生物化学第七章糖类代谢糖的有氧氧化
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生物化学第七章糖类代谢糖的有氧氧化
H2C COOH
柠檬酸
CH2 COOH
HOOC CH
三羧酸循环总图 HC COOH HO-C COOH
异柠檬酸
HC
延胡索酸
COOHH
2H
2021/3/17
CH2 COOH
H2C COOH 琥珀酸
GTP
琥珀酰CoA
生物化学第C七H章2糖C类代O谢O糖H的有氧 H2C C氧O化～SCoA2H
CH2 COOH H2C O=C COOH
2021/3/17
生物化学第七章糖类代谢糖的有氧
20
氧化
⑹ 琥珀酸氧化脱氢生成延胡索酸
FAD H CH COOH
FADH2 HOOCCH
H CH COOH 琥珀酸脱氢酶
琥珀酸 (succinate)
HC COOH
延胡索酸 (fumarate)
2021/3/17
生物化学第七章糖类代谢糖的有氧
21
氧化
α-酮戊二酸
CO2
CO2 2H
24
三、有氧氧化的反应过程及能量计算
G（Gn）
• 糖的有氧氧化代谢 途径可分为：葡萄糖 酵解、丙酮酸氧化脱
胞液 丙酮酸
乙酰CoA 线粒体
羧和三羧酸循环三个
[O]
H2阶O 段。
ATP ADP
NADH+H+ FADH2
TAC循环
2021/3/17
生物化学第七章糖类代谢糖的有氧 氧化
2021/3/17
生物化学第七章糖类代谢糖的有氧
19
氧化
⑸ 琥珀酰CoA转变为琥珀酸
H 2C COOH
CH2
O C SCoA 琥珀酰CoA (succinyl CoA)
柠檬酸
CH2 COOH
HOOC CH
三羧酸循环总图 HC COOH HO-C COOH
异柠檬酸
HC
延胡索酸
COOHH
2H
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CH2 COOH
H2C COOH 琥珀酸
GTP
琥珀酰CoA
生物化学第C七H章2糖C类代O谢O糖H的有氧 H2C C氧O化～SCoA2H
CH2 COOH H2C O=C COOH
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生物化学第七章糖类代谢糖的有氧
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氧化
⑹ 琥珀酸氧化脱氢生成延胡索酸
FAD H CH COOH
FADH2 HOOCCH
H CH COOH 琥珀酸脱氢酶
琥珀酸 (succinate)
HC COOH
延胡索酸 (fumarate)
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生物化学第七章糖类代谢糖的有氧
21
氧化
α-酮戊二酸
CO2
CO2 2H
24
三、有氧氧化的反应过程及能量计算
G（Gn）
• 糖的有氧氧化代谢 途径可分为：葡萄糖 酵解、丙酮酸氧化脱
胞液 丙酮酸
乙酰CoA 线粒体
羧和三羧酸循环三个
[O]
H2阶O 段。
ATP ADP
NADH+H+ FADH2
TAC循环
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生物化学第七章糖类代谢糖的有氧 氧化
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生物化学第七章糖类代谢糖的有氧
19
氧化
⑸ 琥珀酰CoA转变为琥珀酸
H 2C COOH
CH2
O C SCoA 琥珀酰CoA (succinyl CoA)
生物化学 第七章 糖类与糖类代谢
β －淀粉酶
两种淀粉酶性质的比较
α-淀粉酶 不耐酸，pH3时失活 耐高温，70C时15分 钟仍保持活性 广泛分布于动植物和 微生物中。 -淀粉酶 耐酸，pH3时仍保持活性 不耐高温，70C15分钟 失活 主要存在植物体中
