糖酵解檸檬酸循環(huán)

1、糖　代　謝（一）糖酵解－檸檬酸循環(huán),糖類代謝,一.糖的來源 綠色植物和光合微生物的光合作用和動(dòng)物體內(nèi)糖異生,,第一節(jié)：糖的來源及生理作用,,葉綠體,二. 糖的作用,1. 糖是有機(jī)體重要的能源和碳源。糖分解產(chǎn)生能量，可以供給有機(jī)體生命活動(dòng)的需要，2. 糖代謝的中間產(chǎn)物又可以轉(zhuǎn)變成其他的含碳化合物如氨基酸

2、、脂肪酸、核苷等。3. 糖的磷酸衍生物可以形成重要的生物活性物質(zhì)．如NAD、FAD、DNA、RNA、ATP等。4. 糖蛋白、糖脂與細(xì)胞的免疫反應(yīng)，識別作用有關(guān)。,二.糖的中間代謝,糖酵解途徑 ( EMP)檸檬酸循環(huán) (TCA) 磷酸戊糖途徑 (HMP) 糖異生作用植物體內(nèi)乙醛酸循環(huán)糖原的合成與分解,糖類代謝,,第二十二章：糖 酵 解,一. 糖酵解的研究歷史,1897年，Hans Buchner和Eduard Buchne

3、r兄弟發(fā)現(xiàn)，酵母汁可以把蔗糖變成酒精，證明了發(fā)酵可以在細(xì)胞以外進(jìn)行1905年ArhurHarden和WilliamYoung把酵母汁加入葡萄糖中，發(fā)現(xiàn)發(fā)酵過程中無機(jī)磷酸鹽逐漸消失，只有不斷補(bǔ)充無機(jī)磷酸鹽才能使發(fā)酵速度不降低，因此推測發(fā)酵與無機(jī)磷將糖磷酸化有關(guān)。他們還發(fā)現(xiàn)當(dāng)將酵母汁透析或加熱到50℃后，就會(huì)失去發(fā)酵能力，當(dāng)加熱失活的酵母汁與透析失活的酵母汁混合后又恢復(fù)了發(fā)酵能力。由此證明，發(fā)酵活性取決于兩類物質(zhì)，一類是熱不穩(wěn)定的，不可透

4、析的組稱為釀酶，一類是熱穩(wěn)定，可透析的組分稱為輔酶，還有金屬離子。1940年，酵解的全過程才被全面了解。Gustar Embden和Otto Meyerhof等人發(fā)現(xiàn)肌肉中也存在著與酵母發(fā)酵十分類似的不需氧的分解葡萄糖并產(chǎn)生能量的過程，他們稱此為酵解過程；因此有時(shí)稱酵解為Embden—Meyerhof途徑（ EMP ）。,二.糖酵解的概述,糖酵解途徑的概念糖酵解是指葡萄糖在酶促反應(yīng)下生成丙酮酸并伴隨著ATP生成的過程。酵解過程相關(guān)的

5、酶都在細(xì)胞質(zhì)中。它是動(dòng)物、植物、微生物細(xì)胞中葡萄糖分解產(chǎn)生能量的共同代謝途徑。,糖類代謝,,三.糖酵解過程,前五步為準(zhǔn)備階段：1.葡萄糖磷酸化；2.磷酸已糖異構(gòu)化；3.再次磷酸化；4.果糖一1，6－二磷酸裂解；5.磷酸丙糖異構(gòu)化此階段中，葡萄糖通過磷酸化分解成三碳糖，每分解一個(gè)已糖分子消耗2分子的ATP。,后五步反應(yīng)為產(chǎn)生產(chǎn)生ATP的貯能階段，6.甘油醛氧化；7.底物水平磷酸化8.變位反應(yīng)；9.烯醇化10.再次底物水平磷

