【正文】 線粒體內(nèi)膜 細(xì)胞質(zhì) 糖的分解途徑 乙醛酸循環(huán) 三、乙醛酸循環(huán) 乙醛酸循環(huán) 返回 乙醛酸循環(huán)的意義 乙醛酸循環(huán)的意義 乙醛酸循環(huán)的意義 乙醛酸循環(huán)的意義 乙醛酸循環(huán)的生物學(xué)意義 可看成 TCA循環(huán)的一條支路（琥珀酸可進(jìn)入 TCA） 蘋果酸進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)可進(jìn)行再氧化草酰乙酸 糖異生 糖 （油料種子萌發(fā)時(shí)脂肪轉(zhuǎn)變成糖） 對于某些植物、微生物，乙酸、乙酸鹽、乙酰COA等成為賴以生存的細(xì)胞原料 四、磷酸戊糖途徑 （ pentose phosphate pathway） 概 念 過 程 小 結(jié) 調(diào) 節(jié) 生理意義 相關(guān)疾病 磷酸戊糖途徑 ?在組織中添加酵解抑制劑 碘乙酸 （抑制 3P甘油醛脫氫酶）或 氟化物 （抑制烯醇化酶）等，葡萄糖仍可被消耗；并且 C1更容易氧化成 CO2；發(fā)現(xiàn)了 6P葡萄糖脫氫酶和 6P葡萄糖 酸 脫氫酶 及 NADP+；發(fā)現(xiàn)了五碳糖、六碳糖和七碳糖；說明葡萄糖還有其他代謝途徑（ 19311951）。而氨基酸的作用和血糖相反，前者升高時(shí)也促進(jìn)胰高血糖素的分泌。 血糖濃度也是調(diào)節(jié) 胰高血糖素 分泌的重要因素。它促進(jìn)肝臟 糖原分解和葡萄糖異生作用，使血糖明顯升高 。 中國已于 1965年第一次人工合成牛胰島素 . 如何區(qū)分 I型糖尿病和 II型糖尿病 1型 2型 發(fā)病原因 免疫與遺傳 遺傳與生活方式 發(fā)病年齡 青少年 中老年 發(fā)病方式 急 緩慢或無癥狀 體重情況 多偏瘦 多偏胖 胰島素分泌 絕對缺乏 相對缺乏 酮癥酸中毒 容易發(fā)生 不易發(fā)生 一般治療 注射胰島素 口服降糖藥 胰高血糖素 人的胰高血糖素是含 28個(gè)氨基酸殘基的多肽，分子量為 3485。近來采用放射免疫測定證明，有部分患者血液中具有正?；虺Ａ康囊葝u素，這說明其他因素也會(huì)使胰島素不能發(fā)揮正常生理功能，從而引起人的糖尿病。 糖尿病患者可用注射胰島素的方法治療。 胰島素既能增加血糖的去路，又能減少血糖的來源，其最明顯的效應(yīng)是 降低血糖 。 胰島素 胰島素是促進(jìn) 合成代謝 的激素，在調(diào)節(jié)機(jī)體糖代謝、脂肪代謝和蛋白質(zhì)代謝方面都有重要作用，是維持血糖在正常水平的主要激素之一。 ADP和 AMP是 FPK1的別構(gòu)激活劑，能強(qiáng)烈 促進(jìn)糖酵解的進(jìn)行 ； AMP還能激活 丙酮酸脫氫酶 、 檸檬酸合酶 和異檸檬酸脫氫酶 ，促進(jìn)有氧氧化和三羧酸循環(huán)，加強(qiáng) ATP的生成。 1）底物供應(yīng)的調(diào)節(jié) 肝細(xì)胞及大腦等神經(jīng)組織中葡萄糖的進(jìn)入 不受胰島素 的控制。 (二版及其他教材為 38個(gè) ATP， NADH?3ATP，F(xiàn)ADH2 ?2ATP) ? 可見由糖酵解和 TCA循環(huán)相連構(gòu)成的糖的有氧氧化途徑，是機(jī)體利用糖氧化獲得能量的最有效的方式，也是機(jī)體產(chǎn)生能量的主要方式。 3. TCA是體內(nèi) 三種主要有機(jī)物 互變的聯(lián)結(jié)機(jī)構(gòu)，糖和甘油在體內(nèi)代謝可生成 α酮戊二酸及草酰乙酸等三羧酸循環(huán)的中間產(chǎn)物，這些中間產(chǎn)物可以轉(zhuǎn)變成為某些 氨基酸 ；而有些氨基酸又可通過不同途徑變成 α酮戊二酸和草酰乙酸，再經(jīng)糖異生的途徑生成糖或轉(zhuǎn)變成甘油，因此TCA不僅是三種主要的有機(jī)物分解代謝的最終共同途徑，而且也是它們互變的聯(lián)絡(luò)機(jī)構(gòu) ? 