二篇物质代谢及其调节

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第二篇 物质代谢及其调节,李 凌,新 陈 代 谢,提问,：,什么是新陈代谢？,新的来，旧的去,花开花落、四季轮回、,“长江后浪推前浪，一代新人换旧人”,生化定义,泛指生物体与周围环境进行,物质,与,能量,交换的过程。,是生物体,物质代谢,与,能量代谢,的有机,统一,。,物 质 代 谢,物质,：,糖,10 吨,Pr.1.6吨,脂类 1.0吨,H,2,O 60吨,代谢的含义,：,合成,“变化”,，包括,分解,（化学）,转变,调节,共70多吨,三个阶段,开始,（序曲）,消化吸收,（生理）,物质代谢的过程,中间,（高潮）,中间代谢,（生化）,终末,（尾声）,废物排泄,（生理）,糖,脂类,Pr.,H,2,O,维生素,无机盐,消化,吸收,简单物质,合成,复杂物质,分解,简单物质,废物,排泄（CO,2,、H,2,O、脲),物质代谢,能量代谢,合成,分解,转变,调节,生成,贮存,释放,转化,生命现象,(开始),(中间),(终末),生物体的新陈代谢,合成,代谢,（,同,化作用）,分解,代谢,（,异,化作用）,生物小分子合成生物大分子,需要能量,释放能量,生物大分子分解为生物小分子,能量代谢,物质,代谢,物质代谢与能量代谢的统一，二者相辅相成。,糖,蛋白质,脂类,葡萄糖,甘油、脂肪酸,氨基酸,CO,2,NAD,H+H,+,FAD,H,2,H,2,O,氧化磷酸化,ADP+Pi,ATP,三羧酸循环,第一阶段,第二阶段,第三阶段,乙酰CoA,物质代谢的途径,反应,步骤繁多,，途径,复杂,，呈,单向性,；,链 状,环 状,代谢途径的特点,代谢途径中的关键酶,催化单向反应（不可逆步骤）,催化的反应速度最慢（限速酶）,关键酶是代谢调节的重要环节,代谢途径的区域化,代谢途径的可调节性,代谢途径的区域化,糖代谢,脂类代谢,生物氧化,氨基酸代谢,核苷酸代谢,物质代谢的联系与调节,动态生物化学,第四章 糖代谢,Metabolism of Carbohydrates,概述,糖的无氧分解,糖的有氧氧化,磷酸戊糖途径,糖原的合成与分解,糖异生,血糖及其调节,(,分解代谢,),(贮存与利用),(运输),(转化),第四章 糖代谢,第一节 概,述,糖的化学本质,：,多羟基醛,或,多羟基酮,及其,衍生物或多聚物。,C,O,COH,HOCH,COH,COH,COH,H,H,H,H,H,2,CH,2,OH,C,HOCH,CHOH,CHOH,CH,2,OH,O,葡萄糖,GlucoseG,果 糖,FructoseF,（CH,2,O）,6,单糖,寡糖,多糖,结合糖,糖的分类,原则：,能否水解及水解产物的情况,单 糖,醛糖：,酮糖：,核糖、脱氧核糖,葡萄糖,(G),半乳糖,(Gal),果糖,(F),G,F,寡 糖,双糖,三糖,四糖,五糖,蔗 糖：,葡萄糖果糖（,G+F）,乳 糖：,葡萄糖半乳糖（,G+Gal）,麦芽糖,：,葡萄糖葡萄糖（,G+G）,多 糖,糖原：,动物体,淀粉：,植物体,纤维素：,植物,糖原,是动物体内葡萄糖的储存形式,目 录,淀粉,是植物中养分的储存形式,淀粉颗粒,目 录,纤维素,作为植物的骨架,-1,4-糖苷键,目 录,结合糖,糖蛋白,蛋白多糖,糖的生理功能,1、供能：70%（最主要的功能）,2、组成人体组织结构的重要成分,3、具有一些特殊的生理功能,糖代谢的概况,糖代谢的概况,葡萄糖,酵解途径,丙酮酸,有氧,无氧,H,2,O,及,CO,2,乳酸,糖异生途径,乳酸、氨基酸、甘油,糖原,肝糖原分解,糖原合成,磷酸戊糖途径,核糖,+,NADPH+H,+,淀粉,消化与吸收,ATP,糖酵解的,概念,糖酵解的,反应过程,糖酵解的,调节,糖酵解的,生理意义,第二节 糖的无氧分解,糖酵解(,Glycolysis,),概念：,葡萄糖,在缺氧条件下生成,乳酸,的过程。