木糖代谢途径
12新能源袁锦 3125912050
木糖在微生物体内的主要代谢途径
虽然半纤维素的降解比较容易，但其降解产物戊糖（主要是木糖）发酵产生乳酸则要比纤维素最终降解产物葡萄糖的发酵困难得多。自然界存在着某些天然利用木糖的微生物，包括细菌、酵母菌和丝状真菌（主要为米根霉），真菌与细菌的木糖代谢途径不尽相同。
丝状真菌及酵母的木糖代谢途径利用木糖的丝状真菌及酵母的木糖代谢途径，首先是在依赖NADPH的木糖还原酶（Xylosereductase.XR）的作用下还原木糖为木糖醇，随后在依赖NAD的木糖醇脱氢酶（Xylitol Dehydrogenase）作用下氧化形成木酮糖，再经木酮糖激酶（Xylulokinase）磷酸化形成5-磷酸木酮糖，由此进入磷酸戊糖途径（Pentose Phosphate Pathway,PPP)。PPP 途径的中间产物6-磷酸葡萄糖及3- 磷酸甘油醛通过酵解途径形成丙酮酸，丙酮酸再经L-乳酸脱氢酶以NADH为辅酶还原为L-乳酸。酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）因缺乏木糖转化为木酮糖的酶，而不能利用木糖，但可以利用木糖的异构体—木酮糖。在酿酒酵母菌中木酮糖也是先磷酸化形成5-磷酸木酮糖，进入PPP途径，经酵解形成乳酸。
细菌与酵母菌的木糖代谢差异
细菌的木糖代谢途径与真菌（米根霉等丝状真菌及酵母菌）的木糖代谢途径不同，细菌的木糖代谢途径是通过木糖异构酶直接转化木糖形成木酮糖，该酶不需要辅酶的参与，随后同样在木酮糖激酶的作用下磷酸化形成5-磷酸木酮糖进入磷酸转酮酶途径，进一步产生乳酸。
细菌中木糖的代谢途径
通常认为，在乳酸菌中木糖只通过磷酸转酮酶（Phosphoketolase Pathway.PK）途径被代谢，并产生等摩尔的乳酸、二氧化碳和乙醇（或乙酸），其中产物乙醇和乙酸的比例取决于微生物中的氧化还原作用。K.Tanaka 等人研究发现，乳酸乳球菌（Lactococcuslactis）以D-木糖为唯一碳源生产乳酸时，除了有磷酸转酮酶途径以外，还发现该菌种具有另外一条途径能从木糖生产乳
酸，而此途径代谢木糖的产物只有乳酸。根据了解，在L,lactis乳杆菌中，木糖的代谢途径是可变的。当木糖的浓度小于5g/L，木糖在乳酸菌中是通过磷酸转酮酶途径代谢的，这一过程是催化5-磷酸木酮糖裂解为等摩尔体积的3-磷酸甘油醛和乙酰磷酸。因此利用戊糖产生乳酸的产量不会超过1.0mol/L而
L,lactis 10-1(JCM7638)在高浓度D-木糖的条件下乳酸的产量往往高于此理论值。当木糖的浓度大于50g/L 时，乳酸的产量大于1.0mol/L，转酮醇酶和转醛醇酶活性增加，而磷酸转酮酶活性降低，木糖主要经过磷酸戊糖途径（Pentose Phosphate Pathway.PPP）进行代谢，3mol的5-磷酸木酮糖代谢最大产生5 mol 的3-磷酸甘油醛，结果是L-乳酸的产量增加而其他产物的产量减少。
然而，少量报道表明一些乳杆菌属（Lactobacillus）种，如乳杆菌种MONT4 几乎专门发酵。特定的戊糖而生成乳酸。乳杆菌种MONT4 中，戊糖不通过磷酸转酮酶途径异化，而只通过磷酸戊糖途径。但是相比于磷酸转酮酶途径代谢每摩尔戊糖2个ATP，磷酸戊糖途径3 摩尔木糖产生5个ATP，这较低的ATP产量是戊糖发酵纯乳酸模式的乳酸细菌相对少的主要原因。
微生物的代谢
第五章微生物的代谢 一、名词解释： 01.新陈代谢（metabolism）： 02.合成代谢（anabolism）： 03.分解代谢（catabolism）： 04.生物氧化（biological oxidation）： 05.呼吸作用（respiration）： 06.有氧呼吸（aerobic respiration）： 07.无氧呼吸（anaerobic respiration）： 08.发酵（fermentation）： 09.底物水平磷酸化（substrate level phosphorylation）： 10.氧化磷酸化（oxidative phosphorylation）： 11.光合磷酸化（photophosphorylation）： 12.呼吸链（respiratory chain, RC）： 13.糖酵解（glycolysis）： 14.CO2的固定： 15.生物固氮： 16.Stickland反应： 17.初级代谢： 18.次级代谢： 二、填空题： 01.生物体内葡萄糖被降解为丙酮酸的过程称为（），主要分为四种途径：
（）、（）、（）和（）。 02.EMP途径中，第一阶段是一分子葡萄糖被裂解成2个三碳化合物，即 （）和（），并消耗掉2分子ATP。 03.EMP途径中，第二阶段甘油醛-3-磷酸转化为1, 3-二磷酸甘油酸是（） 反应，辅酶（）接受氢原子，形成（）。 04.分子的葡萄糖通过EMP途径可产生（）分子丙酮酸，（）分子 ATP和（）个NADH。 05.一分子葡萄糖经有氧呼吸彻底氧化可产生（）个ATP；每一分子葡萄 糖通过酵母菌进行乙醇发酵产生（）个ATP；通过德氏乳酸杆菌进行正型乳酸发酵可产生（）个ATP。 06.HMP途径的一个循环的最终结果是1分子葡萄糖-6-磷酸转变成（） 分子甘油醛-3-磷酸、（）分子CO2和（）分子NADH。 07.HMP途径可为合成代谢提供（）和（）。 08.ED途径是在研究嗜糖假单胞菌时发现的。通过该途径1分子葡萄糖最后生 成（）分子丙酮酸、（）分子ATP、（）分子NADPH和NADH。 09.ED途径中关键性酶是（）；HMP途径中的关键性酶是（）；EMP 途径中关键性酶是（）。 10.ED途径产生的物质有：（）、（）、（）和小分子碳架 （）、（）、（）、（）等。 11.磷酸解酮酶途径是明串珠菌在进行异型乳酸发酵过程中分（）和 （）途径。该途径的特征性酶是磷酸解酮酶。根据该酶的不同，把具
酿酒酵母木糖发酵酒精途径工程的研究进展
