糖有氧氧化过程
简述葡萄糖有氧氧化的主要阶段
简述葡萄糖有氧氧化的主要阶段葡萄糖是生物体内重要的能量来源之一，其主要通过有氧氧化来释放能量。
葡萄糖有氧氧化是一个复杂的过程，可以分为三个主要阶段：糖酵解、柠檬酸循环和呼吸链。
首先是糖酵解阶段。
糖酵解是指葡萄糖分子在细胞质内分解为两个分子的丙酮酸。
这个过程是无氧的，也就是不需要氧气参与。
在糖酵解的过程中，葡萄糖分子经过多个酶的作用，被分解为两个分子的丙酮酸。
这个过程产生了少量的ATP（三磷酸腺苷），同时还生成了一种称为NADH（辅酶NADH）的能量载体。
NADH是一种高能量的分子，它将在后续的阶段继续参与能量的释放。
接下来是柠檬酸循环阶段。
柠檬酸循环是在线粒体内进行的，需要氧气参与。
首先，两个分子的丙酮酸被转化为乙酰辅酶A，然后进入柠檬酸循环。
在柠檬酸循环中，乙酰辅酶A与柠檬酸结合，产生一系列的中间产物，最终生成柠檬酸。
在这个过程中，通过一系列的化学反应，每一个葡萄糖分子产生了3个分子的NADH、1个分子的FADH2（辅酶FADH2）和1个分子的GTP（三磷酸鸟苷）。
这些高能量分子将在下一个阶段继续参与能量的释放。
最后是呼吸链阶段。
呼吸链是在线粒体内的内膜上进行的，同样需要氧气参与。
在呼吸链中，NADH和FADH2将释放出的电子经过一系列的传递过程，最终传递给氧气。
这个过程产生了大量的ATP。
具体来说，NADH和FADH2的电子在呼吸链中通过一系列的电子传递体（如细胞色素等）传递，最终与氧气结合形成水。
在这个过程中，通过氧化磷酸化作用，每一个NADH产生大约3个分子的ATP，每一个FADH2产生大约2个分子的ATP。
总体而言，每一个葡萄糖分子通过呼吸链可以产生约36个分子的ATP。
葡萄糖有氧氧化的主要阶段包括糖酵解、柠檬酸循环和呼吸链。
这个过程中，葡萄糖分子逐步被分解，产生了一系列的高能量分子（如NADH、FADH2和ATP），最终释放出大量的能量。
葡萄糖有氧氧化是维持生命活动所必需的过程，对于细胞能量供应至关重要。
第七章 糖代谢—有氧氧化和三羧酸循环
1、丙酮酸氧化脱羧成乙酰辅酶A
丙酮酸脱氢酶系 CH3COCOOH + HSCOA + NAD+ CH3CO～SCOA +CO2+ NADH+H+
2丙酮酸
2乙酰辅酶A
丙酮酸氧化脱羧形成乙酰辅酶A的反应在真核细胞的线粒体基质中
进行的，它是连接酵解和三羧酸循环的中心环节，丙酮酸脱氢酶
系是一个十分大的多酶体系，包括： 3 种酶：丙酮酸脱羧酶 E1；二氢硫辛酸乙酰转移酶 E2 ；二氢硫辛 酸脱氢酶 E3
H H
6-磷酸葡萄糖酸内酯
CH2OH C=O C O C C OH OH
P 6-磷酸葡萄糖酸
CH2O
NADPH+H+ ⑵
P 5-磷酸核酮糖
CH2O
5-磷酸核糖
NADP+
NADPH+H+
NADP+
NADPH+H+
G-6-P
5-磷酸核糖
CO2 催化第一步脱氢反应的6-磷酸葡萄糖脱氢 酶是此代谢途径的关键酶。
5-磷酸核酮糖(C5) ×3 5-磷酸木酮糖 5-磷酸核糖 C5 C5 7-磷酸景天糖 C7 5-磷酸木酮糖 C5 3-磷酸甘油醛 C3 6-磷酸果糖 C6
3-磷酸 甘油醛 C3
4-磷酸赤藓糖 C4 6-磷酸果糖 C6
