2011shenghua第9章糖代谢
生物化学 第九章 糖代谢讲课文档
第三十二页，共59页。
2、酒精发酵
COOH 丙酮酸脱羧酶
C=O
CH3
丙酮酸
CO2
CHO 乙醇脱氢酶
CH3
乙醛
NADH+H+ NAD+
CH2OH
CH3
乙醇
利用酵解途径生成的NADH将乙醛还原成乙醇。
总反应式:
G+2ADP+ +2Pi 2乙醇+2CO2 +2ATP +2H2O
第三十三页，共59页。
3、甘油发酵
若将酵解产生的NADH上的氢，传递给丙酮酸，生成乳酸， 则称乳酸发酵。
若NADH中的氢传递给丙酮酸脱羧生成的乙醛，生成乙醇，此 过程是酒精发酵。
第九页，共59页。
二、酵解途径的反应历程
反应部位：细胞质（胞浆）； 从葡萄糖到丙酮酸共十步，划分为三个阶段：
➢ 第一个阶段：葡萄糖分子活化，葡萄糖转化成1,6－二磷酸 果糖（F-1,6-P2），需能过程，共消耗2个ATP。
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影响酵解的调控位点及相应调节物
葡萄糖
a
调控位点
激活剂
抑制剂
6-磷酸葡萄糖
a 己糖激酶
b 磷酸果糖
激酶
ATP
ADP
AMP
G-6-P ADP
ATP
柠檬酸
6-磷酸果糖
b
1，6-二磷酸果糖
（限速酶） 果糖-2,6-二磷酸 H+
ATP
c 丙酮酸激酶 果糖-1,6-二磷酸 Ala
3-磷酸甘油醛磷酸二羟丙酮 21，3-二磷酸甘油酸
1、提供能量
葡萄糖分解代谢总反应式：
C6H12O6 +6H2O+10NAD+ + 2FAD+4ADP+4Pi → 6CO2 +10NADH+10H+ +2FADH2 +4ATP
生物化学 糖代谢
生物化学：糖代谢糖是生物体重要的能量来源之一，也是构成生物体大量重要物质的原始物质。
糖代谢是指生物体对糖类物质进行分解、转化、合成的过程。
糖代谢主要包括两大路径：糖酵解和糖异生。
本篇文档将从分解和合成两个角度，介绍生物体内糖的代谢。
糖的分解糖酵解（糖类物质的分解）糖酵解是指生物体内将葡萄糖和其他糖类物质分解成更小的化合物，同时释放出能量。
糖酵解途径包括糖原泛素、琥珀酸途径、戊糖途径、甲酸途径等。
其中主要以糖原泛素和琥珀酸途径为代表。
糖原泛素途径糖原泛素途径又称为糖酵解途径，是生物体内最常用的糖分解方式。
它可以将葡萄糖分解成丙酮酸或者丁酮酸，同时产生2个ATP和2个NADH。
糖原泛素途径一般分为两个阶段：糖分解阶段和草酸循环。
糖分解阶段在这个阶段，葡萄糖通过酸化和裂解反应，进入三磷酸葡萄糖分子中，并生成一个六碳分子葡萄糖酸，此过程中消耗1个ATP。
接着，葡萄糖酸分子被磷酸化，生成高能量化合物1,3-二磷酸甘油酸，同时产生2个ATP。
随后，1,3-二磷酸甘油酸分子的丙酮酸残基被脱除，生成丙酮酸或者丁酮酸。
草酸循环草酸循环是指将生成的丙酮酸和丁酮酸在线粒体内发生可逆反应，生成柠檬酸，随后通过草酸循环将柠檬酸氧化分解成二氧化碳、水和ATP。
草酸循环中的关键酶有乳酸脱氢酶、肌酸激酶等。
琥珀酸途径琥珀酸途径也被称为三羧酸循环，是生物体内另一种重要的糖分解途径，它可以将葡萄糖分解成二氧化碳和水，同时产生30多个ATP。
琥珀酸途径中，葡萄糖通过磷酸化，生成高能分子葡萄糖6-磷酸，随后被氧化酶和酶羧化酶双重氧化分解成二氧化碳和水。
琥珀酸途径的关键酶有异构酶、羧酸还原酶等。
糖异生（糖合成）糖异生是指非糖类物质（如丙酮酸、乳酸等）通过一系列合成反应，转化成糖类物质的过程。
糖异生是生物体内糖类物质的重要来源之一，对维持生命的各种生理过程具有重要意义。
糖异生途径包括丙酮酸途径、戊糖途径和甘油三磷酸途径等。
丙酮酸途径丙酮酸途径是指通过丙酮酸合成糖的途径，它可以将丙酮酸反应生成物乙酰辅酶A进一步转移，合成3磷酸甘油醛，随后通过糖醛酸-3-磷酸酰基转移酶反应，合成葡萄糖6磷酸。
第9章糖代谢-1引言无氧酵解
releasing energy. Used for muscular contractions, enzyme
activity, etc.