3、R-酶(脱支酶）
水解α-1，6糖苷键，将α及β-淀粉酶作用于 支链淀粉最后留下的极限糊精的分支点或支链淀粉 分子外围分支点水解，产生短的只含α-1，4糖苷 键的糊精，使之可进一步被淀粉酶降解。
ATP CH2 OH H O H OH H OH OH H OH 葡萄糖
CH2 O H OH
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 96％
H2O3PO
CH2 O H OH
CH2OPO3H2 OH OH H 醛缩酶
CH2OH 磷酸二羟丙酮
第二节
双糖和多糖的酶促降解
一、双糖的酶促降解
二、多糖的酶促降解
一、双糖的酶促降解
蔗糖+H2O 蔗糖+UDP
蔗糖酶
蔗糖合酶
葡萄糖+果糖 果糖+UDPG
2 葡萄糖
麦芽糖+H2O
-乳糖 +H2O
麦芽糖酶
β-半乳糖苷酶
葡萄糖+半乳糖
二、多糖的酶促降解
淀粉的酶促降解 糖原的酶促降解
（一）、淀粉的酶促降解
1、磷酸化酶
催化淀粉非还原末端的葡萄糖残基转移给P，生成G-1-P, 同时产生一个新的非还原末端，重复上述过程。 直链淀粉
支链淀粉
G-1-P
G-1-P + 磷酸化酶极限糊精
生物化学习题-第七章：糖代谢
第七章糖代谢一、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2分子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，异柠檬酸经过连续两次脱羧和脱氢生成琥珀酰CoA；琥珀酰CoA发生底物水平磷酸化产生1分子GTP和琥珀酸；琥珀酸脱氢，加水及再脱氢作用依次变成延胡索酸、苹果酸和循环开始的草酰乙酸。
三羧酸循环每进行一次释放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，磷酸葡萄糖进入磷酸戊糖代谢途径，经过氧化阶段和非氧化阶段的一系列酶促反应，被氧化分解成CO2，同时产生NADPH + H+。
其主要过程是G-6-P脱氢生成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。
生物化学--糖代谢
2-磷酸甘油酸
COO-
C
O～ P
H2 O
CH2
烯醇化酶
磷酸烯醇式丙酮酸
（10）磷酸烯醇式丙酮酸旳磷酸转移
COO-
ADP ATP
C
O～ P
CH2
丙酮酸激酶
磷酸烯醇式丙酮酸
COO-
CO
CH
3
丙酮酸
2. 丙酮酸转变为乳酸
COOH NADH+H + NAD +
CO
CH
3
乳酸脱氢酶
丙酮酸
COOH
CHOH
CH
H2O
延胡索酸酶
COO-
HOCH
CH2 COO-
延胡索酸
苹果酸
反应8：苹果酸氧化生成草酰乙酸
乙酰-CoA H2O
草酰乙酸
苹果酸脱氢酶 （氧化）
苹果酸
NADH
柠檬酸合成酶 （缩合）
柠檬酸
顺乌头酸酶（脱水）
H2O
顺乌头酸
H2O
顺乌头酸酶
（水化）
异柠檬酸
H2O
延胡索酸酶
（加水）
延胡索酸
FADH2
NADH
非糖物质
血糖 肝、肌肉 合成糖原
（3.89～6.11mmol/L） 转变为
[血糖]> 8.9mmol/L
非糖物质
转变成其他 糖及衍生物
尿糖
血糖水平旳调整
正常情况，来路去路，维持动态平衡 1．肝脏调整 [血糖]正常水平，肝糖元Glc，[Glc]
糖异生作用加强 [血糖]正常水平，Glc肝糖元，[Glc]
糖异生作用减弱 2．肾脏调整
肾 糖 阈 ： 肾 脏 所 能 保 持 旳 最 高 [Glc] 在 160180mg/dl，
COO-
C
O～ P
H2 O
CH2
烯醇化酶
磷酸烯醇式丙酮酸
（10）磷酸烯醇式丙酮酸旳磷酸转移
COO-
ADP ATP
C
O～ P
CH2
丙酮酸激酶
磷酸烯醇式丙酮酸
COO-
CO
CH
3
丙酮酸
2. 丙酮酸转变为乳酸
COOH NADH+H + NAD +
CO
CH
3
乳酸脱氢酶