转酮酶与转醛酶：
转酮酶就是催化含有一个酮基、 一个醇基的二碳基团转移的酶。其 接受体是醛，辅酶是TPP。
二、TCA的回补反应
3. 苹果酸酶 ：
（胞液）
（线粒体）
NADPH
NAD+
第四节
磷酸戊糖途径（磷酸己糖支路）
* 细胞定位：胞 液 * 反应过程可分为二个阶段 第一阶段：氧化反应 生成磷酸戊糖，NADPH+H+及CO2 第二阶段：非氧化反应 包括一系列基团转移。
糖的有氧氧化
胞 液
乙酰CoA
第三阶段：三羧酸循环和 氧化磷酸化 H2O [O] NADH+H+ FADH2
线 粒 体 CO2
TCA 循环
ATP
ADP
（一）葡萄糖循酵解途径分解为丙酮酸
（二）丙酮酸进入线粒体氧化脱羧生成乙酰CoA
总反应式:
NAD+ , HSCoA CO2 , NADH + H+
丙酮酸
丙酮酸脱氢酶复合体
磷酸戊糖途径
5-磷酸木酮糖 D-木酮糖 木糖醇 L-木酮糖
UDPG
UDPGA 1-磷酸葡糖醛酸
葡糖醛酸
L-古洛糖酸
• 对人类而言，糖醛酸途径的主要生理意义在于生成 活化的葡糖醛酸，即UDPGA。
• 葡糖醛酸是组成蛋白聚糖的糖胺聚糖，如透明质酸、
硫酸软骨素、肝素等的组成成分；
• 葡糖醛酸在生物转化过程中参与很多结合反应。
释放，相当一部分形成ATP，所以能量的利用
率也高。
简言之，即“供能”
三、糖有氧氧化的调节是基于能量的需求
① 酵解途径：己糖激酶 丙酮酸激酶 6-磷酸果糖激酶-1 ② 丙酮酸的氧化脱羧：丙酮酸脱氢酶复合体 ③ 三羧酸循环：柠檬酸合酶 α-酮戊二酸脱氢酶复合体 异柠檬酸脱氢酶 •此处主要叙述丙酮酸脱氢酶复合体的调节。
CO2
2.乙酰硫辛酰 胺的生成 NADH+H+ 5. NADH+H+ 的生成 NAD+ CoASH 3.乙酰CoA 的生成
4. 硫辛酰胺的生成
目录
（三）乙酰CoA进入三羧酸循环以及氧化磷酸 化生成ATP
• 三羧酸循环的第一步是乙酰 CoA 与草酰乙酸缩合
成6个碳原子的柠檬酸，然后柠檬酸经过一系列反 应重新生成草酰乙酸，完成一轮循环。
糖的有氧氧化
20 ～20 学年度第学期教师课时授课教案教研室主任签字：学科系系办主任签字：年月日年月日第六章糖代谢第二节糖的有氧氧化葡萄糖或糖原在有氧条件下彻底氧化成CO2 和H2O 并释放大量能量的过程称为糖的有氧氧化( aerobic oxidation)。
有氧氧化是糖分解代谢的主要方式。
一、有氧氧化的反应过程糖的有氧氧化可分为三个阶段：第一阶段为葡萄糖或糖原在胞质中，经糖酵解途径转变成丙酮酸；第二阶段是丙酮酸进入线粒体，氧化脱羧生成乙酰CoA；第三阶段是乙酰CoA 进入三羧酸循环，彻底氧化为CO2和H2O。
1. 糖酵解途径此阶段与糖酵解生成丙酸的反应过程基本相同。
所不同的是，在有氧条件下，3-磷酸甘油醛氧化产生的NADH+H +不再用于将丙酸还原成乳酸，而是进人线粒体，氧化生成H2O，并释放能量。
2. 丙酮酸氧化脱羧生成乙酰CoA 糖酵解途径生成的丙酮酸由胞质进入线粒体，在丙酮酸脱氢酶复合体的催化下，进行氧化脱羧反应，并与辅酶A 结合生成乙酰CoA。
此为不可逆反应。
丙酮酸脱氢酶复合体由三种酶蛋白和五种辅助因子组成(表6-1)该复合体的五种辅助因子均含有维生素，当这些维生素缺乏时可导致糖代谢障碍。