6、酸化磷酸三碳糖變成丙酮酸，每分子的三碳糖產(chǎn)生2分子的ATP。,1. 葡萄糖磷酸化形成6－磷酸葡萄糖,已糖激酶,已糖激酶（分子量52000）以六碳糖為底物，其專一性不強(qiáng)，不僅可以作用于葡萄糖，還可以作用于D－果糖和D－甘露糖。已糖激酶像其他激酶一樣，需為Mg2+或其他二價(jià)金屬如Mn2+所活化。,2. 6－磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)化成6－磷酸果糖,,磷酸葡萄糖異構(gòu)酶,OH,3. 6－磷酸果糖磷酸化形成1,6－　　二磷酸果糖（ F－1,6－2P）,磷酸

7、果糖激酶,這一步反應(yīng)是酵解中的關(guān)鍵反應(yīng)。磷酸果糖激酶的活性決定了酵解的速度。磷酸果糖激酶是分子量為3400的四聚體，它是一個(gè)別構(gòu)酶，ATP對此酶有抑制效應(yīng)，在有檸檬酸、脂肪酸時(shí)加強(qiáng)抑制效應(yīng)。然而AMP、ADP或無機(jī)磷可消除抑制，增加酶的活性,4.F－1,6－2P裂解成3－磷酸甘油醛　和磷酸二羥丙酮（DHAP）,F－1,6－2P醛縮酶,5.磷酸三碳糖的同分異構(gòu)化,磷酸丙糖異構(gòu)酶,96%,4%,6. 3－磷酸甘油醛氧化成1，3－二磷酸　　甘

8、油酸,磷酸甘油醛脫氫酶,碘乙酸可強(qiáng)烈抑制磷酸甘油醛脫氫酶的活性，因?yàn)榕c酶的半胱氨酸殘基上的－SH反應(yīng)。砷酸鹽（AsO43－）可以與H3PO4競爭同高能硫酯中間物結(jié)合，形成不穩(wěn)定的化合物1－砷－3磷酸甘油酸，它可以進(jìn)一步分解產(chǎn)生3磷酸甘油酸，但沒有磷酸化作用。因此砷酸使這一步的氧化作用和磷酸化作用解偶聯(lián)。這是砷酸中毒的反應(yīng)之一。,7.　1，3－二磷酸甘油酸將磷?；D(zhuǎn)　　給ADP生成磷酸甘油酸和ATP,磷酸甘油酸激酶,底物水平磷酸化：AT

9、P（GTP）的形成直接與一個(gè)代謝中間物上的磷酸基因轉(zhuǎn)移相偶聯(lián)的作用,8.3－磷酸甘油酸變位形成2－磷酸甘油酸,磷酸甘油酸變位酶,9. 2－磷酸甘油酸脫水形成磷酸烯醇式丙　酮酸（PEP）,烯醇化酶,10.　磷酸烯醇式丙酮酸將磷?；D(zhuǎn)移給　　ADP形成ATP和丙酮酸,丙酮酸激酶,現(xiàn)已得到丙酮酸激酶，分子量是250000，是由66000的亞基組成的四聚體。丙酮酸激酶是一個(gè)別構(gòu)酶，酵解途徑中的重要調(diào)節(jié)酶。長鏈脂肪酸，乙酰COA，ATP和丙氨酸能

10、抑制該酶活性。1，6—二磷酸果糖活化此酶。,四.　丙酮酸的去路,1.變?yōu)橐阴oA，進(jìn)入三羧酸循環(huán)（在有氧條件下）,2.生成乳酸（在無氧或暫時(shí)缺氧條件下）,乳酸脫氫酶,3.轉(zhuǎn)化為乙醇（酵母菌或其它微生物中）,丙酮酸＋H＋　　　　　　乙醛＋CO2,,丙酮酸脫羧酶,乙醛＋NADH＋H＋　　　　　　乙醇＋NAD＋,,醇脫氫酶,酵解與發(fā)酵概念的區(qū)別,發(fā)酵（fermentation):　厭氧有機(jī)體（如酵母或其他微生物）把酵解生成的NADH中的氫交