19卷5期2003年9月 生 物 工 程 学 报 Chinese Journal o f Biotechnology V ol.19 N o.5 September 2003 收稿日期:2003201216,修回日期:2003204202。 基金项目:国家自然科学基金委员会与中国节能投资公司联合研究基金资助项目(N o.50273019)。3通讯作者。 T el :8625312836438428105;Fax :86253128565610;E 2mail :bxm @https://www.360docs.net/doc/e23000991.html, 酿酒酵母木糖发酵酒精途径工程的研究进展 沈 煜 王 颖 鲍晓明3 曲音波 (山东大学微生物技术国家重点实验室,济南 250100) 摘 要 途径工程(Pathway engineering ),被称为第三代基因工程,改变代谢流向,开辟新的代谢途径是途径工程的主要目的。利用途径工程理念,对酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae )代谢途径进行理性设计,以拓展这一传统酒精生产菌的底物范围,使其充分利用可再生纤维质水解物中的各种糖分,是酿酒酵母酒精途径工程的研究热点之一。这里介绍了近年来酿酒酵母以木糖为底物的酒精途径工程的研究进展。关键词 途径工程,木糖,酒精,酿酒酵母 中图分类号 T Q92 文献标识码 C 文章编号100023061(2003)0520636205 途径工程是利用分子生物学原理,分析细胞代谢网络,通过合理设计的DNA 重组,完成细胞特性改造的应用性学科[1]。途径工程在分析代谢途径的基础上,定性地改变细胞内代谢流走向,调整原有代谢网络,进而提高特定代谢物的产量。外源基因的准确导入及其编码蛋白的稳定表达,可以拓展细胞内现有代谢途径的延伸路线,以获得新的生物活性物质或者优良的遗传特征[2,3]。 发展可再生清洁能源、保护生态环境已成为人类必须面对的两大课题,燃料酒精被公认为最有发展前景的可再生清洁能源之一。汽油中添加10%～15%酒精的复合燃料———汽油醇(G as ohol ),是良好的无铅汽油,在一些欧美国家已经开始使用这种燃料。2001年4月国家计委决定十五期间将在大中城市逐步推广使用车用乙醇汽油(汽油醇),这一政策的出台必将给燃料酒精的发展带来极大的商机。目前,国内外均以淀粉质和糖蜜为原料生产酒精,底物成本在生产总成本中占有很大的比例,在欧美发达国家为40%左右[4],而在中国这一数值高达60%～70%。因此开发用于燃料酒精生产的廉价原材料是这一能源领域研究的主要方向之一。地球上最丰富的可再生资源———木质纤维素,是光合作用产物,充分将其中可利用成分转化为燃料酒精,不仅可以提供清洁能源,而且有利于推动太阳光能的转化利用,同时促进大气中C O 2的循环 [1] ,减少由矿物燃料燃烧造成的C O 2净排 放。木糖是半纤维素的主要组成部分,在植物纤维材料水解液中占30%左右,是继葡萄糖之后自然界中最丰富的糖分[4,5],以木糖为底物转化酒精的研究,是酒精途径工程研究的热点之一。 酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae )是传统的酒精生产菌株,具备良好的工业生产性状[4,6],其全序列已测定,遗传操作技术也已经成熟[7]。但是,酿酒酵母由于缺乏木糖代谢途径最初将木糖转化为木酮糖的酶而不能利用木糖。酒精代谢属于初级代谢,大部分反应为多数微生物相同的公共代谢途径,因此拓展酿酒酵母对木糖的利用只需加入有限的几种酶,反应即可实现[1]。自然界中由木糖转化为木酮糖的代谢 途径有两条,其一,在某些真菌中,在木糖还原酶(X ylose reductase ,XR )和木糖醇脱氢酶(X ylitol dehydrogenase ,X DH )的 共同作用下完成,XR 和X DH 分别需要NADPH 和NAD +作为辅酶;其二,在某些细菌中,通过木糖异构酶(X ylose is omerase ,XI )直接转化为木酮糖。酿酒酵母具有木酮糖代谢的完整 酶系[8,9],木酮糖经过木酮糖激酶(X ylulokinase ,XK )磷酸化生成52磷酸木酮糖,而进入磷酸戊糖途径(PPP ),然后以中间产物62磷酸葡萄糖和32磷酸甘油醛进入酵解途径(E MP ),最终在厌氧条件下生成酒精。通过途径工程理念,对酿酒酵母代谢途径进行理性设计,使其具有共发酵葡萄糖和木糖产生酒精的能力,提高酒精得率,是当前转化木质纤维素类生物质生产燃料酒精的研究热点之一[2,10,11]。 酿酒酵母木糖酒精发酵途径工程的研究主要从三个方面展开:①引入木糖的代谢途径,包括木糖向木酮糖的转化以及强化下游代谢流向酒精生成的方向;②木糖的运输系统;③其他与木质纤维素材料发酵生产酒精相关的代谢途径改造。 1 木糖代谢途径的引入 酒精发酵涉及的是细胞正常生理生化过程的基础代谢
抗菌药物的主要代谢途径和剂量调整
抗菌药物的主要代谢途 径和剂量调整 The manuscript was revised on the evening of 2021
抗菌药物的主要代谢途径 肝胆肾 氯霉素青霉素类 头孢哌酮大多数头孢菌素 多西环素氨曲南 米诺环素碳青霉烯类 莫西沙星氨基糖苷类 大环内酯类复方SMZ 克林霉素环丙沙星 甲硝唑左氧氟沙星 利奈唑胺万古霉素 异烟肼氟康唑 利福平 吡嗪酰胺 伊曲康唑 伏立康唑 1．肝功不全时：有严重肝功损害时，主要经肝胆代谢的药物可考虑总剂量减半使用，或换用非主要经肝胆代谢的药物 2．肾功不全时：计算肌酐清除率（CrCl）。 男性（女性×）CrCl (ml/min)=140-年龄(岁)×体重(kg) 72×血肌酐值(mg/dl) 血肌酐换算1 mg/dl= mol/L 3．氨基糖苷类每日剂量一次给药可显着降低其肾毒性。 4．主要经肝胆代谢的药物，肾功不全时常不需要减量，但红霉素、克拉霉素、甲硝唑和吡嗪酰胺例外。 5．伊曲康唑和伏立康唑注射液中含有载体环糊精，有肾毒性，在CrCl时不推荐使用。
