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1、糖代谢的概况,糖的分解代谢,糖酵解途径,磷酸戊糖途径,G,丙酮酸,无氧,有氧,CO2+H2O+ATP,乳酸或酒精,糖的分解代谢概述,注意：糖酵解过程又称为EMP途径。,温故知新,复习课本48页，找出下列辅酶的名称，主要生化功能和机制： 1、TPP+ 2、FMN与FAD 3、CoA-SH 4、NAD与NADP+,5、硫辛酸,归纳： 常用辅酶的名称及生化功能（课本48页表3-1）,5-5 糖的有氧氧化 （重点：三羧酸循环）,概述：有氧氧化的反应过程,糖的有氧氧化代谢途径可分为：葡萄糖酵解、丙酮酸氧化脱羧和三羧酸循环三个阶段。,糖的有氧氧化概况,葡萄糖丙酮酸乳酸(糖酵解),第一阶段：葡萄糖经酵解生成
2、丙酮酸， 在细胞质（胞浆）里进行。 第二阶段：丙酮酸氧化脱羧生成乙酰 CoA，在线粒体中进行。 第三阶段：乙酰CoA进入三羧酸循环，彻底氧化生成CO2和H2O，产生大量ATP。在线粒体中进行。,三 个 阶 段,一. 糖的有氧氧化的概述,第一阶段：葡萄糖 丙酮酸（细胞质） 第二阶段：丙酮酸 乙酰 CoA （线粒体） 第三阶段： 乙酰CoA CO2+H2O+ATP （线粒体）,三 个 阶 段,一. 糖的有氧氧化的概述,酵解,氧化脱羧,三羧酸循环,二、第一阶段：糖酵解，生成丙酮酸,2丙酮酸,进入线粒体进一步氧化,2(NADH+ H+ ),2H2O + 6/8 ATP,三、第二阶段： 丙酮酸氧化脱羧生
3、成乙酰辅酶A,丙酮酸,乙酰CoA,+ C O2,丙酮酸 脱氢酶系,丙酮酸+ CoA-SH+ NAD+ 乙酰CoA + C O2 +NADH+H+,多酶复合体：是催化功能上有联系的几种酶通过非共价键连接彼此嵌合形成的复合体。其中每一个酶都有其特定的催化功能，都有其催化活性必需的辅酶。,丙酮酸脱氢酶系,3 种 酶： 丙酮酸脱羧酶(TPP、Mg2+) 催化丙酮酸氧化脱羧反应 二氢硫辛酸乙酰转移酶(硫辛酸、辅酶A) 催化将乙酰基转移到CoA反应 二氢硫辛酸脱氢酶(FAD、NAD+) 催化将还原型硫辛酰胺转变成为氧化型反应 6种辅助因子： TPP、 Mg2+、硫辛酸、 辅酶A、FAD、NAD+,四、第三
4、阶段： 乙酰CoA进入三羧酸循环彻底氧化（线粒体中）,反应过程 反应特点 意 义,（一）三羧酸循环的概念及过程,1、概念：在有氧的情况下，乙酰CoA经一系列氧化、脱羧，最终生成CO2和H2O并产生能量的过程. 因为在循环的一系列反应中,关键的化合物是柠檬酸,所以称为柠檬酸循环,又因为它有三个羧基,所以亦称为三羧酸循环, 简称TCA循环。由于它是由H.A.Krebs（德国）正式提出的，所以又称Krebs循环。,8种酶催化9步反应！,三羧酸循环在线粒体基质中进行的。丙酮酸通过柠檬酸循环进行脱羧和脱氢反应;羧基形成CO2,氢原子则随着载体(NAD+、FAD）进入电子传递链经过氧化磷酸化作用，形成水分
5、子并将释放出的能量合成ATP。,有氧氧化是糖氧化的主要方式，绝大多数组织细胞都通过有氧氧化获得能量。,自学空间： 小组合作，阅读课本75-78页有关三羧酸循环内容，找到下列问题的答案：,1、缩合；2、异构化；3、氧化脱氢；4、脱羧 5、氧化脱羧；6、高能硫酯键水解；7、氧化 8、加水；9氧化,2、TCA循环中用了哪8种酶？其中关键酶（也是限速酶）是什么酶？,1、找出TCA循环中9步反应的反应类型（关键词）,自学空间：,3、TCA循环中，哪两步反应是氧化脱羧生成了CO2分子？,4、TCA循环中，哪两步反应各消耗了1个水分子？,5、TCA循环的中，哪三步氧化还原反应中脱氢，把氢原子交给了NAD+？
6、哪一步是交给了FAD?,4、5,1、8,3、5、9,7,自学空间：,7、TCA循环的中，哪一步反应产生了ATP？,10、TCA循环是糖的有氧氧化重要过程，“有氧”体现在哪里？,8、TCA循环,什么物质发生了循环？,6、TCA循环的中，哪几步反应有辅酶A的生成或消耗?,第1、6步各生成1个辅酶A；第5步消耗1个辅酶A,第6步生成1个GTP,相当于1个ATP,9、你能归纳出TCA循环的总反应式吗？,草酰乙酸,2、过程: 乙酰CoA与草酰乙酸缩合形成柠檬酸,TCA循环,柠檬酸合成酶,草酰乙酸,柠檬酸 (citrate),HSCoA,关键酶,H2O,异柠檬酸, 柠檬酸异构化生成异柠檬酸,柠檬酸,顺乌头