11、給丙酮酸脫羧生成的乙醛，使之形成乙醇。這個(gè)過程稱為酒精發(fā)酵。若將氫交給丙酮酸生成的乳酸，則是乳酸發(fā)酵。,糖酵解：葡萄糖在酶促反應(yīng)下生成丙酮酸并伴隨著ATP生成的過程。,酵解過程ATP的合成,葡萄糖酵解的總反應(yīng)式為：葡萄糖+2Pi+2ADP+2NAD+ 2丙酮酸+2ATP+2NADH+2H++2H2O,,無氧情況下酵解共產(chǎn)生2分子的ATP，2分子NADH將H交給2分子丙酮酸生成2分子乳酸。在有氧情況下，2分子NADH經(jīng)呼

12、吸鏈氧化成H2O可產(chǎn)生5分子ATP，因此一分子葡萄糖酵解共產(chǎn)生7分子ATP。在某些組織，如骨骼肌、腦組織NADH進(jìn)入線粒體要通過甘油磷酸穿羧系統(tǒng)。細(xì)胞質(zhì)中磷酸二羥丙酮被催化成3－磷酸甘油進(jìn)入線粒體重新氧化成磷酸二羥丙酮，但在線粒體中的3－磷酸甘油脫氫酶的輔基是FAD，為此只產(chǎn)生1.5分子ATP。在這些組織中一分子葡萄糖酵解共產(chǎn)生5分子ATP。（改錯(cuò)，P87）,五.其它單糖進(jìn)入酵解的途徑,D－果糖,1.脂肪組織中　D－果糖+ATP

13、 6－磷酸果糖+ADP+H+2.肝細(xì)胞中 D－果糖　　　1－磷酸果糖　　　甘油醛　　　　3－磷酸甘油醛　　　　　　　　　　　　　　　?。　　　　　　　　　　　　　×姿岫u丙酮,,Mg2+,已糖激酶,,,ATP　　ADP,,,ATP　ADP,,,,,,果糖激酶,1－磷酸果糖醛縮酶,三碳糖激酶,2.D－半乳糖,半乳糖　　　1－磷酸半乳糖　　　　1－磷酸葡萄糖　　　　　　6－磷酸葡萄糖,,,ATP　　

14、ADP,,,UDP－葡萄糖　UDP半乳糖,半乳糖激酶,,磷酸葡萄糖變位酶,1－ 磷酸半乳糖尿苷酰轉(zhuǎn)移酶,半乳糖血癥指先天性缺乏1－磷酸半乳糖尿苷酸轉(zhuǎn)移酶，可從血液中缺乏此酶進(jìn)行鑒定。 患者不能將1－磷酸半乳糖轉(zhuǎn)化成UDP—半乳糖，使半乳糖不能進(jìn)入酵解途徑，以致血中半乳糖增多，引起半乳糖血，嚴(yán)重的導(dǎo)致半乳糖尿?；純荷L遲緩，喝奶后嘔吐、腹瀉，肝腫大，黃疽，智力遲鈍。若繼續(xù)攝取半乳糖，會(huì)因血液中毒致死。血液中毒物之一是半乳糖醇，他是由半乳

15、糖經(jīng)還原酶還原而成。 在眼睛的晶體中，半乳糖醇積累會(huì)造成白內(nèi)障。吃沒有半乳糖的膳食可改善健康狀況，但智力不能恢復(fù)。,,3.D－甘露糖,D－甘露糖+ATP 6-磷酸甘露糖+ADP+H+6-磷酸甘露糖 6-磷酸果糖,已糖激酶,磷酸甘露糖激酶,,,,,糖酵解,六.糖酵解的調(diào)節(jié)控制,1.糖酵解的最重要控制步驟是由磷酸果糖激酶(PFK)催化的不可逆反應(yīng)。該酶的調(diào)節(jié)有多種途徑：a. AT