丙酮酸
COOH
CHOH
CH
H2O
延胡索酸酶
COO-
HOCH
CH2 COO-
延胡索酸
苹果酸
反应8：苹果酸氧化生成草酰乙酸
乙酰-CoA H2O
草酰乙酸
苹果酸脱氢酶 （氧化）
苹果酸
NADH
柠檬酸合成酶 （缩合）
柠檬酸
顺乌头酸酶（脱水）
H2O
顺乌头酸
H2O
顺乌头酸酶
（水化）
异柠檬酸
H2O
延胡索酸酶
（加水）
延胡索酸
FADH2
NADH
非糖物质
血糖 肝、肌肉 合成糖原
（3.89～6.11mmol/L） 转变为
[血糖]> 8.9mmol/L
非糖物质
转变成其他 糖及衍生物
尿糖
血糖水平旳调整
正常情况，来路去路，维持动态平衡 1．肝脏调整 [血糖]正常水平，肝糖元Glc，[Glc]
糖异生作用加强 [血糖]正常水平，Glc肝糖元，[Glc]
糖异生作用减弱 2．肾脏调整
肾 糖 阈 ： 肾 脏 所 能 保 持 旳 最 高 [Glc] 在 160180mg/dl，
第七章 糖代谢
甘油醛-3-磷酸脱氢酶的作用机理： 甘油醛-3-磷酸脱氢酶由4个相同亚基组成，每个亚 基牢固地结合一个分子的NAD+，并能独立参与催化作 用。亚基中第149位的半胱氨酸残基的-SH是活性基团， NAD+的吡啶环与活性-SH基很近，共同组成酶的活性 部位。
甘油酸-1,3-二磷酸将磷酰基转给ADP形成了磷酸甘油酸和 ATP，催化这个反应的酶是磷酸甘油酸激酶 。
第七章 糖代谢
生物化学
教 学 内 容
多糖和低聚糖的酶促降解 糖的分解代谢 糖的合成代谢
糖类的重要的生物学功能
供给能量：糖的主要功能是供给能量，人体所需
能量的70%以上是由糖氧化分解供应的。1克葡萄糖在 体内完全氧化分解，可释放能量16.7千焦。 供给碳源：糖分解过程中形成的中间产物可以提 供合成脂类和蛋白质等物质所需要的碳架。 构成组织细胞的重要组成成分：如核糖和脱氧 核糖是细胞中核酸的成分；糖与脂类形成的糖脂是组 成神经组织与细胞膜的重要成分；糖与蛋白质结合的 糖蛋白，具有多种复杂的功能。
第一节 多糖和低聚糖的酶促降解
教 学 内 容
淀粉的酶促降解 糖原的降解 纤维素的酶促降解 双糖的酶水解
一、淀粉的酶促降解
淀粉的种类：有直链淀粉和支链淀粉两类。
淀粉的水解:
α-淀粉酶：又称α-1,4-葡萄糖水解酶。其作用方式是从淀 粉分子的内部，随机水解分子内的α-1,4-糖苷键，若底物 是直链淀粉，生成葡萄糖、麦芽糖、麦芽三糖等混合物。 如果底物是支链淀粉，则水解产物中有葡萄糖、麦芽糖和 α-糊精等混合物。 β-淀粉酶：又称β-1,4-麦芽糖苷酶。此酶具有外切酶的特 性，能专一地从直链淀粉或支链淀粉外层的非还原性末端， 依次切下两个葡萄糖单位(即麦芽糖)。 α-1,6糖苷酶：支链淀粉分子中的α-1.6糖苷键需要由α-1,6 糖苷酶作用，如植物中的R酶和动物小肠中的α-糊精酶， 其作用方式是从支链淀粉的外部开始，将α-1,6糖苷键水解 掉，其产物是由α-1,4糖苷键组成的直链片段。 麦芽糖酶：麦芽糖酶可催化麦芽糖水解成葡萄糖。
糖的有氧氧化(教学课件)
６-磷酸葡糖
磷酸戊糖途径
1-磷酸葡糖
5-磷酸木酮糖
UDPG
D-木酮糖
UDPGA
木糖醇
1-磷酸葡糖醛酸
L-木酮糖
葡糖醛酸
L-古洛糖酸
专业 课件
33
• 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；
第三节
糖的有氧氧化
Aerobic Oxidation of Carbohydrate
专业 课件
1
* 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(aerobic oxidation)。
* 部位：胞液及线粒体
专业 课件
2
一、糖的有氧氧化反应分为3个阶段
第一阶段：酵解途径
第二阶段：丙酮酸的氧化脱羧
25
• 第二阶段反应的意义就在于通过一系列基团转移 反应，将核糖转变成6-磷酸果糖和3-磷酸甘油醛 而进入酵解途径。因此磷酸戊糖途径也称磷酸戊 糖旁路（pentose phosphate shunt）。
