呼吸作用的代谢途径.ppt
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1、呼吸作用的代谢途径,糖酵解(EMP)三羧酸循环(TCA)磷酸戊糖途径(PPP)(磷酸己糖途径HMP),植物呼吸作用的代谢途径,一、糖酵解(EMP),糖酵解途径是指葡萄糖逐步分解至丙酮酸的过程。细胞定位:在细胞质中进行,一、糖酵解(EMP),糖酵解途径中的酶,除了醛缩酶和烯醇酶之外,其催化反应类型可分为四组:激酶:催化磷酸基团从ATP转移到受体分子上的反应;,一、糖酵解(EMP),变位酶:催化低能水平的磷酸基团由糖分子上的某一位置转移到同一分子的另一位置上的反应异构酶:催化醛糖与酮糖之间的异构化反应;脱氢酶:催化分子脱氢氧化,糖酵解历程(EMP),1、葡萄糖到6-磷酸葡萄糖,催化的酶是:己糖激酶
2、,2、6-磷酸葡萄糖到6-磷酸果糖,催化的酶是:磷酸葡萄糖异构酶,3、6-磷酸果糖到1、6-二磷酸果糖,催化的酶是:磷酸果糖激酶,4、1、6-二磷酸果糖到3-磷酸甘油醛,催化的酶是:醛缩酶,5、磷酸二羟丙酮到3-磷酸甘油醛,催化的酶是:磷酸丙糖异构酶,6、3-磷酸甘油醛到1、3-二磷酸甘油酸,催化的酶是:3-磷酸甘油醛脱氢酶,7、1、3-二磷酸甘油酸到3-磷酸甘油酸,催化的酶是:磷酸甘油酸激酶,8、3-磷酸甘油酸到2-磷酸甘油酸,催化的酶是:磷酸甘油酸变位酶,9、2-磷酸甘油酸到磷酸烯醇式丙酮酸,催化的酶是:烯醇化酶,10、磷酸烯醇式丙酮酸到丙酮酸,催化的酶是:丙酮酸激酶,糖酵解历程(EMP)
3、总结,三个不可逆的反应己糖激酶磷酸果糖激酶丙酮酸激酶,糖酵解能量收支平衡总结,G到6-P-G消耗1个ATP-16-P-F到FBP消耗1个ATP-1GAP到DPGA产生1个NADH2 6DPGA到PGA产生1个ATP 2PEP到丙酮酸产生1个ATP 2,糖酵解能量收支平衡总结,G到丙酮酸产生多少ATP?2个NADH2 和2个ATP 真核生物体内放出6个ATP原核生物体内放出8个ATP,丙酮酸的还原(去路),1、乳酸发酵COOH COOHC O CHOHCH3 NADH2 NAD+CH3,乳酸脱氢酶,丙酮酸的还原(去路),2、乙醇发酵COOH CH3C O CHO CHOHCH3 CO2 CH3起
4、催化作用的酶分别是:丙酮酸脱氢酶和乙醇脱氢酶,NADH2 NAD+,丙酮酸的还原(去路),3、丙酮酸氧化放出二氧化碳。TCA循环(三羧酸循环),糖酵解途径的调节,(一)磷酸解酶的活性调节 淀粉与糖原在磷酸解酶的催化下,生成葡萄糖-1-磷酸(二)己糖激酶的活性调节(三)磷酸果糖激酶的活性调节(四)丙酮酸激酶活性的调节,二、糖的有氧分解及调节,由糖酵解产生的丙酮酸在有氧条件下,被继续氧化的过程称糖的有氧分解。丙酮酸首先氧化脱羧转变为乙酰辅酶A,再进入三羧酸循环,(一)、丙酮酸氧化脱羧,在植物的线粒体膜上,分布着丙酮酸氧化脱羧酶系(丙酮酸脱氢酶系)。它们催化丙酮酸进行不可逆的氧化与脱羧,并与辅酶A结