16、P／AMP：PFK被ATP變構(gòu)抑制，但這種抑制作用被AMP逆轉(zhuǎn)，這使糖酵解對細(xì)胞能量需要得以應(yīng)答。當(dāng)ATP供應(yīng)短缺(和AMP充足) 時(shí)，加快酵解速度，于是能制造更多的ATP，當(dāng)已經(jīng)有足夠ATP時(shí)，酵解速度減慢。b. 檸檬酸(citrate)：PFK也被檸檬酸循環(huán)的第一產(chǎn)物——檸檬酸抑制。高水平的檸檬酸發(fā)出的信號是有足夠的檸檬酸循環(huán)中間體供應(yīng)，因此不需要經(jīng)糖酵解另外分解葡萄糖。c.H+離子：磷酸果糖激酶被H+抑制，因此當(dāng)PH顯著下降

17、時(shí)，糖酵解速率降低。由此防止在缺氧的情況下形成過量的乳酸從而防止醫(yī)學(xué)上所謂的酸中毒（一種血液中pH中毒性的下降）,d. 2,6-二磷酸果糖是磷酸果糖激酶的有效的別構(gòu)活化劑，它可以通過增加2，6-二磷酸果糖與酶的親和力從而消除ATP對酶的抑制效應(yīng)，使酶活化。2,6-二磷酸果糖是由磷酸果糖激酶2催化6—磷酸果糖磷酸化而形成的。2,6-二磷酸果糖又可被果糖二磷酸酶2水解成6-磷酸果糖。上述兩個(gè)酶都是由相同的53000的多肽鏈組成，只是由于一

18、個(gè)絲氨酸殘基磷酸化或去磷酸化而造成活性不同。這種酶稱為前后酶或雙功能酶。當(dāng)葡萄糖缺少，高血糖激素導(dǎo)致雙功能酶磷酸化，表現(xiàn)為果糖二磷酸酶2的活性。使F-2,6-BP水平降低，結(jié)果由于使磷酸果糖激酶活性減少而降低酵解速度。 當(dāng)葡萄糖含量豐富時(shí)，雙功能酶失去磷酸基，導(dǎo)致磷酸果糖激酶2的活性被激活，使F-2,6-BP水平升高，磷酸果糖激酶被活化。P121,2.已糖激酶的調(diào)控,已糖激酶催化酵解的第一步不可逆步驟，它受葡萄糖6－磷酸的抑制。而

19、當(dāng)磷酸果糖激酶（PFK）被抑制時(shí)，果糖6－磷酸增加，同時(shí)葡萄糖6－磷酸也增加。因此已糖激酶的抑制又加強(qiáng)了在PFK步驟的抑制作用。從這里看，似乎已糖激酶應(yīng)該是主要的控制酶，而不是PFK。然而，已糖激酶反應(yīng)的產(chǎn)物葡萄糖6－磷酸也能進(jìn)入糖原合成或戊糖磷酸途徑。所以PFK催化的反應(yīng)才是主要的調(diào)控步驟。,3.　丙酮酸激酶的調(diào)控,1,6-二磷酸果糖使丙酮酸激酶活化，使其與磷酸果糖激酶催化加速協(xié)調(diào)，接受大量代謝中間物，因此加速酵解。酵解產(chǎn)物丙酮酸轉(zhuǎn)

20、氨合成的丙氨酸也可以別構(gòu)抑制這個(gè)酶的活性，這是生物合成前體過剩的信號。,丙酮酸激酶缺乏病人由于酵解產(chǎn)物不能進(jìn)入三羧酸循環(huán)，使酵解中間產(chǎn)物濃度增加，使紅細(xì)胞中2,3－二磷酸甘油酸濃度增高，而使血紅蛋白與氧的親和力非常低。由于病人不能很好地進(jìn)行酵解，ATP減少，因而降低Na＋，K+－ATP酶的活性，細(xì)胞無法維持正常離子濃度而腫脹，裂解，造成溶血性貧血。,七.糖酵解的生物意義,1.糖酵解是生物界最普遍的代謝途徑之一2.糖酵解在缺氧的條件下提

