1、2022-11-221第一节第一节 糖类化合物糖类化合物 糖类物质是一类多羟基醛或多羟基酮类化合物或糖类物质是一类多羟基醛或多羟基酮类化合物或聚合物，根据其水解情况分为聚合物，根据其水解情况分为单糖、寡糖和多糖。单糖、寡糖和多糖。单糖：单糖：不能被水解称更小分子的糖。如：不能被水解称更小分子的糖。如：葡萄葡萄 糖、糖、果糖、脱氧核糖。果糖、脱氧核糖。寡糖：寡糖：2-6个单糖分子脱水缩合而成。如：蔗糖、个单糖分子脱水缩合而成。如：蔗糖、麦芽糖、乳糖。麦芽糖、乳糖。多糖：多糖：淀粉、纤维素、糖原淀粉、纤维素、糖原2022-11-2222022-11-2232022-11-224葡萄糖及其环状结构葡
2、萄糖及其环状结构2022-11-225葡萄糖葡萄糖果糖果糖2022-11-226蔗蔗 糖糖麦芽糖麦芽糖2022-11-2272022-11-228第二节第二节 糖的合成与分解糖的合成与分解UDPG：尿苷二磷酸葡萄糖：尿苷二磷酸葡萄糖ADPG：腺苷二磷酸葡萄糖：腺苷二磷酸葡萄糖一、一、UDPG和和ADPG的生物合成的生物合成1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖UTP UDPG和和ADPG是生物体内重要的是生物体内重要的活化单糖活化单糖。单。单糖必须经过活化后才能用于寡糖和多糖的合成。糖必须经过活化后才能用于寡糖和多糖的合成。UDPGPPi UDPG焦磷酸化酶焦磷酸化酶2022-11-229二、蔗糖的生物合成
3、与分解二、蔗糖的生物合成与分解 蔗糖的生物合成：有蔗糖的生物合成：有3条途径条途径1、蔗糖磷酸化酶催化途径、蔗糖磷酸化酶催化途径1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖+果糖果糖蔗糖磷酸化酶蔗糖磷酸化酶蔗糖蔗糖+Pi此途径仅在微生物中存在。此途径仅在微生物中存在。2022-11-22103、磷酸蔗糖合成酶途径、磷酸蔗糖合成酶途径UDPG+6-磷酸果糖磷酸果糖磷酸蔗糖合成酶磷酸蔗糖合成酶磷酸蔗糖磷酸蔗糖+UDP 此途径主要在细胞质中进行，是蔗糖生物合成此途径主要在细胞质中进行，是蔗糖生物合成的主要途径。的主要途径。2、蔗糖合成酶催化途径、蔗糖合成酶催化途径UDPG+果糖果糖蔗糖合成酶蔗糖合成酶蔗糖蔗糖+UDP此
4、途径存在于高等植物中。此途径存在于高等植物中。2022-11-2211 蔗糖的分解蔗糖的分解 蔗糖酶（蔗糖酶（sucrase）又称转化酶）又称转化酶(invertase)，广，广泛存在植物、微生物和动物中。泛存在植物、微生物和动物中。蔗糖蔗糖+H2O蔗糖酶蔗糖酶葡萄糖葡萄糖+果糖果糖2022-11-2212三、淀粉的生物合成与分解三、淀粉的生物合成与分解 淀粉的生物合成淀粉的生物合成1 1、直链淀粉的生物合成、直链淀粉的生物合成 直链淀粉是通过直链淀粉是通过a-1，4-糖苷键糖苷键连接而成的线性连接而成的线性分子，合成有分子，合成有3条途径：条途径：淀粉合成酶淀粉合成酶催化途径：主要途径催化途
5、径：主要途径淀粉磷酸化酶淀粉磷酸化酶催化途径催化途径D酶酶催化途径：转移短片段糖链催化途径：转移短片段糖链2022-11-2213v1.1.淀粉合成酶（淀粉合成酶（starch synthetasestarch synthetase）-此此酶在植物和微生物中普遍存在。酶在植物和微生物中普遍存在。2022-11-2214 淀粉合成酶淀粉合成酶UDPG+UDPG+（葡萄糖）（葡萄糖）n n UDP+UDP+（葡萄糖）（葡萄糖）n+1n+1 v 引子引子v 淀粉合成酶淀粉合成酶ADPG+ADPG+（葡萄糖）（葡萄糖）n n ADP+ADP+（葡萄糖）（葡萄糖）n+1n+1v2022-11-2215v
