第三章 糖代谢 第一节 概述 第二节 糖酵解 第三节 三羧酸循环 第四节 磷酸戊糖途径 第五节 糖异生 第六节 糖原合成与分解

第一节 概述 一、糖代谢概貌 分解代谢： 糖酵解、三羧酸循环 合成代谢： 糖异生、糖原合成、结构多糖的合成 中间代谢： 1－概述 第一节 概述 一、糖代谢概貌 分解代谢： 糖酵解、三羧酸循环 合成代谢： 糖异生、糖原合成、结构多糖的合成 中间代谢： 磷酸戊糖途径、糖醛酸途径

内源性： 量少，不能满足机体对能量的需要 外源性： 主要来自植物 从动物性食物中摄入的糖量很少 婴儿，乳汁中的乳糖是主要来源 二、体内糖的来源 内源性： 量少，不能满足机体对能量的需要 外源性： 主要来自植物 从动物性食物中摄入的糖量很少 婴儿，乳汁中的乳糖是主要来源 内源性： 非糖物质进行糖异生可合成葡萄糖和糖原，但量较少，不能满足机体对能量的需要。 外源性： 除水以外，糖是人体从自然界摄取最多的营养素。 人类食物中糖主要来自植物（植物可以CO2和H2O为原料，通过光和作用合成糖类物质）。 动物体内糖的总量不超过干重的2%，因此从动物性食物中摄入的糖量很少。 对婴儿来说，乳汁中乳糖是重要的糖的来源。

三、消化、吸收和转运 消化 部位：动物主要在小肠，多、寡、双糖几乎全转化为单糖: 过程 淀粉 β-淀粉酶 1－概述 α-淀粉酶 麦芽糖+麦芽三糖 α-临界糊精+异麦芽糖 α-葡萄糖苷酶（包括麦芽糖酶） 葡萄糖 α-临界糊精酶（包括异麦芽糖酶） β-淀粉酶 麦芽糖→ 2 葡萄糖， 蔗 糖→ 葡 + 果； 乳 糖→ 葡 + 半乳

吸收 吸收部位：D-葡萄糖、半乳糖和果糖可被小肠粘膜上皮细胞吸收 转运方式 果糖：被动扩散 葡萄糖、半乳糖：主动吸收，伴有Na+的转运。 1－概述 吸收 吸收部位：D-葡萄糖、半乳糖和果糖可被小肠粘膜上皮细胞吸收 转运方式 果糖：被动扩散 葡萄糖、半乳糖：主动吸收，伴有Na+的转运。 Na+ G K+ Na+泵 机体若缺乏蔗糖酶或乳糖酶，会导致糖吸收障碍而引起腹泻和胀气。

单糖 在肝脏中 进行代谢 单糖 在肝外组织 进行代谢 糖类物质 单糖 口腔、小肠 消化 门静脉 肝脏 在体内，葡萄糖代谢的第一步是进入细胞。葡萄糖进入细胞也不是简单的扩散过程，而是依赖专一的葡萄糖载体转运。已经发现有4种葡萄糖载体，分别在不同的组织或细胞发挥作用。 葡萄糖进入血液中后称为血糖（血液中的单糖通称为血糖）。血糖进入细胞后浓度降低。 小肠吸收和肾小管重吸收葡萄糖可通过与钠相关联的载体进行主动转运，但是体内大多数组织都是通过细胞膜上特异载体顺浓度差的易化扩散，从血液中获得葡萄糖。 肝细胞腊上的载体不受胰岛素的控制，细胞内外的糖浓度能迅速达到平衡，平衡的方向和速度取决于糖的跨膜浓度梯度。 心肌、骨骼肌和平滑肌从血液中获得葡萄糖是受胰岛素控制。没有胰岛素时，静息状态的肌肉中几乎没有葡萄糖进入细胞。进食后，血糖浓度升高，胰岛素分泌增加，能使大量的血糖进入肌肉和脂肪细胞。当肌肉剧烈收缩时，肌肉摄取血糖增加，则不受胰岛素控制。 神经系统摄取血糖也不受胰岛素控制。 单糖 在肝脏中 进行代谢 肝静脉 血液循环 单糖 在肝外组织 进行代谢

第二节 糖酵解 一、概述 1、概念： 糖酵解:在细胞质中，通过一系列酶促反应将一分子葡萄糖氧化成两分子丙酮酸，并伴随ATP生成的反应过程。 2－糖酵解-概述 第二节 糖酵解 一、概述 1、概念： 糖酵解:在细胞质中，通过一系列酶促反应将一分子葡萄糖氧化成两分子丙酮酸，并伴随ATP生成的反应过程。 2、所有细胞都存在此途径，是糖类物质分解代谢的共同途径。是生物体获得化学能的最原始途径 3、细胞定位：细胞质 4、发生条件：有无氧均可 5、发现：又称为EMP （G.Embden, Q.Meyerhof, K.Parnas）途径

2－糖酵解-反应历程 二、糖酵解反应历程 6-磷酸葡萄糖

糖酵解全过程可分三个阶段 阶段Ⅰ 葡萄糖的磷酸化 阶段Ⅱ 磷酸己糖的裂解 阶段Ⅲ 丙酮酸生成 2－糖酵解-反应历程 葡萄糖 6-磷酸葡萄糖 阶段Ⅰ 葡萄糖的磷酸化 6-磷酸葡萄糖 6-磷酸果糖 1，6-二磷酸果糖 阶段Ⅱ 磷酸己糖的裂解 3-磷酸甘油醛磷酸二羟丙酮 21，3-二磷酸甘油酸 ….3 23-磷酸甘油酸 阶段Ⅲ 丙酮酸生成 22-磷酸甘油酸 2磷酸烯醇丙酮酸 2丙酮酸

（二）糖酵解全过程的十步反应 1、 己糖激酶：以6碳糖为底物，专一性不强。为限速酶. 葡萄糖激酶：对D-葡萄糖专一 为不可逆反应。 2－糖酵解-反应历程 （二）糖酵解全过程的十步反应 1、 己糖激酶或葡萄糖激酶 葡萄糖 G 6-磷酸葡萄糖 G-6-P 己糖激酶：以6碳糖为底物，专一性不强。为限速酶. 葡萄糖激酶：对D-葡萄糖专一 为不可逆反应。 激酶：凡催化磷酰基从ATP分子上转移到其他底物上的酶称~，需Mg2+等。消耗第一个ATP。

2－糖酵解-反应历程 2、 磷酸己糖异构酶 6-磷酸葡萄糖 G-6-P 6-磷酸果糖 F-6-P

3、 磷酸果糖激酶 (phosphofructokinase,PFK)为限速酶，受ATP抑制，ADP和Pi可解除抑制； 消耗第二个ATP 2－糖酵解-反应历程 6-磷酸果糖 F-6-P 1,6-二磷酸果糖 F-1,6-BP 6-磷酸果糖激酶 ATP ADP Mg 2+ 3、 磷酸果糖激酶 (phosphofructokinase,PFK)为限速酶，受ATP抑制，ADP和Pi可解除抑制； 消耗第二个ATP 反应不可逆。此为EMP关键反应步骤。

4、 磷酸二羟丙酮 醛缩酶 3-磷酸甘油醛 G-3-P 醛缩酶 (aldolase) 2－糖酵解-反应历程 磷酸二羟丙酮 4、 醛缩酶 3-磷酸甘油醛 1,6-二磷酸果糖 F-1,6-BP G-3-P 醛缩酶 (aldolase) 生理条件下G-3-P 不断形成丙酮酸，故 [G-3-P]低，反应向裂解方向进行。

原来葡萄糖的3，2，1位和4，5，6位变成3-磷酸甘油醛1，2，3位。 2－糖酵解-反应历程 5、 磷酸丙糖异构酶 磷酸二羟丙酮 3-磷酸甘油醛 原来葡萄糖的3，2，1位和4，5，6位变成3-磷酸甘油醛1，2，3位。

6、 EMP中唯一一步氧化反应 3-磷酸甘油醛脱氢酶，NAD+ 为辅酶。重金属离子和碘乙酸是此酶的抑制剂 2－糖酵解-反应历程 6、 3-磷酸甘油醛脱氢酶 3-磷酸甘油醛 1,3-二磷酸甘油酸 EMP中唯一一步氧化反应 3-磷酸甘油醛脱氢酶，NAD+ 为辅酶。重金属离子和碘乙酸是此酶的抑制剂 既是氧化反应又是磷酸化反应，砷酸盐解偶联

NAD+：R为H； NADP+：R为PO32-

7、 这是糖酵解中第一个产生ATP的反应。产生1分子ATP 反应可逆。 2－糖酵解-反应历程 1,3-二磷酸甘油酸 3-磷酸甘油酸 磷酸甘油酸激酶 7、 这是糖酵解中第一个产生ATP的反应。产生1分子ATP 反应可逆。 底物水平磷酸化：通过一个高能磷酸化合物将磷酰基转移给ADP形成ATP的过程