5、合形成乙酰辅酶A。,丙酮酸氧化脱羧酶系,该酶系包括三种不同的酶及六种辅助因子。三种酶是丙酮酸脱羧酶、硫辛酸乙酰转移酶和二氢硫锌酸脱氢酶。它们相互聚集成具有特定构象的复合体。该酶系中的6种辅助因子是焦磷酸硫胺素(TPP)、辅酶A(CoA-SH)、FAD、NAD+、硫辛酸和Mg2+。,丙酮酸脱氢酶系催化的反应,丙酮酸脱氢酶系催化反应的实质,丙酮酸生成一分子二氧化碳和一分子乙酰辅酶A。乙酰辅酶A 进入TCA循环(三羧酸循环)氧化放出二氧化碳。,(二)、TCA循环,又称三羧酸循环Krebs循环细胞定位:线粒体,三羧酸循环八步生化反应,第一步草酰乙酸和乙酰辅酶A合成柠檬酸。催化的酶是:柠檬酸合成酶,三羧
6、酸循环八步生化反应,第二步柠檬酸先脱水生成顺乌头酸,再加水生成异柠檬酸。催化的酶是:乌头酸酶,三羧酸循环八步生化反应,第三步异柠檬酸先进行脱氢生成草酰琥珀酸。草酰琥珀酸不稳定易自动脱羧基,形成-酮戊二酸。催化的酶是:异柠檬酸脱氢酶氢受体是:NAD+,三羧酸循环八步生化反应,第四步-酮戊二酸氧化脱羧生成琥珀酰辅酶A 催化的酶是:-酮戊二酸氧化脱羧酶系(-酮戊二酸脱氢酶系)氢受体是:NAD+,-酮戊二酸脱氢酶系,该酶系包括三种不同的酶及六种辅助因子。三种酶是-酮戊二酸脱羧酶、硫辛酸琥珀酰酰转移酶和二氢硫锌酸脱氢酶集成的复合体。该酶系中的6种辅助因子是焦磷酸硫胺素(TPP)、CoA-SH、FAD、N
7、AD+、硫辛酸和Mg2+。,三羧酸循环八步生化反应,第 五步琥珀酰辅酶A在二磷酰鸟昔(GDP)和Pi参与下,生成琥珀酸和三磷酸鸟昔(GTP)。催化的酶是:琥珀酰辅酶A合成酶,三羧酸循环八步生化反应,第六步琥珀酸脱氢生成延胡索酸氢受体是:FAD 催化的酶是:琥珀酸脱氢酶,三羧酸循环八步生化反应,第七步延胡索酸加水生成苹果酸 催化的酶是:延胡索酸酶,三羧酸循环八步生化反应,第八步苹果酸进行脱氢生成草酰乙酸。催化的酶是:苹果酸脱氢酶氢受体是:NAD+,三羧酸循环的特点,1、三羧酸循环的起始反应是乙酰辅酶A与草酰乙酸缩合然后进行循环代谢,每循环一次,加入一个新的含二碳的乙酰辅酶A,经两步脱羧反应,生成
8、2分子C02,脱去两个碳原子。,三羧酸循环的特点,2、在每次循环中发生四步氧化反应。其中三步是以NAD+为电子受体,一步是以FAD为电子受体生成3个NADH2和一个 FADH2,三羧酸循环的特点,3、每次循环消耗2分子H20一分子用于柠檬酸的合成另一分子用于苹果酸的合成,三羧酸循环的特点,4、发生一次底物水平磷酸化,从琥珀酰辅酶A的高能硫酯键生成一高能硫酸键(GTP)5、分子氧并不直接参加三羧酸循环,但此循环途径必需要在有氧条件下才能进行。,三羧酸循环能量收支平衡,丙酮酸到乙酰辅酶A 一个NADH2 异柠檬酸到草酰琥珀酸 一个NADH2-酮戊二酸到琥珀酰辅酶A一个NADH2 琥珀酰辅酶A到琥珀
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- 呼吸 作用 代谢 途径
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