6、2.2.淀粉磷酸化酶（淀粉磷酸化酶（amylophosphorylaseamylophosphorylase）-广泛分布在动物、植物和微生物中，广泛分布在动物、植物和微生物中，因此这个酶也是合成淀粉的重要酶。因此这个酶也是合成淀粉的重要酶。v由于此酶催化的反应是一个可逆反应，由于此酶催化的反应是一个可逆反应，因而在磷酸含量较高的环境下，此酶趋因而在磷酸含量较高的环境下，此酶趋向于将淀粉水解为向于将淀粉水解为1-1-磷酸葡萄糖。磷酸葡萄糖。2022-11-2216v 淀粉磷酸化酶淀粉磷酸化酶vG-1-P G-1-P （葡萄糖）（葡萄糖）n n （葡萄糖）（葡萄糖）n+1n+1 PiPiv 引子引
7、子 淀粉淀粉v2022-11-2217v3.D3.D酶（酶（D-enzymeD-enzyme）-在植物体内发现的一在植物体内发现的一种能将短片段糖链转移到另一个具有种能将短片段糖链转移到另一个具有-1-1，4-4-糖苷键的糖链上去形成淀粉的酶，称为糖苷键的糖链上去形成淀粉的酶，称为D D酶。酶。2022-11-2218 D D酶酶 麦芽三糖（受体）麦芽三糖（给体）麦芽三糖（受体）麦芽三糖（给体）麦芽五糖麦芽五糖 葡萄糖葡萄糖2022-11-2219 合成了直链淀粉合成了直链淀粉后，在后，在Q 酶酶的催化下，的催化下，将直链淀粉的非还原将直链淀粉的非还原性端上性端上6-8个葡萄糖基个葡萄糖基切下
8、，通过切下，通过a-1，6-糖糖苷键苷键与直链淀粉连接，与直链淀粉连接，形成支链淀粉。形成支链淀粉。2、支链淀粉的生物合成、支链淀粉的生物合成2022-11-22202022-11-2221 淀粉的分解淀粉的分解1、淀粉的水解、淀粉的水解a-淀粉酶淀粉酶(a-1,4-葡聚糖酶葡聚糖酶):无规则内切无规则内切-淀粉酶淀粉酶(a-1,4-麦芽糖酶麦芽糖酶):外切一个麦芽糖外切一个麦芽糖R 酶酶(脱支脱支酶酶):水解水解a-1，6-糖苷键糖苷键2、淀粉的磷酸解、淀粉的磷酸解淀粉磷酸化酶淀粉磷酸化酶磷酸葡萄糖变位酶磷酸葡萄糖变位酶磷酸葡萄糖酯酶磷酸葡萄糖酯酶2022-11-22222022-11-22
9、23淀粉的磷酸解作用淀粉的磷酸解作用 v 淀粉磷酸化酶淀粉磷酸化酶淀粉（或糖原）淀粉（或糖原）PiPi少一个残基的淀粉（或糖原）少一个残基的淀粉（或糖原）G G1 1P P v 2022-11-2224v 磷酸葡萄糖变位酶磷酸葡萄糖变位酶 G G1 1P GP G6 6P Pv 磷酸葡萄糖酯酶磷酸葡萄糖酯酶 G G6 6P P H H2 2O O 葡萄糖葡萄糖 Pi Pi 2022-11-2225四、纤维素的生物合成与分解四、纤维素的生物合成与分解 纤维素的生物合成纤维素的生物合成 以以UDPG或或GDPG为原料，以一小段纤维素为为原料，以一小段纤维素为引子，由引子，由纤维素合成酶纤维素合成酶
