糖的无氧代谢

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,*,糖的无氧代谢,糖是多羟醛或多羟酮。如,一、糖的分子,环状结构,糖代谢包括,分解代谢,和,合成代谢,。,主要的,分解,途径有四条：,(1)糖酵解,(2)有氧氧化,(3)磷酸戊糖通路,(4)糖醛酸代谢,二、糖的代谢,在无氧或缺氧条件下，葡萄糖或糖原分解成乳酸并且有能量（ATP）释放的过程。,（一）糖的无氧氧化,1.无氧氧化途径,总反应为:葡萄糖 乳酸+能量,酵解途径的酶系存在于,胞液,中。,催化此反应的,己糖激酶(HK),是糖氧化反应过程的,限速酶,.,(1)6-磷酸葡萄糖的生成,P,P,PH,3,O,2,基,(2)1，6-二磷酸果糖的生成,（3）磷酸丙糖的生成,C,HO,CH,2,O,P,C,CH,CH,2,O,COH,O,P,HO,H,H,1,6-二磷酸果糖,磷酸二羟丙酮,3-磷酸甘油醛,到此1分子葡萄糖生成2分子3-磷酸甘油醛，通过两次磷酸化作用消耗2分子ATP。,（4）丙酮酸的生成,磷酸丙糖在一系列酶的催化下，经过脱氢、脱水等反应，即可生成丙酮酸。,由于脱氢、脱水反应，分子内部能量重新分布，从而形成高能磷酸键，并转移给ADP生成ATP。,脱下的氢由辅酶,（,NAD）接受，生成还原型辅酶,（,NAD2H）。,接着，烯醇化酶催化的反应使分子内部基团重排,能量,重新分布，形成了第二个高能键，共生成2个ATP分子,以上反应在肝脏可逆，在肌细胞不可逆。,氧供不足时，丙酮酸在乳酸脱氢酶的催化下，接受氢，还原成乳酸。,葡萄糖,6-磷酸葡萄糖,6-磷酸果糖,1，6-二磷酸果糖,3-磷酸甘油醛,1,3-二磷酸甘油酸,3-磷酸甘油酸,2-磷酸甘油酸,磷酸烯醇式丙酮酸,丙酮酸,磷酸二羟丙酮,乙醛,乳酸,乙醇,己糖激酶,磷酸己糖异构酶,磷酸果糖激酶,醛缩酶,脱氢酶,磷酸甘油酸激酶,变位酶,烯醇化酶,丙酮酸激酶,乳酸脱氢酶,-ATP,-ATP,+ATP,+ATP,糖原,1-P-G,糖酵解途径汇总,由1分子G在无氧条件下氧化分解，,最终产生2分子ATP。如果从糖原,开始，则可得到3分子ATP。,注意酵解途径中的3个,关键酶催化的不可逆,反应.,他们是:,己糖激酶,磷酸果糖激酶,丙酮酸激酶,是人体在无氧或供氧不充分的情况下获得部分能量的重要方式。,红细胞、运动中的肌肉、一些供氧不足的组织如视网膜、皮肤、睾丸以及肿瘤等组织通过这个途径获得部分能量。,2.生理意义,安静时，血液中含有少量乳酸约为9-18毫克/dl,来源？,运动员安静时血乳酸浓度与普通人无异。但赛前较平时高2-3倍。,3.安静状态的肌乳酸与血乳酸浓度,运动时，肌肉生成乳酸最多,透过肌细胞膜的机制,4-10分钟后肌乳酸和血乳酸平衡。,血乳酸浓度4mmol/l所对应的运动强度为乳酸阈,4.运动中乳酸浓度变化,1.途径,第一阶段 葡萄糖 2 丙酮酸,第二阶段 丙酮酸的氧化,丙酮酸（3C）转变为乙酰CoA（2C），在,线粒体,中进行，由丙酮酸脱氢酶系催化，为不可逆反应。,(二)糖的有氧氧化,反应从,乙酰辅酶A,与,草酰乙酸,缩合成含有三个羧基的,柠檬酸,开始，所以,称为柠檬酸循环，又称三羧酸循环。,O,CH,3,-C-SCoA,CoASH,NADH,+,CO,2,FADH,2,H,2,O,NADH,+,CO,2,NADH,GTP,三羧酸循环,（TCA）,草酰乙酸,再生阶段,柠檬酸的生成阶段,氧化脱,羧阶段,柠檬酸,异柠檬酸,顺乌头酸,酮戊二酸,琥珀酸,琥珀酰CoA,延胡索酸,苹果酸,草酰乙酸,NAD,+,NAD,+,FAD,NAD,+,2.