若從丙酮酸開始，加上紐帶生成的 1個(gè)NADH，則共產(chǎn)生 10+= ATP。糖的有氧氧化不但釋能效率高，而且逐步釋能，并逐步儲(chǔ)存于 ATP分子中，因此能的利用率也很高。 （三）糖有氧氧化的生理意義 1. TCA是機(jī)體 獲取能量 的主要方式。 ATP 5. 三羧酸循環(huán)中有一次底物磷酸化產(chǎn)生一分子 ATP，那么，一分子 CH2CO SCoA參與三羧酸循環(huán)，直至循環(huán)終末共生成 10分子 ATP。 三羧酸循環(huán)總圖 : O C COO HCH 2 COO H草酰乙酸 CH2CO～ SoA (乙酰輔酶 A) OH C H COO HCH 2 COO H蘋果酸 C H 2 CO O HCH 2 CO O H琥珀酸 C H 2 CO O HCH 2 CO ～ S CoA琥珀酰 CoA CO O HC H 2 CO O HCH 2O = Cα酮 戊二酸 CO O HCO O HC H 2 CO O HCHHO C異檸檬酸 CO O HCO O HC H 2 CO O HHO CH 2 C檸檬酸 CO2 2H CO2 2H GTP C HHO O CCH CO O H延胡索酸 2H 2H H 返回 三羧酸循環(huán)的特點(diǎn) 1. CO2的生成，循環(huán)中有兩次 脫羧基 反應(yīng)，兩次都同時(shí)有 脫氫 作用， 2. 三羧酸循環(huán)的 4次脫氫 ，其中 3對 氫原子以 NAD+為受氫體，1對 以 FAD為受氫體，分別還原生成 NADH+H+和 FADH2。 乙酰輔酶 A與草酰乙酸縮合成六碳三羧酸即檸 檬酸，經(jīng)過一系列代謝反應(yīng)，乙?；粡氐籽趸?，草酰乙酸得以再生的過程稱為 三羧酸循環(huán)。 可逆磷酸化作用的調(diào)節(jié)： 丙酮酸 脫氫酶 E1的磷酸化狀態(tài)無活性，反之有活性。 核苷酸反饋調(diào)節(jié)： 丙酮酸 脫氫酶 E1受 GTP抑制，被AMP活化。 優(yōu)越性：中間產(chǎn)物都不需要離開酶的復(fù)合體 丙酮酸脫氫酶系（或氧化脫羧酶系） : 丙酮酸脫羧酶 (TPP、 Mg2+) 二氫硫辛酸乙?；D(zhuǎn)移酶 (硫辛酸、輔酶 A) 二氫硫辛酸脫氫酶 (FAD、 NAD+) 3種酶 ： 6種輔助因子： TPP、 Mg2+、 硫辛酸 、 輔酶 A、 FAD、 NAD+ （含 B泛酸、 B2 、 PP、硫辛酸五種維生素） 大腸桿菌丙酮酸脫氫酶復(fù)合體的內(nèi)容 縮寫 肽鏈數(shù) 輔基 催化反應(yīng) 丙酮酸脫氫（羧）酶 E1 24 TPP（ B1） 丙酮酸氧化脫羧 二氫硫辛酰轉(zhuǎn)乙 E2 24 硫辛酰胺 將乙?；D(zhuǎn)移到 CoA ?；? （硫辛酸） （泛酸） 二氫硫辛酸脫氫酶 E3 12 FAD 將還原型硫辛酰胺 （ B2) 轉(zhuǎn)變?yōu)檠趸? NAD— 維生素 pp 丙酮酸氧化脫羧反應(yīng) : FAD FADH2 OCH3CCOOHH OHCH3CTPP TPP CO2 LSCOCH 3SHSSLLSHSHHSCoA CH3CO～ SCoA NAD+ NADH+H+ 硫辛酸乙酰 轉(zhuǎn)移酶 丙酮酸 + CoASH+ NAD+ 乙酰 CoA + C O2 + NADH+H+ 丙酮酸氧化脫羧的調(diào)控 由 丙酮酸到 乙酰 CoA是一個(gè)重要步驟，處于代謝途徑的分支點(diǎn)，所以此體系受到嚴(yán)密的調(diào)節(jié)控制： 產(chǎn)物抑制： 乙酰 CoA抑制乙酰轉(zhuǎn)移酶 E2組分， NADH抑制二氫硫辛酸脫氫酶 E3組分。 寡聚酶 ：有幾個(gè)或多個(gè)亞基組成的酶 （ 變構(gòu)酶是一種寡聚酶 ） 多酶體系 ：由幾個(gè)酶彼此嵌合形成的復(fù)合體稱為多酶體系 。 