10、催化合成。催化合成。2022-11-2226v 纤维素合酶纤维素合酶v UDPG +UDPG +（-葡萄糖）葡萄糖）n nvUDP +UDP +（-葡萄糖）葡萄糖）n+1n+1v 纤维素合酶纤维素合酶 vGDPG +GDPG +（-葡萄糖）葡萄糖）n nvGDP +GDP +（-葡萄糖）葡萄糖）n+1n+1v 2022-11-2227 纤维素的分解纤维素的分解 由由纤维素酶纤维素酶（cellulase）催化。人和大）催化。人和大多数哺乳动物体内无纤维素酶。多数哺乳动物体内无纤维素酶。2022-11-2228v 纤维素酶纤维素酶v 纤维素纤维素 +nH+nH2 2O Ov n n纤维二糖纤维二糖
11、vv 纤维二糖酶纤维二糖酶 v 纤维二糖纤维二糖 H H2 2O Ov 2 2 葡萄糖葡萄糖2022-11-2229 葡萄糖进入细胞后，在一系列酶的催化下，发生葡萄糖进入细胞后，在一系列酶的催化下，发生分解代谢过程。葡萄糖的分解代谢分两步进行：分解代谢过程。葡萄糖的分解代谢分两步进行：糖酵解：糖酵解：葡萄糖葡萄糖 丙酮酸。此反应过程一般在丙酮酸。此反应过程一般在无氧条件下进行，又称为无氧条件下进行，又称为无氧分解无氧分解。三羧酸循环：三羧酸循环：丙酮酸丙酮酸 CO2+H2O。由于分子。由于分子氧是此系列反应的最终受氢体，所以又称为氧是此系列反应的最终受氢体，所以又称为有氧有氧分解分解。五、葡萄
12、糖的分解五、葡萄糖的分解2022-11-2230第三节第三节 糖糖 酵酵 解解 糖酵解糖酵解（glycolysis）是指在）是指在无氧条件无氧条件下，下，葡葡萄糖萄糖经过酶催化作用降解成经过酶催化作用降解成丙酮酸丙酮酸，并伴随生成，并伴随生成ATP的过程。它是动物、植物和微生物细胞中葡的过程。它是动物、植物和微生物细胞中葡萄糖分解的共同代谢途径。萄糖分解的共同代谢途径。为了纪念对糖酵解途径的阐明作出了重大贡献为了纪念对糖酵解途径的阐明作出了重大贡献的德国科学家的德国科学家Embden、Meyerhof 和和Parnas，糖，糖酵解途径又称酵解途径又称EMP途径途径。2022-11-2231 糖
13、酵解是三羧酸循环和氧化磷酸化的前奏。如果糖酵解是三羧酸循环和氧化磷酸化的前奏。如果供氧不足，供氧不足，NADH不进入呼吸链，而是把丙酮酸还原不进入呼吸链，而是把丙酮酸还原成乳酸成乳酸or乙醇。乙醇。2022-11-2232二、糖酵解的生物化学过程二、糖酵解的生物化学过程 糖酵解的底物一般为葡萄糖，全过程在糖酵解的底物一般为葡萄糖，全过程在细胞细胞质质中进行，参与糖酵解各反应的酶都存在于细胞中进行，参与糖酵解各反应的酶都存在于细胞质中。质中。糖酵解过程包括糖酵解过程包括10步反应。步反应。2022-11-2233此步不可逆此步不可逆 激酶激酶(kinase)：将将ATP上的磷酸基团转移到受体上的
14、酶。上的磷酸基团转移到受体上的酶。葡萄糖激酶葡萄糖激酶2022-11-2234磷酸葡萄糖异构酶磷酸葡萄糖异构酶2022-11-2235磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶此步不可逆，为限速步骤此步不可逆，为限速步骤2022-11-2236醛缩酶醛缩酶2022-11-2237磷酸丙糖异构酶磷酸丙糖异构酶2022-11-22383-磷酸甘油醛脱氢酶磷酸甘油醛脱氢酶2022-11-22392022-11-2240v巯基（巯基（-SH-SH）是）是3-3-磷酸甘油醛脱氢酶的活性中磷酸甘油醛脱氢酶的活性中心基团。心基团。v重金属离子和烷化剂（如碘乙酸）能抑制该重金属离子和烷化剂（如碘乙酸）能抑制该酶活性。酶活性。v