3. 乙酰CoA 进入三羧酸循环三羧酸循环( tricarboxylic acid cyel，e TCA 循环)亦称柠檬酸循环，是指由乙酰CoA 与草酰乙酸缩合成含有3 个羧基的柠橡酸开始，经过一系列的反应，重新生成草酰乙酸的循环过程。
由于三羧酸循环的学说是由Krebs 正式提出，故此环又称Krebs 循环。
反应过程如下：(1) 乙酰CoA 与草酰乙酸缩合成柠檬酸：在柠檬酸合酶催化下，1分子乙酰CoA与1分子草酰乙酸缩合成柠檬酸，释放出1分子轴酶A缩合反应所需能量来自乙酰CoA 的高能硫酯键，此为不可逆反应(2) 异柠檬酸的生成:在顺乌头酸的催化下，柠檬酸脱水生成顺乌头酸，后者再加水生成异柠檬酸(3) 异柠檬酸氧化脱羧生成α -酮戊二酸：在异柠檬酸脱氢酶催化下，异柠檬酸脱氢、脱羧生成α -酮戊二酸，脱下的氢由NAD +接受，生成NADH+H +，反应不可逆。
糖的有氧氧化
Ⅰ复习提问：⒈糖酵解的概念、反应部位、终产物及三个关键性酶分别是什么？⒉试说出糖酵解的两次底物水平磷酸化过程和一次脱氢反应过程。
Ⅱ新授第三节糖的有氧氧化一、糖有氧氧化的过程※概念：机体氧供充足时，葡萄糖或糖原彻底氧化成H2O和CO2，并释放出能量的过程。
有氧氧化是糖氧化的主要方式。
※部位：胞液及线粒体※过程：共分为三个阶段第一阶段：葡萄糖分解成丙酮酸，同糖酵解反应；第二阶段：丙酮酸进入线粒体，氧化脱羧生成乙酰CoA；第三阶段：三羧酸循环（一）葡萄糖分解成丙酮酸述：此过程同糖的无氧氧化反应，即糖原或葡萄糖在细胞液．．．中分解成丙酮酸。
（二）丙酮酸氧化脱羧生成乙酰CoA⒈部位：线粒体．．．⒉总反应式:NAD+ , HSCoA CO2 , NADH + H+丙酮酸乙酰CoA丙酮酸脱氢酶复合体⒊酶：丙酮酸脱氢酶系酶辅酶E1：丙酮酸脱氢酶硫胺素焦磷酸酯（TPP）E2：二氢硫辛酰胺转乙酰酶硫辛酸（)HSCoAE3：二氢硫辛酰胺脱氢酶FAD, NAD+HSCoANAD（三）乙酰CoA进入三羧酸循环(TAC)※三羧酸循环亦称柠檬酸循环或Krebs循环※乙酰CoA的乙酰基（CH3CO－）经三羧酸循环与呼吸链被彻底分解成H2O和CO2的过程。
※反应部位：线粒体※三羧酸循环的全过程归纳如课本P44图4-5⒈柠檬酸的形成：⑴反应式：O=C-COOH CH3 CH2COOH CH2 + C=O HO-C-COO-COOH SCoA CH2COOH草酰乙酸乙酰辅酶A 柠檬酸⑵反应为单向不可逆反应，由柠檬酸合酶催化。
⒉异柠檬酸的形成⑴反应式：COO- COO- COO-CH2CH H-C-OH- OOC-C-OH - OOC-C - OOC-C-H CH2CH2CH2COO- COO- COO-柠檬酸酶-顺乌头酸异柠檬酸⑵柠檬酸与异柠檬酸互变，由顺乌头酸酶催化。