氧化磷酸化 釋放的能量轉(zhuǎn)化成 ATP被利用 轉(zhuǎn)換為光和熱，散失 生物氧化的特點(diǎn) ?生物氧化 和有機(jī)物在 體外氧化（燃燒） 的實(shí)質(zhì)相同，都是 脫氫、失電子或與氧結(jié)合 ，消耗氧氣，都生成 C2O和 H2O，所釋放的能量也相同。 ? 真核生物的電子傳遞和氧化磷酸化均在線粒體內(nèi)膜上進(jìn)行。 即伴隨電子從底物到 O2的傳遞， ADP被磷酸化生成ATP的酶促過程，這種氧化與磷酸化相偶聯(lián)的作用稱為 氧化磷酸化。 底物水平磷酸化 特點(diǎn)： ATP的形成直接與 中間代謝物進(jìn)行的反應(yīng)相偶聯(lián) ；在有 O2或無 O2條件下均可發(fā)生底物水平的磷酸化。 含三 羧酸循環(huán)酶系 、 線粒體基因表達(dá)酶系等以及線粒體DNA, RNA， 核糖體 。 標(biāo)志酶為腺苷酸激酶 。 線粒體的 超微結(jié)構(gòu) ◆ 膜間隙 （ intermembrane space） ：內(nèi) 、 外膜之間的封閉的腔隙 。 含有與能量轉(zhuǎn)換相關(guān)的蛋白線粒體 氧化磷酸化的電子傳遞鏈位于內(nèi)膜 ， 因此從能量轉(zhuǎn)換角度來說 ， 內(nèi)膜起主要的作用 。 糖的有氧氧化與 糖酵解： 細(xì)胞 細(xì)胞質(zhì) 線粒體 葡萄糖 →→ …… →→ 丙酮酸 乳酸 CO2+H2O+ATP (糖的有氧氧化 ） 丙酮酸 生物氧化？ （糖酵解 ) 無氧 線粒體的 超微結(jié)構(gòu) ● ◆ 外膜 (outer membrane） ：含 孔蛋白 (porin)， 其上有小孔 . 通透性較高 。 ?由于它是由 （德國）正式提出的，所以又稱 Krebs循環(huán)。 C6H12O6 + 6O2 6 CO2 + 6 H2O + 30/32 ATP 葡萄糖 →→ 丙酮酸 → 丙酮酸 → 乙酰 CoA CO2+H2O+ATP 三羧酸循環(huán) 糖的有氧氧化 乳酸 糖酵解 線粒體內(nèi) 細(xì)胞質(zhì) 糖有氧氧化概況 丙酮酸可以自由穿過線粒體 三羧酸循環(huán) ? 概念：在有氧的情況下，葡萄糖酵解產(chǎn)生的丙酮酸 氧化脫羧 形成乙酰 CoA。 某些病理狀態(tài) 與 糖酵解供能： 某些病理情況下機(jī)體主要通過糖酵解獲得能量 . 嚴(yán)重貧血 大量失血 呼吸障礙 肺及心血管 等疾病 二、糖的有氧氧化 (aerobic oxidation) ? 概念 ? 過程 ? 意義 ? 糖酵解和有氧氧化的調(diào)節(jié) （一）糖有氧氧化的概念 糖的有氧氧化： 是指體內(nèi)組織在有氧條件下， 葡萄糖徹底氧化分解生成 CO2和 H2O的過程。 初到高原與 糖酵解供能： 人初到高原，高原大氣 壓低，易缺氧 機(jī)體加強(qiáng)糖酵解以適 應(yīng)高原缺氧環(huán)境 海拔 5000米 背景： 結(jié)論： 某些組織細(xì)胞與 糖酵解供能： 代謝極為活躍，即使不缺氧 ,也常由糖酵解提供部分能 量。 ，可因乳酸生成過多而導(dǎo)致乳酸 酸中毒。 。 糖酵解意義： ,供機(jī)體需要。 ⑶ 、即使氧不缺乏，葡萄糖進(jìn)行有氧氧化的過程比糖 酵解長得多 ,來不及滿足需要 。 3磷酸甘油醛脫氫酶作用機(jī)理： p75 O HCHOCHCH 2O P O 3H 2 NAD+ 酶 SH NAD+ 酶 S O HCHO HCHCH 2O P O 3H 2 NADH+H+ 酶 S～ O HC= OCHCH 2O P O 3H 2 NAD+ 酶 S～ O HC= OCHCH 2 O P O 3 H 2NADH+H+ O ～ PO 3 H 2OO HCCHCH 2O P O 3H 2Pi + 此酶含巰基，碘乙酸可強(qiáng)烈抑制其活性 NAD+ 糖 酵 解 過 程 : （ 7） 1,3二磷 酸甘油酸 轉(zhuǎn)變 為 3磷 酸甘油酸 p76 3磷酸甘油酸激酶