15、当用碘乙酸或碘乙酰胺处理时，可以与酶的当用碘乙酸或碘乙酰胺处理时，可以与酶的活性中心结合成复合物，将巯基封闭，从而活性中心结合成复合物，将巯基封闭，从而抑制了酶的活性。抑制了酶的活性。2022-11-22412022-11-2242磷酸甘油酸激酶磷酸甘油酸激酶 底物磷酸化底物磷酸化2022-11-2243磷酸甘油酸变位酶磷酸甘油酸变位酶2022-11-2244烯醇化酶烯醇化酶2022-11-2245此步不可逆此步不可逆丙酮酸激酶丙酮酸激酶2022-11-2246葡萄糖葡萄糖 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖糖原糖原6-磷酸果糖磷酸果糖1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖3-磷酸甘油醛磷
16、酸甘油醛磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸2磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸2丙酮酸丙酮酸2 2己糖激酶己糖激酶磷酸果糖激磷酸果糖激酶酶3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸22ADP 2ATP丙酮酸激酶丙酮酸激酶2 NAD+2 NADH+H+ADPATPADPATP2ATP2ADP糖酵解糖酵解(胞液胞液)2022-11-22472022-11-2248葡萄糖葡萄糖+2 NAD+2ADP+Pi2 丙酮酸丙酮酸+2NADH+2H+2H2O+2ATP2022-11-2249 反反 应应ATP变化变化 葡萄糖葡萄糖 6-磷酸果糖磷酸果糖 -1 6-磷酸果糖磷酸果糖
17、 1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖 -1 2 X(1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸)+1 X 2 2 X(磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 烯醇式丙酮酸烯醇式丙酮酸)+1 X 2 合合 计计 +2三、糖酵解过程的化学计量三、糖酵解过程的化学计量获能效率获能效率61.0KJ/191KJ 100312022-11-2250四、糖酵解的生物功能四、糖酵解的生物功能 获得适应缺氧环境所需能量。获得适应缺氧环境所需能量。1分子葡萄糖经分子葡萄糖经糖酵解可净产生糖酵解可净产生2分子分子ATP（相当于（相当于61KJ）。）。形成的中间产物为其它代谢提供原料。形成的中间产物为其它代谢提供
18、原料。6-磷酸磷酸葡萄糖、磷酸二羟丙酮、磷酸烯醇式丙酮酸、丙葡萄糖、磷酸二羟丙酮、磷酸烯醇式丙酮酸、丙酮酸。酮酸。2022-11-2251五、糖酵解的调节五、糖酵解的调节1、己糖激酶己糖激酶的调节的调节 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖2、磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶的调节的调节 ATP 、AMP 、柠檬酸柠檬酸3、丙酮酸激酶丙酮酸激酶的调节的调节 ATP-2022-11-2252六、丙酮酸的去路六、丙酮酸的去路 丙酮酸丙酮酸 乙醇（酒精发酵）乙醇（酒精发酵）无氧条件下无氧条件下，在酵母、有些微生物及植物细胞，在酵母、有些微生物及植物细胞中存在此途径。中存在此途径。丙酮酸丙酮酸 乳酸（乳酸发酵）乳酸（乳酸