21、供能量的有效途徑，也是生物體在缺氧的條件下對能要求暫時(shí)適應(yīng)方式。3.是進(jìn)化過程中保存下來的一條原始代謝過程，在有氧的條件下，糖酵解還是劇烈的進(jìn)行。,小　結(jié),1.不需氧的條件下，完成的一條代謝途徑。2.以NAD＋作為遞H體3.放能過程（能量少）4.控制酵解過程的三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)5.酵解的部位（細(xì)胞質(zhì)）6.所有的中間物都以磷酸酯形式存在,小問題,1.某一化合物是3－磷酸甘油醛脫氫酶的抑制劑。若該化合物被加入以葡萄糖為惟一的底物肝細(xì)胞中

22、，那么，它對糖酵解中間產(chǎn)物的濃度有何影響?2. 如果習(xí)題1中的底物是乳酸，那么，此抑制劑對糖酵解途徑中間產(chǎn)物的濃度影響又是怎么樣？3.什么因素阻礙糖酵解途徑的中間產(chǎn)物脫離產(chǎn)生它的細(xì)胞?4.果所有糖酵解途徑中的酶，ATP、ADP、NAD＋和葡萄糖一同在理想條件下培養(yǎng)，那么會(huì)產(chǎn)生丙酮酸嗎?5.哺乳動(dòng)物細(xì)胞中，乳酸有何代謝去路？6.理論上下列個(gè)化合物，在糖酵解途徑中通過底物水平磷酸化作用而凈產(chǎn)生最多ATP？1分子蔗糖，2分子葡萄糖，

23、或2分子果糖？,第23章　檸檬酸循環(huán),大多數(shù)動(dòng)物、植物和微生物，葡萄糖通過糖酵解產(chǎn)生的丙酮酸，在有氧條件下，氧化脫羧形成乙酰輔酶A。乙酰輔酶A經(jīng)過一系列氧化、脫羧，最終生成H2O 和CO2，并釋放出大量能量的過程稱為三羧酸循環(huán)（tricarboxylic acid cycle)又檸檬酸循環(huán)，簡寫為TCA循環(huán)，因?yàn)樗怯蒆.A.Krebs正式提出，所以又稱Krebs循環(huán)。,一.丙酮酸的氧化脫羧,丙酮酸氧化脫羧反應(yīng)是連接糖酵解和三羧酸循環(huán)

24、的中間環(huán)節(jié)。此反應(yīng)在真核細(xì)胞的線粒體基質(zhì)中進(jìn)行。,丙酮酸在丙酮酸脫氫酶系催化下，脫羧形成乙酰CoA。丙酮酸脫氫酶系是一個(gè)非常復(fù)雜的多酶體系，主要包括：　三種不同的酶（丙酮酸脫氫酶組分E1、二氫硫辛酰轉(zhuǎn)乙?；窫2和二氫硫辛酸脫氫酶E3）　6種輔助因子（TTP、硫辛酸、FAD、NAD+、CoA和Mg2+）,丙酮酸脫氫酶系,1.丙酮酸脫氫酶系的結(jié)構(gòu)：Lester Reed研究了丙酮酸脫氫酶復(fù)合體的組成和結(jié)構(gòu)，大腸桿菌中此酶的質(zhì)量約為5