三羧酸循环过程总结(一次循环),8步反应,8种酶催化,反应类型,缩合1、脱水1、氧化4、底物水平磷酸化1、水化3,生成3分子还原型NADH,生成1分子FADH,2,生成1分子ATP,3.三羧酸循环的能量计量,a、总反应式,:,CH,3,COSCoA,+3NAD,+,+FAD+GDP+Pi+2H,2,O,2CO,2,+CoASH+,3NADH,+3H,+,+,FADH,2,+,GTP,能量“现金”:1 GTP,能量“支票”:3 NADH,1 FADH2,兑换率 1：3,9,ATP,兑换率 1：2,2,ATP,1,ATP,12,ATP,b、三羧酸循环的能量计量,4.反应特点：,1）需氧,2）不可逆：三个限速酶（,柠檬酸合成酶、异柠檬酸脱氢酶、-酮戊二酸脱氢酶复合体）,3）两次脱羧、四次脱氢（三次受体是NAD，一次是FAD）、一次底物水平磷酸化,4）共产生12molATP,5.葡萄糖完全氧化产生的ATP,酵解阶段：2 ATP,2,1 NADH,兑换率 1：3(或2),2 ATP,2,(3ATP或2 ATP),三羧酸循环：2,1,GTP,2,3 NADH,2,1,FADH2,2,1,ATP,2,9 ATP,2,2ATP,兑换率 1：3,兑换率 1：2,丙酮酸氧化：2,1NADH,兑换率 1：3,2,3 ATP,总计：,38 ATP,或,36 ATP,1.糖异生,糖异生是指从非糖物质合成葡萄糖的过程。,三、糖的合成代谢,这一过程基本上是糖酵解途径的逆过程，但由于在酵解过程中有三步是不可逆的反应，因而在,糖异生中要通过其它的旁路途径来绕过这三步不可逆反应,，完成糖的异生过程。,糖原（或淀粉）,1-磷酸葡萄糖,6-磷酸果糖,1，6-二磷酸果糖,3,-磷酸甘油醛磷酸二羟丙酮,2,磷酸烯醇丙酮酸,2,丙酮酸,葡萄糖,己糖激酶,果糖激酶,二磷酸果糖磷酸酯酶,丙酮酸激酶,丙酮酸羧化酶,6-磷酸葡萄糖磷酸酯酶,6-磷酸葡萄糖,2,草酰乙酸,PEP羧激酶,糖酵解与糖,异生的关系图,1）糖异生的前体,凡是能生成丙酮酸的物质都可以变成葡萄糖。例如三羧酸循环的中间物，,柠檬酸、异柠檬酸、-酮戊二酸、琥珀酸、延胡索酸和苹果酸,都可以转变成,草酰乙酸,而进入糖异生途径。,大多数氨基酸是生糖氨基酸，它们可转化成,丙酮酸、-酮戊二酸、草酰乙酸,等三羧酸循环中间物参加糖异生途径。,剧烈运动时产生的大量,乳酸,会迅速扩散到血液，随血流流至肝脏，先氧化成丙酮酸，再经过糖异生作用转变为葡萄糖，进而补充血糖，也可重新合成肌糖原被贮存起来。这一乳酸葡萄糖的循环过程称为Cori循环。,2）Cori循环,3）糖异生的意义：,（一）维持血糖浓度恒定,（二）补充肝糖原,（三）调节酸碱平衡（乳酸异生为糖）,2.糖原的合成,1）定义,葡萄糖、半乳糖和果糖等在体内相应酶的作用下合成糖原的过程。,2）合成部位,组织定位：主要在肝脏、肌肉,细胞定位：胞液,3）糖原合成的意义：,1、有效调节血糖浓度,2、合理贮存能源,消化吸收,异生作用,糖原分解,氧化供能,贮 存,转变成其他物质,血糖,（80-120毫克%）,四、血 糖,胰岛素下调,胰高血糖素上调,肾上腺素上调,糖皮质激素上调。,（一）激素对血糖的调节,（二）肌糖原的分解,由于肌肉组织中,不存在葡萄糖-,6,-磷酸酶,，所以生成的6-磷酸葡萄糖不能转变成葡萄糖释放入血，而只能进入酵解途径进一步代谢。,肌糖原的分解与合成与,乳酸循环,有关。,1.葡萄糖经过哪些反应生成乳酸？哪些是限速酶？哪些反应消耗ATP？哪些反应生成ATP？,2.乳酸怎样用于运动训练？,3.何谓三羧酸循环？1分子葡萄糖彻底氧化为CO,2,+H,2,O+能量，生成了多少ATP？反应发生在哪些部位？,下次课：脂代谢与运动,练习题,