生物化学知识精华(知识点梳理)课件.ppt
生物氧化 有机分子在机体内氧化分解为 CO2、H2O并释放能量的过程。,生物氧化的特点 - 细胞内，酶催化进行 -逐步氧化，分次放能 -ATP是能量转运站,糖脂类蛋白质,含羧基的化合物,转变,脱羧作用,CO2,生物氧化中CO2的生成,直接脱羧作用,例如：,氧化脱羧作用：脱羧伴随脱氢（氧化）,NADH 呼吸链 和 FADH2 呼吸链 ,生物氧化中H2O的生成,例1：,底物水平磷酸化,ATP的生成,磷酸烯醇式丙酮酸,丙酮酸,丙酮酸激酶,例2：,琥珀酰CoA,琥珀酰CoA合成酶,琥珀酸,例3：,氧化磷酸化,呼吸链中ATP生成的部位,氧化磷酸化的偶联机理-化学渗透学说,分解代谢合成代谢,糖代谢,酵解三羧酸循环磷酸戊糖途径乙醛酸途径糖醛酸途径糖原异生作用淀粉、糖原的合成,一、多糖和低聚糖的降解,动物体内糖的消化、吸收、转运和贮存,糖原的酶促降解,（90%）,（10%）,二、糖的无氧酵解,酵解（glycolysis）： 无氧条件下，酶将葡萄糖分解为乳酸,并释放ATP的过程。,部位：细胞质 步骤： 10,（一）酵解途径（Embden-Meyerhof parnas, EMP）,准备阶段： 前5步葡萄糖（G） （2） 3-磷酸甘油醛消耗2个ATP,1,G,G - 6- P,己糖激酶,不可逆反应,G - 6- P,F - 6 - P,磷酸葡萄糖异构酶,2,F 6 - P,F - 1,6 - 2P,磷酸果糖激酶,3,不可逆反应,4,F - 1,6 - 2P,3-P-甘油醛,磷酸二羟丙酮,醛缩酶,磷酸二羟丙酮,3-P-甘油醛,5,磷酸二羟丙酮,3-P-甘油醛,磷酸丙糖异构酶,3-P-甘油醛,磷酸二羟丙酮,贮能阶段： 后5步（2）3- 磷酸甘油醛 （2）丙酮酸生成 2 NADH(H) + 4ATP,6,3-P-甘油醛,1，3 - 2P -甘油酸,3-P-甘油醛脱氢酶,7,1，3 - 2P -甘油酸,3 - P -甘油酸,磷酸甘油酸激酶,底物水平磷酸化,3 - P -甘油酸,2 - P -甘油酸,磷酸甘油酸变位酶,8,2 - P -甘油酸,9,磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）,烯醇化酶,10,磷酸烯醇式丙酮酸,丙酮酸,丙酮酸激酶,底物水平磷酸化, 不可逆反应,互变,总反应式： G + 2NAD+ + 2ADP + 2Pi 2丙酮酸 + 2NADH(H+) + 2ATP + 2H2O 整个酵解过程具三步不可逆反应： 1、3、10限速步骤 能量计算：净生成 2ATP和 2NADH(H+),酵解途径小结,（二）丙酮酸的去路,糖酵解：G + 2ADP + 2Pi 2乳酸 + 2ATP + 2H2O,生醇发酵： G + 2ADP + 2Pi 2乙醇 + 2CO2 +2ATP + 2H2O,四、酵解途径的生理意义,酵解是生命体普遍存在的供能途径，可使机体在缺氧和无氧条件下进行生命活动。,三、糖的有氧分解,有氧分解： 有氧条件下，丙酮酸被氧化，分解成CO2、H2O并合成大量ATP的过程。