[医学]101 糖酵解 TCA 6.ppt

生 物 化 学 生物氧化的三个阶段 重点： ①酵解途径。 ②三羧酸循环的途径。 难点： ①计算酵解途径中ATP的量及能量利用效率。 ②计算三羧酸循环中ATP的量及能量利用效率。 ③淀粉及糖原的合成。 一 糖的酶水解 细胞外的降解是一种水解作用 细胞内的降解则是磷酸解 （一）淀粉（或糖原）的酶促降解 1、α-淀粉酶 内切酶，从淀粉（或糖原）分子内部随机切断α-1，4-糖苷键，生成糊精和麦芽糖。 存在：动物的消化液（唾液酶）。 二糖酶，主要有麦芽糖酶、蔗糖酶、乳糖酶等，它们都属于糖苷酶。 存 在：广泛分布于植物、动物小肠液、微生物中。 （一）葡萄糖的主要代谢途径及细胞定位 （二）糖酵解（EMP） （三）丙酮酸的去路：无氧降解和有氧降解途径 （四）三羧酸循环（TCA） （五）乙醛酸循环 葡萄糖的主要代谢途径 动物细胞 1940年三位生物化学家G.Embden、O.Meyerhof、J.K.Parnas提出糖酵解。又叫“EMP”途径。 糖酵解作用一般在无氧情况下进行，但是在有氧条件下也可进行。 为什么对代谢的详细讨论从酵解开始？ 1、糖酵解的过程 包含两个阶段： 第一阶段：葡萄糖 甘油醛-3-磷酸 第二阶段：甘油醛-3-磷酸 丙酮酸 葡萄糖的磷酸化 异构化 果糖磷酸的磷酸化 裂解反应 异构化 （1）葡萄糖的磷酸化 反应机理：ATP的γ-磷酸基团转移到葡萄糖分子上。 凡是催化ATP分子的磷酸基团向代谢物分子转移的酶都叫做“激酶”。 意义： 将葡萄糖分子磷酸化成易参加代谢反应的活化形式； 磷酸化的葡萄糖分子带有很强的极性基团，不能透过细胞膜； 保证葡萄糖浓度低水平，有利于细胞外葡萄糖向内扩散 存在于同一种属或不同种属，同一个体的不同组织或同一组织、同一细胞，具有不同分子形式但却能催化相同的化学反应的一组酶，称之为同工酶。 乳酸脱氢酶同工酶形成示意图 需要二价金属离子如Mg2+或Mn2+作为辅助因子，己糖激酶才有活性； 别构酶：G-6-P和ATP是其别构抑制剂； 同工酶：分布很广，动植物及微生物细胞中均有； 专一性：不强，能催化许多六碳糖，如D-果糖、D-甘露糖等，但对葡萄糖亲和力较大； 糖酵解的第一个调节酶（限速酶）。 异构化反应是以开链形式进行，异构结束后又转变成环状结构。 1）需要二价金属离子Mg2+或Mn2+作为辅助因子； 2）别构酶：ATP是其别构抑制剂，柠檬酸、脂肪酸可增强其抑制作用，ADP、AMP是其别构激活剂；果糖-2,6-二磷酸是强烈激动剂。 3）限速酶：糖酵解中最重要的限速酶。 第二阶段：ATP的生成 （6）甘油醛-3-磷酸氧化成1，3-二磷酸甘油酸 这是酵解中唯一的一步氧化反应 （8）3-磷酸甘油酸转变为2-磷酸甘油酸 烯醇化酶特性： 需要Mg2+或Mn2+作为激活剂。 氟化物是烯醇化酶的不可逆抑制剂（氟与镁和无机磷酸形成氟磷酸镁复盐，强烈抑制酶活性。） （10）磷酸烯醇式丙酮酸转变为丙酮酸 丙酮酸激酶（pyruvate kinase）特性： 需要Mg2+ 、Mn2+或K+作为激活剂； 别构酶：长链脂肪酸、乙酰辅酶A、ATP、丙氨酸是别构抑制剂；1，6-二磷酸果糖是别构激活剂。 同工酶，分布于肝、肌肉、肾髓质及红细胞。 Ⅰ 提供能量。 （厌氧生物、剧烈运动、组织细胞、病理条件等） Ⅱ 酵解途径是单糖分解代谢的一条重要途径。 Ⅲ 提供生物合成所需的物质。 1）己糖激酶 此酶催化的产物6-磷酸葡萄糖是它的变构抑制剂。 2）磷酸果糖激酶 ATP和柠檬酸是此酶的变构抑制剂。这个酶所催化的反应需要ATP，但随着糖酵解的进行，ATP逐渐积累，高浓度的ATP对此酶活性又有抑制作用 3）丙酮酸激酶 6-磷酸果糖和1，6-二磷酸果糖是丙酮酸激酶的变构激活剂 而ATP是它的变构抑制剂。丙氨酸、乙酰CoA和脂肪酸也是它的抑制剂。 三、丙酮酸的去路 丙酮酸的无氧降解及葡萄糖的无氧分解 丙酮酸的有氧氧化及葡萄糖的有氧分解 丙酮酸脱氢酶系 pyruvate dehydrogenase complex 六种辅助因子 TPP、硫辛酸、CoASH、FAD、NAD+、Mg2+。 糖的有氧分解 在有氧条件下，葡萄糖或糖原的葡萄糖单位彻底氧化分解为CO2和H2O，并释放出大量能量的过程。 有氧分解是糖氧化分解的主要方式。 1 由葡萄糖 丙酮酸 2 由丙酮酸 乙酰CoA 3由乙酰CoA经三羧酸循环（tricarboxylic acid cycle，TCAC）氧化分解生成CO2和H2O 三羧酸循环是由德国科学家Hans Krebs于1937年提出，生物化学领域的重大成就。 Krebs于1953