部分药物肾功不全时剂量调整方案 抗菌药物正常剂量调整方法肾功不全时剂量调整（CrCl，ml/min） >50-90 10-50 <10 阿米卡星15mg/kg, qd 减量12mg/kg, qd kg, qd 3mg/kg, qd 亚胺培南0.5g q6h 减量和延长 给药间期-0.5g q8h- q16h 0.25g q6h- q12h -0.25g q12h 美洛培南 1.0g q8h 减量和延长 给药间期 1.0g q8h 1.0g q12h 0.5g qd 头孢吡肟2g q8h 减量和延长 给药间期 2g q8h 2g q12h-qd 1g qd 头孢他啶2g q8h 延长给药间 期 2g q8h-q12h 2g qd 2g q48h 左氧氟沙星750mg qd 减量和延长 给药间期 750mg qd 750mg 首 剂，750m q48h 750mg 首 剂，500m q48h 万古霉素1g q12h 延长给药间 期 1g q12h 1g q24-96h 1g/4-7d 哌拉西林/他唑巴坦3.375g q6h 减量和延长 给药间期 3.375g q6h 2.25g q6h 2.25g q8h 氟康唑200-400 mg，qd 减量200-400 mg，qd 100-200 mg，qd 100-200 mg，qd
生物化学糖代谢知识点总结
各种组织细胞 体循环小肠肠腔 第六章糖代谢 糖(carbohydrates)即碳水化合物，是指多羟基醛或多羟基酮及其衍生物或多聚物。 根据其水解产物的情况，糖主要可分为以下四大类： 单糖：葡萄糖（G ）、果糖（F ），半乳糖（Gal ），核糖 双糖：麦芽糖（G-G ），蔗糖（G-F ），乳糖（G-Gal ） 多糖：淀粉，糖原（Gn ），纤维素 结合糖: 糖脂 ，糖蛋白 其中一些多糖的生理功能如下： 淀粉：植物中养分的储存形式 糖原：动物体内葡萄糖的储存形式 纤维素：作为植物的骨架 一、糖的生理功能 1. 氧化供能 2. 机体重要的碳源 3. 参与组成机体组织结构，调节细胞信息传递，形成生物活性物质，构成具有生理功能的糖蛋白。 二、糖代谢概况——分解、储存、合成 三、糖的消化吸收 食物中糖的存在形式以淀粉为主。 1.消化 消化部位：主要在小肠，少量在口腔。 消化过程：口腔 胃 肠腔 肠黏膜上皮细胞刷状缘 吸收部位：小肠上段 吸收形式：单糖 吸收机制：依赖Na+依赖型葡萄糖转运体（SGLT ）转运。 2.吸收 吸收途径：
过程 2 H 2 四、糖的无氧分解 第一阶段：糖酵解 第二阶段：乳酸生成 反应部位：胞液 产能方式：底物水平磷酸化 净生成ATP 数量：2×2-2= 2ATP E1 E2 E3 调节：糖无氧酵解代谢途径的调节主要是通过各种变构剂对三个关键酶进行变 构调节。 生理意义： 五、糖的有氧氧化 E1:己糖激酶 E2: 6-磷酸果糖激酶-1 E3: 丙酮酸激酶 NAD + 乳 酸 NADH+H + 关键酶 ① 己糖激酶 ② 6-磷酸果糖激酶-1 ③ 丙酮酸激酶 调节方式 ① 别构调节 ② 共价修饰调节 糖无氧氧化最主要的生理意义在于迅速提供能量，这对肌收缩更为重要。 是某些细胞在氧供应正常情况下的重要供能途径。 ① 无线粒体的细胞，如：红细胞 ② 第一阶段：糖酵解途径 G （Gn ） 丙酮酸胞液
糖代谢试题及答案
第8章糖代谢 一、单项选择题 1.甘油醛－3-磷酸脱氢酶的辅酶是 A. TPP B. CoASH + D. FMN E .NADP+ 2.糖原合成过程中的关健酶是 A.糖原磷酸化酶 B.糖原合酶 C.分支酶 D.己糖激酶 E.丙酮酸激酶 3不参与糖酵解作用的酶是. A.己糖激酶 B.丙酮酸激酶 C.果糖磷酸激酶-1 D.磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶 E.醛缩酶 4.糖酵解时哪些代谢物提供高能磷酸基团（～P），使ADP磷酸化生成ATP A.甘油醛－3-磷酸及磷酸果糖 B.甘油酸－1，3-二磷酸及磷酸烯醇式丙酮酸 C.甘油酸－3-磷酸及葡糖－6-磷酸 D.葡糖－1-磷酸及磷酸烯醇式丙酮酸 E.果糖－1,6-二磷酸及甘油酸－1，3-二磷酸 5关于糖酵解的正确描述是 A.全过程是可逆的 B.在细胞质中进行 C.生成38分子ATP D.不消耗ATP E.终产物是CO2和水 6.下列哪一种酶不参与糖异生过程 A.丙酮酸羧化酶 B.磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶 C.果糖－1，6－二磷酸酶 D.丙酮酸激酶 E.葡糖-6磷酸酶 7.磷酸戊糖途经的主要产物是 A. NADPH＋H+和甘油－3-磷酸 B. NADPH＋H+和FADH2 ＋H+和核糖-5-磷酸 D. NADPH＋H+和葡糖6-磷酸 ＋H+和葡萄糖 8.糖酵解途径中生成的丙酮酸，在有氧条件下进入线粒体氧化，因为 A. 乳酸不能通过线粒体 B.这样胞液可保持电中性 C.丙酮酸脱氢酶系在线粒体内 D.丙酮酸与苹果酸交换 E.丙酮酸在苹果酸酶作用下转变为苹果酸 9.果糖－6-磷酸转变为果糖－1,6-二磷酸，需要 A．ATP及果糖－1，6－二磷酸酶 B. ADP及果糖磷酸激酶－1 C. ATP及果糖磷酸激酶－1 D. ADP及果糖－1，6－二磷酸酶 E. 磷酸己糖异构酶及醛缩酶 10.糖酵解时丙酮酸还原为乳酸，所需的NADH+H+来自 A. 甘油醛－3-磷酸脱氢酶催化脱氢 B.葡萄糖－6磷酸脱氢酶催化脱氢 C. 柠檬酸脱氢酶催化脱氢 D.乳酸脱氢酶催化脱氢 E. 丙酮酸脱氢酶催化脱氢 11.三羧酸循环的起始反应是 A.乙酰辅酶A与草酰乙酸缩合 B.丙酮酸与草酰乙酸缩合 C.乙酰辅酶A与二氧化碳缩合 D.丙酮酸与二氧化碳缩合 E.乙酰辅酶A与磷酸烯醇式丙酮酸缩合 12.在下列反应中，哪一种与胰岛素的作用无关 A.促进葡萄糖向脂肪和肌肉细胞转运 B.促进糖的氧化 C.促进糖转变为脂肪 D.促进糖原分解 E抑制糖原分解