专业 课件
26
磷 酸
6-磷酸葡糖(C6)×3
3NADP+ 3NADP+3H+
6-磷酸葡糖脱氢酶
磷酸葡糖变位酶
这步反应中磷酸基团转移的意义在于：
专业 课件
10
葡萄糖有氧氧化生成的ATP
反应
第 一 阶 段
葡萄糖 → 6- 磷酸葡糖 6-磷酸果糖 → 1,6-双磷酸果糖 2×3-磷酸甘油醛→ 2× 1,3-二磷酸甘油酸 2×1,3-二磷酸甘油酸→ 2×3-磷酸甘油酸
糖的氧化分解 PPT课件
苹果 酸
苹果酸脱氢酶
O CCOOH + NADH + H + CH2COOH
草酰 乙酸
葡萄 糖
EMP
丙酮 酸
NAD + NADH+H +
乙酰辅 酶CAO2
生物化学糖代 谢
NADH+H + NAD +
草酰 乙酸
苹果酸
H2O
柠檬酸 顺乌头 酸
H2O
延胡索酸
FADH2
FAD
琥珀酸
GTP+CoASH GDP+Pi
磷酸丙糖异构酶
磷酸丙糖异构酶
CCHOH OH
磷 C酸H二2磷OCC羟酸HH二丙2OO羟酮H丙 酮
33CC磷CHH磷H2酸OO2P酸甘OHO油P甘3HO醛2油3H醛2
这是糖的实质性降解的过程,由六碳糖转化为三 碳糖。
生物化学糖代 谢
（6）3-磷酸甘油醛脱氢氧化生成1,3-二磷酸甘油酸
这是糖酵解过程中唯一的氧化反应，此反应脱下的氢在无氧的 情况下可用于丙酮酸的加氢还原（发酵）。
❖ 糖的无氧氧化是糖氧化的必经途径。在有氧的情 况下，丙酮酸可进一步氧化成二氧化碳和水。
❖ 提供少量还原态氢。1mol葡萄糖经酵解过程产生 的2mol氢可用于其他物质的合成。
生物化学糖代 谢
第二节 糖的有氧分解代谢
本节要点
掌握糖有氧氧化的过程、部 位、关键酶和意义
* 概念
糖的有氧氧化(aerobic oxidation)指在 有氧条件下，葡萄糖彻底氧化成H2O和CO2， 并释放出能量的过程。是机体主要供能方 式。
❖ 若由淀粉或糖原的1mol葡萄糖单位生成 1mol1,6－二磷酸果糖，消耗1molATP。
苹果酸脱氢酶
O CCOOH + NADH + H + CH2COOH
草酰 乙酸
葡萄 糖
EMP
丙酮 酸
NAD + NADH+H +
乙酰辅 酶CAO2
生物化学糖代 谢
NADH+H + NAD +
草酰 乙酸
苹果酸
H2O
柠檬酸 顺乌头 酸
H2O
延胡索酸
FADH2
FAD
琥珀酸
GTP+CoASH GDP+Pi
磷酸丙糖异构酶
磷酸丙糖异构酶
CCHOH OH
磷 C酸H二2磷OCC羟酸HH二丙2OO羟酮H丙 酮
33CC磷CHH磷H2酸OO2P酸甘OHO油P甘3HO醛2油3H醛2
这是糖的实质性降解的过程,由六碳糖转化为三 碳糖。
生物化学糖代 谢
（6）3-磷酸甘油醛脱氢氧化生成1,3-二磷酸甘油酸
这是糖酵解过程中唯一的氧化反应，此反应脱下的氢在无氧的 情况下可用于丙酮酸的加氢还原（发酵）。
❖ 糖的无氧氧化是糖氧化的必经途径。在有氧的情 况下，丙酮酸可进一步氧化成二氧化碳和水。
❖ 提供少量还原态氢。1mol葡萄糖经酵解过程产生 的2mol氢可用于其他物质的合成。
生物化学糖代 谢
第二节 糖的有氧分解代谢
本节要点
掌握糖有氧氧化的过程、部 位、关键酶和意义
* 概念
糖的有氧氧化(aerobic oxidation)指在 有氧条件下，葡萄糖彻底氧化成H2O和CO2， 并释放出能量的过程。是机体主要供能方 式。
❖ 若由淀粉或糖原的1mol葡萄糖单位生成 1mol1,6－二磷酸果糖，消耗1molATP。
生物化学第七章 糖代谢--第四节 三羧酸循环
乙酰CoA 线粒体
第四阶段：氧化磷酸化
[O] H2O
TCA循环
NADH+H+
CO2
ATP ADP FADH2
柠檬酸循环是在细胞的线粒体中进行
的，丙酮酸通过柠檬酸循环进行脱羧 和脱氢反应；羧基形成CO2，氢原子则 随着载体（NAD+、FAD）进入电子传 递链经过氧化磷酸化作用，形成水分 子并将释放出的能量合成ATP。