8、 变位酶:催化一个基团从底物分子的一部分移到同一分子的另一部分的异构酶。需Mg2＋ 反应机理： 磷酸甘油酸变位酶 3-磷酸甘油酸 2－糖酵解-反应历程 磷酸甘油酸变位酶 8、 3-磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸 变位酶:催化一个基团从底物分子的一部分移到同一分子的另一部分的异构酶。需Mg2＋ 反应机理： 酶－P + 3-磷酸甘油酸 2,3-二磷酸甘油酸 酶 2-磷酸甘油酸

2－糖酵解-反应历程 9、 烯醇化酶 磷酸烯醇式丙酮酸(PEP) 2-磷酸甘油酸 磷酸烯醇键是高能键 氟化物是烯醇化酶的抑制剂。

10、 这是糖酵解途径中的第二次底物水平磷酸化。形成1个ATP. 反应不可逆。 2－糖酵解-反应历程 10、 丙酮酸激酶 丙酮酸 Pyr 磷酸烯醇式丙酮酸 PEP 这是糖酵解途径中的第二次底物水平磷酸化。形成1个ATP. 反应不可逆。 丙酮酸激酶是别构酶，受ATP、丙氨酸、乙酰CoA抑制，1,6-二磷酸果糖激活

2－糖酵解-调节 三、糖酵解途径的调节 调控酶： 己糖激酶（或葡萄糖激酶） 6-磷酸果糖激酶（PFK） 丙酮酸激酶

糖酵解的调控位点及相应调节物 + - + - + - 2－糖酵解-调节 G-6-P ATP AMP F-2,6-BP AMP 柠檬酸NADH 己糖激酶 6-磷酸葡萄糖 葡萄糖 + 6-磷酸果糖 磷酸果糖激酶 - 柠檬酸NADH ATP 1，6-二磷酸果糖 3-磷酸甘油醛磷酸二羟丙酮 21，3-二磷酸甘油酸 23-磷酸甘油酸 ATP Ala F-1,6-BP - + 22-磷酸甘油酸 2磷酸烯醇丙酮酸 丙酮酸激酶 2丙酮酸

能量计算：氧化一分子葡萄糖净生成 四、ＥＭＰ途径化学计量和生物学意义 总反应式: 2－糖酵解-能量 四、ＥＭＰ途径化学计量和生物学意义 总反应式: C6H12O6+2NAD++2ADP+2Pi→2C3H4O3+2NADH+2H++2ATP+2H2O 能量计算：氧化一分子葡萄糖净生成 2ATP 2NADH 6(5)ATP 或 4(3)ATP ∴EMP途径中， 能量总计： 无氧：得2个ATP； 有氧：得8(7)/6(5)个ATP。

糖酵解中ATP的生成 +2NADH +2ATP +2ATP 2－糖酵解-能量 －ATP －ATP 葡萄糖 第一阶段 6-磷酸葡萄糖 6-磷酸果糖 －ATP 第二阶段 1，6-二磷酸果糖 3-磷酸甘油醛磷酸二羟丙酮 +2NADH 21，3-二磷酸甘油酸 +2ATP 23-磷酸甘油酸 第三阶段 22-磷酸甘油酸 2磷酸烯醇丙酮酸 +2ATP 2丙酮酸

生物学意义 ★产能：是葡萄糖在生物体内进行有氧或无氧分解的共同途径,通过糖酵解，生物体可迅速获得能量；是厌氧生物和红细胞获得能量的主要形式 2－糖酵解-能量 生物学意义 ★产能：是葡萄糖在生物体内进行有氧或无氧分解的共同途径,通过糖酵解，生物体可迅速获得能量；是厌氧生物和红细胞获得能量的主要形式 ★提供原料：形成多种重要的中间产物，为氨基酸、脂类合成提供碳骨架； ★为糖异生提供基本途径； ★联系糖与脂肪的代谢桥梁。

2－糖酵解-产物去向 五、丙酮酸的去向 葡萄糖 丙酮酸 乳酸 乙醇 乙酰 CoA 三羧酸循环 （有氧或无氧） 糖酵解途径 （无氧） （有氧）

丙酮酸的无氧降解 葡萄糖的无氧分解 EMP 乳酸 葡萄糖 丙酮酸 乙醛 乙醇 2－糖酵解-产物去向 COOH CH(OH) C==O CHO NADH+H+ NAD+ CH2OH CH3 乙醇 NADH+H+ NAD+ CO2 乳酸 COOH CH(OH) 乙醛 CHO C==O 丙酮酸 EMP 葡萄糖 葡萄糖的无氧分解

丙酮酸  乳酸（乳酸发酵） 乳酸脱氢酶 丙酮酸+ NADH L-乳酸 + NAD+ 催化此反应的酶为乳酸脱氢酶。可使NAD+再生 2－糖酵解-产物去向 丙酮酸  乳酸（乳酸发酵） 乳酸脱氢酶 丙酮酸+ NADH L-乳酸 + NAD+ 催化此反应的酶为乳酸脱氢酶。可使NAD+再生 乳酸去路：高等动物可以通过血液进入肝、肾等组织内，重新转变成丙酮酸。 葡萄糖＋2Pi＋2ADP+2H+ 2乳酸＋2ATP＋2H2O

丙酮酸  乙醇（酒精发酵） 分两步反应 也使NAD+再生 C H O 葡萄糖＋2Pi+2ADP+2H+ 2乙醇＋CO2+2ATP+2H2O 2－糖酵解-产物去向 丙酮酸  乙醇（酒精发酵） 分两步反应 也使NAD+再生 C H 3 O 2 N A DH D+ T P 丙酮酸脱羧酶 乙醇脱氢酶 葡萄糖＋2Pi+2ADP+2H+ 2乙醇＋CO2+2ATP+2H2O

喝酒 脸红：意味着能迅速将乙醇转化成乙醛，有高效的乙醇脱氢酶 没有乙醛脱氢酶所以体内迅速累积乙醛而迟迟不能代谢因此会长时间涨红了脸。不过当1－2个小时后红色就会渐渐腿去，这是靠肝脏里的P450慢慢将乙醛转化成乙酸，然后进入TCA循环而被代谢。 越喝脸越白：高活性的乙醇脱氢酶和乙醛脱氢酶均没有，主要靠肝脏里的P450慢慢氧化（因为P450是特异性比较低的一群氧化酶）。不然有急性酒精中毒的可能性。 酒篓子：两个酶都高活性，酒精迅速变成乙酸进入TCA循环而发热，所以大量发热而出汗。

2－糖酵解 六、其他糖进入糖酵解的途径 半乳糖 a 淀粉 甘露糖

本 节 小 结 糖酵解是单糖分解的共同途径 糖酵解的十个酶都位于细胞质中 糖酵解存在2个底物水平磷酸化反应,净生成2分子ATP 2－糖酵解 本 节 小 结 糖酵解是单糖分解的共同途径 糖酵解的十个酶都位于细胞质中 糖酵解存在2个底物水平磷酸化反应,净生成2分子ATP 有三个反应不可逆，这三个催化酶是调控酶 糖酵解的整个代谢过程中，中间产物都是磷酸化的。 丙酮酸在厌氧条件下，可生成乳酸和乙醇。同时NAD+得到再生，使酵解过程持续进行。

2－糖酵解 本节的要求 掌握糖酵解的概念、反应的亚细胞部位、反应过程、ATP生成、限速酶； 熟悉糖酵解调节。 掌握发酵反应过程 练习 作业

填空题 胞液中的一分子磷酸二羟丙酮经有氧分解最多可产生____个ATP分子 2－糖酵解 填空题 胞液中的一分子磷酸二羟丙酮经有氧分解最多可产生____个ATP分子 EMP途径得以进行必须解决_____问题,生物可通过____和_____来解决这一问题 。 糖酵解中催化底物水平磷酸化的两个酶是________和_________。 糖酵解产生的NADH必需依靠 系统或 系统才能进入线粒体，分别转化为线粒体中的－－－ 和 。 F-1,6-BP形成中,动物醛缩酶中专一的______残基先与______结合形成质子化的______,再形成烯醇化阴离子;然后与甘油酸-3-磷酸加成,形成F-1,6-BP.