木糖代谢途径
12新能源袁锦 3125912050 木糖在微生物体内的主要代谢途径 虽然半纤维素的降解比较容易，但其降解产物戊糖（主要是木糖）发酵产生乳酸则要比纤维素最终降解产物葡萄糖的发酵困难得多。自然界存在着某些天然利用木糖的微生物，包括细菌、酵母菌和丝状真菌（主要为米根霉），真菌与细菌的木糖代谢途径不尽相同。 丝状真菌及酵母的木糖代谢途径利用木糖的丝状真菌及酵母的木糖代谢途径，首先是在依赖NADPH的木糖还原酶（Xylosereductase.XR）的作用下还原木糖为木糖醇，随后在依赖NAD的木糖醇脱氢酶（Xylitol Dehydrogenase）作用下氧化形成木酮糖，再经木酮糖激酶（Xylulokinase）磷酸化形成5-磷酸木酮糖，由此进入磷酸戊糖途径（Pentose Phosphate Pathway,PPP)。PPP 途径的中间产物6-磷酸葡萄糖及3- 磷酸甘油醛通过酵解途径形成丙酮酸，丙酮酸再经L-乳酸脱氢酶以NADH为辅酶还原为L-乳酸。酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）因缺乏木糖转化为木酮糖的酶，而不能利用木糖，但可以利用木糖的异构体—木酮糖。在酿酒酵母菌中木酮糖也是先磷酸化形成5-磷酸木酮糖，进入PPP途径，经酵解形成乳酸。 细菌与酵母菌的木糖代谢差异 细菌的木糖代谢途径与真菌（米根霉等丝状真菌及酵母菌）的木糖代谢途径不同，细菌的木糖代谢途径是通过木糖异构酶直接转化木糖形成木酮糖，该酶不需要辅酶的参与，随后同样在木酮糖激酶的作用下磷酸化形成5-磷酸木酮糖进入磷酸转酮酶途径，进一步产生乳酸。
细菌中木糖的代谢途径 通常认为，在乳酸菌中木糖只通过磷酸转酮酶（Phosphoketolase Pathway.PK）途径被代谢，并产生等摩尔的乳酸、二氧化碳和乙醇（或乙酸），其中产物乙醇和乙酸的比例取决于微生物中的氧化还原作用。K.Tanaka 等人研究发现，乳酸乳球菌（Lactococcuslactis）以D-木糖为唯一碳源生产乳酸时，除了有磷酸转酮酶途径以外，还发现该菌种具有另外一条途径能从木糖生产乳
微生物的代谢及其调控
微生物的代谢及其调控
1微生物的代谢 微生物代谢包括微生物物质代谢和能量代谢。 1.1微生物物质代谢 微生物物质代谢是指发生在微生物活细胞中的各种分解代谢与合成代谢的总和。 1.1.1分解代谢 分解代谢是指细胞将大分子物质降解成小分子物质，并在这个过程中产生能量。—般可将分解代谢分为TP。三个阶段：第一阶段是将蛋白质、多糖及脂类等大分子营养物质降解成氨基酸、单糖及脂肪酸等小分子物质；第二阶段是将第一阶段产物进一步降解成更为简单的乙酰辅酶A、丙酮酸以及能进入三羧酸循环的某些中间产物，在这个阶段会产生一些ATP、NADH及FADH2；第三阶段是通过三羧酸循环将第二阶段产物完全降解生成CO2，并产生ATP、NADH 及FADH2。第二和第三阶段产生的ATP、NADH及FADH2通过电子传递链被氧化，可产生大量的ATP。 1.1.1.1大分子有机物的分解 （1）淀粉的分解 淀粉是许多种微生物用作碳源的原料。它是葡萄糖的多聚物，有直链淀粉和支链淀粉之分。一般天然淀粉中，直链淀粉约占20％，支链淀粉约占80％。直链淀粉为α一l、4糖苷键组成的直链分子；支链淀粉只是在支点处由α—1、6糖苷键连接而成。 微生物对淀粉的分解是由微生物分泌的淀粉酶催化进行的。淀粉酶是一类水解淀粉糖苷键酶的总称。它的种类很多，作用方式及产物也不尽相同，主要有液化型淀粉酶、糖化型淀粉酶（包括β—淀粉酶、糖化酶、异淀粉酶）。 以液化型淀粉酶为例，这种酶可以任意分解淀粉的。α-l、4糖苷键，而不能分解α-1、6糖苷键。淀粉经该酶作用以后，黏度很快下降，液化后变为糊精，最终产物为糊精、麦芽糖和少量葡萄糖。由于这种酶能使淀粉表现为液化，淀
第七章 糖代谢
第七章糖代谢 ?新陈代谢 ?高能化合物 ?糖的分解 ?糖的合成 第一节新陈代谢 ?提问：什么是新陈代谢？ ?新的来，久的去 ?花开花落、四季轮回、“长江后浪推前浪，一代新人换旧人” ?生化定义——泛指生物与周围环境进行物质与能量交换的过程。 ?是生物体物质代谢与能量代谢的有机统一。 1.1物质代谢与能量代谢的统一 1.2 新陈代谢的共性 ?生物虽然形貌各异，习性万千，但体内的新陈代谢却有着许多相同之处。 ?提问：为什么具有许多相同之处呢？ ?共同的祖先！ 途径相似 ?A. 代谢 ?大同各类生物的物质的代谢途径十分相似 ?小异也有偏向 ?低等的厌氧生物尚没有发展出好氧代谢途径，而高等生物包括好氧细菌都发展出了更为高效的好氧代谢，但同时保存了厌氧代谢途径。 步骤繁多，具有严格的顺序性； ?B. 反应 按进程新陈代谢 ?营养物质的摄取与吸收 ?细胞内的物质代谢
?代谢产物的去向与废物排泄 ?这门课主要涉及目前已经清楚的细胞内四大物质的合成与分解。 1.3 代谢的研究方法 ?A.同位素示踪法 ?将含有放射性同位素的物质参与代谢反应，测试该基团在不同物质间的转移情况，来认识代谢过程。 ?例 整体方法 ?B. ?C.组织提取法 D.自由能判断（逻辑判断） ?宏观世界的热力学规律在微观生物体细胞内仍然适用。 ? A.热力学定律与自由能 当体系恒温、恒压下发生变化时 ?△G= △H - △TS= -W（W-体系都外所作的功） ?①△G＜0时，W＞0，体系对外作功，该反应可自发进行 ?②△G = 0时，W =0，该反应过程为可逆过程 ?③△G＞0时，W＜0，该反应不可自发进行，必须吸收外来能量才能进行，同时，该反应的逆过程可以自发进行。 ?提问：在代谢过程分析时，中间产物有A、B、C、D、E，如果G分别为3、5、 7、4、2，请判断自发反应的顺序？ ?答案：△G＜0 ?7→5 →4 →3 →2
常见微生物的代谢方式