,G,丙酮酸,乙酰coA,CO2+H2O+ATP,线粒体内膜,乳酸,无氧酵解,有氧分解,丙酮酸脱氢酶系(E1 +E2 +E3),乙酰CoA,一、丙酮酸的氧化脱羧 (不可逆反应),二、三羧酸循环（tricarboxylic acid cycle，TCA 环）,步骤：8,（柠檬酸循环、Krebs环）,Kerbs， 1953年诺贝尔化学奖,部位：线粒体基质,乙酰CoA,草酰乙酸,柠檬酸,柠檬酸合成酶,1,不可逆反应,乌头酸酶,顺乌头酸,异柠檬酸,2,柠檬酸,异柠檬酸脱氢酶,- 酮戊二酸,异柠檬酸,第一次脱氢，脱羧,3,- 酮戊二酸脱氢酶系,琥珀酰CoA,- 酮戊二酸,不可逆反应，第二次脱氢、脱羧,4,琥珀酰CoA,琥珀酸,琥珀酰CoA合成酶,5,底物水平磷酸化,琥珀酸,琥珀酸脱氢酶,延胡索酸,6,第三次脱氢,7,延胡索酸,延胡索酸酶,苹果酸,苹果酸,苹果酸脱氢酶,草酰乙酸,8,第四次脱氢,总反应式： CH3COSCoA + 3NAD+ + FAD + GDP +Pi +2H2O 2CO2 + CoASH + 3NADH(H+) + FADH2+ GTP,两处不可逆反应：1、4每次循环纳入一个乙酰基，消耗2H2O，生成2分子 CO2,三、TCA环小结：,草酰乙酸是新合成的：,能量计算：,例：1分子葡萄糖经有氧氧化生成 ？ ATP,2丙酮酸,2乙酰CoA,4CO2,2ATP2NADH(H+) 6ATP或4ATP2NADH(H+) 6ATP 24ATP,38ATP (或36ATP),G,苹果酸穿梭系统： (肝、心肌) 2NADH(H+) 6ATP 3-磷酸甘油穿梭系统：(肌肉、神经组织) 2NADH(H+) 4ATP,细胞质中产生的NADH进入呼吸链的两种方式：,苹果酸,草酰乙酸,天冬氨酸,谷氨酸,-酮戊二酸,肝、心肌,磷酸二羟丙酮,3-磷酸甘油,肌肉、神经组织,2丙酮酸,2乙酰CoA,4CO2,2ATP2NADH(H+) 5ATP或3ATP2NADH(H+) 5ATP,32ATP (或30ATP),G,20ATP,若1个NADH(H+) 产生2.5ATP, 1个FADH2产生1.5ATP,是机体通过有机物分解，获得能量的最有效方式。,三、三羧酸循环的生理意义：,TCA环的中间产物可为其他许多物质的合成提供前体原料（C骨架）。,脱氢反应产生的H 经由NAD+和FAD携带，通过氧化磷酸化，可为机体提供大量ATP。,将糖、脂、蛋白质、核酸四大物质代谢联系起来。,四、糖异生作用,非糖物质,糖异生作用,定义：指由非糖物质，如丙酮酸、甘油、乳酸及生糖氨基酸转化生成葡萄糖或糖原的过程。,基本为酵解逆过程，但需跨过三个不可逆步骤。,糖异生作用,（一）反应途径：,主要发生部位：肝、肾,丙酮酸羧化酶,PEP羧激酶,苹果酸脱氢酶,（1）可生成丙酮酸的物质：乳酸、生糖aa（Ala, Ser等） （2）可生成草酰乙酸的物质：TCA环中间物、生糖aa （Asp, Glu等）（3）生成酵解中间物：甘油等,（二）糖异生前体,（三）糖异生途径的生理意义：,1. 是一个十分重要的生物合成葡萄糖的途径。,2. 特殊生理状况下，对于维持血糖浓度，满足机体对糖的需要具有重要意义。,五、 糖代谢调节,通过影响反应途径限速酶的活性来促进或抑制反应途径的进行。,限速酶一般为别构酶。,一、无氧酵解的调节：,己糖激酶,磷酸果糖激酶*,丙酮酸 激酶,二、TCA环的调节,1.柠檬酸合成酶*2.异柠檬酸脱氢酶3. -酮戊二酸脱氢酶,NADH,能荷水平： ATP/ADP,三、酵解、TCA环、氧化磷酸化三者之间的调节：,大：三者皆减慢小：三者皆加快,
