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1、食品生物化学（7-11）第七章：糖类代谢2一、糖酵解的概念2二、糖酵解过程（10个酶催化的11步反应）三个阶段：2三、糖酵解意义：2四、糖的有氧氧化2五、糖有氧氧化的其他途径3六、糖的生物合成4七、乳酸循环4第八章：脂类代谢5一、甘油的分解5二、脂肪酸的氧化分解5三、脂肪酸的合成6四、脂肪的合成代谢6五、脂肪的消化与吸收6第九章：氨基酸和核苷酸代谢69.1蛋白质的消化酶解69.2氨基酸的分解代谢69.3氨基酸的合成代谢89.4核苷酸的代谢99.5核苷酸的生物合成9第十章：核酸及蛋白质的生物合成910.1 DNA的生物合成1010.2 DNA复制的酶学1010.3 RNA的转录与加工1210.4
2、蛋白质的生物合成12第十一章：物质代谢途径的相互关系与调控12一、糖代谢与脂类代谢的相互联系12二、 糖代谢与蛋白质代谢的相互关系13三、 脂类代谢与蛋白质代谢的相互关系13四、 核酸与糖、脂类、蛋白质代谢的联系13五、脂肪代谢和糖代谢的关系13六、酶活性调节的种类：13七、基因表达调控13八、激素对代谢的调控1319第七章：糖类代谢1、新陈代谢合成代谢（同化作用）：小分子-大分子，需能分解代谢（异化作用）：大-小，放能2、 消化过程3、 协同运输一、糖酵解的概念糖酵解：在无氧的条件下，葡萄糖降解为丙酮酸并伴随着ATP生成的一系列反应。糖酵解途径，亦称为EMP途径。反应场所：细胞质二、糖酵解过
3、程（10个酶催化的11步反应）三个阶段：第一阶段：葡萄糖的磷酸化已糖的磷酸化（消耗2）葡萄糖的磷酸化、6-磷酸果糖的生成、1,6-二磷酸果糖的生成。第二阶段：磷酸已糖裂解磷酸丙糖的生成1,6-二磷酸果糖的裂解、磷酸丙糖的同分异构化。第三阶段：3-磷酸甘油醛转变为丙酮酸并释放能量(氧化、转能)/ATP和丙酮酸的生成3-磷酸甘油醛氧化为1,3-二磷酸甘油酸、3-磷酸甘油酸和ATP的生成、3-磷酸油，酸异构为2-磷酸甘油酸、磷酸烯醇式丙酮酸的生成、丙酮酸和ATP的生成。葡萄糖磷酸化生成6-磷酸葡萄糖的意义：1.葡萄糖磷酸化后容易参与反应。2.磷酸化后的葡萄糖带负电荷，不能透过细胞质膜，因此是细胞的一
4、种保糖机制。三、糖酵解意义：1、是葡萄糖在生物体内进行有氧或无氧分解的共同途径，通过糖酵解，生物体获得生命活动所需的能量。2、形成多种重要的中间产物，为氨基酸，脂类合成提供碳骨架。3、为糖异生提供基本途径。四、糖的有氧氧化糖的有氧氧化：糖类物质在有氧条件下，葡萄糖彻底氧化分解生成CO2和H2O并释放能量的过程。1、丙酮酸氧化脱羧生成乙酰CoA丙酮酸+辅酶A+NAD+乙酰CoA+CO2+NADH+H+丙酮酸脱氢酶系（原核生物）2、三羧酸循环（1）定义：（2）3种酶：丙酮酸脱羧酶(TPP、Mg2+)二氢硫辛酸乙酰基转移酶(硫辛酸、辅酶A)二氢硫辛酸脱氢酶(FAD、NAD+)6种辅助因子：TPP、M
5、g2+、硫辛酸、辅酶A、FAD、NAD+（含B1、泛酸、B2、PP硫辛酸五种维生素）真核生物的丙酮酸脱氢酶复合体：更复杂、丙酮酸脱氢酶激酶、丙酮酸脱氢酶磷酸酶、通过可逆的磷酸化修饰进行调节3、三羧酸循环的反应过程（步反应种酶）（课本）三羧酸循环途径：乙酰辅酶A与草酰乙酸缩合成柠檬酸柠檬酸异构化生成异柠檬酸异柠檬酸氧化脱羧生成-酮戊二酸-酮戊二酸氧化脱羧反应琥珀酸的形成延胡索酸的生成苹果酸的生成草酰乙酸的再生4、三羧酸循环的能量计算乙酰-CoA3NAD+FADGDPPi2H2O2CO23NADH3H+FADH2GTPCoASH糖酵解阶段：2ATP2ATP 2X1NADH5ATP或3ATP(4/6