常见微生物的代谢方式 马丽甘肃省临夏回民中学(731100) 微生物种类繁多，代谢方式多样，本文将一些常见微生物的代谢方式归纳如下。所涉及生物中，除特别标注外，其它均为原核生物。 1、光能自养需氧型 这类微生物以光为能源，以CO2为主要碳源，适合生存于有氧环境，如：蓝藻、衣藻（原生生物）。 2、化能自养需氧型 这类微生物以无机化学能为能源，以CO2为主要碳源，适合生存于有氧环境，如：铁细菌、无色硫细菌、硝化细菌。 3、光能自养厌氧型 这类微生物如：绿硫菌，以光为能源，以CO2为主要主要碳源；有光合色素，进行光合作用获取生长所需要的能量；以无机物如H2、H2S、S等作为供氢体或电子供体，使CO2还原为细胞物质。适合生存于无氧环境。 4、化能异养需氧型 这类微生物的能源和碳源均来自于有机物，适合生存于有氧环境，真菌和绝大多数的细菌都是这一类型，常见的有：霉菌（真核生物）、草履虫及变形虫（原生生物）、放线菌、根瘤菌、圆褐固氮菌、肺炎双球菌、结核杆菌、霍乱弧菌、炭疽杆菌、麻风杆菌、黄色短杆菌、土壤农杆菌、枯草芽孢杆菌、苏云金芽孢杆菌、谷氨酸棒状杆菌等。 5、化能异养厌氧型 这类微生物的能源和碳源也是均来自于有机物，但是只有在缺氧的条件下才能很好的生长，如：乳酸菌、甲烷杆菌、反硝化细菌、破伤风杆菌、幽门螺旋杆菌。 6、化能异养兼性厌氧型 这类微生物的能源和碳源也是均来自于有机物，在有氧和无氧的条件下均能生长，如：大肠杆菌、酵母菌（真核生物）、金黄色葡萄糖球菌、支原体、酿脓链球菌。 7、兼性营养需氧型 这类微生物比较少见，如：裸藻，又叫眼虫（原生生物），适合生存于有氧环境，它在含有有机物的水中，能够靠细胞膜吸取水里的有机物“食物”，过着动物式的化能异养生活。但是同时，眼虫的细胞中具有含叶绿素的叶绿体，在无有机物的情况下，能够自己制造营养物质进行光合作用。因此兼有光能自养和化能异养的代谢方式。 8、兼性营养兼性厌氧型 这类微生物也是比较少见，如：红螺菌，它的同化方式是兼性营养型，以光为能源，以二氧化碳为主要碳源，以水或其他无机物作为供氢体，进行光合作用，还原CO2合成有机物。属于光能自养；或者以光为能源，以有机物为主要碳源，并且以有机物作为供氢体进行光合作用，同化有机物形成自身物质，属于光能异养。而它的异化方式也是兼性的，在湖泊、池塘的淤泥中进行厌氧呼吸；而在废水处理体系中却是需氧的。
糖代谢百度百科
食物中的糖主要是淀粉，另外包括一些双糖及单糖。多糖及双糖都必须经过酶的催化水解成单糖才能被吸收。 食物中的淀粉经唾液中的α淀粉酶 作用，催化淀粉中α-1，4-糖苷键的水解，产物是葡萄糖、麦芽糖、麦芽寡糖及糊精。由于食物在口腔中停留时间短，淀粉的主要消化部位在小肠。小肠中含有胰腺分泌的α淀粉酶，催化淀粉水解成麦芽糖、麦芽三糖、α糊精和少量葡萄糖。在小肠黏膜刷状缘上，含有α糊精酶，此酶催化α极限糊精的α-1，4-糖苷键及α-1，6- 糖苷键水解，使α-糊精水解成葡萄糖；刷状缘上还有麦芽糖酶可将麦芽三糖及麦芽糖水解为葡萄糖。小肠黏膜还有蔗糖酶和乳糖酶，前者将蔗糖分解成葡萄糖和果糖，后者将乳糖分解成葡萄糖和半乳糖。 糖被消化成单糖后的主要吸收部位是小肠上段，己糖尤其是葡萄糖被小肠上皮细胞摄取是一个依赖Na+的
糖代谢 耗能的主动摄取过程，有特定的载体参与：在小肠上皮细胞刷状缘上，存在着与细胞膜结合的Na+-葡萄糖联合转运体，当Na+经转运体顺浓度梯度进入小肠上皮细胞时，葡萄糖随Na+一起被移入细胞内，这时对葡萄糖而言是逆浓度梯度转运。这个过程的能量是由Na+的浓度梯度（化学势能）提供的，它足以将葡萄糖从低浓度转运到高浓度。当小肠上皮细胞内的葡萄糖浓度增高到一定程度，葡萄糖经小肠上皮细胞基底面单向葡萄糖转运体（unidirectional glucose transporter）顺浓度梯度被动扩散到血液中。小肠上皮细胞内增多的Na+通过钠钾泵(Na+-K+ ATP 酶)，利用ATP提供的能量，从基底面被泵
出小肠上皮细胞外,进入血液，从而降低小肠上皮细胞内Na+浓度，维持刷状缘两侧Na+的浓度梯度,使葡萄糖能不断地被转运。 编辑本段 血糖 血液中的葡萄糖，称为血糖(blood sugar)。体内血糖浓度是反映机体内糖代谢状况的一项重要指标。正常情况下，血糖浓度是相对恒定的。正常人空腹血浆葡萄糖糖浓度为3.9～6.1mmol／L(葡萄糖氧化酶法)。空腹血浆葡萄糖浓度高于7．0 mmol／L称为高血糖，低于3．9mmol／L 称为低血糖。要维持血糖浓度的相对恒定，必须保持血糖的来源和去路的动态平衡。 一、血糖的主要来源及去路 血糖的来源：①食物中的糖是血糖的主要来源；②肝糖原分解是空腹时血糖的直接来源；③非糖物质如甘油、乳酸及生糖氨基酸通过糖异生作用生成葡萄糖，在长期饥饿时作为血糖的来源。
抗菌药物的主要代谢途径和剂量调整(20200916114746)
抗菌药物的主要代谢途径 肝胆肾 氯霉素青霉素类 头抱哌酮大多数头抱菌素 多西环素氨曲南 米诺环素碳青霉烯类 莫西沙星氨基糖苷类 大环内酯类复方SMZ 克林霉素环丙沙星 甲硝唑左氧氟沙星 利奈唑胺万古霉素 异烟肼氟康唑 利福平 吡嗪酰胺 伊曲康唑 伏立康唑 1. 肝功不全时：有严重肝功损害时，主要经肝胆代谢的药物可考虑总剂量减半使 用，或换用非主要经肝胆代谢的药物 2. 肾功不全时：计算肌酐清除率（CrCI）。 男性（女性X 0.85 ）CrCI （ml/min）=140- 年龄（岁）X 体重（kg） 72 X血肌酐值（mg/dl）血肌酐换算1 mg/dl=88.41 moI/L 3. 氨基糖苷类每日剂量一次给药可显著降低其肾毒性。 4. 主要经肝胆代谢的药物，肾功不全时常不需要减量，但红霉素、克拉霉素、甲硝 唑和吡嗪酰胺例外。 5. 伊曲康唑和伏立康唑注射液中含有载体环糊精，有肾毒性，在CrCl时不推 荐使用。
