糖代谢最新PPT医学课件.ppt

糖的代谢,甜瓜、梨,糖的分解,食物中糖的消化和吸收,淀粉,-葡萄糖苷酶（包括麦芽糖酶）,葡萄糖,-临界糊精酶（包括异麦芽糖酶）,糖原,1-磷酸葡萄糖,磷酸葡萄糖变位酶,6-磷酸葡萄糖,磷酸化酶,已糖激酶,蔗糖,乳糖,H2O,EMP、TCA、HMP,胃,口腔,肠腔,唾液中的-淀粉酶,胰液中的-淀粉酶,麦芽糖+麦芽三糖（40%）（25%）,-临界糊精+异麦芽糖（30%）（5%）,肠粘膜上皮细胞刷状缘,1、食物中糖的消化,第一节、葡萄糖的分解代谢,葡萄糖的分解代谢分两步进行：（1）糖酵解：葡萄糖丙酮酸。又称为无氧分解。（2）三羧酸循环：丙酮酸CO2+H2O又称为有氧分解。,一糖酵解（EMP途径）,1、糖酵解是葡萄糖经过酶催化作用降解成丙酮酸，并伴随生成ATP的过程。亦称为EMP途径（E：Embden；M:Meyerhof；P:Parnas）。发生部位-胞液。它是动物、植物和微生物细胞中葡萄糖分解的共同代谢途径。,己糖激酶,G,G-6-P,磷酸己糖异构酶,F-6-P,磷酸果糖激酶-1（FPK-1）,F-1、6-BP,磷酸二羟丙酮,3-磷酸甘油醛,醛缩酶,磷酸丙糖异构酶,1,3-二磷酸甘油酸,3-磷酸甘油醛脱氢酶,3-磷酸甘油酸,磷酸甘油酸激酶,磷酸甘油酸变位酶,2-磷酸甘油酸,烯醇化酶,PEP,丙酮酸（PA）,丙酮酸激酶(PK),磷酸丙糖异构酶,4、糖酵解过程ATP的变化,糖酵解中唯一脱氢反应,5、丙酮酸的去路：,厌氧有机体（酵母和其它微生物）把酵解产生的NADH上的氢，传递给丙酮酸，生成乳酸或乙醇，则称发酵。,发酵,？,6、糖酵解意义,1、在无氧条件下迅速提供能量,供机体需要。2、是某些细胞在不缺氧条件下的能量来源。3、是某些病理情况下机体获得能量的方式。4、是糖的有氧氧化的前过程，亦是糖异生作用大部分逆过程5、是糖、脂肪和氨基酸代谢相联系的途径6、若糖酵解过度，可因乳酸生成过多而导致乳酸酸中毒,海拔5000米,糖的有氧氧化(aerobicoxidation)指在机体氧供充足时，葡萄糖彻底氧化成H2O和CO2，并释放出能量的过程。是机体主要供能方式。,*部位：胞液及线粒体,*概念,二、糖的有氧分解,（一）、有氧氧化的反应过程,第一阶段：糖酵解途径,第二阶段：丙酮酸的氧化脱羧,第三阶段：三羧酸循环,G（Gn）,丙酮酸,乙酰CoA,H2O,O,ATP,ADP,TCA循环,胞液,线粒体,乙酰CoA,G反应的全过程,柠檬酸合成酶（缩合）,顺乌头酸酶（脱水）,顺乌头酸酶（水化）,异柠檬酸脱氢酶（氧化脱羧）,-酮戊二酸脱氢酶系（氧化脱羧）,琥珀酰-CoA合成酶,琥珀酸脱氢酶（氧化）,延胡索酸酶（加水）,苹果酸脱氢酶（氧化）,（底物水平磷酸化）,丙酮酸,NADH,HS-CoA,丙酮酸脱氢酶系,H2O,G,（二）丙酮酸的有氧氧化,第一阶段：丙酮酸的氧化脱羧（丙酮酸乙酰辅酶A）第二阶段：三羧酸循环（乙酰CoAH2O和CO2，释放出能量）,1、丙酮酸的氧化脱羧,（1）丙酮酸脱氢酶系,丙酮酸脱氢酶系是一个非常复杂的多酶体系，主要包括：3种酶6种辅助因子：丙酮酸脱羧酶E1(TPP、Mg2+)二氢硫辛酸乙酰基转移酶E2(硫辛酸、辅酶A)二氢硫辛酸脱氢酶E3(FAD、NAD+),（2）丙酮酸脱氢酶系与丙酮酸作用与调控,ATP,丙酮酸脱羧酶,乙酰基转移酶,脱氢酶,乙酰基转移酶,脱氢酶,2、三羧酸循环,（1）概念丙酮酸氧化脱羧产物乙酰CoA与草酰乙酸结合生成柠檬酸进入循环，在循环过程中，乙酰CoA被氧化成H2O和CO2，并释放出大量能量的过程。或乙酰CoA经一系列的氧化、脱羧，最终生成CO2、H2O、并释放能量的过程。又称柠檬酸循环、Krebs循环。,2.三羧酸循环反应的全过程,柠檬酸合成酶（缩合）,顺乌头酸酶（脱水）,顺乌头酸酶（水化）,异柠檬酸脱氢酶（氧化脱羧）,-酮戊二酸脱氢酶系（氧化脱羧）,琥珀酰-CoA合成酶,琥珀酸脱氢酶（氧化）,延胡索酸酶（加水）,苹果酸脱氢酶（氧化）,（底物水平磷酸化）,-酮戊二酸脱氢酶系,1,（3）三羧酸循环的特点,产能过程TAC是一个不可逆的系统TAC的中间产物需不断补充三羧酸循环是严格需氧的14C标记脱羧特点,（4）TCA的限速酶及其调节,酶的名称柠檬酸合酶*异柠檬酸脱氢酶-酮戊二酸脱氢酶系,变构激活剂ADP,变构抑制剂ATPNADHATP、NADH、琥珀酰