生物代谢专题知识专家讲座.pptVIP

第七章生物代谢生物代谢是指生物活体与外界环境不停进行物质（包含气体、液体和固体）交换过程。本章讨论生物代谢主要是包括有机物质在细胞内合成和分解过程。合成代谢普通是指将简单小分子物质转变成复杂大分子物质过程。分解代谢则是将复杂大分子物质转变成小分子物质过程。生物代谢专题知识专家讲座第1页

糖、脂和蛋白质合成代谢路径各不相同,不过它们分解代谢路径则有共同之处,即糖、脂和蛋白质经过一系列分解反应后都生成了酮酸并进入三羧酸循环,最终被氧化成CO2和H2O。生物代谢专题知识专家讲座第2页

第一节,糖代谢糖代谢包含分解代谢和合成代谢。动物和大多数微生物所需能量,主要是由糖分解代谢提供。另方面,糖分解中间产物,又为生物体合成其它类型生物分子,如氨基酸、核苷酸和脂肪酸等,提供碳源或碳链骨架。植物和一些藻类能够利用太阳能,将二氧化碳和水合成糖类化合物,即光合作用。光合作用将太阳能转变成化学能（主要是糖类化合物）,是自然界规模最大一个能量转换过程。生物代谢专题知识专家讲座第3页

一、葡萄糖分解代谢葡萄糖进入细胞后，在一系列酶催化下，发生分解代谢过程。葡萄糖分解代谢分两步进行:（1）糖酵解:葡萄糖??丙酮酸。此反应过程普通在无氧条件下进行，又称为无氧分解。（2）三羧酸循环:丙酮酸?CO2+H2O。因为此氧化过程是经过柠檬酸等几个三元羧酸循环反应来完成，通常称为三羧酸循环或柠檬酸循环。因为分子氧是此系列反应最终受氢体，所以又称为有氧分解。生物代谢专题知识专家讲座第4页

三羧酸循环在线粒体中进行（有氧条件）。所以,糖酵解是三羧酸循环和氧化磷酸化前奏。假如供氧不足,NADH不进入呼吸链,而是把丙酮酸还原成乳酸。生物代谢专题知识专家讲座第5页

1.糖酵解糖酵解在细胞胞液中进行（无氧条件）,是葡萄糖经过酶催化作用降解成丙酮酸,并伴随生成ATP过程。它是动物、植物和微生物细胞中葡萄糖分解共同代谢路径。生物代谢专题知识专家讲座第6页

糖原磷酸化细胞内糖原在磷酸化酶和脱枝酶催化下形成1-磷酸葡萄糖生物代谢专题知识专家讲座第7页

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反应（1）催化该反应酶为磷酸己糖激酶。凡是能够催化ATP磷酰化反应酶称为激酶。激酶普通需要Mg2+或其它二价金属离子激活。生物代谢专题知识专家讲座第9页

反应（2）6-磷酸葡萄糖异构化,转变成6-磷酸果糖生物代谢专题知识专家讲座第10页

反应（3）6-磷酸果糖磷与ATP反应,生成1,6-二磷酸果糖。生物代谢专题知识专家讲座第11页

反应（4）在醛缩酶催化下,1,6-二磷酸果糖分解为3-磷酸甘油醛和磷酸二羟丙酮。生物代谢专题知识专家讲座第12页

反应（5）两个磷酸丙糖在磷酸丙糖异构酶催化下能够互变。到达平衡时,磷酸二羟丙酮占96%,3-磷酸甘油醛占4%。因为3-磷酸甘油醛能够进入第三阶段继续分解,浓度不停降低,所以磷酸二羟丙酮能够不停转变成3-磷酸甘油醛,并驱动1,6-二磷酸果糖向裂解方向进行。生物代谢专题知识专家讲座第13页

反应（6）3-磷酸甘油醛在磷酸甘油醛脱氢酶催化下脱氢氧化生成1,3-二磷酸甘油酸。此反应是在NAD+和磷酸存在下进行,NAD+是脱氢反应氢受体,磷酸起分解硫酯键和形成新高能磷酸酯键作用。生物代谢专题知识专家讲座第14页

反应（7）1,3-二磷酸甘油酸与ADP作用生成3-磷酸甘油酸和ATP生物代谢专题知识专家讲座第15页

反应（8）3-磷酸甘油酸变位反应,催化这一反应酶是磷酸甘油酸变位酶,变位产物为2-磷酸甘油酸。生物代谢专题知识专家讲座第16页

反应（9）2-磷酸甘油酸烯醇化反应,此反应是烯醇化酶催化脱水反应,得到另一个高能磷酸酯类化合物,即磷酸烯醇式丙酮酸。生物代谢专题知识专家讲座第17页

反应（10）在丙酮酸激酶催化下,将磷酸烯醇式丙酮酸上高能磷酰键转移到ADP上,形成ATP和烯醇式丙酮酸。此反应基本上是一个不可逆反应过程。烯醇式丙酮酸在pH7.0条件下,快速重排成丙酮酸（非酶促反应过程）。生物代谢专题知识专家讲座第18页

乙醇发酵在酵母或其它微生物作用下,丙酮酸可转变成各种有机化合物,是发酵法产生乙醇、乙酸、丙酮和丁酸基本机制。称为生醇发酵。酵母中含有各种酶系,能够催化不一样反应过程。生醇发酵化学反应中,从葡萄糖到丙酮酸这一段反应与葡萄糖酵解完全相同。生成丙酮酸在酵母催化下,脱羧产生乙醛,乙醛在醇脱氢酶催化下被NADH还原成乙醇。乙醇在人体及动物体中能够氧化成乙醛,再转变成乙酰CoA进入三羧酸循环氧化。生物代谢专题知识专家讲座第19页

乳酸发酵在无氧条件下,糖酵解产生丙酮酸能够被NADH还原成乳酸。催化此反应