How is energy produced?
第九章
糖代谢
Metabolism of Carbohydrates
•糖的化学
（一）糖的概念
糖(carbohydrates)即碳水化合物，其化 学本质为多羟醛或多羟酮类及其衍生物或多 聚物。
（二）糖的分类及其结构
根据其水解产物的情况，糖主要可分为 以下四大类。
单糖 (monosacchride) 寡糖 (oligosacchride) 多糖 (polysacchride) 结合糖 (glycoconjugate)
Three stages: 1. Carbohydrates , fats and proteins are
broken down during digestion and absorption into smaller units: AA’s monosaccharides and fatty acids. 2. These smaller compounds are further broken down into 2-carbon compounds. 3. Compounds are degraded into CO2 and H20.
ubiquitous
liver, pancreas, glucose (low
intestine, kidney affinity); fructose;
第9章 糖代谢(糖酵解中间产物)
6-磷酸葡萄糖
OH HO
+ Pi
OH OH
Glucose-6-
葡萄糖Glucose
phosphate
葡萄糖异生作用的特点：
1）与糖酵解不同的是，葡萄糖异生作用克服 了糖酵解的不可逆过程。
2）由于丙酮酸羧化酶在线粒体，所以葡萄糖 异生作用在两个区域完成。
3）每使2分子丙酮酸逆转生成1分子葡萄糖， 需要消耗6个高能磷酸键和2个NADH.
在低等生物中，糖酵解是呼吸作用的主要 途径，不需要氧参与，因而称为发酵 （fermentation)。
二. 糖酵解途径 Glycolysis pathway
1).
己糖激酶
O
OH H2C
O
OH OH
+ ATP
OH
OH
Glucose
hexokinase
Mg++
O H2C
P OH OH
O
OH OH
+ ADP
第九章 糖代谢
Chapter 9 Saccharide metabolism
呼吸作用(Respiration):是在生活细胞内 进行的氧化有机物质并释放能量的生理生化 过程.
呼吸基质(Respiratory substrate):呼吸作 用所用的氧化底物.