6、)丙酮酸氧化：2NAADH5ATP三羧酸循环：2GTP2ATP 6NADH15ATP 2FADH3ATP总计32ATP/30ATP5、三羧酸循环的特点与意义三羧酸循环特点:一次底物水平磷酸化、二次脱羧、二个不可逆反应、四次脱氢、1mol乙酰CoA经三羧酸循环彻底氧化净生成12molATP。三羧酸循环的意义：（1） 是有机体获得生命活动所需能量的基本途径（2） 是糖、脂、蛋白质等物质代谢和转化的中心枢纽（3） 形成多种重要的中间产物，普遍存在（4） 是发酵产物重新氧化的途径6、草酰乙酸的回补反应5.1丙酮酸的羧化：丙酮酸+CO2+ATP草酰乙酸+ADP+Pi5.2磷酸烯醇式丙酮酸的羧化反应在细胞
7、液中进行。5.3天冬氨酸和谷氨酸的转氨作用。调节的关键因素：NADH/NAD+、ATP/ADP的比值和草酰乙酸、乙酰Coa等代谢物质的浓度。五、糖有氧氧化的其他途径1、磷酸戊糖途径：磷酸戊糖途径的生化历程第一阶段（氧化脱羧）：6分子的6磷酸葡萄糖经脱氢、水合、氧化脱羧生成6分子5磷酸核酮糖、6NADPH和6CO2；包括三部分反应：脱氢反应、水解反应、脱氢脱羧反应第二阶段（分子重排）：6分子5磷酸核酮糖经一系列基团转移反应异构成5分子6磷酸葡萄糖回到下一个循环。包括：异构化反应、转酮醇反应、转醛醇反应、转酮醇反应、异构化反应2、磷酸戊糖途径的反应式（计算）3、磷酸戊糖途径特点反应部位：胞浆反应底
8、物：6-磷酸葡萄糖重要反应产物：NADPH、5-磷酸核糖限速酶：6-磷酸葡萄糖脱氢酶(G-6-PD)葡萄糖直接氧化脱氢和脱羧，不必经过糖酵解和三羧酸循环；脱氢酶的辅酶是NADP+，产生的NADPH作为还原力以供生物合成用，而不传递给O2，无ATP的产生与消耗。4、磷酸戊糖途径的意义（1）产生大量的NADPH，为细胞的各种合成反应提供还原力。（2）磷酸戊糖途径的中间产物为许多化合物的合成提供原料。六、糖的生物合成1、糖的异生作用定义：由非糖物质转变为葡萄糖或糖原的过程称为糖（原）异生作用。这一过程可通过糖酵解的逆过程完成，但糖异生途径又非糖酵解的简单逆转。在糖酵解中，由己糖激酶、磷酸果糖激酶（P
9、FK）和丙酮酸激酶催化的反应不可逆。原料：生糖氨基酸、丙酮酸、乳酸、甘油及三羧酸循环中的有机酸反应场所：胞浆、线粒体。部位：哺乳动物：肝脏（主要）高等植物：油料作物种子萌发时，脂肪酸氧化分解产生的甘油和乙酰CoA能向糖转变（一）糖异生作用的过程：基本上是糖酵解的逆过程、跨越三个能障、跨越一个膜障。（二）糖异生作用的生理意义1、是一个十分重要的生物合成葡萄糖的途径，红细胞和脑细胞是以葡萄糖为主要原料的，成人每天需要160g葡萄糖，其中120g用于脑代谢，而糖原的储存量是很有限的，所以需要糖异生来补充糖的不足。2、在饥饿或剧烈运动造成糖原下降后，糖异生能使糖酵解产生的乳酸脂肪分解产生甘油以及糖氨基
10、酸等中间产物重新生成糖，这对维持血糖浓度，满足组织对糖的需要是十分重要的。3、糖异生可以促进脂肪氧化分解供应能量，当体内糖供应不足时，机体会大量动员脂肪分解，此时会产生过多的酮体（乙酰乙酸，丙酮），而酮体则必须经过三羧酸循环才能彻底氧化，此时糖异生对维持三羧酸循环的正常进行起重要作用。七、乳酸循环1、乳酸循环是一个耗能的过程：2分子乳酸异生为1分子葡萄糖需6ATP2、生理意义：（1）乳酸再利用，避免了乳酸的损失。（2）防止乳酸的堆积引起酸中毒八、糖原的分解与合成1、糖原：是动物体内糖的储存形式之一，是机体能迅速动用的能量储备，糖原是由葡萄糖残基构成的含许多的分支的大分子高聚体。2、糖原储存的主