25、0，000，000，是由60條肽鏈組成多面體，直徑約30nm，可以在電子顯微鏡下觀察到這種復(fù)合體。二氫硫辛酰轉(zhuǎn)乙?；肝挥诤诵挠?4條肽鏈，丙酮酸脫氫酶也有24條肽鏈，二氫硫辛酸脫氫酶是12條肽鏈組成。這些肽鏈以非共價(jià)力結(jié)合在一起，在堿性pH時(shí)復(fù)合體可以解離成相應(yīng)的亞單位，在中性時(shí)三個(gè)酶又可以重組成為復(fù)合體。 所有丙酮酸氧化脫羧的中間產(chǎn)物均緊密地結(jié)合在復(fù)合體上，由于一個(gè)酶與另一個(gè)酶彼接近，活性中間產(chǎn)物可以通過酰基轉(zhuǎn)移酶上賴氨酸與

26、硫辛酸形成的轉(zhuǎn)動(dòng)長臂從酶的一個(gè)活性位置轉(zhuǎn)到另一個(gè)活性位置上。,,,,（丙酮酸脫氫酶組分E1、二氫硫辛酰轉(zhuǎn)乙酰基酶E2和二氫硫辛酸脫氫酶E3）,丙酮氧化脫羧的總反應(yīng)式：,2.丙酮酸脫羧反應(yīng)的調(diào)控,由于從丙酮酸到乙酰COA是一個(gè)重要的步驟，處于代謝途徑的分支點(diǎn)，這反應(yīng)體系受到嚴(yán)密的調(diào)節(jié)與控制。,1.產(chǎn)物抑制：丙酮酸氧化脫羧作用的二個(gè)產(chǎn)物乙酰COA和NADH都抑制丙酮酸脫氫酶系，乙酰COA抑制乙酰轉(zhuǎn)移酶E2，NADH抑制二氫硫辛酸脫氫酶E3組

27、分。抑制效應(yīng)可以被相應(yīng)反應(yīng)物COA和NAD＋逆轉(zhuǎn)。2.核苷酸反饋調(diào)節(jié)：酶體系的活性由細(xì)胞的能荷所控制。特別是丙酮酸脫羧酶E1組分受GTP抑制，為AMP所活化。當(dāng)細(xì)胞內(nèi)富有立即可利用的能量時(shí)，丙酮酸脫氫酶體系活性降低。3.可逆磷酸化作用的共價(jià)調(diào)節(jié)：在有ATP時(shí)，丙酮酸脫氫酶分子上的特殊的絲氨酸殘基被專一的磷酸激酶催化時(shí)，變得沒有活性，當(dāng)酶上的磷酸基團(tuán)被專一磷酸酶水解時(shí)又恢復(fù)活性。細(xì)胞內(nèi)ATP/AMP，乙酰COA/ COA和NADH/N

28、AD＋的比值增高時(shí)，酶的磷酸化作用增加。Ca2+增加去磷酸化作用。,二.檸檬酸循環(huán),1.乙酰輔酶A與草酰乙酸縮合形成檸檬酸,檸檬酸合成酶,檸檬酸合成酶是一個(gè)調(diào)控酶，體外實(shí)驗(yàn)表明：酶的活性受ATP、NADH、琥珀酰COA和長鏈脂肪酰COA抑制。氟乙酰COA可與檸檬酸合成酶反應(yīng)形成氟檸檬酸，因?yàn)樗梢种葡乱徊椒磻?yīng)的酶，因此這反應(yīng)稱為稱為致死合成，可以利用這一特性合成殺蟲劑或滅鼠藥。,2.檸檬酸異構(gòu)化生成異檸檬酸,檸檬酸,順烏頭酸酶,異檸檬

