葡萄糖、脂肪和氨基酸之间相互转变的途径和枢纽.ppt
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1、葡萄糖、脂肪和氨基酸之间相互转变的途径和枢纽,临床 二班 周 攀,三大营养物相互转变的枢纽,(一)葡萄糖与脂肪代谢的联系 (二)葡萄糖与氨基酸代谢的联系 (三)脂肪与氨基酸代谢的联系,三大营养物质代谢,从能量供应的角度看,糖、脂肪、蛋白质作为能源物质在供应能量上可互相代替,互相制约,但不能完全互相转变。 糖、脂肪、蛋白质在体内分解氧化的代谢途径随各不相同,但乙酰辅酶A是他们共同的中间代谢物,三羧酸循环和氧化磷酸化成为三大营养物最后分解的共同代谢途径,释放出的能量均需转化为ATP的化学能。,葡萄糖,糖代谢的概况,E2,E1,E3,胞浆,TAC循环,糖有氧氧化的反应过程包括四个阶段,第一阶段:糖酵
2、解途径,第二阶段:丙酮酸的氧化脱羧 丙酮酸脱氢酶复合体(限速酶),第三阶段:三羧酸循环,G(Gn),第四阶段:氧化磷酸化,丙酮酸,乙酰CoA,H2O,氧化磷酸化,ATP,ADP,胞液,线粒体,丙酮酸脱氢酶复合体的组成,糖原的合成与分解(胞浆)总图,BACK,(一)TCA循环由8步代谢反应组成,乙酰CoA与草酰乙酸缩合成柠檬酸 柠檬酸经顺乌头酸转变为异柠檬酸 异柠檬酸氧化脱羧转变为-酮戊二酸 -酮戊二酸氧化脱羧生成琥珀酰CoA 琥珀酰CoA经底物水平磷酸化生成琥珀酸 琥珀酸脱氢生成延胡索酸 延胡索酸加水生成苹果酸 苹果酸脱氢生成草酰乙酸,(二)三羧酸循环的要点:,经过一次三羧酸循环: 消耗一分子
3、乙酰CoA; 二次脱羧,四次脱氢,一次底物水平磷酸化; 生成1分子FADH2,3分子NADH+H+,2分子CO2, 1分子GTP(相当于ATP); 限速酶:柠檬酸合酶 异柠檬酸脱氢酶(关键酶) -酮戊二酸脱氢酶复合体,(三)TCA循环在3大营养物质代谢中具有重要生理意义,TCA循环是3大营养素的最终代谢通路,其作用在于通过4次脱氢,为氧化磷酸化反应生成ATP提供还原当量(H+ e) 。 TCA循环是糖、脂肪、氨基酸代谢联系的枢纽,为生物合成提供小分子前体。,三羧酸循环,TAC的反应部位:线粒体。 TAC在有氧条件下运转。 整个循环反应为不可逆反应。 TAC是体内产生CO2的主要途径,BACK,
4、甘油三酯,游离脂酸,甘油,乙酰CoA,脂肪动员,-氧化,酮体,TCA循环,氧化分解,糖酵解途径,裂解,乙酰CoA,TCA循环,氧化分解,脂肪代谢概况,12,脂肪动员过程:,HSL-激素敏感性甘油三酯脂肪酶,13,脂肪动员生成的甘油,主要经血循环转运至肝进行代谢。 1甘油磷酸化为3-磷酸甘油(-磷酸甘油),甘油经糖代谢途径代谢,23-磷酸甘油氧化为磷酸二羟丙酮,23-磷酸甘油氧化为磷酸二羟丙酮,脂酸经-氧化分解供能,1. 脂酸的活化形式为脂酰CoA(胞液),脂酰CoA合成酶 存在于内质网及线粒体外膜上。,其中,肉碱脂肪酰转移酶是脂肪酸-氧化的关键酶。,2. 脂酰CoA经肉碱转运进入线粒体,是脂酸
5、-氧化的主要限速步骤,氧化方式:-氧化循环 每一轮-氧化由四个连续的酶促反应组成: 脱氢、水化、再脱氢、硫解,3. 脂酰基-氧化的最终产物主要是乙酰CoA,脂酸-氧化的前三步反应和TAC的后三步反应类似: 羧酸(脱氢)烯酸(加水)羟基酸(再脱氢)酮酸,活化:消耗2个高能磷酸键,-氧化:,每轮循环 四个重复步骤:脱氢、水化、再脱氢、硫解 产物:1分子乙酰CoA 1分子少两个碳原子的脂酰CoA 1分子NADH+H+ 1分子FADH2,脂酸氧化是体内能量的重要来源, 以16碳软脂酸的氧化为例,15,7 轮循环产物:8分子乙酰CoA 7分子NADH+H+ 7分子FADH2,能量计算: 生成ATP 81
6、0 + 7(2.5 + 1.5)= 108 净生成ATP 108 2 = 106,循环轮次数 = N/2-1,2乙酰CoA,乙酰乙酰CoA,乙酰CoA,乙酰乙酸,HMGCoA,D(-)-羟丁酸,丙酮,乙酰乙酰CoA,琥珀酰CoA,琥珀酸,2乙酰CoA,酮体的生成和利用的总示意图(乙酰乙酸、-羟丁酸、丙酮三者总称为酮体。),线 粒 体 膜,胞液,线粒体基质,柠檬酸,柠檬酸,乙酰CoA,柠檬酸-丙酮酸循环,甘油二酯途径,BACK,氨基酸代谢概况, 丙氨酸氨基转移酶(ALT),又称为谷丙转氨酶(GPT): ALT催化丙氨酸与-酮戊二酸之间的氨基移换反应,为可逆反应。,重要的转氨酶,ALT在肝中活性较
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