高等生物的呼吸作用是个非常复杂的过 程。整个过程包括糖酵解，三羧酸循环，氧 化磷酸化等过程。
diphosphate
H2C O H
HO CH
phosphodiesterase
《生化-糖代谢》课件
糖异生
糖异生是将非糖物质转化为葡萄糖或其他糖类 的合成新糖的过程，主要发生在肝脏和肾脏。
糖代谢异常与由于胰岛素分泌不足或机体对胰岛素反应异常导致血糖升高的一组代谢 性疾病。
2
低血糖
低血糖是血糖浓度过低的病理状态，可能与胰岛素过量或胰岛素抵抗有关。
3
糖储存病
糖储存病是由于特定酶缺乏或功能异常导致糖类无法正常代谢和储存的一类遗传 性疾病。
《生化-糖代谢》PPT课件
糖代谢是生化过程中一个重要的主题，本课件将深入探讨糖代谢的定义、结 构和分类，以及糖代谢途径中的糖酵解和糖异生。我们还将了解糖代谢异常 与疾病的关联，并展望研究的热点和前景。
糖代谢的定义和重要性
糖代谢是生物体中将葡萄糖转化为能量或储存为多糖的过程。它在维持能量 平衡、酶功能和生理功能中起着重要作用。了解糖代谢的机制对于理解生物 体的生命活动和调控具有重要意义。
糖的结构和分类
单糖
单糖是由一个糖分子组成的最简 单的糖类，如葡萄糖、果糖和半 乳糖。
双糖
双糖是由两个糖分子通过糖苷键 连接而成的，如蔗糖、乳糖和麦 芽糖。
多糖
多糖是由多个糖分子组成的复杂 糖类，如淀粉、纤维素和糖原。
糖的代谢途径
糖酵解
糖酵解是将葡萄糖通过一系列的酶催化反应分 解为乳酸或丙酮酸，并释放能量的过程。
研究热点和前景
当前研究关注糖代谢与肿瘤、炎症、免疫和神经系统等疾病之间的关系。深入了解糖代谢的异常机制将有助于 发现新的治疗靶点和疾病预防策略。
第九章 糖代谢
6-磷酸果糖 ATP Mg
CH2 O H
磷酸果糖激酶 ADP
ATP CH2OH H O H OH OH H OH
H2O3PO
CH2 O H OH
CH2OPO3H2 OH OH H
果糖
H OH 葡萄糖
1,6-二磷酸果糖
2）第二阶段：1, 6-二磷酸果糖 3-磷酸甘油醛
CH2OPO3H2 C O H2O3PO CH2 O H OH CH2OPO3H2 OH OH H 醛缩酶 CH2OH 磷酸二羟丙酮 磷酸丙糖异构酶 CHO CHOH CH2OPO3H2 3－磷酸甘油醛 4％ 96％
还原末端 非还原末端 α-1，4糖苷键 α-1，6糖苷键
淀粉或糖原在细胞内的降解：
先经磷酸化酶磷酸解α-1，4糖苷键，若是支链淀粉 还必须在寡聚1,4 1,4葡聚糖转移酶和脱支酶等的 协同作用下生成葡糖－1－磷酸。
纤维素的酶促水解：
经微生物产生的纤维素酶及纤维二糖酶催化纤维素 完全水解成葡萄糖。
2+
O 丙酮酸激酶 ADP Mg
2+
COH CHOH CH2 烯醇式丙酮酸
A TP
烯醇化酶
O COH CHOPO3H2 CH2OH 2-磷酸甘油酸 COOH C O CH3 丙酮酸
2. 丙酮酸的无氧降解（酵解与厌氧发酵）
（1） 乳酸发酵lactic
fermation
动物 乳酸菌（乳杆菌、乳链球菌） G +2ADP+ 2Pi 2乳酸 ＋2ATP+2水
4、糖酵解的能量计算
净生成ATP的计算： 消耗ATP=2个（G 6-P-G ； 6-P-F 1,6-2P-F）；
生成ATP=2×1＋2×1=4个（1，3-二磷酸甘油酸 3磷酸甘油酸；磷酸烯醇式丙酮酸 丙酮酸）即底物水平磷酸 化； 净生成ATP=4－2=2个 产生NADH=2 ×1（3-磷酸甘油醛 1， 3-磷酸甘油酸）
生化教案--糖代谢
2、第二阶段（丙酮酸氧化脱羧生成乙酰 CoA。在线粒体中进行） NAD+ + CoA 丙酮酸
12
NADH+H++CO2 乙酰CoA
3、第三阶段（三羧酸循环——柠檬酸循环。
在线粒体中进行） 计算