19、发酵）厌氧乳酸菌在厌氧乳酸菌在无氧条件下无氧条件下，或，或动物（包括人）的某些组织动物（包括人）的某些组织供供氧不足氧不足时存在此途径。时存在此途径。2022-11-22532022-11-2254 丙酮酸丙酮酸 乙酰乙酰CoA，进入三羧酸循环，进入三羧酸循环 在在有氧条件下有氧条件下，乙酰，乙酰CoA被彻底分解为被彻底分解为CO2和和H2O，并放出大量能量。，并放出大量能量。2022-11-22552022-11-2256八、葡萄糖异生作用八、葡萄糖异生作用 葡萄糖异生作用（葡萄糖异生作用（gluconeogenesis）是指生是指生物体利用非碳水化合物的前体（如丙酮酸、草物体利用非碳水化合
20、物的前体（如丙酮酸、草酸乙酸）合成葡萄糖的过程。酸乙酸）合成葡萄糖的过程。葡萄糖异生作用基本上是糖酵解的逆转，但葡萄糖异生作用基本上是糖酵解的逆转，但需要绕过需要绕过3个不可逆反应才能实现。个不可逆反应才能实现。2022-11-22572022-11-2258 绕过丙酮酸激酶催化的反应绕过丙酮酸激酶催化的反应 以上二步反应称为以上二步反应称为丙酮酸羧化支路丙酮酸羧化支路。丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶磷酸烯醇式丙磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶酮酸羧激酶2022-11-2259 绕过磷酸果糖激酶催化的反应绕过磷酸果糖激酶催化的反应1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖1,6-二磷酸果糖酶二磷酸果糖酶磷酸果糖激酶磷酸果糖
21、激酶6-磷酸果糖磷酸果糖 绕过己糖激酶催化的反应绕过己糖激酶催化的反应6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖6-磷酸葡萄糖酶磷酸葡萄糖酶己糖激酶己糖激酶葡萄糖葡萄糖 底物循环底物循环2022-11-2260第四节第四节 三羧酸循环三羧酸循环（Tricarboxylic Acid Cycle,简称简称TCA或或 TAC）葡萄糖通过糖酵解产生的丙酮酸，在葡萄糖通过糖酵解产生的丙酮酸，在有氧条件下有氧条件下，将进入三羧酸循环进行完全氧化，生成将进入三羧酸循环进行完全氧化，生成H2O 和和CO2，并释放出大量能量。，并释放出大量能量。三羧酸循环是在细胞的三羧酸循环是在细胞的线粒体中线粒体中进行的，在细进行的，在细胞
22、质中形成的丙酮酸需运输进入线粒体后才能进行。胞质中形成的丙酮酸需运输进入线粒体后才能进行。2022-11-2261 丙酮酸的有氧氧化包括丙酮酸的有氧氧化包括两个阶段两个阶段：第一阶段：第一阶段：丙酮酸的氧丙酮酸的氧化脱羧化脱羧（丙酮酸（丙酮酸 乙酰乙酰辅酶辅酶A，简写为乙酰，简写为乙酰CoA）第二阶段：第二阶段：三羧酸循环三羧酸循环（乙酰（乙酰CoA CO2，释放，释放出能量）出能量）2022-11-22621.准备阶段（第一阶段）准备阶段（第一阶段）-丙酮酸的氧化脱羧丙酮酸的氧化脱羧二、三羧酸循环的生化过程二、三羧酸循环的生化过程 丙酮酸在丙酮酸在丙酮酸脱氢酶系丙酮酸脱氢酶系催化下，脱羧形成