葡萄糖（1,4位碳被C14标记)被糖酵解代谢为乳酸,该乳酸_____被标记 a. 仅羧基碳 b. 仅羟基碳 c. 仅甲基碳 2－糖酵解 选择题 糖酵解中利用3-磷酸甘油醛的氧化所产生的能量而合成ATP时,共同中间物为___ a.3-磷酸甘油酸 b.1-磷酸甘油酸 c.1,3-二磷酸甘油酸 d.磷酸二羟基丙酮 e. ADP 糖酵解______ a. 是葡萄糖氧化成CO2和H2O的途径 b. 是从葡萄糖合成糖原的途径 c. 需要分子氧 d. 在需要氧细胞中不会发生 e. 上述情况均不成立 葡萄糖（1,4位碳被C14标记)被糖酵解代谢为乳酸,该乳酸_____被标记 a. 仅羧基碳 b. 仅羟基碳 c. 仅甲基碳 d. 在羧基碳和羟基碳 e. 在羧基碳和甲基碳

a. 碘乙酸 b. F-2,6-BP c. F-1,6-BP d. NADH缺乏 2－糖酵解 4.能够抑制酵解作用的是_________ a. 碘乙酸 b. F-2,6-BP c. F-1,6-BP d. NADH缺乏 5.已知一厌氧细菌的培养物在发酵过程中累积乳酸.则下列陈述中正确的是: _________ a. 与起始物质相比,发酵产物并未受到更多的氧化,因为没有外界的电子受体参与作用 b. 如不断向培养物中通空气,则培养物乳酸浓度将不断增加 c. 添加氟离子将导致细菌中2-磷酸甘油酸/PEP的比率很快增加 d. 加入碘乙酸可使乳酸不再继续增加

已糖激酶为肝脏所特有，特异性高，是否正确？ 2－糖酵解 问答题 已糖激酶为肝脏所特有，特异性高，是否正确？ 糖酵解过程中的三个限速步骤及其相关的酶(仅需化学反应式)以及受哪些因素的控制?并说明发酵与酵解的异同。 当剧烈运动时，快速的糖酵解提供肌肉收缩所需的ATP。由于乳酸脱氢酶不产生ATP。如果丙酮酸而非乳酸是糖酵解的末端产物，糖酵解会变得更有效吗？ ①葡萄糖经无氧酵解转变成两分子的乳酸，请在乳酸分子中指出葡萄糖的六个碳原子的位置。②在有氧条件下，丙酮酸可以脱羧生成乙酰CoA和CO2。葡萄糖分子什么位置的碳用14C标记所产生的CO2含有放射性标记？

①假定酒精只要一经形成就从保温介质中移走，那么能形成的最大酒精量是多少(以毫摩尔计)?解释你的回答。 2－糖酵解 已知酵母无细胞抽提物含有酒精发酵所需要的全部酶，把这种抽提物加入到100ml含有200mmol/L的葡萄糖、20mmol/L的ADP、40mmol/L的ATP、2mmol/L的NADH、2mmol/L的NAD+以及20mmol/L的Pi介质中，在无氧下保温。 ①假定酒精只要一经形成就从保温介质中移走，那么能形成的最大酒精量是多少(以毫摩尔计)?解释你的回答。 ②一旦介质达到题①中所产生的酒精量后，下述哪种变化最可能允许最大限度地产生酒精?为什么? (a)使介质中的葡萄糖浓度加倍； (b)加入20mmol/L的甘油醛-3-磷酸； (c)加入20mmol/L丙酮酸； (d)加入ATPase。 ③在发生②的变化后，能形成的最大酒精量是多少?

2－糖酵解 6、根据下面给出的资料,(1)计算乳酸完全氧化成CO2和H2O时的△G’ (2)若反应的效率为40%,能合成多少摩尔的ATP?已知 a. 葡萄糖---->2乳酸 △G’=-52000cal/mol b. 葡萄糖+6O2---->6CO2+6H2O △G’=-686000cal/mol c. 假定合成1molATP需能7700cal的能量 7、分别计算①葡萄糖、②果糖、③甘露糖和④蔗糖（最初的代谢步骤是：蔗糖＋Pi→果糖＋葡萄糖-1-磷酸；葡萄糖-1-磷酸异构化转变成葡萄糖-6-磷酸）在无氧下净产生的ATP分子数。

写出葡萄糖转化成乳酸的总反应平衡式.已知下列数据,求此反应的△G0’总值和K’eq. 2－糖酵解 作 业 写出葡萄糖转化成乳酸的总反应平衡式.已知下列数据,求此反应的△G0’总值和K’eq. 已知酵解10步反应的△G0’分别为△G10’, △G20’, △G30’....... △G100’;其数值分别为:-4.0， 0.4， -3.4， 5.7， 1.8， 1.5， -4.5， 1.1， 0.4， -7.5 kcal/mol 丙酮酸＋2H+＋2e--->乳酸 E10’=-0.19v; NAD+ ＋H+＋2e--->NADH E20’=-0.32v

△G总10’＝-4.0＋0.4-3.4＋ 5.7＋1.8＋（1.5-4.5＋1.1＋0.4-7.5）＝－17.5KCal/mol 解： △G总10’＝-4.0＋0.4-3.4＋ 5.7＋1.8＋（1.5-4.5＋1.1＋0.4-7.5）＝－17.5KCal/mol △G总20’＝－nF△E =-2×23062×（－0.19＋0.32）＝－5.996 KCal/mol △G总0’ ＝ －17.5＋2×（－6）＝－29.5 △G总0’＝－RT lnK，eq ln K，eq＝50 K，eq＝e50

第三节 三羧酸循环 一、丙酮酸脱羧形成乙酰CoA 是糖酵解和TCA之间的桥梁 反应在线粒体基质中 不可逆的氧化脱羧反应 第三节 三羧酸循环 一、丙酮酸脱羧形成乙酰CoA 胞质 乙酰CoA 葡萄糖 丙酮酸 草酰乙酸 柠檬酸 T C A 是糖酵解和TCA之间的桥梁 反应在线粒体基质中 不可逆的氧化脱羧反应 由丙酮酸脱氢酶系催化 线粒体

2、总反应式 乙酰CoA CH3-C-SCoA + N A D H + H + C O 丙酮酸 3－TCA－丙酮酸脱羧 丙酮酸脱氢酶 系 O 丙酮酸脱氢酶 系 CH3-C-SCoA O + + N A D H + H + C O 2 乙酰CoA 丙酮酸

乙酰CoA CO CH NH C P O S N O OH CH CH O OH O 3－TCA－丙酮酸脱羧 泛酸 β-巯基乙胺 AMP 2

丙酮酸脱氢酶系是多酶复合体，位于线粒体内膜上： 3－TCA－丙酮酸脱羧 3、酶及辅因子 丙酮酸脱氢酶系是多酶复合体，位于线粒体内膜上： 包括：3种酶6种辅因子 E1：丙酮酸脱氢酶、 E2：二氢硫辛酰转乙酰基酶 E3：二氢硫辛酰脱氢酶 辅助因子：焦磷酸硫胺素（TPP）、 硫辛酰胺、Mg2+ 、CoA、FAD和NAD＋。 意义： 以多酶复合体形式，能使反应快速进行。

② 4、反应全过程： ① E1：丙酮酸脱氢酶 E2：转乙酰酶 乙酰硫辛酰胺 3－TCA－丙酮酸脱羧 CH 3 C COOH O + TPP S L C H 3 T P O E2 ② E2：转乙酰酶 乙酰硫辛酰胺

3－TCA－丙酮酸脱羧 E2 E3 E3 E3：二氢硫辛酸脱氢酶

E2 CO2 NAD+ NADH+H+ FAD O CH3-C-SCoA CoASH 3－TCA－丙酮酸脱羧 TPP 二氢硫辛酸脱氢酶E3 硫辛酸乙酰转移酶 二氢硫辛酸脱氢酶E3 CO2 乙酰硫辛酰 二氢硫辛酰 NADH+H+ TPP 硫辛酰 CH3-C-SCoA O FAD NAD+ E2 CoASH

5、调控： 1）2种产物抑制，相应反应物激活； 乙酰CoA 抑制 E2， CoA激活 NADH 抑制 E3, NAD+激活 3－TCA－丙酮酸脱羧 5、调控： 1）2种产物抑制，相应反应物激活； 乙酰CoA 抑制 E2， CoA激活 NADH 抑制 E3, NAD+激活 2）核苷酸反馈抑制： GTP、ATP 抑制 E1 3）可逆磷酸化的共价调节： E1磷酸化 -失活；去磷酸化 -恢复活性

6、意义： 处于代谢途径的分支点，是关键性不可逆反应。 ΔG0’= -33.4 KJ/mol 产生2个NADH： 3－TCA－丙酮酸脱羧 6、意义： 处于代谢途径的分支点，是关键性不可逆反应。 ΔG0’= -33.4 KJ/mol 产生2个NADH： 即：2×3（或2.5）=6（或5）个ATP

3－TCA－历程 二、柠檬酸循环（TCA) （一）、概述 三羧酸循环（tricarboxylic acid cycle, TCA) 又称柠檬酸循环或Krebs循环。 定义：是指乙酰CoA在线粒体中经过一系列反应被彻底分解为CO2和H2O,并产生能量的过程。 TCA的意义：是有机体获得生命活动所需能量的主要途径；是糖、脂、蛋白质等物质代谢和转化的中心枢纽，形成多种重要的中间产物；是发酵产物重新氧化的途径。 细胞定位：真核生物在线粒体，原核生物在细胞质