CoA,CoA、NAD,、AMP,ADP,ADP,抑制,促进,氟乙酸,三、能量的计算,c、三羧循环反应式:CH3COSCoA+3NAD+FAD+GDP+Pi+2H2O2CO2+CoASH+3NADH+3H+FADH2+GTP,a、反应式:C6H12O6+2NAD+2ADP+2Pi2C3H4O3+2NADH+2H+2ATP+2H2O,b、丙酮酸氧化脱羧反应式：C3H4O3+NAD+HS-CoACH3COSCoA+NADH+CO2+H+,葡萄糖完全氧化产生的ATP,总计：38ATP或36ATP,四、三羧酸循环的生物学意义,2TCA是糖、脂和蛋白质三大类物质代谢与转化的枢纽。,1TCA是机体获得能量最有效方式6-8/36-38。,？,TCA是否是一个永不枯竭的系统,五、TCA的添补反应-（草酰乙酸的回补反应）,1、TCA循环中间产物是某些物质的合成原料,2、TCA中间物质的添补反应,1,2,2-3,(胞液),3,31,EMP途径,EMP途径的抑制,碘乙酸或氟化钠,第二节糖代谢的其他途径,1、磷酸戊糖途径,发生部位：细胞溶胶HMP途径又称戊糖磷酸途径或戊糖磷酸循环等：,是指由葡萄糖生成磷酸戊糖及NADPH+H+，前者再进一步转变成3-磷酸甘油醛和6-磷酸果糖的反应过程。,第一阶段：氧化阶段（不可逆）,第二阶段：非氧化阶段（可逆）,2、HMP全过程：,3、磷酸戊糖途径的生理意义,4、HMP途径的调节与糖酵解途径的协调调节,G-6-P的流向取决于对NADPH、磷酸戊糖及ATP的需要。6-P-葡萄糖脱氢酶为限速酶：当需要核糖-5-PNADPH时，G-6-P5-磷酸核糖。当对NADPH和5-磷酸核糖平衡时，G-6-P2个NADPH和1个核糖-5-P需要NADPH5-磷酸核糖时，G-6-PCO2。需要NADPH和ATP更多时，G-6-P丙酮酸。,5、磷酸戊糖途径与疾病,A、神经精神病(neuropsychiatricdisorder),与VitB1缺乏有关,VitB1缺乏,糖的生物合成,第一节、光合作用第二节、糖异升第三节、糖及淀粉的合成,光合作用-世界上最庞大的能量转换何谓光合作用？,第一节、光合作用,一、叶绿体及光合色素,叶绿素的结构,460,680,二光合作用机制,光反应暗反应,是光能转变成化学能的反应,即植物的叶绿素吸收光能进行光化学反应，使水分子活化分裂出O2、H+和释放出电子，并产生NADPH和ATP。即光合磷酸化反应和水的光氧化反应。,为酶促反应，由光反应产生的NADPH在ATP供给能量情况下，使CO2还原成简单糖类的反应。即二氧化碳的固定和还原反应。,光反应与暗反应,1光反应,光反应过程是由叶绿素的两种光合系统，即光系统I(PSI)和光系统II(PSII)共同完成的。PSI和PSII又被称为光反应中心。所有放氧的光合细胞中，叶绿体的类囊体膜中都包含有PSI和PSII。,（1）光反应系统,光系统II(PSII),p680+,光系统I(PSI)-系统I产生NADPH,PC,（2）光反应的电子传递链（光合链）,(3)光合磷酸化,通过光激发导致电子传递与磷酸化作用相偶联合成ATP的过程，称为光合磷酸化。按照光合链电子传递的方式，光合磷酸化可以分为两种形式：非环式光合磷酸化环式光合磷酸化,53,H2O,水裂解复合体,Tyr,P680,O2,+,质子梯度,P680*,Pha,PQA,PQB,PQ池,细胞色素bf复合体,质体蓝素,质子梯度,P700,P700*,A0,A1,Fe-S,Fd,Fd-NADP氧化还原酶,NADP,NADPH,L,L,PS,PS,2暗反应,三个主要的过程：一是CO2受体固定大气中CO2二是将固定的CO2还原为糖三是可接受CO2的受体分子的重新生成。C3途径（3-磷酸甘油酸）C4途径（草酰乙酸等）,2、1C3途径（Calvin循环）的三步循环,RuBisCO,3-磷酸甘油酸激酶,3-磷酸甘油醛脱氢酶,即C3,RuBisCO（核酮糖1,5-二磷酸羧化-加氧酶）的氧合作用,C3,苹果酸天冬氨酸,2、2：C4途径,3、景天酸（CAM）代谢途径,第二节糖异升,由非糖前体物质合成糖的过程称为糖异生.非糖物质-乳酸、丙酮酸、丙酸、甘油及氨基酸等。糖异生对于人类及动物而言是绝对必要的途径。发生部位：主要在肝脏、肾脏细胞的胞浆及线粒体,（gluconeogenesis）,穿梭见下页,一、糖异升过程,