23、乙酰催化下，脱羧形成乙酰CoA。丙酮酸脱氢酶系是一个非常复杂的多酶体。丙酮酸脱氢酶系是一个非常复杂的多酶体系，主要包括：系，主要包括：三种不同的酶三种不同的酶（丙酮酸脱氢酶（丙酮酸脱氢酶E1、硫辛酸乙酰转移酶硫辛酸乙酰转移酶E2和二氢二硫辛酸脱氢酶和二氢二硫辛酸脱氢酶E3），），和和6种辅因子种辅因子（TPP、硫辛酸、硫辛酸、FAD、NAD+、CoA和和Mg2+）。）。2022-11-22632022-11-2264酶酶缩写缩写辅基辅基所催化的所催化的反应反应丙酮酸脱丙酮酸脱氢氢酶酶A A或或E E1 1TPPTPP丙酮酸的脱丙酮酸的脱羧羧二氢硫辛酸二氢硫辛酸转乙酰基酶转乙酰基酶B B或或E
24、E2 2硫辛酸硫辛酸2C2C单位的氧单位的氧化并转移给化并转移给CoACoA二氢硫辛酸二氢硫辛酸脱氢酶脱氢酶C C或或E E3 3FADFAD、NADNAD+氧化型硫辛氧化型硫辛酰胺的再生酰胺的再生2022-11-2265E1:丙酮酸脱氢酶丙酮酸脱氢酶E2:二氢硫辛酸转乙酰基酶二氢硫辛酸转乙酰基酶E3:二氢硫辛酸脱氢酶二氢硫辛酸脱氢酶2022-11-22662022-11-22672022-11-22682022-11-22692022-11-22702022-11-22712022-11-22722.三羧酸循环三羧酸循环（8步反应）步反应）2022-11-2273 柠檬酸合成酶柠檬酸合成酶此
25、步不可逆，为限速步骤此步不可逆，为限速步骤2022-11-2274乌头酸酶乌头酸酶2022-11-2275异柠檬酸脱氢酶异柠檬酸脱氢酶此步不可逆，为限速步骤此步不可逆，为限速步骤2022-11-2276-酮戊二酸脱氢酶系酮戊二酸脱氢酶系此步不可逆，为限速步骤此步不可逆，为限速步骤2022-11-2277琥珀酰琥珀酰CoA合成酶合成酶2022-11-2278琥珀酸脱氢酶琥珀酸脱氢酶2022-11-2279延胡索酸酶延胡索酸酶2022-11-2280苹果酸脱氢酶苹果酸脱氢酶2022-11-2281TCA cycle草酰乙酸草酰乙酸(4C)柠檬酸柠檬酸(6C)异柠檬酸异柠檬酸(6C)琥珀酸琥珀酸辅酶
26、辅酶A A(4C4C)琥珀酸琥珀酸(4C)延胡索酸延胡索酸(4C)苹果酸苹果酸(4C)乙酰辅酶乙酰辅酶A(2C)-酮戊二酸酮戊二酸(5C)2022-11-2282一轮一轮TCA cycle 的计算的计算2022-11-2283乙酰乙酰CoA+3NAD+FAD+GDP+Pi+2H2O2CO2+CoA+3NADH+3H+FADH2+GTP 三羧酸循环总三羧酸循环总反应式：反应式：2022-11-2284三、糖酵解过程的化学计量三、糖酵解过程的化学计量 每循环一次，一个每循环一次，一个乙酰乙酰CoA 的两个碳原子被氧的两个碳原子被氧化生成化生成 2 分子分子CO2（两步脱羧反应）。（两步脱羧反应）。
27、每循环一次，形成每循环一次，形成 3 分子分子NADH和和 1 分子分子FADH2（4 步脱氢氧化反应）。步脱氢氧化反应）。每循环一次，每循环一次，消耗两分子水消耗两分子水（用于柠檬酸和苹（用于柠檬酸和苹果酸的合成）。果酸的合成）。2022-11-2285 每循环一次，琥珀酰每循环一次，琥珀酰CoA 的高能键的高能键生成生成 1 分子分子GTP（相当于形成（相当于形成 1 分子分子ATP）。）。另外：另外：1 分子分子NADH通过氧化磷酸化将电子传给通过氧化磷酸化将电子传给O2，可推动，可推动 2.5 分子分子ATP 生成；生成；1 分子分子FADH2通过通过氧化磷酸化将电子传给氧化磷酸化将电