11、要器官及生理意义：肌肉：肌糖原，180300g主要供肌肉收缩所需肝脏：肝糖原，70100g维持血糖水平3、糖原生物合成（1）糖原合成路径（2）糖原的分解代谢定义：糖原分解习惯上指肝糖原分解成葡萄糖的过程。4、 糖原的分解与合成的调节关键酶：（1）糖原合成：糖原合成酶（2）糖原分解：糖原磷酸化酶这两种酶的重要特点：（1） 有共价修饰与变构调节两种方式（2） 他们都以生性、无活性两种形式存在，两种形式可通过磷酸化和去磷酸化进行转化。调节小结：（1） 关键酶都以生性、无活性两种形式存在，可互相转化。（2） 双重调节（3） 双向调控：对合成酶系和分解酶系分别进行调节。（4） 肝糖原和肌糖原代谢调节各有
12、特点如分解肝糖原的激素主要为胰高血糖素，分解肌糖原的激素主要为肾上腺素。第八章：脂类代谢（一）脂肪的分解代谢1、脂类化合物是合成生物体的重要组成成分，体内脂肪氧化1g脂肪产生的热量为39kj还蛋白质或糖的2.3倍。2、食物原料中的脂类根据组成成分包括单纯指，复合脂和非皂化脂。3、脂肪（三酰基甘油）常温下固体称脂，液体称油，统称油脂（单纯指）。复合脂：磷脂，糖脂，硫脂等 非皂化脂：萜类物质（二）脂类的消化吸收和转运1、甘油三酯经口腔和胃后只能形成脂肪乳糜，然后进入小肠的十二指肠后，刺激胰脏分泌脂肪酶消化脂肪、2、三酰甘油脂肪酶水解甘油三酯的C1和C3脂键，产生两个游离的脂肪酸。3、胆固醇酶水解胆
13、固醇酯为胆固醇和脂肪酸、一、甘油的分解1、脂肪细胞不具有甘油激酶，不能转化脂肪分解产生的甘油，必须经血液运送肝脏代谢。2、两个去向：进入糖酵解TCA彻底氧化功能；经糖酵解逆转异生为葡萄糖。二、脂肪酸的氧化分解1、脂肪酸的氧化（以16碳的软脂酸为例）：长链脂酰CoA的-氧化是在线粒体脂肪酸氧化酶系作用下进行的，从-碳原子开始，每次氧化断去二碳单位的乙酰COA进行水解，这一过程叫-氧化，再经TCA循环完全氧化生成CO2和H2O，并释放大量能量。（活化）活化生成脂酰CoA （内质网,线粒体膜）（穿膜）脂酰CoA进入线粒体：脂酰肉碱脂酰转移酶 I 和-氧化（步骤）：脱氢、加水、再脱氢、硫解，这4步连续
14、反应后，生成少2个碳原子的脂酰CoA。故16碳的软脂酸需7次-氧化，8分子乙酰COA，7分子NADH+H+，7分子FADH2每次生成1分子NADH，1分子FADH2和1分子乙酰CoA经7次氧化可净生成106分子ATP计算： 生成ATP：8X10+7X2.5+7X1.5=108 净生成：108-2=106公式：n/2-1x(1.5+2.5)+2/n x 10-2 n为碳原子的数目2、脂肪酸的其他氧化分解方式（1）-氧化（2）-氧化3、乙酰CoA的去路（1）进入TCA循环最终氧化生成CO2和H2O以及大量ATP（2）生成酮体参与代谢（动物体内）酮体：脂肪酸氧化产生的乙酰CoA在肌肉细胞中可进入TCA循环进行彻底氧化分解，但在肝脏及肾脏细胞中还有另外一条去路，即形成乙酰乙酸，D-羟丁酸和丙酮，这三者统称为酮体。三、脂肪酸的合成1.合成部位：细胞液，动物体肝脏（脂肪组织和乳腺占优势）2.酶：脂肪酸合成酶系3.原料：碳源来自糖酵解的乙酰辅酶A，来自线粒体的柠檬酸，NADPH：磷酸戊糖途径（1）磷酸甘油的来源：磷酸二羟基丙酮在磷酸甘油脱氢酶的作用下以NADH为辅酶还原而成；或甘油在甘油激酶催化与ATP作用生成（2）脂肪酸的合成包括：从头合成，饱和脂肪酸链的延长和不饱和脂肪酸的合成。（3）合成
