生物化学第八章糖代谢.ppt
《生物化学第八章糖代谢.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《生物化学第八章糖代谢.ppt(139页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、,第八章 糖代谢 (saccharometabolism),糖是生物体内主要能源,生命过程 消耗能量,第八章:糖代谢,1 多糖和底聚糖的酶促降解 2 糖的分解代谢 3 糖的合成代谢,葡萄糖的主要代谢细胞定位,丙酮酸氧化三羧酸循环,磷酸戊糖途径糖酵解 糖异生,动物细胞,植物细胞,葡萄糖的主要代谢途径,葡萄糖,丙酮酸,乳酸,乙醇,乙酰 CoA,6-磷酸葡萄糖,磷酸戊糖途径,糖酵解,(有氧),(无氧),(有氧或无氧),糖异生,第八章:糖代谢,1 多糖和底聚糖的酶促降解 2 糖的分解代谢 3 糖的合成代谢,1 多糖和低聚糖的酶促降解,淀粉的酶促水解 水解淀粉的淀粉酶有与淀粉酶,二者只能水解淀粉中的-1
2、,4糖苷键,水解产物为麦芽糖.,淀粉的酶促水解,淀粉酶:在淀粉分子内部任意水解-1.4糖苷键(内切酶) 淀粉酶:从非还原端开始,水解.4糖苷键,依次水解下一个麦芽糖单位(外切酶) 脱支酶(R酶):水解淀粉酶和淀粉酶作用后留下的极限糊精中的1.6 糖苷键。,淀粉酶的作用,糖原的酶促降解,糖原的酶促降解,磷酸解作用,糖原的降解需要4种酶的作用: 糖原磷酸化酶(glycogen phosphorylase) 糖原脱支酶(glycogen debranching enzyme) 磷酸葡萄糖变位酶(phosphoglucomutase) 葡萄糖-6-磷酸酶(glucose-6-phosphatase),
3、2 糖的分解代谢,主要有以下途径: (一)糖的无氧酵解 (二)糖的有氧氧化 (三)乙醛酸循环 (四)戊糖磷酸途径,反应实质,个酶作用,途径具体过程,进程变化,学习途径时要重点注意噢!,提示,酵解过程要学好 首条途径很重要 总结经验找规律 后边学习基础牢 举一反三相比较 触类旁通有参照 事半功倍学的巧 一路轻松兴趣高,温馨提示,加油!,糖酵解即糖的发酵分解, 是葡萄糖经1,6-二磷酸果糖和3-磷酸甘油酸转 变为丙酮酸,同时生成 ATP 的过程。 是所有生物进行葡萄糖分解代谢所必经的公共通路 定位于细胞胞质。 又称 Embden Meyerhof Parnas途径, 简称EMP途径(EMP pat
4、hway)。,(一) 糖的无氧酵解 (anaerobeic glycolysis),1.糖酵解过程碳骨架的变化: 一分子6碳的葡萄糖经历丙酮酸最后生成两分子3碳的乳酸.,(一) 糖的无氧酵解 (anaerobeic glycolysis),(一) 糖的无氧酵解,2. 对于细菌的生醇发酵作用产生的酒精,其碳原子 的变化情况如下:,(一) 糖的无氧酵解,从能量角度看,糖酵解过程是一个放能的过程。 : 一方面从葡萄糖转变为乳酸是物质的分解过程,其中伴有自由能的释放。 另一方面ADP和无机磷酸形成ATP,是吸收能量的过程。,糖酵解过程: 10步反应 葡萄糖 丙酮酸 乳酸 能量转换发生在前10步. 可划
5、分为两个主要阶段: 前五步为准备阶段,葡萄糖通过磷酸化、异构化裂解为三碳糖。每裂解一个已糖分子,共消耗2分子ATP。使己糖分子的1,6位磷酸化。最后形成一个共同的中间产物甘油醛-3-磷酸。 后五步为产生ATP的贮能阶段。磷酸三碳糖转变成丙酮酸,每分子三碳糖产生2分子ATP。 整个过程需要10种酶,这些酶都在细胞质中,所以 , EMP途径的发生部位在细胞质中。,糖无氧酵解的实质 在无氧条件分解: G 丙酮酸 2乳酸 (放出能量),看一看总览图示P167,找一找,起始物和终产物 ATP消耗和ATP生成 碳链断裂和分子异构 脱氢氧化和加氢还原,预热环节,标一标图中步号 ,欲速则不达,答一答图中要点
