【正文】 徑及其特點 1. 代謝途徑是不可逆的。 ，特別在真核生物是高度分室，有的代謝途徑涉及多個區(qū)域。 。 ，至少有一個限速步驟 ，往往通過關(guān)鍵酶來實現(xiàn)調(diào)控。 TCA、呼吸鏈、氧化磷酸化 放能很少 放能（約三分之一） 釋放大量能量 三、分解代謝的特點 （一）階段性和趨同性 （二）降解產(chǎn)生構(gòu)件分子的方式 ? 水解 ? 磷酸解 ? 硫解 ? 焦磷酸解 三、分解代謝的特點 （一）階段性和趨同性 （三）構(gòu)件分子進一步分解的特點 1. 產(chǎn)物為簡單無機物 2. 種屬不同，分解的終產(chǎn)物可能不同 ? aa中 N的最終代謝物 ? 嘌呤堿的最終代謝物 3. C骨架的徹底分解經(jīng)過 TCA和氧化磷酸化完成 四、合成代謝的特點 （一）階段性和趨異性 生物分子結(jié)構(gòu)的多層次性決定了合成代謝的階段性。能量主要用于 活化前體 或構(gòu)件分子，以及用于還原步驟等。如 糖原 、肽聚糖、一些小肽等，在專一的酶指導(dǎo)和催化下合成。 Ile Met Val Thr Asp Phe Tyr 五、學(xué)習(xí)重點和方法 （一）基本途徑、生理意義和能量變化 （二）關(guān)鍵酶及其主要調(diào)節(jié)方式 （三）各物質(zhì)代謝間相互聯(lián)系 （四）框架一定要清楚 ? 物質(zhì)代謝中，分解代謝和合成代謝不是簡單的逆過程，其意義何在？舉例說明。積累 F1P，肝臟無機 Pi大量消耗，使 ATP濃度下降， EMP加速 ,產(chǎn)生大量乳酸，甚至危及生命。而 Gal1P對細(xì)胞有害，侵害肝、腎、腦、晶狀體，一周后肝腫大、黃疸、腹水、白內(nèi)障，數(shù)月后智力發(fā)育障礙，若出生后不喂乳及乳制品則可正常發(fā)育。 （二）發(fā)酵 二、糖酵解及發(fā)酵 ?二者的異同 底物、產(chǎn)物、還原型輔酶和條件 發(fā)酵：復(fù)雜的有機化合物在微生物的作用下分解成比較簡單的物質(zhì) （一）糖酵解（ ＥＭＰ途徑） ? 為什么砷酸鹽是糖酵解的毒物？ ? 巴斯德效應(yīng) ? 將 G 的 C1 用 14C 標(biāo)記，并將其與糖酵解有關(guān)的酶和輔酶一起溫育。 2022 南京大學(xué) （一）糖酵解（ ＥＭＰ途徑） ? 糖酵解是將 G Pyr并伴隨 ATP生成的一系列反應(yīng)，是生物體內(nèi)普遍存在的 G降解的途徑。 14C位于 Pyr上幾號位？ 若發(fā)酵產(chǎn)生乙醇和二氧化碳，將在何處發(fā)現(xiàn) 14C？ ? 產(chǎn)生能量 ATP 某些細(xì)胞唯一途徑或缺氧時合成 ATP的主要途徑，如：劇烈運動的肌肉細(xì)胞；成熟紅細(xì)胞；神經(jīng)、白細(xì)胞、骨髓等代謝極為活躍，即使不缺氧也常有糖酵解提供部分能量 。 （ 1） HK或葡萄糖激酶（ GK）： HK和 GK的動力學(xué)作圖 Km值比較： GK的Km值大得多，即在很高的 G濃度時才起作用。 由 Km值看 GK的生理作用： 只有在飯后，大量消化吸收的 G進入肝臟后， GK的酶促反應(yīng)才加強，并進而合成成糖原儲存于肝中，在維持血糖濃度恒定的過程中發(fā)揮了重要作用。降低 PFK和 F6P的親和力。 ?在好氧條件下，糖代謝進入 TCA循環(huán)，產(chǎn)生檸檬酸，并通過氧化磷酸化生成大量的 ATP，細(xì)胞內(nèi)大量積累 ATP，檸檬酸生成增加。 F2,6BP是別構(gòu)激活劑 ,增加 PFK和 F6P的親和力。 G升高時，胰島素抑制 cAMP介導(dǎo)的級聯(lián)效應(yīng)，使該酶去磷酸化，使得 PFK2 激活而 FBP2受抑制。 （ 2）在 G6P脫氫酶的作用下進入 PPP，生成NADPH和磷酸核糖。 （ 4）在葡萄糖 6磷酸酶的作用下，脫去磷酸，生成游離葡萄糖，提供血糖。 ? 正因為此 HK不可能作為 EMP調(diào)控最主要的酶 7. 2， 3BPG支路 ? 紅細(xì)胞中 2,3BPG磷酸酶活性遠(yuǎn)低于變位酶，因此 2,3BPG較 EMP中代謝物濃度高數(shù)十甚至數(shù)百倍。 ? 糖酵解與氧的運輸有何關(guān)系？ ? 己糖激酶缺失的病人，其紅細(xì)胞中血紅蛋白對氧有罕見高的親和力。在骨骼肌中，如兔子的腿肌，需要的ATP幾乎全部由厭氧 EMP反應(yīng)提供。 ? 