生化专题-第5章糖代谢

ATP ADP ATPADP葡 萄 糖 激 酶 果 糖 磷酸 激 酶异 构 酶1、 己 糖 磷 酸 酯 的 生 成 从 葡 萄 糖 开 始 经过 三 步 -消 耗 2个 ATP， 有 2个 不 可 逆 反 应1 21 2 11 22 35 3 33 54 4 4 45 56 6 6 6 果 糖 -1,6-二 磷 酸 二 羟 丙 酮 磷 酸 甘 油 醛 -3-磷 酸醛 缩 酶 1123 45 6 二 羟 丙 酮 磷 酸 甘 油 醛 -3-磷 酸丙 糖 磷 酸异 构 酶32 5 41 62、 三 碳 糖 的 生 成 由 果 糖 二 磷 酸 到 甘 油 醛 -3-磷 酸 NAD+ NADH +H + Pi ADP ATPH 2OMg或 MnATP ADP 丙 酮 酸 PEP丙 酮 酸 激 酶脱 氢 酶 激 酶 变位酶烯 醇 化 酶 3. 丙 酮 酸 和 ATP的 生 成 生 成 2个 NADH, 4个ATP 44 4 4 4 45 55 55 5 66 66 66 G G-6-P F-1,6-BP磷 酸 二 羟 丙 酮F-6-PHK3-PG PFK3-磷 酸 甘 油 醛1,3-BPG2-PG PEP 丙 酮 酸PKF-1,6-BPAMP F-2,6-BPATP 柠 檬 酸H+ -+ Ala 乙 酰 CoA- F-6-P F-2.6-BPF-1.6-BPPFK1 FBP-2FBP-2PFK-2PFK-2（ 非 活 化 ）（ 活 化 ） （ 活 化 ）（ 非 活 化 ）P P 鳞 蛋 白 磷 酸 酶Pi PiPKAATPADP ATPcAMP胰 高 血 糖 素 AMP 柠 檬 酸+ + AMP 柠 檬 酸+ ATPADP + F-2.6-BP的 合 成 与 分 解 EMP1,3-BPG3-PG2-PG 2,3-BPGBPG变 位 酶BPG磷 酸 酶 E1 E2 E3 E1 E2 E3E1 E2 E3E 1 E2 E3E1 E2 E3 TPP FADSSS SCH3-C-SHSTPP TPP TPPTPPFADH2 FAD FADFADS HS HSSCH3-C-HOH OCO2CH3-C-COOHO O HSCoACH 3COSCoANAD+ NADH+H+E1： 丙 酮 酸 脱 氢 酶E2： 二 氢 硫 锌 酰 转 乙 酰 酶E3： 二 氢 硫 锌 酸 脱 氢 酶 丙 酮 酸 脱 氢 酶 复 合 体 作 用 机 制 OCH 3-C-SCoA1 1 11 11111 1 2 2 22 222 2 2 2 第 二 节 、 TCA循 环 三 羧 酸 循 环 的 代 谢 调 节a bc 关 键 酶 激 活 剂 抑 制 剂a 柠 檬 酸 合 成 酶 NAD+ ATP （ 限 速 酶 ） 草 酰 乙 酸 NADH 乙 酰 CoA 琥 珀 酰 CoA b 异 柠 檬 酸 ADP ATP 脱 氢 酶 NAD + NADHc -酮 戊 二 酸 ADP NADH 脱 氢 酶 系 NAD+ 琥 珀 酰 CoA最 关 键 物 质 ： 底 物 乙 酰 CoA 、 草 酰 乙 酸 产 物 NADH 乙 醛 酸 循 环 第 三 节 、 戊 糖 磷 酸 途 径 模 式 A： 当 快 速 分 裂 的 细 胞 需 要 过 多 得 R-5-P时 （ 走 EMP与 PPP的 基 团 转 移 ）G-6-PF-6-PF-1,6-BP3C 3C R-5-P 即 4 G-6-P4 F-6-P1 