1 / 29

第十章 糖代谢 (2)

第十章 糖代谢 (2). Glycometabolism. 河北科技大学生工学院 生物化学教研组. G 　＋　 6O 2 6CO 2 ＋ 6H 2 O ＋ 能量. 二、柠檬酸循环 (TCA ， 1953 年获得诺贝尔奖 ). EMP ： G-------- 2 丙酮酸 ( 在细胞浆中 ) 丙酮酸进 线粒体 －－  乙酰 CoA TCA ： 乙酰 CoA 进入 TCA ( 在线粒体基质中 ) 电子传递水平磷酸化 ( 在线粒体内膜上 ). 1. EMP. G-------- 2 丙酮酸 净得 2ATP 得 2NADH+H +.

mikhail-casimir
Download Presentation

第十章 糖代谢 (2)

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. 第十章 糖代谢(2) Glycometabolism 河北科技大学生工学院 生物化学教研组

  2. G　＋　6O26CO2＋ 6H2O ＋ 能量 二、柠檬酸循环(TCA，1953年获得诺贝尔奖) • EMP：G--------2丙酮酸(在细胞浆中) • 丙酮酸进线粒体－－乙酰CoA • TCA：乙酰CoA进入TCA(在线粒体基质中) • 电子传递水平磷酸化(在线粒体内膜上)

  3. 1.EMP • G--------2丙酮酸 • 净得2ATP • 得2NADH+H+

  4. 葡萄糖→→……→→2丙酮酸 2. TCA(柠檬酸循环 、三羧酸循环第92页)tricarboxylic acid cycle) Krebs循环 • 有氧条件下，将酵解作用产生的丙酮酸氧化脱羧成乙酰CoA，再经一系列氧化和脱羧，最终生成二氧化碳和水并产生能量。 2 丙酮酸 + 2 GDP + 2 Pi + 4 H2O + 2 FAD + 8 NAD --------6 CO2 + 2 GTP + 2 FADH2 + 8 NADH＋H＋ • 化学历程 • 能量计量 • 调控 • 生物学意义

  5. (1)化学历程 • TCA循环的准备阶段：丙酮酸--乙酰CoA • TCA循环阶段：

  6. 五种辅助因子 3,4C 2,5C 1,6C ①准备阶段(丙酮酸进入线粒体－－乙酰CoA) C3、C4 丙酮酸 + CoA-SH + NAD+ → Acetyl-CoA + CO2 + NADH + H+ 丙酮酸脱氢酶复合体系 需几种维生素？

  7. 丙酮酸脱氢酶复合体系 • 有三种酶组成：三种酶均以二聚体的形式存在。 • E1——丙酮酸脱氢酶(24条肽链) • E2 ——二氢硫辛酸转乙酰基酶(24条肽链) • E3 ——二氢硫辛酸脱氢酶(12条肽链) 砷化物： 可与E2－SH共价结合，使酶失去活性。

  8. 练习题 • 糖酵解的终产物是 丙酮酸 • 糖酵解的脱氢步骤反应是 ( ) A．1，6-二磷酸果糖→3-磷酸甘油醛十磷酸二羟丙酮 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--磷酸甘油酸→3-磷酸甘油酸 • 缺氧情况下，糖酵解途径生成的NADH+H+的去路 ( ) A．进入呼吸链氧化供应能量 B．合成1，6-双磷酸果糖 C．3-磷酸甘油酸还原为3-磷酸甘油醛 D.丙酮酸还原为乳酸 • 糖酵解过程中最重要的关键酶是 ( ) A．己糖激酶 B．6-磷酸果糖激酶I C．丙酮酸激酶 D．果糖双磷酸酶 • 丙酮酸脱氢酶复合体中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 • 糖酵解途径的反应全部在细胞进行。 • 葡萄糖激酶和己糖激酶在各种细胞中对葡萄糖的亲和力都是一样的. • 常食用糖类，应补充维生素，否则可导致积累。

  9. － － 砷化物 － 反应过程与调控：96页 • E2分子上结合着两种特殊的酶-----激酶和磷酸酶 • E1的磷酸化(无活性)和去磷酸化(有活性) • ATP/ADP比值高、酶的磷酸化作用增加

  10. ②三羧酸循环 乙酰CoA－--3NADH + FADH2 + 2CO2 + ATP • 柠檬酸生成阶段：(1) (2) • 氧化脱羧阶段：（３）（４）（５） • 草酰乙酸再生阶段：（６）（７）（８）

  11. NADH FADH2 1.5 ATP 2.5 ATP (2)TCA生成的能量 107页 Pyr+4NAD++FAD+GDP+Pi+2H2O----3CO2+CoASH+4NADH+4H+ +FADH2+GTP 丙酮酸 12.5ATP

  12. G0’= - 2870KJ/mol 产能效率40％ 葡萄糖的有氧代谢生成的能量 Glucose ATP 2ATP 2 2NADH------ 5 (或3) 2 Pyruvate 2 NADH----- 5 2 Acetyl CoA 6 NADH---- 15 2 FADH2--------- 3 2 GTP 2 6CO2+6H2O TOTAL: 30~32

