正常人体功能糖代谢
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二、糖的有氧氧化
(二)反应过程:
(一)概念:葡萄糖或糖原在有氧条件下 彻底氧化生成CO2和H2O并释放大量能量的 过程。
O2
G
O2
G-6-P 胞液 PA
O2
PA 乙酰CoA 线粒体
O2 H2O + H +e
CO2
糖的有氧氧化分三个阶段:
1、糖酵解途径:葡萄糖
2、丙酮酸 乙酰CoA
丙酮酸
3、三羧酸循环和氧化磷酸化
1、全过程无氧参与,终产物为乳酸。
2、释能少。1分子葡萄糖可净生成2分子ATP;
若从糖原开始则净生成3分子ATP。
3、有三个关键反应,分别在己糖激酶、磷酸
果糖—1—激酶和丙酮酸激酶催化下进行。
限速酶是磷酸果糖—1—激酶。
4、红细胞内存在2,3—二磷酸甘油酸支路。
2,3—二磷酸甘油酸支路
C O ~P CHOH CH2O P
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(四)糖有氧氧化的生理意义
1. 彻底氧化,获能多,是机体获能的主要方式。 2. 三羧酸循环是体内营养物质彻底氧化的共同 通路。 3. 三羧酸循环是体内物质代谢相互联系的枢纽。
比较糖酵解和有氧氧化的特点
特点 亚细胞部位
是否有氧参与 3-磷酸甘油醛生成 的NADH的去路 终产物 生成ATP的方式 生成能量
【目的要求】 §3-2-1 概述 §3-2-2 糖分解代谢及其疾病护理 §3-2-3 糖原的代谢 §3-2-4 糖异生 §3-2-5 血糖
§3-2-1
一、糖的化学
概述
二、糖的生理功能 三、糖代谢概况
返回§2-2-2
葡萄糖
HO H
6 CH 2 OH
6
CH2OH
5
O
1 2
H
4
H
4
OH
OH
3
H C OH
H
5
3
2
1
C H
C O
C OH
C OH
α -D-吡喃葡萄糖 环状
C
OH
OH
淀粉
HO
CH2OH O CH2OH
蓝色: α-1,4-糖苷键 红色: α-1,6-糖苷键
O
O
O
直链淀粉 (amylose) 支链淀粉 (amylopectin)Biblioteka CH2OH OO O
CH2
O
OH
O
O
O
HO
糖原
在书写糖原的反应时,常用Gn、 Gn+1 或 Gn-1表示糖原分子
磷酸二羟丙酮
磷酸丙糖异构酶
1,6-二磷酸果糖
醛缩酶
3-磷酸甘油醛
3-磷酸甘油醛
NAD +
乳酸
乳酸脱氢酶
磷酸甘油醛脱氢酶
NADH+H +
1,3-二磷酸甘油酸
磷酸甘油酸激酶
ADP ATP
丙酮酸
ATP
丙酮酸激酶
3-磷酸甘油酸
磷酸甘油酸变位酶
ADP
2-磷酸甘油酸
烯醇化酶
磷酸烯醇式丙酮酸
(三)糖酵解反应特点
糖原
非还原端
还原端
二、糖的生理功能
1、氧化供能。
2、储能维持血糖
3、是机体重要的碳源。
4、组成人体组织结构的重要成分。如糖蛋白、 糖脂是细胞膜的组成成分。 5、构成特殊生理功能的糖蛋白,如 激素、 酶 、免疫球蛋白等等。
三、糖代谢概况
口腔、小肠 糖类物质 单糖 消化 门静脉 肝脏 肝静脉 血液循环 单糖 在肝脏中 进行代谢 单糖 在肝外组织 进行代谢
草酰乙酸 NADH NAD
+
乙酰CoA
柠檬酸合酶
柠檬酸 顺乌头酸
苹果酸
异柠檬酸
TCA
延胡索酸 FADH2 FAD 琥珀酸
NAD
+
异柠檬酸 脱氢酶
NADH CO2