Hale Waihona Puke 一、丙酮酸进入柠檬循环的准备阶 段——形成乙酰- Co A
从丙酮酸转变为乙酰- Co A可概括为4 步反应，催化这些反应的酶是包括丙 酮酸脱氢酶在内的多酶复合体，由3种 酶和5种辅酶组成的球形复合体，统称 为丙酮酸脱氢酶复合体或丙酮酸脱氢 酶系。
参与反应的3种酶也就是上述的丙酮酸脱氢
酶复合体中的三种酶，分别称为：丙酮酸 脱氢酶组分（Pyruvate dehydrogenase component）、二氢硫辛酰转乙酰基酶 （dihydrolipoyl transacetylase）、二氢 硫辛酸脱氢酶（dihydrolipoyl dehydrogenase），这三种酶在结构上形 成一个有秩序的整体。
二、柠檬酸循环概貌 三、柠檬酸循环的反应机制
四、柠檬酸循环的化学总结算
TCA循环的特点: 1. 2次脱羧 2. 4次氧化脱H(3次NAD＋ ，1次 FAD作为受体) 3. 产生GTP 4. 消耗2mol H2O
在TCA循环中除生成一个GTP， 通过GTP 生成ATP外，3个NADH及一个FADH2被电 子传递链氧化也可生成ATP， 在线粒体中 每个NADH生成2.5个ATP， 而每个FADH2 生成1.5个ATP， 故可生成（2.5×3）+ （1.5× 1） +1=10个ATP 。若从丙酮酸脱 氢开始，加上产生的一个NADH 就产生 10+2.5=12.5个ATP。 如果从葡萄糖开始反 应经糖酵解、TCA 和氧化磷酸化三个阶段 共产生2× 12.5 +7= 32个ATP
生物化学习题及答案-糖代谢
生物化学习题及答案-糖代谢糖代谢（一）名词解释：1．糖异生 (glycogenolysis)2．Q酶 (Q-enzyme)3．乳酸循环 (lactate cycle)4．发酵 (fermentation)5．变构调节 (allosteric regulation)6．糖酵解途径 (glycolytic pathway)7．糖的有氧氧化 (aerobic oxidation)8．肝糖原分解 (glycogenolysis)9．磷酸戊糖途径 (pentose phosphate pathway)10．D-酶（D-enzyme）11．糖核苷酸（sugar-nucleotide）（二）英文缩写符号：1．UDPG（uridine diphosphate-glucose）2．ADPG（adenosine diphosphate-glucose）3．F-D-P（fructose-1,6-bisphosphate）4．F-1-P（fructose-1-phosphate）5．G-1-P（glucose-1-phosphate）6．PEP（phosphoenolpyruvate）（三）填空题1．α淀粉酶和β–淀粉酶只能水解淀粉的_________键，所以不能够使支链淀粉完全水解。
2．1分子葡萄糖转化为2分子乳酸净生成______________分子ATP3．糖酵解过程中有3个不可逆的酶促反应，这些酶是__________、 ____________ 和_____________。
4．糖酵解抑制剂碘乙酸主要作用于___________酶。
5．调节三羧酸循环最主要的酶是____________、__________ _、______________。
6．2分子乳酸异升为葡萄糖要消耗_________ATP。
7．丙酮酸还原为乳酸，反应中的NADH来自于________的氧化。
8．延胡索酸在________________酶作用下，可生成苹果酸，该酶属于EC分类中的_________酶类。
生物化学-糖代谢PPT课件
6-磷酸果糖激酶-1
特点：不可逆反应。需ATP提供磷酸基和能量 磷酸果糖激酶-1 是糖酵解最重要的限速酶之一
(4) 1，6-二磷酸果糖裂解成2个磷酸丙糖
(5) 3-磷酸甘油醛氧化为1，3-二磷酸酸甘 油酸