葡萄糖 2H2O
2 NAD+ 2H2O 21 13 2(NADH + H+) 2 延胡索酸 2 CoA 2 柠檬酸 2 FADH2 2H2O 14 20 2 FAD 2 顺乌头酸 2 琥珀酸 2 (GTP+CoA) 2H2O 15 19 计算 2 (GDP+Pi) 2 异柠檬酸 2 琥珀酰CoA 2 NAD+ 16 2(NADH + H++CO2) 2(NADH + H+) 2CO2 2(NAD+ + CoA) 18 2 草酰琥珀酸
2NAD+ 2NADH+2H+ 2 丙酮酸 2ATP+2CO2
2 乳酸
Pi
H2O
葡萄糖
6 - 磷酸葡萄糖
2ADP+2Pi 6 - 磷酸果糖 Pi 2 草酰乙酸 2GTP H2O 1,6 - 二磷酸果糖 2GDP+2CO2 2 磷酸烯醇式丙酮酸 磷酸二羟丙酮 3-磷酸甘油醛
2（3 - 磷酸甘油醛） 糖异生作用的过程
上一张 小结
无氧
第二阶段 三羧酸循环
（三）糖有氧氧化的生理意义 1、提供能量
2、三羧酸循环是多种物质的共同代谢途径
3、为合成代谢提供二氧化碳
三、磷酸戊糖途径 （一）磷酸戊糖途径的过程
6×5-磷酸核酮糖 2×5-磷酸木酮糖 2×3-磷酸甘油醛
生物化学第九章糖代谢
NADH+H+
NAD+
葡萄糖
EMP
COOH
C==O
乳酸脱氢酶
乳酸
丙酮酸
CO2
CH3
丙酮酸脱羧酶
CHO
CH3
乙醇脱氢酶
乙醛
NADH+H+
CH2OH
NAD+ CH3
乙醇 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(p93)
O
CH3-C-SCoA
CO2
葡萄糖
（EPM）
NAD+
柠檬酸的 生成阶段
顺乌头酸
苹果酸
H2O
草酰乙酸 再生阶段
异柠檬酸
NAD+
NADH +CO2
氧化脱 羧阶段
－酮戊二酸
延胡索酸
FADH2
NAD+
NADH +CO2
琥珀酸
FAD
GTP
琥珀酰CoA
TCA第一阶段：柠檬酸生成
O
CH3-C-SCoA
H2O
CoASH
柠檬酸合成酶 草酰乙酸
顺乌头 酸酶
三羧酸循环——即丙酮酸通过循环进行脱羧和脱
氢反应形成CO2、NADH和FADH2的过程。在循
环的一系列反应中，关键的化合物是柠檬酸，因
为它有三个羧基，故称为三羧酸循环，又称柠檬
酸循环，简称TCA循环，又称Krebs循环。
O
CoASH
CH3-C-SCoA
柠檬酸
三羧酸循环 （TCA）
NADH
草酰乙酸
葡萄糖的磷酸化
磷酸化
第 一 阶 段
葡萄糖 6-磷酸葡萄糖 6-磷酸果糖
生物化学第9章 糖代谢
生物化学第9章糖代谢生物化学第9章糖代谢第九章糖代谢课外练习题一、名词解释1、糖酵解：在缺氧情况下，葡萄糖分解为乳酸的过程成为糖酵解。
2、糖酵解途径：葡萄糖分解为丙酮酸的过程3、糖有氧氧化：葡萄糖在有氧条件下氧化生成CO2和H2O的反应过程。
4、三羧酸循环：由乙酰CoA与草酰乙酸缩合成柠檬酸开始，经过反复脱氢、脱羧，再生成草酰乙酸的循环反应过程称为三羧酸循环（TAC，或Krebs循环）。
5、糖异生：由非糖化合物转变为葡萄糖或糖原的过程6、糖异生途径：从丙酮酸生成葡萄糖的具体反应过程7、乳酸循环：在肌肉中葡萄糖经糖酵解生成乳酸，乳酸经血液运到肝脏，肝脏将乳酸异生成葡萄糖。
葡萄糖释放进入血液后又被肌肉摄取，这种代谢循环途径成为乳酸循环。
8、糖原：是机体内糖的贮存形式，是可以迅速动用的葡萄糖贮备。
9、糖原合成：由葡萄糖合成糖原的过程10、活性葡萄糖：在葡萄糖合成糖原的过程中，UDPG中的葡萄糖基称为活性葡萄糖。