（二）反应历程 + 不可逆反应 柠檬酸合酶:调控酶，受ATP、NADH、琥珀酸CoA、脂酰CoA的抑制 TCA中唯一一步形成C-C键的反应 柠檬酸合成酶 ＊ ＊ ① ＊ ＊ + 乙酰CoA 草酰乙酸 柠檬酸 不可逆反应 柠檬酸合酶:调控酶，受ATP、NADH、琥珀酸CoA、脂酰CoA的抑制 TCA中唯一一步形成C-C键的反应

3－TCA－历程 ② ＊ ＊ ＊ ＊ 异柠檬酸 顺乌头酸 柠檬酸 顺乌头酸酶：是铁硫蛋白（4Fe－4S） 氟乙酸是顺乌头酸酶的抑制剂

③ + 异柠檬酸脱氢酶，NAD+为辅酶，并被还原为NADH。第二个调节酶 第1次氧化脱羧,TCA中第一个氧化还原反应 异柠檬酸脱氢酶 CO2 ＊ ＊ + CO2 NAD+ NADH+H+ 异柠檬酸 - 酮戊二酸 异柠檬酸脱氢酶，NAD+为辅酶，并被还原为NADH。第二个调节酶 第1次氧化脱羧,TCA中第一个氧化还原反应

④ NAD+ NADH+H+  -酮戊二酸脱氢酶系 ＊ + CO2 + HS-CoA 琥珀酰CoA - 酮戊二酸 3－TCA－历程 ④ NAD+ NADH+H+  -酮戊二酸脱氢酶系 ＊ + CO2 + HS-CoA 琥珀酰CoA - 酮戊二酸 α-酮戊二酸脱氢酶系，为3种酶的复合体，类似丙酮酸脱氢酶系。 第2次氧化脱羧。TCA中第二个氧化还原反应 该反应需NAD+ 和CoA等作辅因子，有NADH形成。 反应不可逆

⑤ 琥珀酰CoA合成酶 + HSCoA GDP + Pi GTP ＊ ＊ 琥珀酸 琥珀酰CoA 琥珀酰CoA合成酶（或琥珀酰硫激酶 ）； 3－TCA－历程 ⑤ 琥珀酰CoA合成酶 ＊ ＊ + HSCoA GDP + Pi GTP 琥珀酸 琥珀酰CoA 琥珀酰CoA合成酶（或琥珀酰硫激酶 ）； TCA中唯一底物水平磷酸化反应； 高能键释放的能量用以合成GTP（主要在动物）或ATP（植物和细菌）。

⑥ 琥珀酸 琥珀酸脱氢酶，TCA中唯一位于线粒体内膜上的酶 是TCA中第三步氧化还原反应 丙二酸是琥珀酸脱氢酶的抑制剂 琥珀酸脱氢酶 FAD FADH2 琥珀酸 延胡索酸 琥珀酸脱氢酶，TCA中唯一位于线粒体内膜上的酶 是TCA中第三步氧化还原反应 丙二酸是琥珀酸脱氢酶的抑制剂

3－TCA－历程 延胡索酸酶 ⑦ H2O 延胡索酸 L-苹果酸 延胡索酸酶具立体专一性 催化水合反应

⑧ 苹果酸脱氢酶（malate dehydrogenase) 辅酶是NAD+，被还原为NADH。 是TCA中第四步氧化还原反应 苹果酸脱氢酶 NAD+ NADH+H+ 苹果酸 草酰乙酸 苹果酸脱氢酶（malate dehydrogenase) 辅酶是NAD+，被还原为NADH。 是TCA中第四步氧化还原反应

3－TCA－历程 三羧酸循环概括图 缩合 重排 第一次氧化脱羧 第二次氧化脱羧 底物水平磷酸化 氧化 水化

（三）三羧循环的化学计量和能量计量 a、总反应式: 3－TCA （三）三羧循环的化学计量和能量计量 a、总反应式: CH3COSCoA+3NAD++FAD+GDP+Pi+2H2O2CO2+CoASH+3NADH+3H+ +FADH2+GTP 能量“现金” : 1 GTP 能量“支票”: 3 NADH 1 FADH2 兑换率 1：3 9ATP 兑换率 1：2 2ATP 1ATP 12ATP b、三羧酸循环的能量计量

（四）三羧酸循环的特点 富含能量分子的生成：在有O2条件下运转，是生成ATP的主要途径； 3－TCA （四）三羧酸循环的特点 富含能量分子的生成：在有O2条件下运转，是生成ATP的主要途径； 循环中有4次脱氢，生成3分子NADH，1分子FADH2，另有1次底物水平磷酸化。 共生成12（或10）分子ATP。 碳原子的流向：循环一周产生2分子CO2； CO2来自草酰乙酸而不是乙酰CoA,但净结果是氧化了1分子乙酰CoA；

SCoA 3－TCA

葡萄糖完全氧化产生的ATP 总计：38 ATP或36 ATP 酵解阶段： 2 ATP 2  1 NADH 2 ATP 3－TCA 葡萄糖完全氧化产生的ATP 酵解阶段： 2 ATP 2  1 NADH 兑换率1：3 (或2) 2 ATP 2  (3ATP或2 ATP ) 丙酮酸氧化：2  1NADH 兑换率 1：3 2  3 ATP 三羧酸循环：2  1 GTP 2  3 NADH 2  1 FADH2 2 1 ATP 2  9 ATP 2  2 ATP 兑换率 1：3 总计：38 ATP或36 ATP

四、三羧酸循环回补反应 1. 在动物中 2. 植物、酵母、脑、心 丙酮酸 草酰乙酸 P PEP 草酰乙酸 O C H C H O 3－TCA－回补反应 四、三羧酸循环回补反应 1. 在动物中 丙酮酸 草酰乙酸 O C H 2 P C H 2 O 2. G P i PEP羧化激酶 T C O 2 D 植物、酵母、脑、心 PEP 草酰乙酸

3－TCA－回补反应 3.

4、植物乙醛酸循环 P159 概念：将二碳化合物（乙酸或乙酰CoA）净合成草酰乙酸到糖的生物合成过程。 发生部位：植物乙醛酸体 总反应式： 3－TCA－回补反应 P159 4、植物乙醛酸循环 概念：将二碳化合物（乙酸或乙酰CoA）净合成草酰乙酸到糖的生物合成过程。 发生部位：植物乙醛酸体 总反应式： 2乙酰CoA＋2NAD++FAD 草酰乙酸＋CoASH＋2NADH＋FADH2＋2H+ 关键酶：异柠檬酸裂解酶和苹果酸合成酶，只存在于乙醛酸体 意义：回补草酰乙酸 植物油料种子发芽时脂肪转化为糖

糖 乙醛酸循环 O O O O 乙醛酸 苹果酸合成酶 CH3-C-SCoA CoASH CH3-C-SCoA 异柠檬酸裂解酶 柠檬酸 顺乌头酸 －酮戊二酸 琥珀酰CoA 草酰乙酸 O O H-C-C~ OH 乙醛酸 O CH3-C-SCoA 苹果酸 延胡索酸 异柠檬酸裂解酶 苹果酸合成酶 琥珀酸 乙醛酸循环 糖

五、三羧酸循环的调节 柠檬酸合成酶（限速酶） 抑制剂：NADH、NADPH、琥珀酰CoA、ATP、柠檬酸 激活剂：草酰乙酸、乙酰CoA 3－TCA－调节 五、三羧酸循环的调节 柠檬酸合成酶（限速酶） 抑制剂：NADH、NADPH、琥珀酰CoA、ATP、柠檬酸 激活剂：草酰乙酸、乙酰CoA 异柠檬酸脱氢酶 抑制剂：NADH、ATP、琥珀酰CoA 激活剂：ADP、Ca2＋ －酮戊二酸脱氢酶 抑制剂：琥珀酰CoA、NADH 激活剂：Ca2＋

3－TCA－调节

柠檬酸循环要点 丙酮酸脱氢酶系由3种酶和6种辅因子组成。 3－TCA 柠檬酸循环要点 丙酮酸脱氢酶系由3种酶和6种辅因子组成。 TCA发生在线粒体（真核），除琥珀酸脱氢酶位于线粒体内膜外，其余酶均位于线粒体基质中 TCA每次循环8步反应，3个不可逆反应，存在三个调控部位。 TCA每次循环有2分子CO2生成;4次氧化还原反应，生成3分子NADH和1分子FADH2;一次底物水平磷酸化，生成一分子GTP;消耗2分子H2O TCA一次循环生成12分子ATP

本节的要求 掌握丙酮酸脱羧反应的亚细胞部位、酶及辅因子、调控物 掌握三羧酸循环反应的亚细胞部位、反应过程、限速酶、特点 3－TCA－调节 本节的要求 掌握丙酮酸脱羧反应的亚细胞部位、酶及辅因子、调控物 掌握三羧酸循环反应的亚细胞部位、反应过程、限速酶、特点 熟悉三羧酸循环的调节。 练习 作业