⒊α-酮戊二酸的生成⑴反应式：COO- COO- H-C-OH C=O -OOC-C-H 异柠檬酸脱氢酶CH2 CH2CH2COO- COO- 异柠檬酸α-酮戊二酸⑵第一次氧化脱羧，反应由异柠檬酸脱氢酶催化⒋琥珀酰CoA的生成⑴反应式：COO- O=C～SCoAC=O CH2CH2 CH2CH2COO-COO-α-酮戊二酸琥珀酰CoA（高能化合物）⑵第二次氧化脱羧，反应由α-酮戊二酸脱氢酶复合体催化⑶反应不可逆，琥珀酰CoA含有一个高能硫酯键⒌琥珀酸和GTP的生成O=C～SCoA COO-CH2CH2CH2CH2COO- COO- 琥珀酰-CoA 琥珀酸⑵三羧酸循环中唯一的底物水平磷酸化反应，产生GTP⑶琥珀酰CoA高能硫酯键的水解与GDP磷酸化偶联，生成GTP和琥珀酸⑷反应由琥珀酰CoA合成酶催化⒍琥珀酸脱氢生成延胡索酸⑴反应式：CH2-COO- HC-COO-CH2-COO- -OOC-C-H 琥珀酸延胡索酸⑵反应由琥珀酸脱氢酶催化，辅酶是FAD。
糖的有氧氧化
糖的有氧氧化一、概念：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。
它是糖分解的只要形式，也是机体大多数组织细胞获取能量的主要方式。
二、有氧氧化的反应过程（一）、第一阶段：葡萄糖经过糖酵解途径转变为丙酮酸此反应即为糖酵解途径，终产物是丙酮酸。
经过第一阶段，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NADPH+H +。
无二氧化碳产生。
（二）、第二阶段：丙酮酸氧化脱羧转变为乙酰2+经过第二阶段，一份子葡萄糖可生成2分子,2分子CO 2和两分子（NADH+H +） （三）、第三阶段：三羧酸循环（TCA ）概念：乙酰CoA 和缩合生成含三个羧酸的柠檬酸，反复的进行脱氢脱羧，又生成草酰乙酸，再重复循环的反应过程，又称柠檬酸循环、Krebs 循环。
过程：1、乙酰CoA 与草酰乙酸缩合生成柠檬酸。
2、柠檬酸异构化为异柠檬酸3、第一次氧化脱羧异柠檬酸脱氢酶4、第二次氧化脱羧5、底物水平磷酸化反应（唯一一次）6、琥珀酸脱氢生成延胡索酸（第三次脱氢）7、延胡索酸加水生成苹果酸8、苹果酸脱氢生成草酰乙酸（第四次脱氢）NAD+ NADH+H +总反应式：CH 3CO+3NAD ++FAD+GDP+Pi+3H 2O2CO 2+3NADH+3H ++FADH 2+HSCoA+GTP口诀：“1,2,3,4”：1次底物水平磷酸化2次脱羧3个关键酶4次脱氢生理意义：三大营养物质的最终代谢通路和相互转变的枢纽，同时也为其他物质代谢提供小分子前提。
特点：1、循环反应在线粒体中进行，为不可逆反应。
2、每一次循环，氧化分解掉1分子乙酰基，可生成10分子ATP 。
3、循环的中间产物既不能通过次循环反应生成也不能被次循环反应所消耗。
4、三羧酸循环产生的CO 2的碳来自于草先乙酸而不是乙酰CoA 。
5、草酰乙酸的量直接影响循环的速度，因此不断补充草酰乙酸是使三羧酸循环得以顺利进行的关键。
（四）、第四阶段：氧化磷酸化即前面三阶段产生的还原型NADH 、FADH 2通过呼吸链进行氧化生成H 2O ，同时释放的能量用于使ADP 磷酸化生成ATP 。
人体细胞消耗葡萄糖的过程
人体细胞消耗葡萄糖的过程
糖代谢有三大代谢途径，分别是无氧氧化、有氧氧化、磷酸戊糖途径。
若患者的糖代谢出现异常，出现不良反应，应尽快就诊于内分泌科。
1、无氧氧化：如果机体长时间处于缺氧情况，例如剧烈运动时，葡萄糖或糖原在细胞质中被分解为丙酮酸，在乳酸脱氢酶的催化下还原为乳酸，并同时产生能量，称之为糖的无氧酵解；