二、符号辨识1、EMP酵解途径；2、TCA/Krebs环三羧酸循环；3、PPP/HMP磷酸戊糖途径；4、CoA辅酶A；5、G-1-p1-磷酸葡萄糖；6、PEP磷酸烯醇式丙酮酸；三、填空1、将简单的小分子物质转变成复杂的大分子物质的代谢过程被称为（合成）代谢，而将复杂的大分子物质转变成小分子物质的过程则是（分解）代谢。
2、唾液中含有（α淀粉）酶，可水解淀粉中的α-1,4糖苷键。
淀粉消化主要在（小肠）内进行，降解形成寡糖。
3、二糖在酶作用下，能水解成单糖。
主要的二糖酶有（蔗糖）酶、（半乳糖）酶和（麦芽糖）酶。
4、糖在血液中的运输形式是（葡萄糖）。
糖的贮存形式是（糖原）。
5、糖的分解代谢途径包括（糖酵解）、（三羧酸）循环和（磷酸戊糖）途径。
糖的合成代谢途径包括（糖原）的合成以及非糖物质的（糖异生）作用。
6、人体内主要通过（磷酸戊糖）途径生成核糖，它是（核苷酸）的组成成分。
7、由于红细胞没有（线粒体），其能量几乎全部由（糖酵解）途径提供。
第九章 糖代谢
第九章糖代谢一、填空题1.体内糖原降解选用________________方式切断α-1，4-糖苷键，选用________________方式切断α-1，6-糖苷键。
对应的酶分别是________________和________________。
2.葡萄糖在无氧条件下氧化、并产生能量的过程称为________________，也叫________________途径。
实际上葡萄糖有氧分解的前十步反应也与之相同。
3.________________酶催化的反应是EMP途径中的第一个氧化反应。
________________分子中的磷酸基转移给ADP生成ATP，是EMP途径中的第一个产生ATP的反应。
4.丙酮酸脱氢酶系位于________________上，它所催化的丙酮酸氧化脱羧是葡萄糖代谢中第一个产生________________的反应。
5.TCA循环中有二次脱羧反应，分别是由________________和________________催化。
脱去的CO2中的C原子分别来自于草酰乙酸中的________________和________________。
6.糖酵解产生的必需依靠________________系统或________________系统才能进入线粒体，分别转变为线粒体中的________________和________________。
7.通过戊糖磷酸途径可以产生________________，________________和________________这些重要化合物。
8.光合作用分为________________和________________两个阶段。
第一阶段主要在叶绿体的________________部位进行，第二阶段主要在叶绿体的________________部位进行。
二、是非题1.[ ]葡萄糖激酶对葡萄糖的专一性强，亲和力高，主要在肝脏用于糖原合成。
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C O2 + H2O+ATP
环境科学与工程系
36
1、丙酮酸氧化为乙酰CoA（三羧酸循环的准备阶段（脱氢脱 羧） ） 硫辛酸
丙酮酸脱氢酶系（PDC） （E1+E2+E3） 丙酮酸 乙酰CoA
反应式：丙酮酸 + CoA + NAD+ 乙酰CoA + CO2 + NADH + H+
丙酮酸脱羧酶系
+ NAD
E1
E3
FAD + NADH+H
丙酮酸
硫辛酸
C
O
TPP O CH3C S HS (CH2)4COO HS
COO H
E2
(CH2)4COO
乙酰硫辛酸
HSCoA
E2
HS
二氢硫辛酸 硫辛酸乙酰转移酶
O CH3C ～ SCoA
乙酰CoA
环境科学与工程系
39
形成酶复合体有什么好处呢？
CO 2
CH 3
环境科学与工程系