糖酵解过程在细胞的 部位进行,TCA循环在细胞的 部位进行,氧化磷酸化在细胞的 部位进行. 发现TCA循环， 发现化学渗透学说。 填空题 糖酵解过程在细胞的 部位进行,TCA循环在细胞的 部位进行,氧化磷酸化在细胞的 部位进行. 发现TCA循环， 发现化学渗透学说。 三羧酸循环中所有酶都位于线粒体的基质，除了 。 三羧酸循环中异柠檬酸脱氢酶催化的反应，被 影响 丙酮酸脱氢酶复合物的调节控制的方式主要有 ， _______和_______ 。 三羧酸循环有二次脱羧反应，分别是由_____和______催化。脱去的CO2中的C原子分别来自草酰乙酸中的____和______。 三羧酸循环的限速酶是________ 。 1克分子丙酮酸在体内彻底氧化成CO2.H2O和___克分子ATP。

1.能够抑制柠檬酸循环的是_______ ① 丙二酸 ② NADH ③ 氟乙酸 ④ 无氧条件 a. 1+2+3 b. 1+3 c. 2+4 3－TCA－调节 选择题： 1.能够抑制柠檬酸循环的是_______ ① 丙二酸 ② NADH ③ 氟乙酸 ④ 无氧条件 a. 1+2+3 b. 1+3 c. 2+4 d. 2+3+4 e. 1+2+3+4 2.葡萄糖1号位C原子同位素标记为14C,加入喜氧细菌培养物,然后抽提分离EMP和TCA中间物,下列各分子中首先被标记为14C的碳原子的记为*C,下列不正确的是: a*CH2(O-P)-C(=O)-CH2(OH) b. *CH2=C-(O-P)-COO- c. -OOC-*CH2-CH2-C(=O)-COO- d. -OOC-*C(=O)-*CH2-COO-

a. 本身不会产生高能磷酸化合物 b. 不受无氧条件抑制 3－TCA TCA循环 a. 本身不会产生高能磷酸化合物 b. 不受无氧条件抑制 c. 循环起始物acetyl CoA中2个C原子在一轮循环中以2个CO2形式释出 d. 循环速率取决于对ATP的需求 柠檬酸循环被认为是一个需氧代谢途径，是因为 a.循环的某些反应是以氧作为底物的 b.CO2是该循环的一个产物 c.产生了H2O d.还原型的因子需通过电子传递链被氧化 5.TCA循环首先是由谁发现和提出来的 (a)Leuis Pasteur (b)Avery and McCarty (c)Hans Krebs (d)Fred Sanger

6.丙酮酸脱氢酶系是个复杂的结构，包括多种酶及辅助因子，下列化合物哪个不是丙酮酸脱氢酶组分？ 3－TCA 6.丙酮酸脱氢酶系是个复杂的结构，包括多种酶及辅助因子，下列化合物哪个不是丙酮酸脱氢酶组分？ a.TPP b.硫辛酸 c.FMN d.Mg2+ e.NAD+ 7.下列哪种情况可导致丙酮酸脱氢酶系活性升高？ a.ATP/ADP比值升高 b.CH3COCoA/CoA比值升高 c.NADH/NAD+比值升高 d.能荷升高 e.能荷降低 8.巴斯德效应是指： a.由于从无氧到有氧代谢的转变，葡萄糖消耗速度下降 b.由于从无氧到有氧代谢转变，丙酮酸转变为乳酸的速度上升 c.由于从无氧到有氧代谢的转变，产生ATP的速度上升，葡萄糖消耗速度上升 d.由于从无氧到有氧代谢的转变，产生ATP的速度下降，葡萄糖消耗速度上升

9.关于三羧酸循环的描述不正确的是（　　　） A.是三大营养物质彻底氧化的共同途径　　　　　 B.是体内连接糖、脂肪、氨基酸代谢的枢纽　　　　　　 C.提供ATP最多，一次循环，消耗1分子乙酰基，生成36分子ATP D.一次循环有四次脱氢，二次脱羧 10.底物水平磷酸化反应有____________ PEP-->Pyruvate B. OAA-->PEP C. α-KG-->琥珀酰CoA D. 琥珀酰CoA-->琥珀酸 E. Glc-->G-6-P 11.柠檬酸对下列哪个酶有变（别）构激活作用 A、 磷酸果糖激酶 B、 丙酮酸激酶 C、异柠檬酸脱氢酶 D、 己糖激酶 12.TCA循环和有关的呼吸链反应中能产生ATP最多的步骤是什么? (A)柠檬酸→异柠檬酸 (B)异柠檬酸→α-酮戊二酸 (C) α-酮戊二酸→琥珀酸 (D)琥珀酸→草酰乙酸

杀鼠药氟乙酸的毒性是由于其抑制了顺乌头酸酶从而阻断了三羧酸循环。( ) 在细胞培养物由供氧条件转为厌氧条件时葡萄糖利用速度增加。( ) 3－TCA 是非题 杀鼠药氟乙酸的毒性是由于其抑制了顺乌头酸酶从而阻断了三羧酸循环。( ) 在细胞培养物由供氧条件转为厌氧条件时葡萄糖利用速度增加。( ) TCA循环本身可产生NADH（H+），FADH2，但不能直接生成高能磷酸化合物 。（） 三羧酸循环的所有中间产物中，只有草酰乙酸可以被该循环的酶完全降解。 ( ) 丙酮酸脱氢酶系中电子传递方向为硫辛酸→FAD→NAD+ ( ) 乙醛酸循环和三羧酸循环中都有琥珀酸的净生成。 ( ) 丙酮酸脱氢酶复合物催化底物脱下的氢最终是交给NAD+生成NADH的。

若用14C标记 下列化合物，经一次TCA循环后，试问14C出现在什么化合物的什么部位上？ 问答题 若用14C标记 下列化合物，经一次TCA循环后，试问14C出现在什么化合物的什么部位上？ || （1） H314C-C-COO- (2)H3C-C-14COO- O 2.下列各化合物完全氧化时，每分子能产生多少个ATP？ （1）丙酮酸 （2）葡萄糖 （3）NADH （4）F-1,6-BP 3. 红细胞在缺氧下对柠檬酸循环速度有什么影响? 4.葡萄糖的第二位碳用14C标记，在有氧的情况下进行彻底降解。问经过几轮柠檬酸循环，该同位素碳可作为CO2释放？ 5．当维持柠檬酸循环中间物适当浓度时，回补反应容许该循环把它的中间物提供给生物合成反应。写出由丙酮酸净合成柠檬酸的反应方程式。

3－TCA 作 业 用同位素14C标记葡萄糖分子的第二和第五个碳原子，问：葡萄糖彻底氧化为CO2时，需经过几次三羧酸循环，且在哪几步反应中释放出有标记的＊CO2（写出有关的反应方程式） 2. 14C标记的Glucose在糖酵解和TCA循环中的降解顺序

1、答： 14C标记葡萄糖分子的第二和第五个碳原子，会产生 CH3-. CO-CoA,在第一轮TCA循环生成草酰乙酸，有可能是HOO 1、答： 14C标记葡萄糖分子的第二和第五个碳原子，会产生 CH3-*CO-CoA,在第一轮TCA循环生成草酰乙酸，有可能是HOO*C-CO-CH2-COOH或HOOC-CO-CH2-*COOH,则在第二轮循环中以CO2放出。

2.解： CH3-C-SCoA + C O O 2 1 2 3 4 5 6 3，4 2，5 1，6 3，4 2，5 1，6 3，4 2，5

CH3-C-SCoA 或 或 O 2，5 1，6 2，5 1，6 1，6 2，5 2，5 1，6 2，5 1，6 2，5 1，6 2，5

第四节 磷酸戊糖途径（PPP） 一、概述 又称磷酸己糖支路（HMP）,是一条需O2的糖分解代谢途径 亚细胞定位：细胞质 动物肝、骨髓、脂肪组织、红细胞中此途径较活跃 总反应式： 6G-6-P＋12NADP+＋7H2O 5G-6-P＋6CO2＋12NADPH ＋2H+＋Pi

二、反应历程 氧化反应阶段：生成NADPH及CO2； 3步反应：脱氢、水解、脱氢脱羧 非氧化反应阶段： 分子重排阶段、一系列基团的转移 4－PPP－反应历程 二、反应历程 氧化反应阶段：生成NADPH及CO2； 3步反应：脱氢、水解、脱氢脱羧 非氧化反应阶段： 分子重排阶段、一系列基团的转移