缺乏 乳酸脫氫酶， NADH無法再生為 NAD+ G→→→ Pyr → →Acetyl CoA→→→CO 2 + H2O Lac （ —————— ） 酵解 Cytosol Mitochondria （ —— ———————— 有氧分解 ——————— ） 三、葡萄糖的有氧分解代謝 ? （一）丙酮酸脫氫酶復(fù)合體 ? （二） TCA反應(yīng)歷程 ? （三）填補反應(yīng) ? （四） PPP （一）丙酮酸脫氫酶復(fù)合體（ 3+6） 位于線粒體內(nèi)膜上，原核細(xì)胞則在胞液中。 亞砷酸 有機砷化物 ? 別構(gòu)調(diào)節(jié)：線粒體內(nèi) [乙酰 CoA]/ [CoA]、 [ATP]/ [ADP]、 [NADH]/ [NAD+] 乙酰 CoA、 ATP和 NADH的抑制 ? 磷酸化失活 TCA調(diào)節(jié)的關(guān)鍵酶 （二） TCA過程 * ?1次底物水平磷酸化 ?2次氧化脫羧 （ 碳原子去向 ） ?3次 NADH， 1次 FADH2（ 氫原子來源和去向 ） ?嚴(yán)格需氧 ?消耗 2分子水 ： （ 1） 為需氧生物體提供大量 能量 （非直接） ； （ 4） 循環(huán)中的中間物為其他物質(zhì)合成提供 原料 ； 如琥珀酰 CoA可用于合成葉綠素及血紅素分子中的卟啉 。 （ 2） 糖類 、 蛋白質(zhì) 、 脂類三大物質(zhì)分解代謝的 共同通路 。 別構(gòu)激活劑： Ca2+、 AMP 別構(gòu)抑制劑 : 琥珀酰 CoA、 NADH 3. TCA的調(diào)控（狹義） 同位素標(biāo)記證明 TCA第一循環(huán)脫下的 2個二氧化碳不是來自乙酰 CoA，而來自 OAA的 C1和 C4，請解釋。 解釋向分離的小鼠心臟灌注氟乙酸時， EMP速度減慢，磷酸己糖積累的現(xiàn)象。 檸檬酸大量積累，抑制了 EMP中 PFK的活性，因而EMP速度減慢，故而使 PFK前面的磷酸己糖積累，從而使需氧能量代謝受害。 ?致死性合成：指與細(xì)胞正常代謝物結(jié)構(gòu)相似的外來化合物，參與代謝過程，生成高毒性的、可導(dǎo)致細(xì)胞死亡的毒作用。 （三） TCA的填補反應(yīng) PEP羧激酶 催化形成 OAA。 1. 磷酸戊糖途徑的調(diào)節(jié) （四） 磷酸戊糖途徑（磷酸己糖支路） （ 1）主要通過 底物和產(chǎn)物 濃度變化調(diào)節(jié)活性 非氧化階段戊糖的轉(zhuǎn)變主要受控于底物濃度。 ? 大量消耗導(dǎo)致 R5P過少時，則將大量的 G6P轉(zhuǎn)變?yōu)?R5P 1. 磷酸戊糖途徑的調(diào)節(jié) （ 2）關(guān)鍵酶 ? 肝臟中戊糖途徑的各種酶中以 6磷酸葡萄糖脫氫酶的活性最低，是限速酶。 （四） 磷酸戊糖途徑（磷酸己糖支路） ? 機體內(nèi) NAD+/NADH比 NADP+/NADPH的比值要高幾個數(shù)量級，前者為 700，后者為 ，只有 NADPH在脂肪的生物合成中被消耗時才能解除抑制，再通過 6磷酸葡萄糖脫氫酶產(chǎn)生出 NADPH。 ? 參與羥化反應(yīng) ：作為加單氧酶的輔酶 ， 參與對代謝物的羥化 。 體內(nèi) NADPH的作用 （ 1）保護含巰基的蛋白質(zhì)或酶免遭氧化劑損害，尤其是過氧化物。 GSSG + NADPH + H+ 2GSH + NADP+ 2. 磷酸戊糖途徑的生理意義 （ 2）途徑中的中間物為許多化合物的合成提供原料。如 5磷酸核糖 是合成核苷酸的原料， 4磷酸赤蘚糖與 PEP可合成莽草酸，經(jīng)莽草酸途徑可合成芳香族氨基酸。 細(xì)胞需求 模式 1 R5P》 NADPH G6P不進入氧化階段，經(jīng) EMP變?yōu)?F6P和甘油醛 3P，再進入非氧化階段。 4 只需要 NADPH PPP產(chǎn)生的 F6P和甘油醛 3P經(jīng) EMP變?yōu)?Pyr，再徹底氧化分解。 （ 3） HMP是一條多功能代謝途徑 （ 4） 與光合作用的卡爾文循環(huán)相聯(lián)系 （ 5） HMP在植物脅迫 (如干旱、病害、傷害等 )時被高速啟動 四、糖異生 （一）糖異生的 中心 途徑 （二）糖異生和 EMP的協(xié)調(diào) （三） 糖異生途徑的前體 丙酮酸 羧 化 酶 CO2 ATP ADP+Pi GTP GDP CO2 PEP羧 激 酶 3 C O O H C O C H C＝ O CH2 COOH COOH Pyr OAA C O O H 3 C H C O P PEP （一）糖異生的 中心 途徑 OAA不能透過線粒體內(nèi)膜 線粒體 線粒體或胞液 PEP羧激酶在不同物種中分布不同 人均勻分布在線粒體和細(xì)胞溶膠中； 小鼠全部位