29、酸,3.異檸檬酸氧化脫羧生成?-酮戊二酸,線粒體內(nèi)含有二種異檸檬酸脫氫酶，一種是以NAD＋為電子受體，另一種以NADP＋為受體。前者僅在線粒體內(nèi)，后者也在細(xì)胞質(zhì)中存在。需NAD＋異檸檬酸脫氫酶被Mg2+、Mn2+活化，它是一個(gè)別構(gòu)酶，正調(diào)控物是ADP，ADP可增加酶和底物的親和力。當(dāng)缺乏ADP時(shí)就失去活性。NAD＋、Mg2+和ADP有協(xié)同作用。NADH和ATP可以抑制酶活性?？傊?，細(xì)胞在具有高能狀態(tài)時(shí)酶活性被抑制。在低能狀態(tài)時(shí)被激活。,

30、4. ?-酮戊二酸氧化脫羧成為琥珀酰輔酶A,?-酮戊二酸脫氫酶系,?-酮戊二酸脫氫酶系的結(jié)構(gòu)與調(diào)控,?-酮戊二酸脫氫酶系與丙酮酸脫氫酶系相似，由三個(gè)酶即?-酮戊二酸脫氫酶E1，琥珀酰轉(zhuǎn)移酶E2和二氫硫辛酰脫氫酶E3組成。也需要TPP，硫辛酸，COA，F(xiàn)AD和NAD＋,Mg2+6種輔助因子。琥珀酰轉(zhuǎn)移酶E2處于核心位置，其氧化脫羧機(jī)制也類似。?-酮戊二酸脫氫酶系也是個(gè)調(diào)節(jié)酶，受其產(chǎn)物NADH、琥珀酰CoA和Ca2+抑制，細(xì)胞高能荷時(shí)，A

31、TP，GTP也可反饋抑制酶的活性，但是酶的活性不受磷酸化作用的共價(jià)修飾調(diào)節(jié)。,5.琥珀酰COA轉(zhuǎn)化成琥珀酸，　　并生成GTP,琥珀酰COA合成酶,6.琥珀酸脫氫生成延胡索酸,反應(yīng)在琥珀酸脫氫酶的作用下進(jìn)行，所形成的是延胡索酸是反丁烯二酸，而不是順丁烯二酸（馬來酸），后者不能參加代謝，對機(jī)體有毒性。丙二酸是琥珀酸脫氫酶的競爭性抑制劑,7.延胡索酸被水化生成蘋果酸,延胡索酸酶,8.蘋果酸脫氫生成草酰乙酸,L－蘋果酸脫氫酶,4.三羧酸循環(huán),糖

32、類代謝,,丙酮酸,,乙酰CoA,,定義：在有氧條件下，酵解產(chǎn)物丙酮酸被徹底氧化分解成CO2和H2O,并放出ATP的過程,加入2C,二.三羧酸循環(huán)中的化學(xué)循環(huán),2.兩步脫羧反應(yīng)（C量達(dá)到平衡）　異檸檬酸氧化脫羧生成?-酮戊二酸　?-酮戊二酸氧化脫羧成為琥珀酰輔酶A,1.一次底物水平磷酸化　琥珀酰COA高能磷酸鍵水解　GDP＋Pi　　　GTP,,,3.兩步加水　乙酰COA+草酰乙酸＋H2O　　檸檬酸＋COA-SH　延胡索酸＋ H

33、2O　　　L－蘋果酸,,,,4.四步脫氫反應(yīng)　異檸檬酸＋NAD＋　　　 ?-酮戊二酸＋CO2＋NADH＋H＋　 ?-酮戊二酸＋ COA-SH ＋NAD＋　　　　琥珀酰COA＋NADH　　　　　　　　　　　　　　　　　?。獺＋＋CO2　琥珀酸＋FAD　　　延胡索酸＋FADH2　 L－蘋果酸＋NAD＋　　　草酰乙酸＋NADH＋H＋,,,,,,,三.三羧酸循環(huán)所生的ATP,乙酰COA進(jìn)入三羧酸循環(huán)，每一次循環(huán)通過GTP產(chǎn)生一分子ATP

