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生化笔记

第二节? 糖的无氧氧化

? 一、糖的无氧氧化分为糖酵解和乳酸生成两个阶段:

(一)葡萄糖经糖酵解分解为两分子丙酮酸:

1、葡萄糖磷酸化生成葡糖-6-磷酸:

己糖激酶催化

反应不可逆

磷酸化反应

糖酵解的第一个限速步骤

肝细胞中为葡糖激酶:Km值大于己糖激酶;对葡糖-6-磷酸的反馈抑制不敏感

2、葡糖-6-磷酸转变为果糖-6-磷酸:

磷酸己糖异构酶催化

3、果糖-6-磷酸转变为果糖-1,6-二磷酸:

磷酸果糖激酶-1催化

第二个磷酸化反应

需ATP

不可逆

第二个限速步骤

4、果糖-1,6二磷酸裂解成2分子磷酸丙糖:

醛缩酶催化

2个丙糖为:磷酸二羟丙酮和3-磷酸甘油醛

5、磷酸二羟丙酮转变为3-磷酸甘油醛:

磷酸丙糖异构酶催化

磷酸二羟丙酮和3-磷酸甘油醛是同分异构体

上述的5步反应为糖酵解的耗能阶段,一分子葡萄糖经两次磷酸化反应消耗了2分子ATP,产生了2分子3-磷酸甘油醛。而之后的5步才开始产生能量。

6、3-磷酸甘油醛氧化为1,3-二磷酸甘油酸:

3-磷酸甘油醛脱氢酶催化

辅酶NAD+,接受氢和电子,生成NADH

无机磷酸参加反应

7、1,3-二磷酸甘油酸转变成3-磷酸甘油酸:

磷酸甘油酸激酶催化

第一次底物水平磷酸化

产生ATP

8、3-磷酸甘油酸转变为2-磷酸甘油酸:

磷酸甘油酸变位酶催化

9、2-磷酸甘油酸脱水生成磷酸烯醇式丙酮酸:

烯醇化酶催化

10、磷酸烯醇式丙酮酸将高能磷酸基转移给ADP生成ATP和丙酮酸:

丙酮酸激酶催化

糖酵解的最后一步反应

不可逆

第三个限速步骤

第二次底物水平磷酸化

在糖酵解产能阶段的5步反应中,2分子磷酸丙糖经两次底物水平磷酸化转变成2分子丙酮酸,总***生成4分子ATP。

(二)丙酮酸被还原为乳酸:

由乳酸脱氢酶催化

二、糖酵解的调控是对三个关键酶活性的调节:

3个关键酶:己糖激酶(葡糖激酶)、磷酸果糖激酶-1、丙酮酸激酶,催化的反应不可逆。

(一)磷酸果糖激酶-1对调节糖酵解速率最重要:

此酶的别构抑制剂:ATP和柠檬酸。

别构激活剂:AMP、ADP、果糖-1,6二-磷酸和果糖-2,6-二磷酸(果糖-2,6-二磷酸是磷酸果糖激酶-1最强的别构激活剂)。

(二)丙酮酸激酶是糖酵解的第二个重要的调节点:

丙酮酸激酶别构激活剂:果糖-1,6-二磷酸

抑制:ATP

肝脏特有的别构抑制剂:丙氨酸

PKA和依赖Ca2+、钙调蛋白的蛋白激酶均可使其磷酸化而失活。胰高血糖素可抑制其活性。

(三)己糖激酶受到反馈抑制调节:

己糖激酶受其反应产物葡糖-6-磷酸的反馈抑制,葡萄糖激酶不受葡糖-6-磷酸的调节

别构抑制剂:长链脂酰CoA

第三节 糖的有氧氧化:

? 一、糖的有氧氧化分为三个阶段:

(一)葡萄糖经糖酵解生成丙酮酸:

同糖无氧氧化的第一阶段

(二)丙酮酸进入线粒体氧化脱羧生成乙酰CoA:

丙酮酸脱氢酶复合体催化,

丙酮酸脱氢酶复合体由丙酮酸脱氢酶(E1)、二氢硫辛酰胺转乙酰酶(E2)和二氢硫辛酰胺脱氢酶(E3)组成

辅酶:TPP、硫辛酸、FAD、NAD+、CoA,无:生物素

(三)乙酰CoA进入柠檬酸循环以及氧化磷酸化生成ATP

? 二、柠檬酸循环是以形成柠檬酸为起始物的循环反应系统

(一)柠檬酸循环由八步反应组成:

1、乙酰CoA与草酰乙酸缩合成柠檬酸

柠檬酸合酶催化

2、柠檬酸经顺乌头酸转变为异柠檬酸

顺屋头酸酶催化

3、异柠檬酸氧化脱羧转变为α-酮戊二酸

异柠檬酸脱氢酶催化

产生CO2、NADH和H+

4、α-酮戊二酸氧化脱羧生成琥珀酰CoA

α-酮戊二酸脱氢酶复合体催化

反应不可逆,第三个限速步骤

柠檬酸循环中的第二次氧化脱羧反应

反应物:α-酮戊二酸、NAD+

产物:琥珀酰CoA、NADH和H+、CO2

5、琥珀酰CoA合成酶催化底物水平磷酸化反应

琥珀酰CoA合成酶催化

反应物:琥珀酰CoA、GDP

产物:琥珀酸、GTP

底物水平磷酸化生成GTP

6、琥珀酸脱氢生成延胡索酸

琥珀酸脱氢酶催化

辅酶:FAD,反应脱下的氢由FAD接受,生成FADH2

反应物:琥珀酸

产物:延胡索酸

7、延胡索酸加水生成苹果酸

延胡索酸酶催化

8、苹果酸脱氢生成草酰乙酸

苹果酸脱氢酶催化

生成NADH和H+

(二)柠檬酸循环在三大营养物质代谢中具有重要生理意义

1、柠檬酸循环是三大营养物质分解产能的***同通路

糖、脂肪、氨基酸,它们在体内的分解代谢最终都将产生乙酰CoA

2、柠檬酸循环是糖、脂肪、氨基酸代谢联系的枢纽

三、糖有氧氧化是糖分解生成ATP的主要方式

四、糖有氧氧化的调节

(一)丙酮酸脱氢酶复合体的调节

别构抑制剂:丙酮酸脱氢酶复合体的反应产物乙酰CoA和NADH和H+、ATP

激活剂:AMP

丙酮酸脱氢酶激酶催化,丙酮酸脱氢酶复合体被磷酸化失去活性,乙酰CoA和NADH和H+也可间接通过增强丙酮酸脱氢酶激酶的活性而使酶失活。

丙酮酸脱氢酶磷酸酶使之去磷酸化而恢复活性

(二)柠檬酸循环的调节

1、柠檬酸循环有3个关键酶

柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶和α-酮戊二酸脱氢酶复合体,催化不可逆反应

? 五、糖有氧氧化可抑制糖无氧氧化

? 第四节、磷酸戊糖途径

1mol葡萄糖酵解可生成4molATP,净生成2molATP。

糖原的1个葡萄糖基经糖酵解可生成4molATP,净生成3molATP。

由葡萄糖合成糖原时,每增加一个葡萄糖单位消耗高能磷酸键数为2

1mol丙酮酸在线粒体内氧化成CO2及H2O,可生成15molATP.

2分子丙氨酸异生为葡萄糖需消耗6个ATP

1分子葡萄糖有氧氧化时***有6次底物水平磷酸化