26
Ⅲ 丙酮酸的继续氧化
丙酮酸有三条代谢去路：
乳酸
葡萄糖
丙酮酸 乙醛
糖 酵 解 乳酸发酵 （缺氧、 （无氧、微生物） 肌肉组织）
乙醇 乙 醇 发 酵
（无氧、酵 母菌 进入三羧酸循环
乙酰辅酶A
（有氧代谢的过程）
环境科学与工程系
27
无氧条件下
⑴乙醇发酵
COOH
丙 酮 酸
CO2
+ NADH + H
环境科学与工程系
33
一、概念
概念：葡萄糖在有氧条件下，彻底氧化成水和
CO2的反应过程称为有氧氧化。这是糖氧化的主 要方式。 糖的需氧与不需氧分解是以氢的最终受氢体来区 分的。
环境科学与工程系
34
有氧氧化途径：
“三羧酸循环” 有氧情况 “乙醛酸循环” 好氧 生物 “糖酵解” 葡 萄 糖 CO2 + H2O
很高
但
葡萄糖 △Go`= — 686Kcal/mol 葡萄糖 糖原
获能效率＝ 2×7.3/686 = 2.1% 获能效率＝ 3×7.3/686 = 3.1%
很低
30
环境科学与工程系
四、糖酵解的生理意义★
（一）机体缺氧时的主要供能方式。如肌肉收缩，
人到高原。 （二）某些厌氧生物或白细胞、骨髓、肿瘤细胞等）在氧
供应正常情况下的重要获能途径。
另外，肝脏酵解途径的主要功能是为其他代谢提
供合成原料。
环境科学与工程系
31
9.2.2
一、有氧氧化的概念
糖的有氧分解
二、主要的有氧氧化途径 1、丙酮酸氧化脱羧生成形成乙酰辅酶A 2、三羧酸循环过程★ 3、糖酵解及三羧酸循环的产能效率 4、三羧酸循环小结★ 5、三羧酸循环的生理意义★
6
3 糖代谢的概况
糖原
糖原合成 肝糖原分解
乳酸 糖酵解 乳酸发酵
（缺氧）（无氧）
磷酸核糖 +
NADPH+H+
磷酸戊糖 途径
葡萄糖
酵解途径
丙酮酸
无氧
乙醛
乙醇 乙醇发酵
消化与吸收
糖异生途径
乙酰辅酶A 淀粉
乳酸、氨基酸、甘油
进入TCA
环境科学与工程系
7
9.1 多糖和低聚糖的酶促降解
9.1.1 淀粉的酶促水解
③二次活化 ③磷酸果糖激酶 Δ G= -5.0kcal/mol ★关键酶：可以通过改变其催化活性而使整个代谢 ADP (不可逆)
反应的速度或方向发生改变的酶就称为关键酶或限 1．6—二磷酸果糖 ④裂解 速酶。其主要特点 :（1）催化不可逆反应，活性低； ④醛缩酶
Δ G= -0.3kcal/mol （2）活性可调节（受激素和代谢物的调控） ；（3）活性 3-磷酸甘油醛 磷酸二羟丙酮 (可逆) 改变可以影响整个反应速度。
环境科学与工程系
29
三、糖酵解+糖发酵产能效率
葡萄糖 2乳酸 + 2ATP 糖原（葡萄糖） 2乳酸 + 3ATP △Go`= — 47Kcal/mol △Go`= — 44Kcal/mol 每生成1ATP固定了7.3Kcal/mol能量 葡萄糖 获能效率＝ 2×7.3/47 = 31% 糖原 获能效率＝ 3×7.3/44 = 49.7% CO2 ＋ H2O
O CH 3C
硫辛酸乙酰转移酶
SCoA
中间产物在氨基酸臂作用下进入酶活性 乙酰CoA 中心快速准确！
环境科学与工程系
22
3-磷酸甘油醛
Pi
磷酸二羟丙酮 ⑤异构 Δ G= -0.6kcal/mol (可逆 ) ⑥氧化磷酸化 Δ G= -0.4kcal/mol ⑦产能 1 (可逆 )
NAD+ ⑤磷酸丙糖异构酶
2
⑥3-磷酸甘油醛脱氢酶 NADH ＋ H
1.3-二磷酸甘油酸 ADP 2 ⑦磷酸甘油酸激酶 ATP 3-磷酸甘油酸
环境科学与工程系
20
分为三个阶段：
Ⅰ 糖裂解阶段
课本上：该阶段细分 为两个阶段
耗能阶段
耗能
Ⅱ
Ⅲ
醛氧化成酸
丙酮酸的继续氧化
产能
裂解阶段
环境科学与工程系
21
Ⅰ 糖 裂 解 耗 能
葡萄糖 ATP ①己糖激酶 ADP 6-磷酸葡萄糖 ②磷酸葡萄糖 异构酶 6-磷酸果糖 ATP