G-6-PF-6-P F-1,6-BP 2 甘 油 醛 -3-P ATP按 PPP非 氧 化 阶 段 进 行 ：2 6C2 3C 2 5C2 4C2 6C 2 7C2 3C 2 5C2 5C总 ： 5 G-6-P+ATP 6 R-5-P+ADP G-6-P 核 酮 糖 -5-P R-5-P2 NADP 2 NADPHCO2总 ： G-6-P+2 NADP+H2OR-5-P+2 NADPH+2H+CO2 F-6-PF-1,6-BP R-5-P3C 3C 即 ： 6 G-6-P+12 NADP+6H2O6 R-5-P+12 NADPH+12 H+6CO26 R-5-P 4 F-6-P+2甘 油 醛 -3-P4 F-6-P+2甘 -3-P+H2O 5 G-6-P+Pi总 ： G-6-P+12 NADP+7H2O 6CO2+12 NADPH+12H+Pi R-5-P丙 酮 酸 ATPG-6-PF-6-P 3G-6-P 3R-5-P 2F-6-P甘 -3-P丙 酮 酸 4 丙 酮 酸2 ATPNADH 4NADH6 ATP6NADPH 3CO23H2O总 ： 3 G-6-P+6NADP+5NAD+5Pi+8ADP5丙 酮 酸 +3CO2+6NADPH+5NADH+8ATP+2H 2O+11H+ G G-6-P F-6-P 磷 酸 二 羟 丙 酮3-磷 酸 甘 油 醛GA-6-P R-5-P FBP 1,3-BPG3-PG丙 酮 酸乙 酰 CoATCA循 环2,3-BPG 二 磷 酸 果 糖磷 酸 酯 酶 6-磷 酸 葡 萄 糖 磷 酸 酯 酶PEP羧 激 酶2草 酰 乙 酸丙 酮 酸 羧 化 酶 葡 萄 糖葡 萄 糖 -6-磷 酸果 糖 -6-磷 酸果 糖 -1,6-二 磷 酸 PEP丙 酮 酸 草 酰 乙 酸PFK-1 FBP酶PK 丙 酮 酸 羧 化 酶PEPCK+ F-2,6-2P+AMP-ATP-柠 檬 酸-质 子+ F-1,6-2P-ATP-Ala +乙 酰 CoA-ADP-ADP- F-2,6-2P-AMP+柠 檬 酸 糖异生的调节 GG-6-PF-6-PF-1,6-2PPEP丙 酮 酸 草 酰 乙 酸 柠 檬 酸乙 酰 CoA FAFADHNADH 2H 呼 吸 链 水ATP PFK1PK E1 E2 E3羧化酶 + 糖代谢与脂代谢的协调 AMPATPG-6-P 2H2O2Pi2ATP 2ADP激 酶 磷 酸 酶磷 酸 化 酶 b(R)磷 酸 化 酶 b(T) 磷 酸 化 酶 a(R)磷 酸 化 酶 a(T)磷 酸 化 酶 a和 b都 有 活 化 的 R和 钝 化 的 T两 种 构 象 ， 磷 酸 化 了 的 磷 酸 化 酶 a的 T、 R平衡 关 系 远 远 趋 向 于 R一 方 ， 即 主 要 以 活 化 形 式 存 在 ； 而 磷 酸 化 酶 b主 要 以 钝 化 的 T状态 存 在 ， 只 有 高 浓 度 AMP存 在 而 ATP与 葡 萄 糖 -6-磷 酸 的 浓 度 极 低 时 磷 酸 化 酶 b与AMP结 合 可 使 b具 有 活 化 的 R状 态 。 ATP和 葡 萄 糖 -6-磷 酸 都 抑 制 磷 酸 化 酶 b的 活 性 。 