食品生物化学 任课教师：迟明梅

第一节 生物氧化 定义： 2

第一节 生物氧化 生物氧化与体外氧化的异同： 相同点： 生物氧化中物质的氧化方式有加氧、脱氢、失电子，遵循氧 化还原反应的一般规律。 第一节 生物氧化 生物氧化与体外氧化的异同： 相同点： 生物氧化中物质的氧化方式有加氧、脱氢、失电子，遵循氧 化还原反应的一般规律。 物质在体内外氧化时所消耗的氧量、最终产物（CO2、H2O） 和释放能量均相同。 3

第一节 生物氧化 不同点： 生物氧化 体外氧化 4

一 生物氧化过程中二氧化碳的生成 1 单纯脱羧 （α-脱羧） 2 氧化脱羧 （β-脱羧） 1 单纯脱羧 （α-脱羧） 2 氧化脱羧 （β-脱羧） 5

二 生物氧化过程中水的生成（脱氢酶、传递体、末端氧化酶） 6

三 ATP的生成 1 底物水平磷酸化 生物体内的代谢底物，在氧化过程中内部能量重新分布而产生高能磷酸化合物的过程，称底物水平磷酸化。 1 底物水平磷酸化 生物体内的代谢底物，在氧化过程中内部能量重新分布而产生高能磷酸化合物的过程，称底物水平磷酸化。 eg. 2-磷酸甘油酸——2-磷酸烯醇式丙酮酸 2 呼吸链磷酸化 呼吸链磷酸化又称氧化磷酸化或电子传递磷酸化，是指代谢底物被氧化释放的电子通过呼吸链的一系列传递体传到氧并伴有ATP产生的过程。（NAD:3ATP，FAD:2ATP） 7

氧化磷酸化偶联部位： 8

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一 糖的分解代谢 无氧条件下进行的糖酵解途径 有氧条件下进行的有氧氧化 生成磷酸戊糖的磷酸己糖途径 生成葡萄糖醛酸的糖醛酸途径 第二节 糖类的代谢 一 糖的分解代谢 无氧条件下进行的糖酵解途径 有氧条件下进行的有氧氧化 生成磷酸戊糖的磷酸己糖途径 生成葡萄糖醛酸的糖醛酸途径 10

1 葡萄糖的酵解（细胞浆） （1） 糖酵解的过程(MEP途径) 1 葡萄糖的酵解（细胞浆） （1） 糖酵解的过程(MEP途径) 11

第一阶段： 第一步：葡萄糖的磷酸化 12

第二步：6-磷酸葡萄糖的异构反应——6-磷酸果糖 13

第三步：6-磷酸果糖的磷酸化——1,6-二磷酸果糖 14

第四步：1,6-二磷酸果糖的裂解反应 15

第五步：磷酸二羟丙酮的异构反应 1分子葡萄糖生成2分子3-磷酸甘油醛，通过两次磷酸化作用消耗2分子ATP 16

第二阶段： 第一步：3-磷酸甘油醛氧化反应——1,3-二磷酸甘油酸 17

第二步：1,3-二磷酸甘油酸的高能磷酸键转移反应 18

第三步：3-磷酸甘油酸的变位反应 19

第四步：2-磷酸甘油酸的脱水反应 20

第五步：磷酸烯醇式丙酮酸的磷酸转移 葡萄糖——2-丙酮酸+2ATP 21

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（2）丙酮酸在无氧条件下生成乳酸(乳酸脱氢酶) 23

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（3）糖酵解的调节 限速酶：在一个代谢过程中往往催化不可逆 反应的酶限制代谢反应的速度，这种酶 称为限速酶。 25

（4）糖酵解的意义 微生物发酵酿酒和生产酒精 利用乳酸菌发酵生产酸奶、泡菜、酸菜等。 糖酵解为肌肉收缩迅速提供能量 初到高原与糖酵解供能 某些病理状态与糖酵解供能 26