部分药物肾功不全时剂量调整方案 抗菌药物正常剂量调整方法肾功不全时剂量调整（CrCI,ml/min ) <10 >50-90 10-50 阿米卡星15mg/kg, 减量12mg/kg, qd 4-7.5mg/kg, 3mg/kg, qd qd qd 亚胺培南0.5g q6h 减量和延长0.25-0.5g 0.25g 0.125-0.25g 给药间期q8h-q16h q6h-q12h q12h 1.0g q8h 1.0g q12h 0.5g qd 美洛培南 1.0g q8h 减量和延长 给药间期 2g q8h 2g q12h-qd 1g qd 头抱吡肟2g q8h 减量和延长 给药间期 2g q8h-q12h 2g qd 2g q48h 头抱他啶2g q8h 延长给药间 期 左氧氟沙750mg qd 减量和延长750mg qd 750mg首剂，750mg首剂，星给药间期750m q48h 500m q48h 1g q12h 1g q24-96h 1g/4-7d 万古霉素1g q12h 延长给药间 期 哌拉西林 3.375g 减量和延长 3.375g q6h 2.25g q6h 2.25g q8h q6h 给药间期 /他唑巴 坦 氟康唑200-400 减量200-400 mg 100-200 mg,100-200 mg, mg qd qd qd qd
第五章微生物代谢 答案
第五章微生物能量代谢 一、选择题(只选一项，将选项的的字母填在括号内) 1．下列哪种微生物能分解纤维素？( B ) A金黄色葡萄球菌B青霉C大肠杆菌D枯草杆菌 2．下列哪种产能方式其氧化基质、最终电子受体及最终产物都是有机物?( A ) A发酵B有氧呼吸C无氧呼吸D光合磷酸化 3．硝化细菌的产能方式是( D ) A发酵B有氧呼吸C无氧呼吸D无机物氧化 4．微生物在发酵过程中电子的最终受体是(A) A有机物B有机氧化物C无机氧化物D．分子氧 5．乳酸发酵过程中电子最终受体是( B ) A乙醛B丙酮 C O2 D NO3ˉ 6．硝酸盐还原菌在厌氧条件下同时又有硝酸盐存在时，其产能的主要方式是( C ) A发酵B有氧呼吸C无氧呼吸D无机物氧化 7．下列哪些不是培养固氮菌所需要的条件?( A ) A培养基中含有丰富的氮源B厌氧条件C提供A TP D提供［H］ 8．目前认为具有固氮作用的微生物都是( D ) A真菌B蓝细菌C厌氧菌D原核生物 9．代谢中如发生还原反应时，( C )。 A从底物分子丢失电子B通常获得大量的能量 C 电子加到底物分子上D底物分子被氧化 10．当进行糖酵解化学反应时，( D )。 (a)糖类转变为蛋白质 (b)酶不起作用 (c)从二氧化碳分子产生糖类分子 (d)从一个单个葡萄糖分子产生两个丙酮酸分子 11．微生物中从糖酵解途径获得( A )ATP分子。 (a)2个 (b)4个 (c)36个 (d)38个 12．下面的叙述( A )可应用于发酵。 (a)在无氧条件下发生发酵 (b)发酵过程发生时需要DNA (c)发酵的一个产物是淀粉分子 (d)发酵可在大多数微生物细胞中发生 13．进入三羧酸循环进一步代谢的化学底物是( C )。 (a)乙醇 (b)丙酮酸 (c)乙酰CoA (d)三磷酸腺苷 14．下面所有特征适合于三羧酸循环，除了( D )之外。 分子以废物释放 (b)循环时形成柠檬酸 (a)C0 2 (c)所有的反应都要酶催化 (d)反应导致葡苟糖合成 15．电子传递链中( A )。 (a)氧用作末端受体 (b)细胞色素分子不参加电子转移 (c)转移的一个可能结果是发酵 (d)电子转移的电子来源是NADH 16．化学渗透假说解释( C )。 (a)氨基酸转变为糖类分子 (b)糖酵解过程淀粉分子分解为葡萄糖分子 (c)捕获的能量在ATP分子中 (d)用光作为能源合成葡萄糖分子 17．当一个NADH分子被代谢和它的电子通过电子传递链传递时，( C )。 (a)形成六个氨基酸分子 (b)产生一个单个葡萄糖分子 (c)合成三个ATP分子 (d)形成一个甘油三酯和两个甘油二酯 18．己糖单磷酸支路和ED途径是进行( C )替换的一个机制。
糖代谢习题及答案
第七章糖代谢 一、选择题 ( )1、一摩尔葡萄糖经糖的有氧氧化过程可生成的乙酰辅酶a a 1摩尔; b 2摩尔; c 3摩尔; d 4摩尔; e 5摩尔。 ( )2、由己糖激酶催化的反应的逆反应所需的酶是 a 果糖二磷酸酶; b 葡萄糖—6—磷酸酶; c 磷酸果糖激酶; d 磷酸化酶。( )3、糖酵解的终产物是 a 丙酮酸; b 葡萄糖; c 果糖; d 乳糖; e 乳酸。 ( )4、糖酵解的脱氢步骤反应是 a 1,6—二磷酸果糖→3—磷酸甘油醛+磷酸二羟丙酮; b 3—磷酸甘油醛→磷酸二羟丙酮; c 3—磷酸甘油醛→1,3—二磷酸甘油酸; d 1,3—二磷酸甘油酸→3—磷酸甘油酸; e 3—磷酸甘油酸→2—磷酸甘油酸。 ( )5、反应:6—磷酸果糖→1,6—二磷酸果糖需要哪些条件? a 果糖二磷酸酶、ATP和二价MG离子; b 果糖二磷酸酶、ADP、无机磷和二价MG离子; c 磷酸果糖激酶、ATP和二价Mg离子; d 磷酸果糖激酶、ADP、无机磷和二价Mg离子; e ATP和二价Mg离子。
( )6、糖酵解过程中催化一摩尔六碳糖裂解为两摩尔三碳糖的反应所需的酶是a 磷酸己糖异构酶;b 磷酸果糖激酶;c 醛缩酶;d磷酸丙糖异构酶;e 烯醇化酶。( )7、糖酵解过程中NADH+ H+的去路 a 使丙酮酸还原成乳酸; b 经α—磷酸甘油穿梭系统进入线粒体氧化; c 经苹果酸穿梭系统进入线粒体氧化; d 2—磷酸甘油酸还原为3—磷酸甘油醛; e 以上都对。 ( )8、底物水平磷酸化指 aATP水解为ADP和无机磷;b 底物经分子重排后形成高能磷酸键,经磷酸基团转移使ADP磷酸化为ATP c 呼吸链上H传递过程中释放能量使ADP磷酸化形成ATP; d 使底物分子加上一个磷酸根; e 使底物分子水解掉一个ATP。 ( )9、缺氧情况下,糖酵解途径生成的NADH+ H+的去路 a 进入呼吸链氧化供能; b 丙酮酸还原成乳酸; c 3—磷酸甘油酸还原成3—磷酸甘油醛; d 醛缩酶的辅助因子合成1,6—二磷酸果糖; e 醛缩酶的辅助因子分解成1,6—二磷酸果糖。 ( )10、乳酸脱氢酶在骨骼肌中主要是生成 a 丙酮酸; b 乳酸; c 3—磷酸甘油醛; d 3—磷酸甘油酸; e 磷酸烯醇式丙酮酸。( )11、丙酮酸脱氢酶系最终接受底物脱下的2h的辅助因子是 a FAD; b 硫辛酸; c 辅酶a; d NAD+; e TPP。
