHCO-COOHCH2 CH2-COOHCO2第44页/共79页CO
8、-COOHCH2 CH2-COOHCO2第45页/共79页Pi第46页/共79页第47页/共79页H2O第48页/共79页第49页/共79页 H2C-COOH HO-C-COOH H2C-COOH HOC-COOH HC-COOH H2C-COOH O=C-COOH HC-H H2C-COOH O=C-S-CoA HC-H H2C-COOH COOH CH2 CH2 COOH COOH CH CH COOHPi第50页/共79页 三羧酸循环的生化过程第51页/共79页参加反应的是：TCA过程的反应平衡2H2OC3H4O3+H4O2C3H8O5反应生成的是：10H（5对）+3C2O10H（5对）
9、+3CO2C3H10O6第52页/共79页（三）TCA过程的特点1、在线粒体的间质中进行2、将丙酮酸粉碎变成3CO23、由琥珀酰辅酶A向琥珀酸转变时生成GTP4、琥珀酸脱氢酶是以FAD为辅基，1FADH2相当于2ATP第53页/共79页TCA过程的能量计算1分子的丙酮酸：4NADH+H+3ATP=12ATP1FADH22ATP+1GTP=3ATP 15ATP1分子葡萄糖生成2丙酮酸：15ATP2=30ATP第54页/共79页1分子葡萄糖完全分解：在EMP阶段：在原核生物中:8ATP在真核生物中:6ATP在TCA阶段：原核生物与真核生物均生成：30ATP1分子葡萄糖完全分解：原核生物产生8+30
10、=38ATP真核生物产生6+30=36ATP第55页/共79页糖分解过程中的能量利用率葡萄糖在体内彻底氧化的自由能回收率：1159KJ2870KJ100%=40.6%1mol葡萄糖在体内彻底氧化产生的为：38ATP30.5KJ=1159KJ(1ATP的能量为30.5KJ)1mol葡萄糖彻底氧化的自由能变化为：2870KJ剩余的能量以热的形式释放,维持体温或放出（发酵时的产热）第56页/共79页（四）TCA过程的调控丙酮酸脱氢酶：ATP 乙酰CoA NADH柠檬酸合酶：ATP异柠檬酸脱氢酶：NADH ATP +ADP-酮戊二酸脱氢酶：ATP NADH 琥珀酰CoA第57页/共79页（五）TCA途
11、径的意义产生能量的主要方式三大物质代谢的枢纽产生许多重要的中间产物第58页/共79页第59页/共79页糖、脂肪与蛋白质第60页/共79页第61页/共79页 三羧酸循环的回补反应(anaplerotic reactions)，主要以回补草酰乙酸为主。（六）回补反应丙酮酸 PEP Glu 羧化羧化脱氢苹果酸 脱氨草酰乙酸第62页/共79页在丙酮酸羧化酶（pyruvate carboxylase)的作用下丙酮酸的羧化 第63页/共79页磷酸烯醇式丙酮酸羧化激酶的催化下PEP的羧化 第64页/共79页+氨基酸的脱氨 第65页/共79页丙酮酸还原羧化产生苹果酸，然后再形成草酰乙酸+苹果酸酶或称苹果酸脱氢
12、酶的催化下第66页/共79页有氧氧化葡萄糖 丙酮酸 乙酰CoANADH+H+乳酸无氧酵解三羧酸循环CO2+H2O+能量pyruvateglucoselactateglycolysis(aerobic oxidation)(acetyl CoA)tricarboxylicAcid cycle第67页/共79页 磷酸戊糖途径又称葡萄糖的直接氧化途径，简称HMP或PPP途径。磷酸戊糖途径是EMP和TCA的一个补充，在细胞质中进行。五、磷酸戊糖途径第68页/共79页P（一）磷酸戊糖途径的反应历程第一阶段：氧化阶段P6-P-葡萄糖6-P-葡萄酸内酯第69页/共79页P6-P-葡萄酸内酯6-P-葡萄酸H2
13、OP第70页/共79页PCO2P6-P-葡萄酸5-P-核酮糖第71页/共79页PPP5-P-核酮糖5-P-木酮糖5-P-核糖第72页/共79页第二阶段：磷酸己糖的再生磷酸己糖的再生阶段较为复杂，不需要掌握细节问题第73页/共79页PPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPP第74页/共79页第75页/共79页6-磷酸葡萄糖脱氢酶磷酸戊糖途径反应简图第76页/共79页1.是EMP-TCA的一个旁路，是生物进化的结果。2.产生的NADPH+H+为特殊的还原剂，主要用 于脂肪酸的合成3.中间产物与许多代谢有关：与光合有关：NADPH+H+，C3(磷酸甘油醛)C4(赤藓糖),C7(景天庚酮糖)与核酸有关:核糖的作用 与抗性(病虫):赤藓糖可以合成莽草酸,从而合 成绿原酸,咖啡酸(植保素)等（二）磷酸戊糖途径的意义第77页/共79页本章重点：EMP和TCA途径的位置、途径、能量计算、调控及意义。PPP途径的前三步反应，PPP的位置、意义。第78页/共79页感谢您的观看！第79页/共79页