3-磷酸甘油醛脱氢酶催化，该途径唯一的氧 化步骤
(6)1，3-二磷酸甘油酸转变成3-磷酸甘油酸
5-磷酸核酮糖
NADP+
NADPH + H+ +CO2
2. 5-磷酸核酮糖的基团转移反应过程：
在此阶段，经由5-磷酸核酮糖的异构可生成 5-磷酸核糖 5-磷酸核酮糖经一系列基团转移及差向异构 反应生成3-磷酸甘油醛和6-磷酸果糖。 基团转移阶段的所有反应均为可逆反应。
5-磷酸核酮糖(C5) ×3
三羧酸循环的特点
②循环反应在线粒体(mitochondrion)中进行，是 单向反应体系，为不可逆反应。 ③三羧酸循环中有两次脱羧反应，生成两分子CO2; 有四次脱氢反应，生成三分子NADH和一分子FADH2。 有一次底物水平磷酸化，生成一分子GTP。
⑤三羧酸循环是机体主要的产能方式，每完成一次 循环，氧化分解掉一分子乙酰基，可生成10分子 ATP。
糖代谢
Metabolism of Carbohydrates
第一节 概 述
Section 1 Introduction
生物化学
➢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及其衍生物。如葡 萄糖、蔗糖、淀粉、糖原、糖复合物等。
食物中的糖主要是淀粉，经消化为葡萄 糖吸收入血后进行代谢，故糖代谢主要指葡 萄糖代谢。
5.红细胞中的糖酵解存在2，3-二磷酸甘
油酸支路
特点：不可逆反应。需ATP提供磷酸基和能量 磷酸果糖激酶-1 是糖酵解最重要的限速酶之一
(4) 1，6-二磷酸果糖裂解成2个磷酸丙糖
(5) 3-磷酸甘油醛氧化为1，3-二磷酸酸甘 油酸
3-磷酸甘油醛脱氢酶催化，该途径唯一的氧 化步骤
(6)1，3-二磷酸甘油酸转变成3-磷酸甘油酸
5-磷酸核酮糖
NADP+
NADPH + H+ +CO2
2. 5-磷酸核酮糖的基团转移反应过程：
在此阶段，经由5-磷酸核酮糖的异构可生成 5-磷酸核糖 5-磷酸核酮糖经一系列基团转移及差向异构 反应生成3-磷酸甘油醛和6-磷酸果糖。 基团转移阶段的所有反应均为可逆反应。
5-磷酸核酮糖(C5) ×3
三羧酸循环的特点
②循环反应在线粒体(mitochondrion)中进行，是 单向反应体系，为不可逆反应。 ③三羧酸循环中有两次脱羧反应，生成两分子CO2; 有四次脱氢反应，生成三分子NADH和一分子FADH2。 有一次底物水平磷酸化，生成一分子GTP。
⑤三羧酸循环是机体主要的产能方式，每完成一次 循环，氧化分解掉一分子乙酰基，可生成10分子 ATP。
糖代谢
Metabolism of Carbohydrates
第一节 概 述
Section 1 Introduction
生物化学
➢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及其衍生物。如葡 萄糖、蔗糖、淀粉、糖原、糖复合物等。
食物中的糖主要是淀粉，经消化为葡萄 糖吸收入血后进行代谢，故糖代谢主要指葡 萄糖代谢。
5.红细胞中的糖酵解存在2，3-二磷酸甘
油酸支路
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葡萄糖→→……→→丙酮酸→乳酸（无氧氧化)
糖酵解
丙酮酸
CO2+H2O+ATP
线粒体 (糖的有氧氧化）
胞浆
细胞
2021/3/17
生物化学第七章糖类代谢糖的有氧
3
氧化
糖的有氧氧化 (aerobic oxidation)
概念
过程 意义 有氧氧化的调节
返2回021/3/17
生物化学第七章糖类代谢糖的有氧
2021/3/17
生物化学第七章糖类代谢糖的有氧
19
氧化
⑸ 琥珀酰CoA转变为琥珀酸
H 2C COOH
CH2
O C SCoA 琥珀酰CoA (succinyl CoA)
琥珀酰CoA合成酶/硫激酶 HSCoA H2C COOH
GDP+Pi ADP
GTP ATP
H2C COOH
H 2C COOH H C COOH
H C HCOOH