微生物主要营养物质的分解代谢途径
多糖的分解。我们在这里说的糖，并不只是平常所说的有甜味的糖，主要指的是淀粉、纤维素、半纤维素以及果胶质、几丁质等，它们是由许多简单的糖化合物分子聚合在一起形成的。淀粉的分解是由微生物产生的淀粉酶催化完成的，因为淀粉是由许多葡萄糖分子聚合而成的，所以最终把淀粉分解，产生葡萄糖、麦芽糖等。纤维素的分解。纤维素是地球上最丰富的多糖类化合物，是由许多葡萄糖分子聚合而成的长链大分子。许多微生物能够分泌分解纤维素的酶，土壤微生物产生的纤维素酶分解农作物秸杆，最终产生葡萄糖。半纤维素的分解。半纤维素的结构与组成随植物的种类或存在部位不同而异，微生物分解半纤维素的酶也多种多样。半纤维素分解后产生木糖、阿拉伯糖等等。果胶质的分解。果胶质是构成植物细胞间质的主要物质，分解果胶的微生物主要是一些细菌和真菌，分解果胶质后产生一些有机酸和醇类化合物。几丁质的分解。几丁质又称甲壳质，是真菌细胞壁和昆虫体壁的组成成分，也是甲壳类动物，如虾、蟹的外壳主要成分。它们是不易被分解的含氮多糖物质，一般生物都不能分解它，只有一些细菌和放线菌能分解和利用它。几丁质首先被几丁质酶分解成为甲壳二糖，后者被甲壳二糖酶分解成为N-乙酰氨基葡萄糖。木质素的分解。木质素是植物体内含量仅次于纤维素和半纤维素的一个组分，一般占植物干重的15—20%，在木材中可占30%左右。木质素的化学结构非常复杂，但在自然界中，仍然有一些微生物能够分解该类物质，其中，以担子菌的分解能力最强。担子菌分解木质素时，还常同时分解纤维素、半纤维素等物质。脂肪的分解。微生物对脂肪的分解主要依赖于脂肪酶的作用，产生甘油和脂肪酸。在有氧条件下，脂肪酸可被彻底氧化，并释放出大量能量。蛋白质的分解。蛋白质是由氨基酸组成的大分子量的化合物，种类繁多。微生物中产生的蛋白酶可将蛋白质分解为片段较小的肽，然后再由肽酶将肽分解成为氨基酸。微生物产生的蛋白酶大多数可以分泌到细胞外面，称为胞外酶，但肽酶有胞外酶，也有不向外分泌而只存在于细胞内的胞内酶。微生物也能分解组成蛋白质的氨基酸，形成胺类和醇类。
生物化学糖代谢小结
糖代谢知识要点 （一）糖酵解途径： 糖酵解途径中，葡萄糖在一系列酶的催化下，经10 步反应降解为2 分子丙酮酸，同时产生2 分子NADH+H+和2 分子ATP。主要步骤为：（1）葡萄糖磷酸化形成二磷酸果糖；（2）二磷酸果糖分解成为磷酸甘油醛和磷酸二羟丙酮，二者可以互变；（3）磷酸甘油醛脱去2H 及磷酸变成丙酮酸， 脱去的2H 被NAD+所接受，形成NADH+H+。 （二）丙酮酸的去路： （1）有氧条件下，丙酮酸进入线粒体氧化脱羧转变为乙酰辅酶A，同时产生1 分子NADH+H+。乙酰辅酶A 进入三羧酸循环，最后氧化为CO2 和H2O。 （2）在厌氧条件下，可生成乳酸和乙醇。同时NAD+得到再生，使酵解过程持续进行。 （三）三羧酸循环： 在线粒体基质中，丙酮酸氧化脱羧生成的乙酰辅酶A，再与草酰乙酸缩合成柠檬酸，进入三羧酸循环。柠檬酸经脱水加水转变成异柠檬酸，异柠檬酸经连续两次脱羧和脱羧生成琥珀酰CoA；琥珀酰CoA 发生底物水平磷酸化产生1 分子GTP 和琥珀酸；琥珀酸再脱氢，加水及再脱氢作用依次变成延胡索酸，苹果酸及循环开始的草酰乙酸。三羧酸循环每循环一次放出2 分子CO2，产生3 分子NADH+H+，和一分子FADH2。 （四）磷酸戊糖途径： 在胞质中，在磷酸戊糖途径中磷酸葡萄糖经氧化阶段和非氧化阶段被氧化分解为 CO2，同时产生NADPH + H+。其主要过程是G-6-P 脱氧生成6-磷酸葡萄糖酸，再脱氢，脱羧生成核酮糖-5-磷酸。6 分子核酮糖-5-磷酸经转酮反应和转醛反应生成5 分子6-磷酸葡萄糖。中间产 物甘油醛-3-磷酸，果糖-6-磷酸与糖酵解相衔接；核糖-5-磷酸是合成核酸的原料，4-磷酸赤藓糖参与芳香族氨基酸的合成；NADPH+H+提供各种合成代谢所需要的还原力。 （五）糖异生作用： 非糖物质如丙酮酸，草酰乙酸和乳酸等在一系列酶的作用下合成糖的过程，称为糖异生作用。糖异生作用不是糖酵解的逆反应，因为要克服糖酵解的三个不可逆反应，且反应过程是在线粒体和细胞液中进行的。2 分子乳酸经糖异生转变为1 分子葡萄糖需消耗4 分子ATP 和2 分子GTP。 （六）糖原和淀粉的降解与生物合成 糖原磷酸化酶和脱枝酶是糖元降解过程的主要酶类，糖原磷酸化酶作用于糖原的直链部分，从糖原的非还原端分解末端葡萄糖残基，生成1- 磷酸葡萄糖和少一个葡萄糖分子的糖原，脱枝酶是具有双重功能的酶,一种起转移葡萄糖残基作用的酶，称糖基转移酶。另一种是水解葡萄糖a-1,6-糖苷键作用的酶，称糖原脱枝酶，又称a-1,6-糖苷酶。 淀粉则在a-淀粉酶、b-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶、a-1,6-糖苷酶的作用下淀粉切断成分子量较小的糊精、麦芽糖或葡萄糖。 在蔗糖和多糖合成代谢中糖核苷酸起重要作用，糖核苷酸是单糖与核苷酸通过磷酸酯键结合所形成的化合物。在植物体中主要以UDPG 为葡萄糖供体，由蔗糖磷酸合酶催化蔗糖的合成；淀粉的合成以ADPG 或UDPG 为葡萄糖供体，小分子寡糖引物为葡萄糖受体，淀粉合酶催化直链淀粉合成，Q 酶催化分枝淀粉合成。 糖代谢中有很多变构酶可以调节代谢的速度。酵解途径中的调控酶是己糖激酶，6-磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶，其中6-磷酸果糖激酶是关键反应的限速酶；三羧酸反应的调控酶是柠檬酸合酶，柠檬酸脱氢酶和α-酮戊二酸脱氢酶，柠檬酸合酶是关键的限速酶。糖异生作用的调控酶有丙酮酸羧激酶，二磷酸果糖磷酸酯酶，6-磷酸葡萄糖酶。 磷酸戊糖途径的调控酶是6-磷酸葡萄糖脱氢酶；它们受可逆共价修饰、变构调控及能荷的调控。
