生化

null第四章 糖类代谢第四章 糖类代谢从今后就开始了动态生化—物质的代谢物质——生物大分子（糖、脂肪、核酸、蛋白质）nullnullTCA一、生物体内的糖类与功能一、生物体内的糖类与功能此部分内容请自学！null二、蔗糖与淀粉的代谢（一）葡萄糖的活化形式 UDPG ADPG（二）蔗糖代谢（二）蔗糖代谢null（三）淀粉代谢null三、糖酵解null（一）糖酵解过程葡萄糖葡萄糖-6-Pnull葡萄糖-6-P果糖-6-Pnull果糖-6-PP果糖-1，6-2Pnull3-磷酸甘油醛磷酸二羟丙酮P果糖-1，6-2Pnull1，3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油醛null1，3-二磷酸甘油酸P3-磷酸甘油酸nullP2-磷酸甘油酸null磷酸烯醇式丙酮酸 （PEP）null丙酮酸nullPi1，3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸烯醇式 丙酮酸（PEP）2-磷酸 甘油酸null糖酵解途径的生化历程null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null能量计算: －2ATP ＋2×2ATP+2NADH+H+ 1NADH+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 （二）糖酵解的调控（二）糖酵解的调控在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（三）糖酵解的意义（三）糖酵解的意义产生一定的能量 将大分子分解成小分子,可作为原料 有氧和无氧分解的共同途径 广泛存在于动物、植物、微生物 null（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。null糖的异生作用（四 ）丙酮酸的去路（四 ）丙酮酸的去路乳酸发酵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。乙醇发酵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四、三羧酸循环四、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。 三羧酸循环简写为： TCA ； Krebs环； 柠檬酸环nullnullnull（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 null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酶(E3)TPP硫辛酸CoA-SHFADNADnullnullnull（二） 三羧酸循环的反应历程nullnullnullnullnullCO2nullCO2nullPinullnullH2Onullnull COOH CH CH COOHPinull 三羧酸循环的生化过程null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）+3CO2C3H10O6null（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2ATPnullTCA过程的能量计算1分子的丙酮酸： 4NADH+H+×3ATP=12ATP 1FAD×2ATP+1GTP=3ATP 15ATP1分子葡萄糖生成2丙酮酸： 15ATP×2=30ATPnull1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=38ATP 真核生物产生6+30=36ATP糖分解过程中的能量利用率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：1159KJ÷2870KJ×100%=40.6%1mol葡萄糖在体内彻底氧化产生的为：38ATP×30.5KJ=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）null（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 α-酮戊二酸脱氢酶：－ATP －NADH －琥珀酰CoAnull（五）TCA途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nullnull糖、脂肪与蛋白质null五、磷酸戊糖途径五、磷酸戊糖途径 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。null（一）磷酸戊糖途径的反应历程第一阶段：氧化阶段6-P-葡萄糖6-P-葡萄酸内酯null6-P-葡萄酸内酯6-P-葡萄酸H2OnullCO26-P-葡萄酸5-P-核酮糖nullPP5-P-核酮糖5-P-木酮糖5-P-核糖null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nullPPPPPPnull（二）磷酸戊糖途径的意义（二）磷酸戊糖途径的意义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)等六、生物氧化六、生物氧化null（一）生物氧化的概述 1 生物体能量的主要来源，在动物中成为呼吸作用。实质上是解决由NADH+H+形成ATP的过程。 2 与体外氧化本质相同。 3 在温和的条件下进行，能量利用率高。 4 在线粒体（真核）或质膜上进行。（二）线粒体的结构与功能（二）线粒体的结构与功能双层膜（内膜与外膜）。外膜通透性大，内膜具有高度的不通透性，物质运输要通过在内膜上的特殊载体。 内膜向内折叠形成嵴，以扩大反应的面积。 线粒体的中间部分成为衬质或称基质。 在内膜上的小颗粒为ATP合成酶（又成为偶联因子）。nullnullnullnullnull偶联因子nullnullnullnull（三）呼吸链—电子传递链null电子传递体 烟酰胺酶类（以NAD为辅酶） 黄素酶类（以FAD为辅酶）铁硫蛋白（中心）辅酶Q类细胞色素类null铁硫蛋白铁硫蛋白null辅酶Qnullnull细胞色素类null（四）氧化磷酸化磷酸化的定义： 由ADP和磷酸合成ATP的过程磷酸化的类型： 1 氧化磷酸化—呼吸链上的磷酸化 2 光合磷酸化—光合链上的磷酸化 3 底物磷酸化—不经电子链而进行的磷酸化null1. 氧化磷酸化的部位nullnullnullnull2. 氧化磷酸化的机理nullnullnullnullnullnull在呼吸链上传氢体和传电子体交替排列, 在线粒体的内膜上具有特定的位置,催化的 反应是定向的。2. 传氢体具有氢泵的作用, 当传氢体由线粒 体内膜的内侧接受从底物传来的2H后, 将电 子(2e)传给其后的电子传递体, 而将质子泵出 内膜。null3. 质子不能自由通过内膜。泵出的质子不能 返回，从而形成了跨膜的质子浓度梯度，即： ΔpH，外正内负。此电位差包含着电子传递 过程中所释放的能量，象电池两极的离子浓 度差造成电位差而含有电能一样。4. 质子通过特殊的通道返回内膜的途中， 驱动ATP合成酶，合成ATP。由质子浓度 梯度所释放的自由能偶联ADP和Pi形成 ATP，质子的化学势梯度也随之消失。null跨膜pH梯度的测定解偶联剂的应用化学渗透的多种现象nullnull（五）NADH的跨膜运输 ——穿梭作用nullnull2. 氧化磷酸化的调控本章重点：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。 磷酸化的类型，电子传递链（体）、化学渗透学说的要点。