7、酸,TCA循环,顺乌头酸酶,异柠檬酸,(4) 异柠檬酸氧化脱羧 生成-酮戊二酸,-酮戊二酸,草酰琥珀酸,NADH+H+,异柠檬酸脱氢酶,关键酶,TCA循环,(5) -酮戊二酸氧化脱羧 生成琥珀酰辅酶A,-酮戊二酸脱氢酶系,琥珀酰CoA,-酮戊二酸,关键酶,TCA循环,(6) 琥珀酰CoA转变为琥珀酸,琥珀酰CoA合成酶,琥珀酰CoA,琥珀酸,TCA循环,(7) 琥珀酸氧化脱氢生成延胡索酸,TCA循环,延胡索酸 (fumarate),琥珀酸 (succinate),(8)延胡索酸加水生成苹果酸,TCA循环,延胡索酸 (fumarate),苹果酸 (malate),H2O,(9) 苹果酸脱氢生成草
8、酰乙酸,草酰乙酸 (oxaloacetate),TCA循环,苹果酸 (malate),P,三羧酸循环总图,NAD+,NAD+,FAD,NAD+,（二）三羧酸循环特点, 循环反应在线粒体中进行，为不可逆反应。 循环的关键酶是柠檬酸合成酶。 循环中有两次脱羧反应，生成两分子CO2,循环中有四次脱氢反应，生成三分子NADH和一分子FADH2。,循环中有一次底物水平磷酸化，生成一分子GTP，相当于1分子ATP。 每完成一次循环，氧化分解掉一分子乙酰基，可生成12分子ATP TCA的中间产物可转化为其他物质，故需不断补充.,友情提示：底物水平磷酸化是指直接利用代谢中间物氧化释放的能量产生ATP的磷酸化类
9、型称为底物水平磷酸化。,（三）TCA中ATP的形成(课本74页）,1分子乙酰辅酶A经三羧酸循环可生成1分子 GTP(可转变成ATP)，共有4次脱氢，生成3分子 NADH和1分子 FADH2。 当经呼吸链氧化生成H2O时，前者每对电子可3分子ATP，3对电子共生成9分子ATP；后者则生 成2分子ATP。 1分子葡萄糖可以产生2分子丙酮酸，因此，每分子葡萄糖经糖酵解、三羧酸循环及氧化磷 酸化三个阶段共产生821538个ATP分子。,糖有氧氧化过程中ATP的生成,（四）TCA生物学意义 （1）糖的有氧氧化的基本生理功能是氧化供能。在有氧条件下，每克分子葡萄糖彻底氧化时，可净生成38克分子ATP，与糖
10、酵解只生成2分子ATP相比，约多1819倍。 （2）三羧酸循环是体内糖、脂肪和蛋白质三大营养物质分解代谢的最终共同途径。 （3）三羧酸循环也是糖、脂肪和氨基酸代谢联系的通路。,三羧酸循环小结,TCA运转一周的净结果是氧化1分子乙酰CoA，草酰乙酸仅起载体作用，反应前后无改变。,乙酰辅酶A+3NAD+ +FAD+Pi+2 H2O+GDP 2 CO2+3(NADH+H+ )+FADH2+ HSCoA+GTP,TCA中的一些反应在生理条件下是不可逆的，所以整个三羧酸循环是一个不可逆的系统,TCA的中间产物可转化为其他物质，故需不 断补充,五、有氧氧化的调节,关键酶, 酵解途径：己糖激酶, 丙酮酸的氧
11、化脱羧：丙酮酸脱氢酶复合体, 三羧酸循环：柠檬酸合酶,磷酸果糖激酶 丙酮酸激酶,异柠檬酸脱氢酶 -酮戊二酸脱氢酶复合体,六、巴斯德效应,* 概念,巴斯德效应(Pastuer effect)指有氧氧化抑制糖酵解的现象。,三羧酸循环的概念 二.三羧酸循环的过程 三.三羧酸循环的生物学意义 四.三羧酸循环的调控 五.巴斯德效应,本节小结：,作 业: 1、有氧氧化概述。 2、三羧酸循环概念。 3、三羧酸循环历程。,乙醛酸循环三羧酸循环支路,乙醛酸循环在异柠檬酸与苹果酸间搭了一条捷径。（省了6步）,异柠檬酸,柠檬酸,琥珀酸,苹果酸,草酰乙酸,CoASH,三羧酸循环,乙酰CoA,只有一些植物和微生物兼具这
12、两种代谢途径。,异柠檬酸裂解酶,苹果酸合成酶,表面上看来，三羧酸循环运转必不可少的草酰乙酸在三羧酸循环中是不会消耗的，它可被反复利用。但是，, 机体内各种物质代谢之间是彼此联系、相互配合的，TCA中的某些中间代谢物能够转变合成其他物质，借以沟通糖和其他物质代谢之间的联系。,三.三羧酸循环的回补反应,三羧酸循环中的任何一种中间产物被抽走,都会影响三羧酸循环的正常运转,如果缺少草酰乙酸,乙酰CoA就不能形成柠檬酸而进入三羧酸循环,所以草酰乙酸必须不断地得以补充.这种补充反应就称为回补反应.,回补反应, 机体糖供不足时，可能引起TCA运转障碍，这时苹果酸、草酰乙酸可脱羧生成丙酮酸，再进一步生成乙酰CoA进入TCA氧化分解。,* 所以，草酰乙酸必须不断被更新补充。,草酰乙酸,其来源如下：,高水平的乙酰CoA激活,在线粒体内进行,草酰乙酸或循环中任何一种中间产物不足,TCA循环速度降低,乙酰-CoA浓度增加,丙酮酸羧化酶,产生更多的草酰乙酸,糖有氧氧化概况,细胞质,