细 胞 膜 表 面 受 体肾 上 腺 素G蛋 白无 活 性 的腺 苷 酸 环化 酶 活 性 腺 苷 酸 环 化 酶ATP cAMP+PPi无 活 性 的 cAMP-依 赖 性 蛋 白 激 酶（ 蛋 白 激 酶 A） 活 性 cAMP-依 赖性 蛋 白 激 酶（ 活 性 蛋 白 激 酶 A）无 活 性 的磷 酸 化 酶 激 酶 活 性磷 酸 化 酶 激 酶 活 性糖 原 合 酶 无 活 性 的糖 原 合 酶 磷 酸 化 酶 b 磷 酸 化 酶 a由 激 素 信 号 引 起 的 糖 原 降 解 途 径 1994年 12月 10日 第 九 十 四 届 诺 贝 尔 奖 颁 发 。 美 国 科 学家 吉 尔 曼 、 罗 德 贝 尔 因 发 现 G蛋 白 及 其 在 细 胞 中 转 导信 息 的 作 用 ， 而 共 同 获 得 诺 贝 尔 医 学 及 生 理 学 奖 。 糖 原 合 酶 磷 酸 化 激 酶激 活 通 过 某 种 激 酶激 活 激 活 （ 去 磷 酸 化 作 用 ）激 活激 活 抑 制胰 岛 素 对 糖 原 合 成 的 促 进 途 径 果 糖 -1,6-二 磷 酸 二 羟 丙 酮 磷 酸 甘 油 醛 -3-磷 酸醛 缩酶 1123 45 6 果 糖 -1,6-二 磷 酸 二 羟 丙 酮 磷 酸 甘 油 醛 -3-磷 酸醛 缩酶 1123 45 6 7、 假 定 你 设 计 了 一 系 列 实 验 ， 测 定 在 有 氧 状 态 下 的 细 胞 有无 一 种 抑 制 剂 的 存 在 下 ， 细 胞 能 产 生 多 少 ATP。 有 关 数 据如 下 ：在 无 抑 制 试 剂 时 ， 1mol葡 萄 糖 可 产 生 32mol的 ATP， 在 有 抑制 试 剂 的 情 况 下 能 产 生 17mol的 ATP。请 推 测 抑 制 剂 的 作 用 部 位 ？ 指 出 受 抑 制 剂 抑 制 的 酶 名 称 （ 从糖 酵 解 、 丙 酮 酸 脱 氢 酶 复 合 物 和 三 羧 酸 循 环 中 选 择 。 ） 假定 呼 吸 链 和 氧 化 磷 酸 化 不 受 影 响 。8、 一 方 面 ， NADH和 FADH2经 呼 吸 链 氧 化 分 别 产 生 2.5ATP和1.5ATP； 另 一 方 面 FAD作 为 丙 酮 酸 脱 氢 酶 酶 系 中 的 二 硫 辛酸 脱 氢 酶 的 辅 基 ， 先 被 还 原 成 FADH2， 然 后 再 将 电 子 传 递给 NAD +， 产 生 NADH， NADH通 过 呼 吸 链 可 产 生 2.5ATP。于 是 在 丙 酮 酸 脱 氢 酶 系 催 化 的 反 应 中 ， FADH2可 间 接 产生 2.5ATP。 对 这 种 看 似 矛 盾 的 现 象 提 出 你 的 解 释 。 9、 大 肠 杆 菌 能 够 以 许 多 含 碳 化 合 物 作 为 其 唯 一 的 碳 源 和能 源 。 假 定 葡 萄 糖 、 果 糖 、 核 糖 、 甘 油 、 丙 酮 酸 、 琥 珀 酸 、乙 酸 和 柠 檬 酸 是 可 以 进 行 选 择 的 碳 源 和 能 源 。 预 测 下 列 突变 对 大 肠 杆 菌 利 用 这 些 物 质 有 何 影 响 ？ 为 什 么 ？（ 1） 葡 萄 糖 磷 酸 转 移 酶 系 统 之 中 的 酶 II。 （ 2） 转 酮 酶（ 3） 异 柠 檬 酸 裂 解 酶 （ 4） 丙 糖 磷 酸 异 构 酶10、 早 期 人 们 使 用 14C标 记 的 乙 酰 CoA， 在 体 外 系 统 之 中 确定 TCA循 环 是 否 真 是 一 种 循 环 ？在 第 1轮 循 环 中 ， 哪 个 部 位 的 CO2带 有 14C？