2 糖的有氧氧化 两个阶段：葡萄糖生成丙酮酸（细胞液） 丙酮酸的氧化脱羧和三羧酸循环（线粒体） 2 糖的有氧氧化 两个阶段：葡萄糖生成丙酮酸（细胞液） 丙酮酸的氧化脱羧和三羧酸循环（线粒体） 27

丙酮酸脱氢酶系： 丙酮酸脱羧酶（TPP） (1) 丙酮酸的氧化脱羧 二氢硫辛酸乙酰转移酶（二氢硫辛酸和辅酶A） (1) 丙酮酸的氧化脱羧 丙酮酸脱氢酶系： 丙酮酸脱羧酶（TPP） 二氢硫辛酸乙酰转移酶（二氢硫辛酸和辅酶A） 二氢硫辛酸脱氢酶（FAD及NAD+） 28

三羧酸循环 1) 乙酰CoA进入三羧酸循环 29

2) 异柠檬酸的形成 30

3） 第一次氧化脱羧 31

三个酶( α-酮戊二酸脱羧酶、硫辛酸琥珀酰基转移酶、 二氢硫辛酸脱氢酶) 五个辅酶(TPP、硫辛酸、HSCoA、NAD+、FAD) 4） 第二次氧化脱羧 α-酮戊二酸脱氢酶系： 三个酶( α-酮戊二酸脱羧酶、硫辛酸琥珀酰基转移酶、 二氢硫辛酸脱氢酶) 五个辅酶(TPP、硫辛酸、HSCoA、NAD+、FAD) 32

5） 底物磷酸化生成ATP 33

6） 琥珀酸脱氢生成延胡索酸 34

7） 延胡索酸加水生成苹果酸 35

8） 草酰乙酸再生 36

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三羧酸循环实质上是乙酰辅酶A进入循环，被氧化成水和二氧化碳的过程。 每一次三羧酸循环，经历一次底物水平磷酸化，二次脱羧，三个关键酶促反应和四次氧化脱氢反应， 38

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糖有氧氧化的生理意义 三羧酸循环是机体获取能量的主要方式：无氧 酵解(2ATP)、有氧氧化(38ATP)，其中三羧酸循 环(24ATP) 三羧酸循环是糖、脂肪和蛋白质三种主要有机物 在体内彻底氧化的共同代谢途径 三羧酸循环是机体代谢的枢纽（α-酮戊二酸和草 酰乙酸） 41

糖酵解途径调节：己糖激酶、磷酸果糖激酶1、 （4） 糖有氧氧化的调节 糖酵解途径调节：己糖激酶、磷酸果糖激酶1、 丙酮酸激酶 丙酮酸氧化脱羧生成乙酰辅酶A并进入三羧酸 循环的一系列反应：丙酮酸脱氢酶复合体、柠檬酸合成酶、异柠檬酸脱氢酶、 α-酮戊二酸脱氢酶复合体 42

3 磷酸己糖途径（细胞液） 由6-磷酸葡萄糖开始生成重要生理功能的NADPH和5-磷酸核糖。全过程无ATP。 3 磷酸己糖途径（细胞液） 由6-磷酸葡萄糖开始生成重要生理功能的NADPH和5-磷酸核糖。全过程无ATP。 不可逆的氧化阶段（6-磷酸葡萄糖(酸)脱氢酶） 6-磷酸葡萄糖(3)—6-磷酸葡萄糖酸(3)—5-磷酸核酮糖(3)+3CO2 +6NADPH+H+ 可逆的非氧化阶段(转酮基酶、转醛基酶) 5-磷酸核酮糖(3)——6-磷酸果糖(2)+3-磷酸甘油醛 43

不可逆的氧化阶段： 44

可逆的非氧化阶段： 45

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葡萄糖在体内生成5-磷酸核酮糖的唯一途径， 也可称为磷酸戊糖通路， 5-磷酸核酮糖是合成核苷酸辅酶及核酸的主要原料。 磷酸己糖途径生理意义： 葡萄糖在体内生成5-磷酸核酮糖的唯一途径， 也可称为磷酸戊糖通路， 5-磷酸核酮糖是合成核苷酸辅酶及核酸的主要原料。 51