28、子传给O2，可推动，可推动 1.5 分子分子ATP 生成。生成。问：问：1 乙酰乙酰CoA？ATP 1 丙酮酸丙酮酸？ATP 1 葡萄糖葡萄糖？ATP2022-11-2286 CH CH3 3-C O-S-CoA-C O-S-CoA+2H+2H2 2O+GDP+Pi+3NADO+GDP+Pi+3NAD+FAD +FAD v 2CO 2CO2 2+CoA+CoA-SH+GTP+FADH-SH+GTP+FADH2 2+3NADH+3H+3NADH+3H+v v 3NADH+3H 3NADH+3H+33*2.5=9ATP2.5=9ATPv FADH FADH2 2 1.5ATP 1.5ATPv GT
29、P 1ATP GTP 1ATPvv 10ATP 10ATP 2022-11-2287v1 1葡萄糖产生多少葡萄糖产生多少ATPATP：v真核细胞：真核细胞：2+22+2*1.5+21.5+2*2.5+22.5+2*10=30ATP10=30ATPv原核细胞：原核细胞：2+22+2*2.5+22.5+2*2.5+22.5+2*10=32ATP10=32ATPv能量利用能量利用30.5KJ30.5KJ*32/2840KJ=34%32/2840KJ=34%2022-11-2288四、三羧酸循环的生物功能四、三羧酸循环的生物功能1.释放能量获得释放能量获得ATP2.为其它代谢提供原料为其它代谢提供原料
30、1 glucose 有氧条件有氧条件 32/30 ATP 缺氧条件缺氧条件 2 ATP三羧酸循环是各种代谢的枢纽三羧酸循环是各种代谢的枢纽3.生成生成CO2的作用的作用一部分排出，一部分用于合成（脂肪酸的合成，光合作用）一部分排出，一部分用于合成（脂肪酸的合成，光合作用）2022-11-22892022-11-22902022-11-22913.6 3.6 三羧酸循环的回补反应三羧酸循环的回补反应v三羧酸循环中间产物是很多生物合成的前体。例如三羧酸循环中间产物是很多生物合成的前体。例如a a一酮戊二酸和草酰乙酸分别是谷氨酸和天冬氨酸合一酮戊二酸和草酰乙酸分别是谷氨酸和天冬氨酸合成的碳架成的碳架
31、;琥珀酰琥珀酰-CoA-CoA是叶琳环合成的前体，而叶是叶琳环合成的前体，而叶琳是叶绿素和血红素的组成部分琳是叶绿素和血红素的组成部分;柠檬酸转运至胞液柠檬酸转运至胞液后裂解成乙酰后裂解成乙酰-CoA-CoA可用于脂肪酸合成。可用于脂肪酸合成。v上述过程将最终导致草酰乙酸浓度下降，从而影响上述过程将最终导致草酰乙酸浓度下降，从而影响三羧酸循环的进行，因此必须不断补充才能使草酰三羧酸循环的进行，因此必须不断补充才能使草酰乙酸的浓度维持在一定的水平，保证三羧酸循环正乙酸的浓度维持在一定的水平，保证三羧酸循环正常进行。这种补充称为草酰乙酸的回补反应常进行。这种补充称为草酰乙酸的回补反应2022-11
32、-22922022-11-2293四种回补方式2022-11-22942022-11-22952022-11-22962022-11-2297回补反应（回补反应（anaplerotic reaction）2022-11-2298五、三羧酸循环的调控五、三羧酸循环的调控丙酮酸脱氢酶系丙酮酸脱氢酶系柠檬酸合成酶柠檬酸合成酶异柠檬酸脱氢酶异柠檬酸脱氢酶-酮戊二酸脱氢酮戊二酸脱氢酶系酶系琥珀酸脱氢酶琥珀酸脱氢酶2022-11-22992022-11-22100第五节第五节 乙醛酸循环乙醛酸循环 乙醛酸循环在乙醛酸循环在乙醛酸循环体乙醛酸循环体中进行。油料种子以中进行。油料种子以脂肪酸为主要贮藏物质，当