6、? ? ?,耗能(底物磷酸化) 放能或贮能(底物去磷酸化) 催化磷酸化、去磷酸化酶的特点 断裂反应,6C变两倍的3C(标记) 脱氢反应、H的去向 生醇发酵途径为什么分支,糖酵解,糖的无氧酵解,1,2,3,5,6,7,8,9,10,算算能量,4,4,1、葡萄糖的磷酸化,己糖激酶是能够在ATP和任何一种底物之间催化磷酸基团转移的一类酶。 1、ATP必须与Mg2+形成Mg2+-ATP复合物。游离的ATP分子对己糖激酶反而有强的竞争性抑制作用。 2、己糖激酶是一种调节酶。它受其催化的产物葡萄糖 6- 磷酸和ADP的变构抑制。,磷酸化(消耗ATP),葡萄糖的磷酸化,葡萄糖,葡萄糖-6-磷酸,己糖激酶,2
7、.葡萄糖-6-磷酸异构化(G-6-PF-6-P),酶:磷酸葡萄糖异构酶 (phosphoglucose isomerase)又称磷酸己糖异构每酶。 G-6-P经烯醇式异构转变为果糖-6-磷酸 (F-6-P)反应可逆。,2.异构化(G-6-PF-6-P),2.葡萄糖-6-磷酸异构化(G-6-PF-6-P),3、再磷酸化(消耗ATP),二次磷酸化。形成果糖-1,6-二磷酸。 该反应不可逆 酶:称为磷酸果糖激酶(PFK), 该酶需要Mg2+参加反应。 ATP可降低该酶对果糖-6-磷酸的亲和力,但ATP对该酶的这种变构抑制效应可被AMP解除。因此ATP/AMP的比例关系对此有明显的调节作用。H+对酶活
8、性也有很大影响。,3.再磷酸化(消耗ATP),发生部位 在几位?,4.裂解(6C3C),4.裂解(6C3C),唯一的 裂解反应,5.异构化(二羟丙酮磷酸甘油醛-3-P),5、异构化,磷酸二羟丙酮 的出路,5.异构化,二羟丙酮磷酸必须转变为甘油醛-3-磷酸才能进入糖酵解途径。 之后,甘油醛-3-磷酸等都是2倍的。 酶:丙糖磷酸异构酶 (0triose phosphate isomerase) 至此完成第一阶段,消耗了2分子ATP (第1、3步)。,氧化脱氢,产生 NADH+H+ (磷酸化,使用无机磷酸),6.氧化脱氢,产生 NADH+H+ (磷酸化,使用无机磷酸),产生 的 NADH+H+ 的氢
9、,条件不同, H的去向不同,走进的途径不同。,7、去磷酸化,产生ATP,终于见到了回报!,8、3-磷酸甘油酸转变为2-磷酸甘油酸,磷酸甘油酸变位酶(mutase)催化甘油酸-3-磷酸变位生成甘油酸-2-磷酸,反应可逆。 需要一个重要的辅助因子:甘油酸-2,3-二磷酸,不论正反应还是逆反应,都必需先暂时形成甘油酸-2,3-二磷酸,然后才能生成终产物。,8、磷酸基变位(3位2位) 3-磷酸甘油酸转变为2-磷酸甘油酸,9、2-磷酸甘油酸脱水烯醇化,9、2-磷酸甘油酸的脱水生成磷酸烯醇式丙酮酸,烯醇化酶(enolase) 这一步反应也可看作分子内氧化还原反应,分子内能量重新分布,又一次产生了高能磷酯键
10、。 反应可以被氟离子抑制,取代天然情况下酶分子上镁离子的位置,使酶失活。,10、磷酸烯醇式丙酮酸转变为丙酮酸并产生一个ATP分子,这是由葡萄糖形成丙酮酸的最后一步反应。催化此反应的酶称为丙酮酸激酶(Pyruvate kinase, PK) 丙酮酸激酶的催化活性需要2价阳离子的参与,如镁离子和锰离子。PK是糖酵解途径重要的一个重要变构调节酶,ATP、长链脂肪酸、乙酰-CoA、丙氨酸都对该酶有抑制作用。而果糖-1,6-二磷酸和磷酸烯醇式丙酮酸对该酶有激活作用。,10、磷酸烯醇式丙酮酸转变为丙酮酸并产生一个ATP分子,10.再去磷酸化,产生ATP,10.再去磷酸化,产生ATP (中间有一步过渡反应)