糖原（淀粉） ①活化 Δ G= -7.5kcal/mol 磷酸化酶 (不可逆) 磷酸 磷酸葡萄糖变位酶 ②异构 Δ G= -0.6kcal/mol (可逆) 1-磷酸葡萄糖
O H C O
3
C
O
+
HC H 5
4
O
HCOH
P
H2 C
O H
6
O
P
3-磷酸甘油醛
P
O
⑦产能
O C
H O ⑧异构
OH C C CH3
丙酮酸
25
⑨脱水
C C
O ⑩产能 O
O O
HCOH H2 C O
HCOH
H HC O P
H2 COH OH
2-磷酸甘油酸
P
P
P H 2C O
3-磷酸甘油酸
CH2
磷酸烯醇 环境科学与工程系 式丙酮酸
+ NAD
C CH3
O丙酮酸脱羧酶 HC
+ TPP
O 乙醇脱氢酶
乙醛
CH2OH CH3
乙醇
乙醇
CH3
环境科学与工程系
28
⑵乳酸发酵
COOH
丙 酮 酸
+ + NADH + H NAD
乳酸脱氢酶
COOH CHOH CH3
C CH3
O
乳酸
提问：发酵不产生能量，其生物意义何在呢？ 答案：消耗糖酵解脱下的 H，保持细胞内的pH稳定。
缓慢受控
缓慢受控
原子能→电能
糖化学键能→ATP化学能
通过ATP等高能化合物的转移作用， 以满足机体各种需能及反应的需要。
环境科学与工程系
16
9.2
9.2.1 糖酵解
糖的分解代谢
9.2.2 糖的有氧分解
9.2.3 乙醛酸循环-三羧酸循环支路
9.2.4 戊糖磷酸途径 9.2.5 葡糖醛酸代谢途径
1，3-二磷酸 甘油酸
提问：为什么中间分子都带磷酸基团？ 答案：1. 产生高能键、传递高能键； 2. 不能由生物膜渗漏出细胞。 3.起到信号基团的作用
产能效益统计
G为起始物 胞内多糖为起始物 2(⑦) + 2(⑩) - 1(①) - 1(③) = 2ATP 2(⑦) + 2(⑩) - 1(③) = 3ATP
G
①活化
CH2 O P O
P OCH2 O
②异构
CH2OH
③活化 6-磷酸果糖
P OCH2 O CH2O P
HO OH
1，6-二磷 酸果糖
HO OH
葡萄糖
HO
6-磷酸葡萄糖
P OCH2O CH2O P 5 HO 2 4 3
OH
O C
6
1
H2C O
④裂解
1
P
⑤异构
2
磷酸二羟丙酮 ⑥脱氢, Pi
H2COH
① ②
乳酸、乙醇等
不需氧
丙酮酸 厌氧 生物
缺氧情况
“醇、酸发酵”
“醇、酸发酵”
乳酸、乙醇等
“磷酸戊糖途径” 需氧
CO2 + H2O
③
环境科学与工程系
35
二、主要的有氧氧化途径
分为三个阶段：
胞液 G 丙酮酸 （同酵解） 第一阶段 线粒体 丙酮酸 第二阶段 乙酰CoA 三羧酸循环 氧化磷酸化 第三阶段
Δ G= +0.3kcal/mol (可逆 )
底物水平磷酸化:将底物中的高能磷酸 ⑧异构 ⑨脱水 基直接转移给 ADP生成ATP 的过程。
Δ G= +0.2kcal/mol Δ G=-0.8kcal/mol （可逆） ADP ATP 2 丙酮酸
Ⅱ 醛 氧 化 成 酸
产 能
2
⑧磷酸甘油酸变位酶 (可逆 ) H20 磷酸 烯醇式丙酮酸
纤维素酶、纤维二糖酶 纤维素 葡萄糖 微生物如细菌、真菌、 放线菌、原生动物等
环境科学与工程系
去哪儿？如何 处理？
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单糖的降解
C6H12O6 → 6CO2 + 6H2O + 686kcal/mol
环境科学与工程系
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提问：如此复杂步骤的生物意义？
核电站为什么如此复杂呢？ 有效地控制能量的产生，加以转化！