2、有氧氧化：在供氧充足时，葡萄糖进行有氧氧化，葡萄糖在细胞质中酵解生成丙酮酸，转入线粒体后彻底氧化成二氧化碳和水，并释放大量能量。
葡萄糖生成后在有氧条件下，有氧运动加强，呼吸加快，体内的糖通过呼吸道往外呼出，表现为有氧氧化；
3、磷酸戊糖途径：也是一种葡萄糖的分解代谢途径，其主要特点是葡萄糖直接脱氢和脱羧，生成磷酸戊糖，继续转变成6-磷酸果糖的过程。
磷酸戊糖途径存在于身体中的各种组织细胞中，能够使机体正常代谢，在体内糖代谢受到抑制的时候仍能运行，这条途径存在于肝脏、脂肪组织、甲状腺、肾上腺皮质、性腺、红细胞等组织中。
生活中养成良好的生活习惯，适量吃一些带有糖分的食物，避免出现血糖高或低血糖的情况，还要适量运动，有利于避免体内糖代谢紊乱。
有氧糖代谢
丙 酮 酸
草 丙酮酸羧化酶 烯醇丙酮酸磷酸羧化酶 酰 乙 CO2 ATP ADP+Pi 酸 GTP GDP CO2
磷酸 烯醇 式丙 酮酸
提问：这里CO2的作用是什么？ 能量载体
合成的草酰乙酸新－COOH中储存了ATP水解的键能， 脱碳时损失的键能相对较少，总体自由能上升。
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 ③磷酸果糖激酶 ADP 1．6—二磷酸果糖 ④醛缩酶 3-磷酸甘油醛
第二个碳以 CO2形式失去 第三个 碳以CO2 形式失 去
重新加入到 草酰乙酸库
五碳二羧酸 四碳二羧酸
三种羧酸！
草酰乙酸打循环！
CH3CO~SCoA
acetyl CoA HSCoA
CO COO CH2 COO H2O
CH2 COO HO C COO
H2O
CH2 COO C COO COO H2O
4. –酮戊二酸脱氢酶复合体
• 与丙酮酸脱氢酶复合体相似。
总体说，
• 氧化磷酸化促进TAC。
• ATP/ADP↑，抑制TAC，氧化磷酸化↓；
• ATP/ADP↓，促进TAC，氧化磷酸化↑。
丙氨酸 苏氨酸 甘氨酸
Ⅳ.生物意义
乙酰CoA
三羧酸循环—焚烧炉
CoASH
精氨酸 组氨酸 谷氨酰胺
丝氨酸 脯氨酸 • ㈠三羧酸循环是各种好氧生物体内最主要的产能 半胱氨酸 柠檬酸 NADH+H+ NAD HO CH
+
citrate synthase
aconitase
CH2 COO CH
malate dehydrogenase
COO
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糖有氧氧化过程
１、过程
1)、经糖酵解过程生成丙酮酸
2)、丙酮酸丙酮酸脱氢酶复合体乙酰辅酶A
NAD+ NADH＋H+
限速酶的辅酶有：TPP﹑FAD﹑NAD+﹑CoA及硫辛酸
3)、三羧酸循环
草酰乙酸＋乙酰辅酶A 柠檬酸合成酶柠檬酸 异柠檬酸异柠檬酸脱氢酶
NAD+ NADH＋H+
α-酮戊二酸α-酮戊二酸脱氢酶复合体琥珀酸酰CoA琥珀酸
NAD+ NADH＋H+
GDP GTP
延胡索酸 苹果酸 草酰乙酸
FAD FADH2 NAD+ NADH＋H+
三羧酸循环中限速酶α-酮戊二酸脱氢酶复合体的辅酶与丙酮酸脱氢酶复合体的辅酶同。
三羧酸循环中有一个底物水平磷酸化，即琥珀酰COA转变成琥珀酸，生成GTP；加上糖酵解过程中的两个，本书中共三个底物水平磷酸化。