氧化反应阶段 G-6-P 6-P-葡萄糖酸内酯 6-P-葡萄糖酸 葡萄糖酸内酯酶 6-P-葡萄糖脱氢酶 G-6-P 6-P-葡萄糖酸内酯 6-P-葡萄糖酸 6-磷酸葡萄糖脱氢酶的活性决定G-6-P进入此途径的流量，为限速酶。该酶受NADPH/NADP+的调节。 肌组织内缺乏６-磷酸葡萄糖脱氢酶

4－PPP－反应历程 ③ 6-P-葡萄糖酸脱氢酶 5-P-核酮糖 6-P-葡萄糖酸

非氧化分子重排阶段 H2O Pi 2× 5-磷酸核糖 2× 5-磷酸木酮糖 2 ×6-磷酸果糖 2× 6-磷酸果糖 1， 6-二磷酸果糖 6×5-磷酸核酮糖 2× 5-磷酸核糖 2× 5-磷酸木酮糖 2×3-磷酸甘油醛 2 × 7-磷酸景天庚酮糖 2 × 4-磷酸赤藓丁糖 2 ×6-磷酸果糖 2× 6-磷酸果糖 1， 6-二磷酸果糖 1 × 6-磷酸果糖 转醛酶 异构酶 转酮酶 醛缩酶 阶段之一 阶段之二 阶段之三

转酮反应 + 转酮酶 TPP 转酮酶：辅基为TPP,转移酮糖的二碳单位（羟乙醛基）到醛糖的第一碳上。酮糖供体C3为L型。 4－PPP－反应历程 转酮反应 C H O OH CH2O P HO CH2OH C=O + 转酮酶 TPP L-木酮糖-5-磷酸 核糖-5-磷酸 甘油醛-3-磷酸 L-景天庚酮糖-7-磷酸 转酮酶：辅基为TPP,转移酮糖的二碳单位（羟乙醛基）到醛糖的第一碳上。酮糖供体C3为L型。

转醛反应 + 转醛酶：不需辅酶,转移酮糖的三碳单位（二羟丙酮基）到醛糖的第一碳上。 4－PPP－反应历程 C H HO OH P CH2OH C=O CH2O O + 转醛酶 甘油醛-3-磷酸 赤藓糖-4-磷酸 果糖-6-磷酸 景天庚酮糖-7-磷酸 转醛酶：不需辅酶,转移酮糖的三碳单位（二羟丙酮基）到醛糖的第一碳上。

4－PPP－反应历程

4－PPP－反应历程 PPP全过程

4－PPP－概述 三、生理意义： 1.产生大量NADPH NADPH是供氢体，主要用于还原（加氢）反应，为细胞提供还原力，参加各种生物合成反应：如脂酸、胆固醇 、Glu NADPH是谷胱甘肽还原酶的辅酶，对维持细胞中还原型谷胱甘肽的正常含量进而保护巯基酶的活性及维持红细胞膜完整性很重要，并可保持血红蛋白铁于二价 NADPH参与体内羟化反应，有些羟化反应与生物合成有关，如从胆固醇合成胆汁酸、类固醇激素等；有些羟化反应则与生物转化有关。 2.产生大量的磷酸核糖和其它重要中间产物，为核酸等的生物合成提供原料 3.与光合作用联系，实现某些单糖间的转变

限速酶：6-磷酸葡萄糖脱氢酶，受〔NADP+〕/〔NADPH〕调节 2.非氧化阶段： 受底物浓度控制。与EMP途径紧密相连。 四、磷酸戊糖途径的调控： 1.氧化阶段： 限速酶：6-磷酸葡萄糖脱氢酶，受〔NADP+〕/〔NADPH〕调节 2.非氧化阶段： 受底物浓度控制。与EMP途径紧密相连。 ①需要大量核糖-5-磷酸：G-6-P→EMP→F-6-P＋3-磷酸甘油醛→HMP逆向生成核糖-5-磷酸 ②需要大量NADPH：G-6-P →HMP → F-6-P和3-磷酸甘油醛→ 糖异生→ G-6-P ③平衡：HMP氧化阶段占优势 练习 作业

填空题：1.TPP在葡萄糖有氧分解中作为______和_____的辅酶,在HMP pathway中作为______的辅基。 4－PPP 填空题：1.TPP在葡萄糖有氧分解中作为______和_____的辅酶,在HMP pathway中作为______的辅基。 2.磷酸戊糖途径分_____和______两个阶段,它的生理意义是_______ 和_____。 3.G-6-P在磷酸葡萄糖异构酶作用下进入______途径，在磷酸葡萄糖变位酶催化下，进入_______途径，在G-6-P脱氢酶催化下进入_____途径，在G-6-P酶作用下，生成______。 4.通过磷酸戊糖途径可以产生_____、_____和_______这些重要化合物。 判断题：1.所有来自磷酸戊糖途径的还原能都是在该循环的前三步反应中产生的。 2.磷酸戊糖旁路能产生ATP，所以可以代替TCA循环，作为生物供能的主要途径。

选择题：1.磷酸戊糖途径是在细胞的哪个部位进行的(　　) A、细胞核 　B、线粒体 C、细胞浆 　 D、微粒体 E、内质网 2.在红细胞抽提物中加入一定浓度的氟化物,使烯醇酶完全被抑制,然后应用此体系,以14C标记葡萄糖第三位C原子,并以此为原料合成R-5-P,在R-5-P的下列位置上出现14C,正确的说法是: (　　) A. 如合成只走HMP的氧化途径则出现在C-2位 B. 途径同(A),出现在C-4位 C. 如合成走EMP和HMP的非氧化途径,则出现在C-1,C-2和C-3 D. 途径同(C),出现在C-3 3.以NADP+为辅酶的酶有哪些? a．苹果酸脱氢酶 b．异柠檬酸脱氢酶 c．苹果酸酶 d．葡萄糖-6-磷酸脱氢酶

问答题： 1.在氟化物的存在下(必须达到能有效抑制烯醇化酶的浓度)，用14C-3标记的葡萄糖合成磷酸戊糖。所形成的磷酸戊糖的什么部位含有放射性标记? ①如果合成仅仅是通过氧化途径，即借助于6-磷酸葡萄糖酸。 ②如果合成进入非氧化途径，即借助于酵解中间物。 2. 试列表比较糖有氧氧化，无氧酵解，磷酸戊糖循环之异同？

作 业 将C6标有14C的葡萄糖加入含有戊糖磷酸途径及辅因子的溶液中,问放射性14C的分布情况如何?

解：如只走HMP的氧化途径： G-6-P的C6 →HMP →核酮糖-5-磷酸的C5 → F-6-P的C6和3-磷酸甘油醛的C3→ 糖异生→ G-6-P的C1和C6 如走HMP的非氧化途径：则放射性14C的分布如下 G-6-P的C6 →EMP→F-6-P的 C6 ＋3-磷酸甘油醛的C3 →HMP →赤藓糖-4-磷酸的C4＋核酮糖-5-磷酸的C5 →景天庚酮糖-7-磷酸的C7

第五节、糖异生 一、概念： 从非糖物质（如丙酮酸、乳酸、甘油、生糖氨基酸等）转变成葡萄糖的过程。 5－糖异生－概念 第五节、糖异生 一、概念： 从非糖物质（如丙酮酸、乳酸、甘油、生糖氨基酸等）转变成葡萄糖的过程。 生理意义：１）空腹或饥饿时依赖氨基酸、甘油等异生成糖，以维持血糖水平恒定。 ２）补充肝糖原，摄入的相当一部分葡萄糖先分解成丙酮酸、乳酸等三碳化合物，使乳酸循环（Cori 循环）再异生成糖原。３）调节酸碱平衡，长期饥饿时，肾糖异生增强，有利于维持酸碱平衡。 部位：肝、肠、肾

二、糖异生途径 5－糖异生－途径 1-磷酸葡萄糖 己糖激酶 6-磷酸葡萄糖 6-磷酸果糖 6-磷酸葡萄糖磷酸酯酶 二磷酸果糖磷酸酯酶 糖原（或淀粉） 二、糖异生途径 1-磷酸葡萄糖 6-磷酸果糖 1，6-二磷酸果糖 3-磷酸甘油醛磷酸二羟丙酮 2磷酸烯醇丙酮酸 2丙酮酸 葡萄糖 己糖激酶 果糖激酶 丙酮酸激酶 丙酮酸羧化酶 6-磷酸葡萄糖磷酸酯酶 6-磷酸葡萄糖 2草酰乙酸 PEP羧激酶 二磷酸果糖磷酸酯酶

5－糖异生－途径 2、糖异生途径关键反应之一 + H2O +Pi 葡萄糖6-磷酸酶 P 6-磷酸葡萄糖 H 葡萄糖 葡萄糖-6-磷酸酶存在于内质网膜上，此反应在内质网内完成，反应物和产物在内质网和细胞质之间穿梭 脑和肌肉不存在葡萄糖-6-磷酸酶

+ Pi + H2O 糖异生途径关键反应之二 这是糖异生的关键反应 P 5－糖异生－途径 果糖1,6二磷酸酶 1,6-二磷酸果糖 O H2CO HO OH H 6-磷酸果糖 这是糖异生的关键反应

糖异生途径关键反应之三 P 5－糖异生－途径 ATP+H2O ADP+Pi CO2 丙酮酸羧化酶 草酰乙酸 丙酮酸 GTP PEP羧激酶 GDP 丙酮酸 草酰乙酸 CO2

丙酮酸羧化酶位于线粒体，辅酶为生物素。生物素与酶蛋白赖氨酸残基结合，形成一个摆臂，活性CO2结合在生物素上。 5－糖异生－途径 丙酮酸羧化酶位于线粒体，辅酶为生物素。生物素与酶蛋白赖氨酸残基结合，形成一个摆臂，活性CO2结合在生物素上。 草酰乙酸过膜：丙酮酸要经运载系统才能进入线粒体羧化成草酰乙酸，草酰乙酸要转变成苹果酸、天冬氨酸等通过二羧酸转运系统穿梭于线粒体和细胞质之间。 磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶在线粒体和胞液中都存在.