由尿嘧啶核苷二磷酸葡萄糖(UDPG)上联糖原合成途径，经过一系列反应后生成磷酸戊糖而进入磷酸戊糖通路，从而构成糖分解代谢的另一条通路。 4 糖醛酸途径（肝脏和红细胞） 由尿嘧啶核苷二磷酸葡萄糖(UDPG)上联糖原合成途径，经过一系列反应后生成磷酸戊糖而进入磷酸戊糖通路，从而构成糖分解代谢的另一条通路。 1-磷酸葡萄糖+尿嘧啶核苷三磷酸(UTP)——尿二磷葡萄糖(UDPG)——尿二磷葡萄糖醛酸——葡萄糖醛酸——5-磷酸木酮糖(进入磷酸戊糖通路) 糖醛酸代谢的主要生理功能：代谢中生成的尿二磷葡萄糖醛酸是体内重要的解毒物质，同时又是合成粘多糖的原料。 此过程消耗NADPH+H，而磷酸戊糖通路生成NADPH+H。 当磷酸戊糖通路发生障碍时，必然会影响糖醛酸代谢的顺利进行。 52

非糖物质合成葡萄糖的过程，是糖酵解或有氧氧化的逆过程。 糖异生途径 非糖物质合成葡萄糖的过程，是糖酵解或有氧氧化的逆过程。 1 葡萄糖——葡萄糖-6-磷酸 (己糖激酶～葡萄糖-6-磷酸酶) 2 果糖-6-磷酸——果糖-1,6-二磷酸 (磷酸果糖激酶～果糖二磷酸酶) 3 磷酸烯醇式丙酮酸——丙酮酸 (丙酮酸激酶～丙酮酸羧化酶和磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶) 53

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糖原是由多个葡萄糖组成的带分支的大分子多糖，是体内糖从贮存形式。 三 糖原的合成和分解(细胞质) 糖原是由多个葡萄糖组成的带分支的大分子多糖，是体内糖从贮存形式。 糖原主要贮存在肌肉和肝脏中，肌糖原分解为肌肉自身收缩供给能量，肝糖原分解主要维持血糖浓度 56

1 糖原的合成 57

2 糖原的分解 58

第三章 脂类的代谢 59

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参与脂类消化的主要酶类 酶 作用的脂类 消化产物 胰脂酶、辅脂酶 甘油三酯 脂酸、2-甘油一酯 磷脂酶A2 磷脂 脂酸、溶血磷脂 胆固醇酶 胆固醇酯 脂酸、胆固醇 61

二、脂肪的分解代谢 62

1 甘油的氧化分解 63

2 脂肪酸的氧化分解(β-氧化) 1） 脂酸的活化——脂酰CoA的生成 2） 脂酰-CoA进入线粒体（穿膜） 3） β-氧化 64

1） 脂酸的活化——脂酰CoA的生成（细胞液） 65

2） 脂酰CoA进入线粒体（穿膜） 66

3） 脂酸的-氧化 67

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以软脂酸(16C)为例： 7×2+7×3+8×12-2 =129 1分子软脂酸氧化共生成129分子ATP。 70

Cn的脂肪酸进行β氧化，至此可以生成的ATP数量为： 71

3 乙酰CoA的去路 进入TCA循环（肌肉细胞） 生成酮体参与代谢（肝脏、肾脏） 形成乙酰乙酸、D-β-羟丁酸和丙酮，这三者统称为酮体。

三 甘油三酯的合成代谢 甘油一酯途径 磷脂酸途径

激素影响甘油三酯脂肪酶活性的作用机理 甘油三酯脂肪酶是脂动员的限速酶

4 磷酯合成过程 (1)甘油二酯合成途径

(2)CDP-甘油二酯合成途径