生物化学教案4

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1、第4章糖类代谢carbonhydratemetabelism糖在动物体内的一般概况糖的分解供能磷酸戊糖途径葡萄糖异生途径糖原糖代谢各途径之间的关系本章主要内容一、糖的生理功能1、能源2、机体重要的碳源3、细胞或组织的重要组成成分4、糖的磷酸衍生物可以形成许多重要的生物活性物质如NAD+,FAD,ATP等第一节糖在动物体内的一般概况血液中的葡萄糖。正常情况下，血糖浓度比较恒定，维持在一定范围内，主要受激素调控。当来源＞去路，高血糖糖尿当来源＜去路，低血糖血糖（bloodsugar）第二节糖的分解供能概述一、糖酵解二、丙酮酸形成乙酰辅酶A三、柠檬酸循

2、环四、葡萄糖完成氧化产生的ATP一、教学目的掌握糖酵解途径的基本过程和糖酵解途径的几种关键酶及相关知识；学会计算糖酵解过程中ATP产生和消耗量；了解糖酵解的生理意义。掌握柠檬酸循环途径的主要步骤、关键酶及相关概念；了解丙酮酸形成乙酰辅酶A的基本过程，掌握丙酮酸脱氢酶复合体的组成及基本概念；了解柠檬酸循环的生理意义及调控；掌握柠檬酸循环的主要特点；掌握葡萄糖完全氧化释放ATP数的相关计算。。二、重点、难点:1.糖酵解途径的基本过程2.柠檬酸循环途径的主要步骤、关键酶及相关概念。3.葡萄糖完全氧化释放ATP数的相关计算。葡萄糖在体内主要是分解供能，这

3、个过程需要经过几十步化学反应才完成，最终使含有6个碳的葡萄糖分解为3个二氧化碳和水，同时释放出大量的能量来供机体使用。葡萄糖（6碳单位）2个3碳单位CO22个2碳单位三羧酸循环CO2ATPCO2一、糖酵解（糖的无氧氧化）(一)、糖酵解的反应过程糖酵解(glycolysis)的定义在缺氧情况下，葡萄糖生成乳酸(lactate)的过程称之为糖酵解。*糖酵解的反应部位：胞浆*糖酵解分为两个阶段第一阶段由葡萄糖分解成丙酮酸(pyruvate)，称之为糖酵解途径(glycolyticpathway)。第二阶段由丙酮酸转变成乳酸。（一）葡萄糖分解成丙酮酸⑴葡

4、萄糖磷酸化为6-磷酸葡萄糖己糖激酶葡萄糖6-磷酸葡萄糖ATP Mg2+  ADP1.葡萄糖磷酸化成为6-磷酸葡萄糖：葡萄糖进入细胞后首先的反应是磷酸化。磷酸化后葡萄糖即不能自由通过细胞膜而逸出细胞。催化此反应的是己糖激酶(hexokinase)。并需要Mg2+。这个反应基本上是不可逆的。哺乳类动物体内已发现有四种己糖激酶同工酶，分别称为I至Ⅳ型。肝细胞中存在的是Ⅳ型，也称为葡萄糖激酶。它对葡萄糖的亲和力很低，Km值为10mmol／L左右，而其他己糖激酶的Km值在0．1mmol／L左右它的特点是：①对葡萄糖的亲和力很低②受激素调控。⑵6-磷酸葡萄糖

5、转变为6-磷酸果糖磷酸己糖异构酶6—磷酸葡萄糖6-磷酸果糖6—磷酸葡萄糖转变为6-磷酸果糖:这是醛糖与酮糖间的异构反应，需要Mg2+参与的可逆反应。⑶6-磷酸果糖转变为1,6-双磷酸果糖6-磷酸葡萄糖激酶-16-磷酸果糖1，6，双磷酸果糖ATPMg2+ADP6-磷酸果糖转变为1，6，双磷酸果糖:这是第二个磷酸化反应，需ATP和Mg2+参与，是不可逆的反应。⑷磷酸己糖裂解成2分子磷酸丙糖醛缩酶1，6，双磷酸果糖                磷酸二羟丙酮+3-磷酸甘油醛磷酸己糖裂解成2个磷酸丙糖:，由醛缩酶催化，最终产生：2个丙糖，即磷酸二羟丙酮和

6、3-磷酸甘油醛，此步反应可逆。⑸磷酸丙糖的同分异构化磷酸丙糖异构酶磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛3-磷酸甘油醛和磷酸二羟丙酮是同分异构体.上述的五步反应为糖酵解途径中的耗能阶段，1分子葡萄糖的代谢消耗了2分子ATP，产生了2分子3-磷酸甘油醛。⑹3-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3-磷酸甘油醛1，3-二磷酸甘油酸NAD+  Pi NADH+H+3-磷酸甘油醛氧化为1，3-二磷酸甘油酸:3-磷酸甘油醛的醛基氧化脱氢成羧基即与磷酸形成混合酸酐。该酸酐含一高能磷酸键。⑺1,3-二磷酸甘油酸转变成3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸激酶1，3-

7、二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸ADP Mg2+  ATP底物分子内部能量重新分布，释放高能键，使ADP磷酸化生成ATP的过程，称为底物水平磷酸化。⑻3-磷酸甘油酸转变为2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸变位酶3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸转变为2-磷酸甘油酸:反应是可逆的⑼2-磷酸甘油酸转变为磷酸烯醇式丙酮酸烯醇化酶2—磷酸甘油酸            磷酸烯醇式丙酮酸+H2O2—磷酸甘油酸转变成磷酸烯醇式丙酮酸:反应可引起分子内部的电子重排和能量重新分布，形成了一个高能磷酸键。⑽磷酸烯醇式丙酮酸转变成丙酮酸，并通过底物水平磷酸化生成ATP丙酮酸激

8、酶磷酸烯醇式丙酮酸                     丙酮酸ADP    ATP磷酸烯醇式丙酮酸转变成ATP和丙酮酸:反应最初生成