三、糖异生耗能 丙酮酸→草酰乙酸： - 1个ATP 草酰乙酸→磷酸烯醇式丙酮酸: - 1个GTP 5－糖异生－能量 三、糖异生耗能 丙酮酸→草酰乙酸： - 1个ATP 草酰乙酸→磷酸烯醇式丙酮酸: - 1个GTP 甘油酸-3-P →甘油酸-1,3-BP : - 1个ATP 总反应： 2丙酮酸+4ATP+2GTP+2NADH (H+)+6H2O →G+2NAD++4ADP+2GDP+6Pi △G0’=-37.66KJ/mol

葡萄糖-6-磷酸酶 果糖-1,6二磷酸酶 - 1个GTP - 1个ATP PEP羧激酶 丙酮酸羧化酶 - 1个ATP 6-磷酸葡萄糖 己糖激酶 6-磷酸果糖 果糖-1,6二磷酸酶 1，6-二磷酸果糖 3-磷酸甘油醛磷酸二羟丙酮 21,3-磷酸甘油酸 ATP ADP - 1个ATP ADP ATP 23-磷酸甘油酸 2磷酸烯醇丙酮酸 - 1个GTP PEP羧激酶 丙酮酸激酶 2草酰乙酸 丙酮酸羧化酶 - 1个ATP 2丙酮酸

乙酰-CoA、ATP激活，而ADP抑制； ATP、Ala、NADH抑制酵解,促进异生 5－糖异生－调控 四、糖异生调控 1）G-6-P酶： [G-6-P] 激活，促进糖异生； 2）F-1,6二磷酸酶： 柠檬酸还刺激F-1,6二磷酸酶，促进异生 [F-2,6-BP]↑抑制糖异生 而[ATP] 、柠檬酸抑制酵解； 3）丙酮酸羧化酶： 乙酰-CoA、ATP激活，而ADP抑制； ATP、Ala、NADH抑制酵解,促进异生

凡生成丙酮酸的物质均可转变为葡萄糖（生糖aa、有机酸等）。 2）甘油： 脂肪水解形成，转变成磷酸二羟丙酮，可生糖。 3）琥珀酰－CoA： 5－糖异生－合成前体 五、糖异生前体 1）丙酮酸： 凡生成丙酮酸的物质均可转变为葡萄糖（生糖aa、有机酸等）。 2）甘油： 脂肪水解形成，转变成磷酸二羟丙酮，可生糖。 3）琥珀酰－CoA： 来自反刍动物奇数脂肪酸的转化，可再生糖。 4）α-酮戊二酸、草酰乙酸： 来自生糖aa脱氨、TCA的其他中间物。

糖异生要点 糖异生概念 专一于糖异生的4种酶 糖异生作用需要消耗ATP、GTP和NADH 在动物中非糖前体都是三碳以上的化合物，二碳物不能用来净转变成糖。 糖异生和糖酵解的调节是交互的。2,6-二磷酸果糖的水平是肝内调节糖的分解或糖异生反应方向的主要信号 练习

1.糖异生主要在 进行，饥饿或酸中毒等病理条件下 也可进行糖异生。 5－糖异生 填空题： 1.糖异生主要在 进行，饥饿或酸中毒等病理条件下 也可进行糖异生。 2.在糖异生作用中由丙酮酸生成PEP，第一步反应在线粒体内，由丙酮酸生成草酰乙酸是 酶催化的，同时要消耗1分子的 ；第二步反应在细胞质内经____酶催化，生成PEP，同时消耗1分子______。

2.在哺乳动物肝脏中，两分子乳酸转变为1分子葡萄糖，需几分子ATP? 5－糖异生 选择题： 1.葡萄糖异生作用能使非糖前体在细胞中合成“新”的葡萄糖,下列化合物中哪一种除外? a.Asp b.Glu c.琥珀酸 d.Leu e.PEP 2.在哺乳动物肝脏中，两分子乳酸转变为1分子葡萄糖，需几分子ATP? a．2 b．3 c．4 d．6 3.肝细胞在选择消耗葡萄糖上的碳以满足能量需要而不是保留葡萄糖以维持血糖水平过程中,所需催化关键步骤的酶是____ ① G-6-P脱氢酶 ② 3-磷酸甘油醛脱氢酶 ③ 丙酮酸羧化酶 ④ 丙酮酸脱氢酶 a.1+2+3 b.1+3 c.2+4 d.4 e.1+2+3+4

5.下列有关糖异生和EMP的陈述中正确的是： 糖异生是EMP的逆反应 两者紧密相关,EMP的产物用作糖异生的反应物 5－糖异生 4.下列哪一种酶在酵解和糖异生中都起作用： a.丙酮酸激酶 b.3-磷酸甘油醛脱氢酶 c.丙酮酸羧化酶 d.果糖-1，6-二磷酸酶 5.下列有关糖异生和EMP的陈述中正确的是： 糖异生是EMP的逆反应 两者紧密相关,EMP的产物用作糖异生的反应物 糖异生的关键调控酶是果糖-1,6-二磷酸酶,负效应物为AMP,F-2,6-BP和柠檬酸 EMP的关键限速酶是PFK,其正效应物是AMP,F-2,6-BP和柠檬酸 6.各种糖代谢途径的交叉点是： a. G-6-P；b.G-1-P；c.6-磷酸果糖；d.1,6-二磷酸果糖

7.下列化合物糖异生成葡萄糖时消耗ATP最多的步骤是什么? (A)2分子甘油 (B)2分子乳酸 (C)2分子草酰乙酸 (D)2分子琥珀酸 8.F-2,6-BP A. 胰高血糖素促进其合成 B. 胰岛素抑制其合成 C. 是肝脏内Glc转向糖酵解途径的信号 D. 转向糖异生的信号 E. 变构激活剂;将PFK的构平衡由T态移向R态

1.丙酮酸经糖异生途径转变成葡萄糖的总反应可示如下： 5－糖异生 问答题： 1.丙酮酸经糖异生途径转变成葡萄糖的总反应可示如下： 2丙酮酸＋4ATP＋2GTP＋2NADH＋2H+ ＋4H2O→葡萄糖 ＋ 2NAD+＋4ADP＋2GDP＋6Pi △G0'＝﹣37.6 kJ/mol 但是，葡萄糖经酵解转变成丙酮酸只净产生2分子的ATP。因此，由丙酮酸合成葡萄糖是一种代价很高的过程。 ①这种高昂代价的生理意义是什么? ②能量的消耗主要用在什么场合? 2.已知一系列酶反应，这些反应可使丙酮酸净合成α-酮戊二酸，该过程并没有消耗柠檬酸循环代谢中间产物。请写出这些酶反应顺序。

第六节 糖原的合成与分解 糖原的合成与分解都由非还原性末端开始。 非还原性末端 α-1,6-糖苷键 α-1,4-糖苷键 非还原性末端 6－糖原合成与分解 第六节 糖原的合成与分解 糖原的合成与分解都由非还原性末端开始。 非还原性末端 α-1,6-糖苷键 α-1,4-糖苷键 非还原性末端 还原性末端

一、糖原的分解 分步反应： ①从糖链的非还原端开始 + H3PO4 + G-1-P 糖原 6－糖原代谢－分解 磷酸化酶 α-1,6-糖苷键 α-1,4-糖苷键

6－糖原代谢－分解 1 2 3 4 5 6 7 8 9 磷酸化酶 1 2 3 4 5 6 7 8 ＋ 4 G-1-P

磷酸化酶只能分解α-1,4-糖苷键，对α-1,6-糖苷键无作用。 磷酸化酶有a、b两种形式： a：ser14残基上的羟基各有一个磷酸基团；有活性 b：无磷酸基团，无活性 磷酸化酶a 磷酸化酶b 磷酸酶 磷酸化酶激酶 磷酸化酶需要磷酸吡多醛作辅酶