  13. (3)三羧酸循环的调节 108页 • 受本身制约系统的和ATP、ADP和Ca2+的调节； • 底物 (乙酰CoA、草酰乙酸)浓度的推动，产物(NADH)浓度的抑制； 调节位点 • 柠檬酸合成酶（限速酶） • 异柠檬酸脱氢酶 • －酮戊二酸脱氢酶

  14. 三羧酸循环中的物质变化

  15. TCA循环的碳骨架的不对称

  16. (4)TCA的生理意义 110页 • 糖的有氧代谢是生物机体获得能量的主要途径 • 三羧酸循环是有机物质完全氧化的共同途径 • 三羧酸循环是分解代谢和合成代谢途径的枢纽 • 三羧酸循环产生的CO2，其中一部分排出体外，其余部分供机体生物合成需要

  17. 丙二酸可阻断三羧酸循环？ 三羧酸循环顺利进行，要有充足的 草酰乙酸、苹果酸、琥珀酸等C4有机物

  18. (5)三羧酸循环途径的添补反应 丙酮酸羧化支路

  19. 两种的补充方式 （1）由其它非糖类的物质来补充。如Glu、Asp等。 （2）由糖质分解代谢过程中的中间产物来补充 --------即丙酮酸羧化支路。

  20. 苹果酸酶苹果酸脱氢酶 丙酮酸 苹果酸 草酰乙酸 NADH＋H＋ 　 NAD＋ 　NAD＋ NADH＋H＋ 丙酮酸羧化支路的三种途径 • 由苹果酸酶和苹果酸脱氢酶建立的途径： 　　　（主要存在动、植物、微生物中）

  21. CO2丙酮酸羧化酶 丙酮酸 草酰乙酸 生物素，Mg2＋ ATP ADP 由丙酮酸羧化酶所催化的反应（主要存在动物、酵母） 高浓度乙酰CoA是此酶的激动剂， 其生理意义？

  22. 由磷酸丙酮酸羧化酶催化 （主要存在植物、微生物） 磷酸烯醇式丙酮酸 ＋CO2＋H2 O 草酰乙酸 天冬氨酸－草酰乙酸　　 谷氨酸－α－酮戊二酸 异亮氨酸.缬氨酸、苏氨酸、甲硫氨酸－琥珀酰CoA ADP ATP

  23. 补充说明 • TCA循环中有二次脱羧反应，脱去的C原子分别来自于草酰乙酸中的C1和C4 。 • 将乙酰CoA的二个C原子用同位素标记后，经一轮TCA循环后，这两个同位素C原子的去向是 OAA，二轮循环后这两个同位素C原子的去向是OAA和CO2。 • TCA第二轮释放： C2或C5（乙酰CoA的羰基碳100%）和草酰乙酸中的1个羧基碳。 • TCA第三轮后释放：C1或C6（乙酰CoA的甲基碳：CH3C=O-CoA，每循环一轮释放50%） • 所有中间产物均可循环再生，每一轮循环彻底降解一分子乙酰辅酶A。 • TCA第一轮循环释放的CO2全来自草酰乙酸部分，乙酰CoA羰基碳在第二轮循环中释放，甲基碳在第三轮循环中释放50%。以后每循环

  24. 真核生物发生在线粒体，原核生物发生在胞质。真核生物发生在线粒体，原核生物发生在胞质。 柠檬酸转化为草酰乙酸，释放两分子CO2。途径是循环的，中间物不消耗。每消耗一个草酰乙酸分子，就会再产生一个。 三羧酸循环中每氧化一个乙酰CoA，获得的能量物质是3分子NADH、1分子FADH2和1分子ATP/GTP。 除了乙酰CoA，所有能产生三羧酸循环的四碳或五碳中间物的化合物(如氨基酸代谢产物)都能在这个循环中被氧化。 三羧酸循环的中间产物被调出，可以通过回补途径所补充。

  25. 1 3,4 2,5 4 1,6 　丙酮酸、乙酰CoA 、草酰乙酸的结构 注：丙酮酸和乙酰CoA数字表示在葡萄糖分子中碳的序号 2,5 1,6

  26. 糖酵解与三羧酸循环

  27. 思考题： • 丙酮酸乙酰CoA，催化的酶是？参与的辅酶有？ • TCA中两次脱羧部位？限速酶是？ • TCA的抑制剂是（丙二酸，氟乙酸等作用机理）？ NADH＋H＋？FADH2？ • TCA生理意义？底物水平磷酸化（GTPATP）？ • TCA回补途径？ TCA调控？ • 乙酰CoA是否进入TCA,草酰乙酸的浓度起重要作用。 • 1葡萄糖彻底氧化成CO2和H2O，产能ATP多少？分步分析，并写出各阶段总反应式。 第90页3,8，9,10,11　第112页2,3，4，8,9

More Related