33、其萌发时，种子内贮藏脂肪酸为主要贮藏物质，当其萌发时，种子内贮藏的的脂肪酸脂肪酸 通过乙醛酸循环转化为的碳水化合物通过乙醛酸循环转化为的碳水化合物，运，运到胚中供幼苗生长。到胚中供幼苗生长。乙醛酸循环与三羧酸循环有一定的相似性，但乙醛酸循环与三羧酸循环有一定的相似性，但有本质的区别：有本质的区别：进行部位不同进行部位不同；能量释放不同能量释放不同；乙乙醛酸循环没有醛酸循环没有CO2的释放的释放。（Glyoxylate cycle）2022-11-22101草酰乙酸草酰乙酸(4C)乙酰辅酶乙酰辅酶A(2C)柠檬酸柠檬酸(6C)异柠檬酸异柠檬酸(6C)琥珀酸琥珀酸(4C)乙醛酸乙醛酸(2C)苹果酸
34、苹果酸(4C)异柠檬酸异柠檬酸裂解酶裂解酶苹果酸苹果酸合成酶合成酶2022-11-221022022-11-221032 乙酰乙酰CoA+NAD+琥珀酸琥珀酸+2 CoA-SH+NADH+H+生成的琥珀酸由乙醛酸循环体转移到线粒体内，生成的琥珀酸由乙醛酸循环体转移到线粒体内，在其中转化为草酰乙酸，进入葡萄糖异生途径。在其中转化为草酰乙酸，进入葡萄糖异生途径。2022-11-221042022-11-221052022-11-22106第五节第五节 磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径（Phosphopentose pathway）细胞内葡萄糖的氧化分解，除细胞内葡萄糖的氧化分解，除EMP-TCA外，外，还
35、存在另一条氧化分解途径：磷酸戊糖途还存在另一条氧化分解途径：磷酸戊糖途径。径。磷酸戊糖途径在磷酸戊糖途径在细胞质细胞质中进行。全部反应分中进行。全部反应分为为氧化阶段氧化阶段和和非氧化阶段非氧化阶段。2022-11-22107一、磷酸戊糖途径的生化过程一、磷酸戊糖途径的生化过程1.氧化阶段氧化阶段6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖6-磷酸葡萄磷酸葡萄糖糖-内酯内酯6-磷酸葡磷酸葡萄糖酸萄糖酸5-磷酸核酮糖磷酸核酮糖6-磷酸葡萄磷酸葡萄糖脱氢酶糖脱氢酶6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖-内酯酶内酯酶6-磷酸葡萄磷酸葡萄糖酸脱氢酶糖酸脱氢酶2022-11-221085-磷酸木磷酸木酮糖酮糖 5C5-磷酸核磷酸核糖糖 5C3-磷酸甘油磷酸甘油醛醛 3C7-磷酸景天磷酸景天庚酮糖庚酮糖 7C4-磷酸赤磷酸赤藓糖藓糖 4C6-磷酸果磷酸果糖糖 6C3-磷酸甘油磷酸甘油醛醛 3C6-磷酸果磷酸果糖糖 6C6-磷酸葡磷酸葡萄糖萄糖 6C5-磷酸木磷酸木酮糖酮糖 5C 2.非非氧化阶段氧化阶段2022-11-221092022-11-221102022-11-221116 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖+12 NADP+7 H2O 5 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖+6 CO2+12 NADPH+12 H+Pi总反应式：总反应式：