α- 酮戊二酸 α-酮戊二 + 酸脱氢酶 NAD 复合体 琥珀酰 CoA NADH CO2
GTP
GDP Pi
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(三)三羧酸循环的特点
1次底物水平磷酸化 2次脱羧,生成2分子CO2 3个关键反应,分别在三个关键酶催化下进行: 柠檬酸合成酶、异柠檬酸脱氢酶、α-酮戊二酸 脱氢酶复合体 4次脱氢,生成3分子NADH,1分子FADH2 在有O2条件下运转,是生成ATP的主要途径; 循环中共生成10分子ATP 。 中间产物不断更新。
三羧酸循环
概念:乙酰CoA与草酰乙酸缩合生成柠檬酸, 经历4次脱氢及2次脱羧反应,又生成草酰乙 酸的过程,称为三羧酸循环(tricarboxylic acid cycle, TAC或TCA) 又称柠檬酸循环或 Krebs循环。 CO2+H2O 反应过程 乙酰CoA
• 特 点
• 生理意义
三羧酸循环全过程:
COOH
1,3-二磷酸甘油酸
磷酸甘油酸变位酶
O
ADP
ATP
COOH CHOH CH2O P
磷酸甘油酸激酶
3-磷酸甘油酸
2,3-二磷酸甘油酸 磷酸酶 Pi
—P CHOH
CH2O P
2,3-二磷酸甘油酸
H2O
(四)糖酵解的生理意义
1、是机体在无氧条件下和某些细胞在生理条 件下及机体在某些病理情况下获得能量的有 效方式。 2、若糖酵解过度,可因乳酸生成过多而导 致乳酸酸中毒 3、2,3——二磷酸甘油酸可降低血红蛋白与 O2的亲和力。
糖酵解 胞液
否 用于丙酮酸 的还原 乳酸 底物磷酸化 少
糖有氧氧化 胞液和线粒体
是 进入电子传递 链彻底氧化 二氧化碳和水 底物磷酸化和 氧化磷酸化 返回 多
三、 磷酸戊糖途径(pentose phosphate)
• 细胞定位:胞浆
• 限速酶:6—磷酸葡萄糖脱氢酶
全过程
全过程:
3 G-6-P
3 NADP+
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§3-2-2
糖的分解代谢
一、糖的无氧氧化 二、糖的有氧氧化
三、磷酸戊糖途径
返回§3-2-3
一、 糖的无氧氧化
(一)概念:葡萄糖或糖原在无氧条件下,
分解为乳酸的过程,称为糖的无氧氧化。
糖酵解途径:由葡萄糖生成丙酮酸的过程。 糖酵解:由葡萄糖生成乳酸的过程。
有氧氧化 糖酵解途径
葡萄糖
丙酮酸
酵解 发酵
6-磷酸葡萄糖脱氢酶
3 NADPH+3 H+
3 NADP+
3 6-P-葡萄糖酸 3 CO2
丙酮酸
乙酰CoA
反应的亚细胞部位:线粒体 总反应式:
CH3
C O COOH
+ NAD + CoA
+
丙酮酸脱氢酶 复合体
CH3
CO ~SCoA
+ NADH+ H + CO2
+
丙酮酸 PA
乙酰CoA
丙酮酸脱氢酶复合体
• 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)和5种辅酶:TPP、二氢硫 辛酸、 CoA 、FAD和NAD+ 。
CO2+H2O 乳酸 乙醇
反应的亚细胞定位:细胞液 (二)糖酵解反应过程:三个阶段
1、葡萄糖→2分子磷酸丙糖 2、2磷酸丙糖→2丙酮酸 3、2丙酮酸→2乳酸
糖原
Pi
磷酸化酶
1-磷酸葡萄糖
磷酸葡萄糖变位酶
6-磷酸葡萄糖
已糖激酶
葡萄糖
ADP
磷酸己糖异构酶
ATP
6-磷酸果糖
ATP ADP
磷酸果糖-1-激酶