34、。反應(yīng)中共有4個(gè)脫氫步驟，其中三對電子經(jīng)NADH轉(zhuǎn)遞給線粒體的膜嵴上的電子傳遞鏈，最后遞給氧，每對電子產(chǎn)生2.5分子ATP，3對電子共7.5分子ATP，有一對電子經(jīng)FADH2轉(zhuǎn)遞至電子傳遞鏈，可產(chǎn)生1.5分子ATP。因此每一次循環(huán)共產(chǎn)生10分子ATP。若從丙酮酸脫氫開始計(jì)算，共產(chǎn)生12.5分ATP。,四．葡萄糖分解代謝過程中能量的產(chǎn)生,葡萄糖在分解代謝過程中產(chǎn)生的能量有兩種形式：直接產(chǎn)生ATP；生成高能分子NADH或FADH2，后者

35、在線粒體呼吸鏈氧化并產(chǎn)生ATP。,1.葡萄糖分解代謝共同途徑－糖酵解：1分子葡萄糖 ?? 2分子丙酮酸，共消耗了2個(gè)ATP，產(chǎn)生了4 個(gè)ATP，實(shí)際上凈生成了2個(gè)ATP，同時(shí)產(chǎn)生2個(gè)NADH。,（1）無氧分解（丙酮酸接受3－磷酸甘油醛脫氫酶形成的NADH上的氫，形成乳酸）。（2）有氧分解（丙酮酸生成乙酰CoA進(jìn)入三羧酸循環(huán)）　　　產(chǎn)生的ATP、NADH和FADH2丙酮酸氧化脫羧：丙酮酸 ??乙酰CoA，生成1個(gè)NADH。三羧酸循

36、環(huán)：乙酰CoA ?? CO2和H2O，產(chǎn)生一個(gè)GTP（相當(dāng)于ATP）、3個(gè)NADH和1個(gè)FADH2。,2.酵解產(chǎn)物的去向,（3）葡萄糖分解代謝過程中產(chǎn)生的總能量,1.葡萄糖酵解成乳酸的總反應(yīng)式C6H6O6 + 2 ADP + 2Pi 　　2乳酸＋2ATP＋2H2O2.葡萄糖有氧分解總反應(yīng)式C6H6O6 + 6 H2O + 10 NAD+ + 2 FAD + 4 ADP + 4Pi ?? 6 CO2 + 10 NADH + 10

37、H+ + 2 FADH2 + 4 ATP 4 ATP +（10 ? 2.5）ATP + （2 ? 1.5）ATP = 32 ATP,,五.三羧酸循環(huán)的回補(bǔ)反應(yīng),1.丙酮酸的羧化　丙酮酸＋CO2＋ATP＋H2O　　　　草酰乙酸＋ADP＋Pi,,丙酮酸羧化酶，Mg2+,2.PEP羧化激酶　磷酸烯醇式丙酮酸＋CO2＋GDP　　　草酰乙酸＋GTP,,PEP羧化激酶，Mg2+,3.天冬氨酸及谷氨酸的轉(zhuǎn)氨基作用可以形成草酰乙酸和?-酮戊二酸,

38、1.TCA循環(huán)是生物體產(chǎn)能的有效方式，一分子葡萄糖經(jīng)EMP和TCA徹底氧化成H2O、CO2，可生成32個(gè)ATP,糖類代謝,,六.三羧酸循環(huán)的意義,2.中間產(chǎn)物可以為其他物質(zhì)的合成提供C骨架,3.溝通脂質(zhì)、蛋白質(zhì)等有機(jī)物代謝，是三大　物質(zhì)代謝相互轉(zhuǎn)換的樞紐。,4.TCA循環(huán)是各類有機(jī)物共同的末端代謝,課后問題,1.如果檸檬酸循環(huán)的中間物脫離循環(huán)，進(jìn)入其它代謝途徑，為什么檸檬酸循環(huán)還能繼續(xù)進(jìn)行？2.寫出檸檬酸循環(huán)的總反應(yīng)式，每消耗1分子乙