糖代谢【生物化学课件】.pptVIP

第5章 糖代谢 有氧氧化与无氧氧化比较（续） （二）磷酸戊糖途径的调节 6-磷酸葡萄糖脱氢酶是磷酸戊糖途径的限速酶，其活性主要受NADPH/NADP+的调节：[NADPH/NADP+]升高时，6-磷酸葡萄糖脱氢酶的活性降低，磷酸戊糖途径受到抑制，反之。 （三）磷酸戊糖途径的生理意义 为核酸的生物合成提供核糖。 提供NADPH作为供氢体参与多种代谢反应： （1） NADPH是体内许多合成代谢的供氢体。 （2） NADPH参与体内的羟化反应。 （3）保护作用：维持谷胱甘肽的还原性，从而可保护一些含-SH的蛋白质或酶。 糖三条分解代谢途径（糖酵解、有氧氧化、磷酸戊糖途径）的关系 五、糖异生 由非糖化合物转变为葡萄糖或糖原的过程称为糖异生作用(Gluconeogenesis)。 非糖化合物主要有乳酸、甘油、生糖氨基酸等，主要在肝、肾等组织中进行。 （一）糖异生途径 从丙酮酸生成葡萄糖的反应过程称为糖异生途径。除3步反应外，其余均为糖酵解的逆过程，这3步反应是： 丙酮酸生成磷酸烯醇式丙酮酸 丙酮酸羧化酶仅存在于线粒体内，磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶在胞浆和线粒体都存在，上述过程可在线粒体或胞浆内完成。 但应注意：虽然丙酮酸和磷酸烯醇式丙酮酸能自由通过线粒体膜，但草酰乙酸却不能自由通过线粒体膜进入胞浆，它需要其它物质的帮助（穿梭机制）。 1,6-二磷酸果糖转变为6-磷酸果糖，由果糖二磷酸酶催化。 6-磷酸葡萄糖转变为葡萄糖，由葡萄糖-6-磷酸酶催化。 （二）糖异生的调节 糖异生与糖酵解的相互调节 （1）6-磷酸果糖与1,6-二磷酸果糖间 （2）丙酮酸激酶与丙酮酸羧化酶间 激素的调节作用 与糖异生作用具有密切关系的激素有：胰高血糖素、肾上腺素、胰岛素、肾上腺皮质激素等。 （2）是某些细胞在氧供应正常情况下的重要供能途径。 ?无线粒体细胞如红细胞 ?代谢活跃的细胞，如：白细胞、骨髓细胞、肿瘤细胞等。 三、糖的有氧氧化 葡萄糖或糖原在有氧条件下彻底氧化成水和二氧化碳并释放大量能量的反应过程称为有氧氧化(Aerobic oxidation)。它是糖氧化的主要方式。 （一）有氧氧化的反应过程 通常分为3阶段： 葡萄糖经过糖酵解途径转变为丙酮酸。 每分子葡萄糖可产生2分子丙酮酸、净生成2分子ATP、2分子NADH+H+。无CO2的生成。 2. 丙酮酸的氧化脱羧 在胞浆产生的丙酮酸，经载体的转运进入线粒体，在丙酮酸脱氢酶复合体(pyruvate dehydrogenase complex)的催化下进行氧化脱羧，生成乙酰CoA。 丙酮酸+ NAD++HSCoA 乙酰CoA+ CO2 +NADH+H+ 丙酮酸脱氢酶复合体至少包括3种酶：丙酮酸脱氢酶、二氢硫辛酰胺转乙酰酶和二氢硫辛酰胺脱氢酶。参与的辅酶有：硫辛酸、TPP、FAD、 NAD+和CoA5种。催化的是不可逆反应。 丙酮酸脱氢酶复合体的组成 E1：丙酮酸脱氢酶 E2：二氢硫辛酰胺转乙酰酶 E3：二氢硫辛酰胺脱氢酶 HSCoA NAD+ TPP 硫辛酸（ ) HSCoA FAD, NAD+ S S L 酶 辅酶 3. 三羧酸循环与氧化磷酸化 乙酰CoA进入三羧酸循环，进一步代谢。三羧酸循环(Tricarboxylic Acid Cycle，TAC)于1937年Krebs提出，也称为Krebs循环或柠檬酸循环。主要过程： （1）乙酰CoA与草酰乙酸缩合生成柠檬酸。在柠檬酸合酶的催化下完成，为单向、不可逆反应。 （2）柠檬酸异构为异柠檬酸。 在顺乌头酸酶的催化下，柠檬酸异构化为异柠檬酸。此反应为可逆反应。 （3）第1次氧化脱羧 异柠檬酸在异柠檬酸脱氢酶催化下氧化脱羧并转变为α-酮戊二酸，脱下的H由NAD+接受，生成NADH+H+。 （4）第2次氧化脱羧 在α-酮戊二酸脱氢酶复合体的催化下， α-酮戊二酸脱氢、脱羧生成琥珀酰CoA。 α-酮戊二酸脱氢酶复合体与丙酮酸脱氢酶复合体类似，此外，还生成1个高能硫酯键。 （5）底物水平磷酸化反应 即高能化合物GTP的生成。在琥珀酰CoA合成酶的催化下，琥珀酰CoA的高能硫酯键水解，释放的能量交给GDP而生成GTP。 （6）琥珀酸脱氢生成延胡索酸 由琥珀酸脱氢酶催化，脱下的H由FAD接受。 （7）延胡索酸加水生成苹果酸，再脱氢生成草酰乙酸。 三羧酸循环的总反应式为： CH3CO~SCoA+3NAD++FAD+GDP+Pi+3H2O 2CO2+3NADH