脱分支： G 转移酶 α-1,6-糖苷键 脱支酶 二种酶协同作用： 转移酶（催化寡聚葡萄糖片段转移） 脱支酶（催化1.6-糖苷键水解断裂） 6－糖原代谢－分解 1 2 3 4 5 6 7 8 脱分支： 转移酶 α-1,6-糖苷键 1 2 3 4 5 6 7 8 9 脱支酶 + G 1 2 3 4 5 6 7 8 9 二种酶协同作用： 转移酶（催化寡聚葡萄糖片段转移） 脱支酶（催化1.6-糖苷键水解断裂）

6－糖原代谢－分解 1 2 3 4 5 6 7 8 9 磷酸化酶 G-I-P 11

G-1-P G-6-P G + H3PO4 ③ ② G-6-P+H2O 磷酸葡萄糖变位酶 葡萄糖-6-磷酸酶（肝、肾） 6－糖原代谢－分解 磷酸葡萄糖变位酶 ② G-1-P G-6-P 葡萄糖-6-磷酸酶（肝、肾） G + H3PO4 ③ G-6-P+H2O 葡萄糖-6-磷酸酶只存在于肝、肠、肾中，而不存在于脑、肌肉中，所以只有肝、肠和肾可补充血糖，而肌糖原不能分解为葡萄糖，不能补充血糖，只能进行糖酵解或有氧氧化。

非还原端 磷酸化酶a 转移酶 脱枝酶（释放1个葡萄糖） G -1-P G G -6-P 糖原分解的整个过程 糖原核心

二、糖原的生物合成 1、UDP-葡萄糖焦磷酸化酶 —— 催化单糖基的活化，形成糖核苷二磷酸，为各种寡聚糖或多聚糖形成时，提供糖基和能量。 6－糖原代谢－合成 二、糖原的生物合成 1、UDP-葡萄糖焦磷酸化酶 —— 催化单糖基的活化，形成糖核苷二磷酸，为各种寡聚糖或多聚糖形成时，提供糖基和能量。 2、糖原合（成）酶（glycogen synthase） —— 催化-1，4-糖苷键合成 3、 糖原分支酶 （ glycogen branching enzyme） —— 催化-1，6-糖苷键合成

6－糖原代谢－合成 分步反应： G G-1-P ① 葡萄糖激酶 磷酸葡萄 糖转位酶 G G-6-P G-1-P

+ + PPi ② 尿苷二磷酸葡萄糖（UDPG）的合成 UDPG焦磷酸化酶 G-1-P UTP UDPG（被看成活性葡萄糖） 6－糖原代谢－合成 ② 尿苷二磷酸葡萄糖（UDPG）的合成 UTP G-1-P + UDPG焦磷酸化酶 + PPi UDPG（被看成活性葡萄糖）

糖原合成 ③ A.直链的形成： 糖原合酶 +UDPG +UDP 糖原 糖原合酶只催化形成1,4糖苷键，形成直链 6－糖原代谢－合成 糖原合成 ③ A.直链的形成： 糖原 +UDPG +UDP 糖原合酶 糖原合酶只催化形成1,4糖苷键，形成直链 糖原合酶只催化葡萄糖残基加到具有4个以上葡萄糖残基的葡聚糖分子上 合成需糖原引发蛋白，糖原引发蛋白具有自动催化作用。催化大约8个葡萄糖单位相连成链

B.分支的形成：糖原分支酶 分支酶 6－糖原代谢－合成 -1，4 糖苷键 -1，6 糖苷键 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 B.分支的形成：糖原分支酶 分支酶 1 2 3 4 5 6 7 8 9 -1，6 糖苷键 -1，4 糖苷键

三、糖原分解和合成的调控 磷酸化酶是糖原分解的限速酶，糖原合酶是糖原合成的限速酶. 6－糖原代谢－调控 三、糖原分解和合成的调控 磷酸化酶是糖原分解的限速酶，糖原合酶是糖原合成的限速酶. 它们的活性是受磷酸化或去磷酸化的共价修饰的调节,二种酶磷酸化及去磷酸化的方式相似，但其效果相反。前者磷酸化即有活性，后者磷酸化即无活性 变构效应的调节:ATP，G-6-P，葡萄糖、AMP 糖原合酶 a ( 有活性) 糖原磷酸化酶 b ( 无活性) OH ATP ADP Pi 糖原合酶 b ( 无活性) 糖原磷酸化酶 a ( 有活性) P H2O

激素对肝糖原合成与分解的调控 102 104 106 108 血液 肾上腺素或胰高血糖素 肾上腺素或胰高血糖素 1、腺苷酸环化酶（无活性） 1 腺苷酸环化酶（活性） 2、ATP 2 102 cAMP R、cAMP 3、蛋白激酶（无活性） 3 蛋白激酶（活性） ATP ADP 4 104 4、磷酸化酶激酶（无活性） 磷酸化酶激酶（活性） 5 ATP ADP 106 5、磷酸化酶 b（无活性） 磷酸化酶 a（活性） 6 108 6、糖原 1-磷酸葡萄糖 葡萄糖 血液 葡萄糖 6-磷酸葡萄糖

糖原代谢要点 糖原分解的限速酶——磷酸化酶，不消耗ATP的情况下催化糖原的磷酸解,只能分解α-1，4糖苷键。 6－糖原合成与分解 糖原代谢要点 糖原分解的限速酶——磷酸化酶，不消耗ATP的情况下催化糖原的磷酸解,只能分解α-1，4糖苷键。 糖原的完全降解是由糖原磷酸化酶和糖原脱支酶完成的，其产物是葡萄糖-1-磷酸和葡萄糖。 糖原的合成限速酶——糖原合酶，该酶以UDP-葡萄糖作位糖基的供体。在糖原合酶作用下，糖链只能延长，分支酶是糖原产生分支不可缺少的酶。 游离葡萄糖不能作为UDPG的葡萄糖基的接受体，糖原引物是指原有的细胞内较小的糖原分子 。 糖原的降解和合成的调节是由激素介导、交互进行的。 　　 练习

糖原合成的关键酶是______，糖原分解的关键酶是_______。 6－糖原合成与分解 填空题： 糖原合成的关键酶是______，糖原分解的关键酶是_______。 糖原分解的调控________，糖原合成酶的别构调控物是________。 糖原和枝链淀粉的组成单位均是_______，糖单位通过_______和________二种糖苷键连接成具有分枝的糖分子。

糖原磷酸化酶b是具有别构效应的酶，AMP是其正效应物。（） 糖皮质激素和肾上腺素都是提高血糖的激素。（ ） 6－糖原合成与分解 判断题： 糖原磷酸化酶b是具有别构效应的酶，AMP是其正效应物。（） 糖皮质激素和肾上腺素都是提高血糖的激素。（ ） 糖原磷酸化酶经磷酸化后，才具有酶活性。 （） 糖原合成酶经磷酸化后，才具有酶活性。 （） 蔗糖合成中葡萄糖的活化体是UDPG 。 （） 糖原分解的第一个产物是1-磷酸葡萄糖。 （）

1.动物饥饿后摄食，其肝细胞主要糖代谢途径是： A.糖异生 B.糖酵解 C.糖有氧氧化 D.糖原分解 E.磷酸戊糖途径 6－糖原合成与分解 选择题： 1.动物饥饿后摄食，其肝细胞主要糖代谢途径是： A.糖异生 B.糖酵解 C.糖有氧氧化 D.糖原分解 E.磷酸戊糖途径 2.关于G-6-P A、它由葡萄糖与无机磷酸反应生成 B、它是一种低能磷酸酯 C、它在代谢中可转化为甘油三酯的甘油部分 D、它在代谢中不会使脂肪酸含量净增 E、它不能给糖原合成提供葡萄糖单位 3.糖原的1个葡萄糖残基酵解时净生成的ATP数是多少? A.3 B.4 C.5 D.2

A、G-1-P B、G-6-P C、UDPG D、CDPG E、GDPG 5.糖原合成是指（ ） 6－糖原合成与分解 4.合成糖原时，葡萄糖的供体是(　　) A、G-1-P B、G-6-P C、UDPG D、CDPG E、GDPG 5.糖原合成是指（　　　） A.由非糖物质合成糖原的过程　B.由单糖合成糖原的过程　　　　　　　 C.由甘油合成糖原的过程 　　D.由乳酸合成糖原的过程 6.下列激素中除哪种外均可使血糖升高（　　　） A.肾上腺素　　B.胰岛素　　C.生长素　　　 D.甲状腺素 7.肌糖原分解时极大部分沿糖酵解途径进行氧化或降解，不能释出葡萄糖，因肌肉缺乏（ ） A. 磷酸化酶a B. 磷酸化酶b C. 果糖二磷酸酶 D. 葡萄糖6-p酶 E. 葡萄糖激酶