11、,自发,烯醇式不稳定!,11.丙酮酸还原成乳酸 (NADH+H+ 是6步产生的),因为无氧,2H只能交给丙酮酸,丙酮酸的羰基被还原,生成乳酸。,生醇发酵(酵母菌),ATP产生底物水平磷酸化,酵解过程的能量计算,糖解酵的生理意义: 缺氧时,糖氧化供能的重要补充途径 特殊组织和细胞糖分解供能的唯一途径; 中间产物为其他物质的合成提供碳架。 糖解酵的调节 P168: 通过催化三步不可逆反应的酶的调控实现。,(二) 糖的有氧氧化,在有氧条件下,葡萄糖的分解产生的丙酮酸继续进行有氧分解,最后形成二氧化碳和水。 1.丙酮酸脱氢酶系 2.三羧酸循环 3.糖有氧分解中的能量 变化 4.三羧酸循环的生物学意义,
12、糖的有氧氧化 主要产能途径,(二) 糖的有氧氧化,1.丙酮酸脱氢酶系 2. 三羧酸循环 3.生物学意义,G,糖的有氧氧化,第一阶段 G 丙酮酸(同糖酵解) 关键: 酵解6步产生2NADH+H+ (有氧能进入呼吸链,产生6ATP),分三个基本阶段,糖的有氧氧化,第二阶段 丙酮酸脱氢酶系的作用 丙酮酸脱氢酶系(三个酶) 丙酮酸 乙酰-COA,糖的有氧氧化,第三阶段三羧酸循环(TCAC ) 乙酰COATCAC(脱H ) 呼吸链 CO2 + H2O,1.丙酮酸氧化脱羧,此反应在真核细胞的线粒体基质中进行。 丙酮酸脱氢酶系是一个非常复杂的多酶体系: 丙酮酸脱羧酶E1 二氢硫辛酸乙酰转移酶E2 二氢硫辛酸
13、脱氢酶E3), 6种辅因子: (TTP、硫辛酸、FAD、NAD+、CoA和Mg2+)。,第二阶段:丙酮酸脱氢酶系的作用 实质: 丙酮酸脱氢酶系(三个酶) 丙酮酸乙酰-COA 1.生成乙酰基(丙酮酸脱羧酶) 2.转乙酰基,与COA-SH生成乙酰-COA(乙酰移换酶酶) 3.硫辛酸复原(二氢硫辛酸脱氢酶),丙酮酸脱氢酶系,丙酮酸脱氢酶系,催化丙酮酸转变为乙酰CoA 的反应步骤,反应历程可以分为4步: 1、丙酮酸脱羧反应 E1 使丙酮酸的酮基的加成,挂在TPP上(羰基碳带正电性,TPP带有负离子) 脱羧生成羟乙基-TPP,并将乙酰基转给E2 2、E2使乙酰基转移到CoA分子上形 成乙酰-CoA 3、
14、 E3催化E2的氧化复原(还原型酶脱H氧化,形成氧化型的酶)而E3 被还原打开二硫键,形成-SH,再将两个H交给E3自身的FADFADH2 4、还原型的E3再氧化复原: E3- FADH2把2H交给NAD+。,丙酮酸脱氢酶系,注意!,产生的乙酰-COA进入三羧酸循环 产生的NADH+H+进入呼吸链产生能量。,2.三羧酸循环(tricarboxylic acid cycle),P172(tricarboxylic acid cycleTCAC),有氧条件 多次脱氢 呼吸链配合 ATP贮能。 氧化彻底 充分放能 发生部位 线粒体中,名称来历,2.三羧酸循环,多次脱氢 (GTP生成),循环结局,TC
15、AC名称的来历: 首先草酰乙酸和乙酰CoA缩合成 具有三个羧基的柠檬酸开始的一个循环故此得名(又称柠檬酸循环citric cycle ?,找一找途径要点,起始物和起始产物 脱氢和辅酶 脱羧、底物磷酸化 何物被消耗,预热环节,看看图纵览全貌P172,跟踪化学历程 归纳反应类型 感悟生命原理,三羧酸循环,三 羧 酸 循 环,1,2,3,4,5,6,7,8,TCAC,三羧酸循环(tricarboxylic acid cycle),丙酮酸,乙酰辅酶A,柠檬酸,异柠檬酸,-酮戊二酸,琥珀酰辅酶A,琥珀酸,延胡索酸,苹果酸,草酰乙酸,黄素腺嘌呤二核苷酸,图中要点 现场作答,起始物和起始产物? 脱氢和辅酶
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 生物化学 第八 代谢
链接地址:https://www.31doc.com/p-2998429.html