柠檬酸
(citrate)
H C COOH
顺乌头酸
乌头酸酶
HO C HCOOH
异柠檬酸
(isocitrate)
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生物化学第七章糖类代谢糖的有氧
15
氧化
⑶ 异柠檬酸氧化脱羧生成α-酮戊二酸
H 2 C COOH H C COOH
HO C COOH H
环)又称柠檬酸循环(citric acid cycle) 或Krebs
循环(Krebs cycle)。
乙酰辅酶A与草酰乙酸缩合成六碳三
羧酸即柠檬酸，经过一系列代谢反应，
乙酰基被彻底氧化，草酰乙酸得以再生
的过程称为三羧酸循环。
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生物化学第七章糖类代谢糖的有氧
11
氧化
1.反应过程 2.回补反应 3.反应特点
糖的有氧氧化
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生物化学第七章糖类代谢糖的有氧
1
氧化
丙酮酸的有氧氧化及葡萄糖的有氧分解
（EMP） COOH 丙酮酸脱氢酶系
葡萄糖
C==O
O CH3-C-SCoA
CH3 CoASH
乙酰CoA
CO2
丙酮酸
NAD+ NADH+H+
乳酸（无氧氧化)
三羧酸 循环
葡萄糖的有氧分解
糖的有氧氧化与无氧氧化
生物化学第七章糖类代谢糖的有氧
6
氧化
（一）丙酮酸的生成（胞浆）
葡萄糖 + 2NAD+ + 2ADP +2Pi 2（丙酮酸+ ATP + NADH+ H+ ）
线粒体内膜上特异载体
2丙酮酸
进入线粒体进一步氧化
2(NADH+ H+ )
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穿梭系统 氧化呼吸链
生物化学第七章糖类代谢糖的有氧 氧化
2H2O + 3/5 ATP
7
（二）丙酮酸氧化脱羧生成乙酰辅酶A:
COOH
NAD+
NADH+H+CO+ CoA-SH
CO～SCoA + C O2
CH3
丙酮酸 CH3
丙酮酸 辅酶A 脱氢酶系 乙酰CoA
丙酮酸+辅酶A+NAD+
乙酰COA+CO2+NADH+H+
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生物化学第七章糖类代谢糖的有氧
H+
NAD+
H 2C COOH
H C COOH
H 2C COOH CH2
O C COOH
异柠檬酸
O C COOH
NADH+H+ 草酰琥珀酸
α-酮戊二酸
CO2
异柠檬酸脱氢酶
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生物化学第七章糖类代谢糖的有氧
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氧化
⑷ α-酮戊二酸氧化脱羧生成琥珀酰辅酶A
H 2C COOH HSCoA NAD+
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氧化
丙酮酸脱氢酶系（或氧化脱羧酶系）
3种酶：
丙酮酸脱氢酶(TPP、Mg2+)
二氢硫辛酸乙酰基转移酶(硫辛酸、辅酶A)
二氢硫辛酸脱氢酶(FAD、NAD+)
6种辅助因子：
TPP、 Mg2+、硫辛酸、辅酶A、FAD、NAD+
（含B1、泛酸、B2 、PP 硫辛酸五种维生素）
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生物化学第七章糖类代谢糖的有氧
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氧化
一、糖有氧氧化的概念
糖的有氧氧化：是指体内组织在有氧条件下， 将葡萄糖彻底氧化分解生成CO2和H2O的过程。