,定位：,胞浆,反应过程,：,第一阶段：,葡萄糖,分解为,丙酮酸,（,糖酵解途径,）,第二阶段：,丙酮酸,转变为,乳酸,糖酵解途径,定义,：,由,葡萄糖,分解成,丙酮酸,的过程。,（,伴随ATP的生成）,胞浆,G,2丙酮酸+2NADH+2ATP,丙酮酸,P,3,P,P,O,O,H,O,H,C,H,2,C,H,2,O,O,1,2,5,4,6,P,磷酸二羟丙酮,1,2,3,+,P,异构,6-磷酸果糖,(F-6-P),P,5,6,4,3-磷酸甘油醛,P,P,1，3-二磷酸甘油酸,P,C,O,H,C,O,H,H,2,C,O,O,H,3-磷酸甘油酸,P,2-磷酸甘油酸,P,磷酸烯醇式丙酮酸,丙酮酸,6-磷酸葡萄糖,(G-6-P),P,G,葡萄糖,G,活化,裂解,脱氢,异构,P,P,1，6-二,磷酸果糖,(F-1,6-2P),活化,产能,脱水,异构,产能,H,H,OH,Pi,乳酸的生成,提问,：乳酸的生成不产生能量，其意义何在呢？,答案：,消耗糖酵解脱下的,H,，,保持细胞内的,pH,稳定,。,乳酸脱氢酶,乳酸,糖酵解中的一二三,一次脱氢,二次底物,水平磷酸化,已糖激酶,6-磷酸果糖,激酶-1,丙酮酸激酶,三个关键酶,提问,：,为什么中间产物分子都带磷酸基团？,答案：,1,.传递能量；,2,.不能由生物膜渗漏出细胞。,2,(),+,2,(),-,1,(,),-,1,(,),=,2ATP,G,为起始物,糖原为起始物,2,(),+,2,(),-,1,(,),=,3ATP,其他单糖通过转化为糖酵解中间产物形式进入糖酵解,糖酵解产能计算：,提问,：,糖酵解,途径,产生多少能量？,答案：,（G为起始物）,2ATP（,NADHH,）,2,68ATP；,乙醇发酵,丙酮酸脱羧酶,+TPP,乙醇脱氢酶,乙醇,酵母菌利用糖发酵产生乙醇的过程,关键酶,己糖激酶,6-磷酸果糖激酶-1,丙酮酸激酶,调节方式,别构调节,共价修饰调节,糖酵解的调节,糖酵解的调节,糖酵解的调节,6-,磷酸果糖激酶,-1,（,PFK-1,）,变构调节,：激活剂：,AMP,、,ADP,F-1,，,6-2P,F-2,，,6-2P,抑制剂,:ATP,、,柠檬酸,共价修饰调节,：,PFK-2/,果糖双磷酸酶,-2,F-6-P,F-1,6-2P,ATP,ADP,PFK-1,磷蛋白磷酸酶,Pi,PKA,ATP,ADP,Pi,胰高血糖素,ATP,cAMP,活化,F-2,6-2P,+,+,+,/,+,AMP,+,柠檬酸,AMP,+,柠檬酸,PFK-2,（有活性）,FBP-2,（无活性）,6-磷酸果糖激酶-2,PFK-2,（无活性）,FBP-2,（有活性）,P,P,果糖双磷酸酶-2,目 录,丙酮酸激酶,变构调节,：,激活剂,1,，,6-,二磷酸果糖,抑制剂,ATP,、,丙氨酸,共价修饰调节,：,丙酮酸激酶被磷酸化后,即失活,糖酵解的调节,Glu,G-6-P,F-6-P,F-1,6-2P,ATP,ADP,ATP,ADP,1,3-二磷酸甘油酸,3-磷酸甘油酸,2-磷酸甘油酸,丙酮酸,磷酸二,羟丙酮,3-磷酸,甘油醛,NAD,+,NADH+H,+,ADP,ATP,ADP,ATP,磷酸烯醇式丙酮酸,共价修饰调节,丙酮酸激酶,丙酮酸激酶,ATP,ADP,Pi,磷蛋白磷酸酶,（无活性）,（有活性）,胰高血糖素,PKA,CaM激酶,P,PKA,：,蛋白激酶,A(protein kinase A),CaM,：,钙调蛋白,己糖激酶或葡萄糖激酶,反馈抑制,：,6-,磷酸葡萄糖（其反应产物）,变构抑制,：,长链脂酰,CoA,（对葡萄糖激酶）,糖酵解的调节,糖酵解的生理意义,迅速提供能量,（最主要的生理意义）,；,某些细胞、组织供能的重要方式；,某些病理情况下供能的补充方式。,糖酵解小结,概念：,糖酵解与糖酵解途径,地点：,胞浆,过程：,11步反应,关键酶：,3个,产能：,2ATP,意义：,供能,