糖代谢途径全解
AcCOA：乙酰辅酶A；CIT：柠檬酸；DHAP：磷酸二羟丙酮；E4P：4-磷 酸赤藓糖；F6P：6-磷酸果糖；F1,6P：1,6-二磷酸果糖；FUM：延胡索酸；GA3P：3-磷酸甘油醛；G3P：3-磷酸甘油；G6P：6-磷酸葡萄糖；G6PA：6- 磷酸葡萄糖酸；α-KG：α–酮戊二酸；LAC：乳酸；MAL：苹果酸；OAA：草酰乙酸；PEP：磷酸烯醇式丙酮酸；3PG：3-磷酸甘油酸；PYR：丙酮 酸；Ru5P：5-磷酸核酮糖；R5P：5-磷酸核桃；SUC：琥珀酸；SUCCoA： 琥珀酰辅酶A；X5P：5-磷酸木酮糖. 胞内的代谢反应方程 糖酵解途径Glycolysis pathway rl GLU+ATP→G6P+ADP r2 G6P→F6P r3 F6P+ATP→DHAP+G3AP+ADP r4 DHAP+NADH→G3P+NAD r5 G3P+ADP→GL Y+A TP r6 GA3P+NAD+ADP→3PG+NADH+A TP r7 3PG→PEP r8 PEP+ADP→PYR+ATP 三羧酸循环Tricarboxylic acid cycle r11 PYR+CoA+NAD→AcCoA+NADH+CO2 r12 PYR+ATP+CO2→OAA+ADP r14 OAA+AcCoA→ICI+CoA r15 ICI+NAD→α-KG+NADH+CO2 r16 α-KG+CoA+NAD→SucCoA+NADH+CO2 r17 SucCoA+ADP+Pi→SUC+ATP+CoA r18 SUC+FAD→FUM+FADH2 r19 FUM→MAL r20 MAL+NAD→OAA+NADH 磷酸戊糖途径Plentose phosphate pathway r21 G6P+NADP→G6PA+NADPH r22 G6PA+NADP→Ru5P+NADPH+CO2 r23 Ru5P→0.67X5P r24 Ru5P→0.33R5P r25 X5P+R5P→F6P+E4P r26 X5P+E4P→F6P+GA3P 副产物形成By-products synthesis r9 PYR+NADH→Lactate+NAD r10 PYR+NADH→Ethanol+CO2+NAD r13 PYR→PyrExt 氧化磷酸化Oxidative phosphorylation NADH+0.5O2+(P/O)ADP→NAD+(P/O)ATP FADH2+0.5O2+0.5(P/O)ADP→0.5(P/O)A TP+FAD 用于维持的ATP消耗ATP consumption for maintenance ATP→ADP+Pi 生物量形成Biomass formation
第五章 糖代谢
第五章糖代谢 一、知识要点 （一）糖酵解途径： 糖酵解途径中，葡萄糖在一系列酶的催化下，经10步反应降解为2分子丙酮酸，同时产生2分子NADH+H+和2分子ATP。 主要步骤为（1）葡萄糖磷酸化形成二磷酸果糖；（2）二磷酸果糖分解成为磷酸甘油醛和磷酸二羟丙酮，二者可以互变；（3）磷酸甘油醛脱去2H及磷酸变成丙酮酸，脱去的2H被NAD+所接受，形成NADH+H+。 （二）丙酮酸的去路： （1）有氧条件下，丙酮酸进入线粒体氧化脱羧转变为乙酰辅酶A，同时产生1分子NADH+H+。乙酰辅酶A进入三羧酸循环，最后氧化为CO2和H2O。 （2）在厌氧条件下，可生成乳酸和乙醇。同时NAD+得到再生，使酵解过程持续进行。 （三）三羧酸循环： 在线粒体基质中，丙酮酸氧化脱羧生成的乙酰辅酶A，再与草酰乙酸缩合成柠檬酸，进入三羧酸循环。柠檬酸经脱水加水转变成异柠檬酸，异柠檬酸经连续两次脱羧和脱羧生成琥珀酰CoA；琥珀酰CoA发生底物水平磷酸化产生1分子GTP和琥珀酸；琥珀酸再脱氢，加水及再脱氢作用依次变成延胡索酸，苹果酸及循环开始的草酰乙酸。三羧酸循环每循环一次放出2分子CO2，产生3分子NADH+H+，和一分子FADH2。 （四）磷酸戊糖途径： 在胞质中，在磷酸戊糖途径中磷酸葡萄糖经氧化阶段和非氧化阶段被氧化分解为CO2，同时产生NADPH + H+。 其主要过程是G-6-P脱氧生成6-磷酸葡萄糖酸，再脱氢，脱羧生成核酮糖-5-磷酸。6分子核酮糖-5-磷酸经转酮反应和转醛反应生成5分子6-磷酸葡萄糖。中间产物甘油醛-3-磷酸，果糖-6-磷酸与糖酵解相衔接；核糖-5-磷酸是合成核酸的原料，4-磷酸赤藓糖参与芳香族氨基酸的合成；NADPH+H+提供各种合成代谢所需要的还原力。 （五）糖异生作用： 非糖物质如丙酮酸，草酰乙酸和乳酸等在一系列酶的作用下合成糖的过程，称为糖异生作用。糖异生作用不是糖酵解的逆反应，因为要克服糖酵解的三个不可逆反应，且反应过程是在线粒体和细胞液中进行的。2分子乳酸经糖异生转变为1分子葡萄糖需消耗4分子ATP和2分子GTP。 （六）蔗糖和淀粉的生物合成 在蔗糖和多糖合成代谢中糖核苷酸起重要作用，糖核苷酸是单糖与核苷酸通过磷酸酯键结合所形成的化合物。在植物体中主要以UDPG为葡萄糖供体，由蔗糖磷酸合酶催化蔗糖的合成；淀粉的合成以ADPG或UDPG为葡萄糖供体，小分子寡糖引物为葡萄糖受体，淀粉合酶催化直链淀粉合成，Q酶催化分枝淀粉合成。 糖代谢中有很多变构酶可以调节代谢的速度。酵解途径中的调控酶是己糖激酶，6-磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶，其中6-磷酸果糖激酶是关键反应的限速酶；三羧酸反应的调控酶是柠檬酸合酶，柠檬酸脱氢酶和α-酮戊二酸脱氢酶，柠檬酸合酶是关键的限速酶。糖异生作用的调控酶有丙酮酸羧激酶，二磷酸果糖磷酸酯酶，磷酸葡萄糖磷酸酯酶。磷酸戊