• 绝大多数组织细胞通过糖的有氧氧化途径获得能量。此代谢过程 在细胞的胞液和线粒体(cytoplasm and mitochondrion)内进行。
• 一分子葡萄糖彻底氧化分解可产生32/34分子ATP。
C6H12O6 + 6O2
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6 CO2 + 6 H2O + 32/30 ATP
生物化学第七章糖类代谢糖的有氧
5
氧化
二、糖有氧氧化的过程
第一阶段：丙酮酸的生成（胞浆）
三 个
第二阶段：丙酮酸氧化脱羧生成乙酰CoA
阶
（线粒体）
段
第三阶段：乙酰CoA进入三羧酸循环彻底氧化
（线粒体）
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氧化
丙酮酸脱氢酶系
CO
2
丙酮酸 脱羧酶
TPP
硫辛酸
二氢硫辛 酸脱氢酶
FA D
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乙酰硫辛酸
二氢硫辛酸
硫辛酸乙酰 转移酶
O
CO生物A化学第七章糖类C代H谢3糖-的C有-氧SCoA
SH
氧化
NAD +
NNAADD+H+ +H+H+
10
（三）乙酰辅酶A进入TAC
三羧酸循环(tricarboxylic acid cycle TCA循
H 2 C COOH
CH2
CH2
O C COOH
α-酮戊二酸(α-
ketoglutarate)
O C SCoA NADH+H+ CO
2 琥珀酰CoA (succinyl CoA)
α-酮戊二酸脱氢酶系
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生物化学第七章糖类代谢糖的有氧
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氧化
α-酮戊二酸脱氢酶系
与丙酮酸脱氢酶复合体
相同点：反应机制相同，组成类似
柠檬酸合酶 H2C COOH HO C COOH
O C COOHH
H2C COOHH
草酰乙酸
HSCoA
H2C COOH
柠檬酸
(citrate)
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生物化学第七章糖类代谢糖的有氧
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氧化
⑵ 柠檬酸异构化生成异柠檬酸:
H2O
H 2C COOH H O C COOH
H 2 C COOH C COOH
返2回021/3/17
生物化学第七章糖类代谢糖的有氧
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氧化
反应过程三阶段
柠檬酸生成阶段(1) 氧化脱羧阶段(2345) 草酰乙酸重新生成阶段(678)
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生物化学第七章糖类代谢糖的有氧
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氧化
⑴ 乙酰CoA与草酰乙酸缩合形成柠檬 酸
乙酰辅酶A
(acetyl CoA)
CH3CO～SCoA
三个酶:
α-酮戊二酸脱羧酶、 二 氢硫辛转琥珀酰基酶、 二氢硫辛酸脱氢酶
六个辅
辅酶A、FAD、NAD+、
助因子： 镁离子、硫辛酸、TPP
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生物化学第七章糖类代谢糖的有氧
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氧化
不同点：
丙酮酸脱氢酶复合体中E1受磷酸化、去磷 酸化的共价修饰调节
α-酮戊二酸脱氢酶系中E1不受磷酸化和去 磷酸化的共价修饰调节.