考点二:糖的分解代谢 糖酵解 ●3、丙酮酸的继续氧化 ●从葡萄糖到丙酮酸的糖酵解阶段是几乎所有生物体都存在的普遍代谢途径。只是在氧存在与否的条件下,或在不同 的生物体内,丙酮酸的代谢去路又有所不同。 ●(1)丙酮酸还原成乳酸 ●人和动物激烈运动时,肌肉组织供氧不足,或乳酸菌在无氧条件下发酵,丙酮酸都会还原为乳酸(lactic acid)。剧烈 运动后,肌肉及血液中乳酸含量很高就是这个原因。 ●丙酮酸还原成乳酸的化学反应式为: NADH+H*NAD* HO He CH 乳酸 脱氢酶 CH 丙酮酸 乳酸
●3、丙酮酸的继续氧化 ●从葡萄糖到丙酮酸的糖酵解阶段是几乎所有生物体都存在的普遍代谢途径。只是在氧存在与否的条件 下,或在不同 的生物体内,丙酮酸的代谢去路又有所不同。 ● (1)丙酮酸还原成乳酸 ●人和动物激烈运动时,肌肉组织供氧不足,或乳酸菌在无氧条件下发酵,丙酮酸都会还原为乳酸 (lactic acid)。剧烈 运动后,肌肉及血液中乳酸含量很高就是这个原因。 ●丙酮酸还原成乳酸的化学反应式为: 考点二:糖的分解代谢 糖酵解
考点二 糖的分解代谢 糖酵解 ●由葡萄糖到乳酸的总反应式:葡萄糖(C.H,Oo)+2Pi+2ADP一2乳酸(CH,CHOHCOOH)+2ATP+2H,O ●应用:利用乳酸菌发酵可生产奶酪、酸奶和乳酸菌饮料。厌氧生物和某些特殊的细胞,例如成熟的红细胞因没有线 粒体不能进行有氧氧化,只能以糖酵解作为唯一的供能途径。人和动物在细胞暂时缺氧时也是通过该途径获得能量。 ●(2)丙酮酸还原成乙醇(ethanol)) ●无氧条件下,酵母等微生物及植物细胞的丙酮酸能继续转化为乙醇并释放出CO2,该过程称为乙醇发酵。其反 应机制如下: ●①丙酮酸首先在丙酮酸脱羧酶的催化下,以硫胺素焦磷酸(TPP)为辅酶,脱羧变成乙醛,放出CO2。 ●②在乙醇脱氢酶(alcohol dehydrogenase))的催化下,以NADH+H+为供氢体,乙醛 (acetalde-hyde)为受氢体,乙醛被还原成乙 NADH NAD TPP +H* OH 丙酮酸 乙亿醇 脱羧酶 CH 脱氢酶 CH 丙酮酸 乙醛 乙醇
●由葡萄糖到乳酸的总反应式:葡萄糖 (C.H,O₀)+2Pi+2ADP→2 乳酸(CH,CHOHCOOH)+2ATP+2H,O ●应 用 :利用乳酸菌发酵可生产奶酪、酸奶和乳酸菌饮料。厌氧生物和某些特殊的细胞,例如成熟的 红细胞因没有线 粒体不能进行有氧氧化,只能以糖酵解作为唯一的供能途径。人和动物在细胞暂时 缺氧时也是通过该途径获得能量。 ● ( 2)丙酮酸还原成乙醇(ethanol) ●无氧条件下,酵母等微生物及植物细胞的丙酮酸能继续转化为乙醇并释放出CO₂,该过程称为乙醇 发酵。其反 应机制如下: ●①丙酮酸首先在丙酮酸脱羧酶的催化下,以硫胺素焦磷酸(TPP)为辅酶,脱羧变成乙醛,放出 CO₂。 ●② 在 乙 醇 脱 氢 酶 ( alcohol dehydrogenase) 的 催 化 下 , 以 NADH + H + 为 供 氢 体 , 乙 醛 (acetalde-hyde) 为受氢体,乙醛被还原成乙醇。 考点二:糖的分解代谢 糖酵解
考点二:糖的分解代谢 糖酵解 乙醇发酵总反应式为:萄萄籁(C.H20o)+2Pi+2ADP一2乙醇(CH,CH20HD)+2ATP+2H20+2C02 ●酿酒、制作面包和馒头均为乙醇发酵过程。某些植物种子发芽或受涝时,由于发酵产生的乙醇会使幼苗和根腐烂。 ·1个葡萄糖经过乙醇发酵会生成2个CO2,资源消耗相当大。用淀粉水解得到的葡萄糖生产乙醇,用作燃料,不论经 济方面是否合算,从资源利用角度讲是不合算的。 ●在无氧条件下,NADH还原丙酮酸或浮乳酸,最重要的意义是NADH被转化为NAD+,使甘油醛3-磷酸的脱氢反应可 以持续。否则,一旦NAD+被耗尽,甘油醛-3-磷酸的脱氢反应无法进行,糖酵解途径会因此而终止,细胞会因为得 不到能量而死亡。 ●糖酵解和乙醇发酵的全过程如下一页右图所示。注意:
· 乙醇发酵总反应式为: 葡萄糖 (C.H₂O₀)+2Pi+2ADP→2 乙醇 (CH,CH₂OH)+2ATP+2H₂O+2CO₂ ●酿酒、制作面包和馒头均为乙醇发酵过程。某些植物种子发芽或受涝时,由于发酵产生的乙醇会使 幼苗和根腐烂。 ● 1个葡萄糖经过乙醇发酵会生成2个CO₂, 资源消耗相当大。用淀粉水解得到的葡萄糖生产乙醇, 用作燃料,不论经 济方面是否合算,从资源利用角度讲是不合算的。 ●在无氧条件下,NADH 还原丙酮酸或乳酸,最重要的意义是NADH 被转化为NAD+, 使甘油醛3-磷酸的脱氢反应可 以持续。否则, 一旦 NAD+ 被耗尽,甘油醛-3-磷酸的脱氢反应无法进行, 糖酵解途径会因此而终止,细胞会因为得 不到能量而死亡。 ●糖酵解和乙醇发酵的全过程如下一页右图所示。注意: 考点二:糖的分解代谢 糖酵解
考点二:糖的分解代谢 酸化爵型 糖酵解 面精前变位酯 能府潘南 ●4、精酵解过程中的反应类型(注意:镇空、判断) ●总的说来,在酵解过程中有以下几种类型的反应: ●(1)磷酸转移:磷酰基从ATP转移到中间产物上,反过来也同样。 0 RUH+ATP一 R一P()+ADP+H 甘油一维酸:上 二三磷银二程再剩 0 甘由醒培酸脱复库 酸 ●(2)磷酸移位:磷酰基在分子内部移位。 NAD 界酸积氢陆 0 NADIH-H NAD 甘油酸1,3二编根 0-P-0 NADH+H 乙醉膜氢柄 甘油酸裤酸激 一AP 0 0 →AP 甘油酸-3-随酸 A R一CH,一O-P0-CCH,0H 再耐酸款酶 甘油酸磷酸变位购 H 非油毅-2-填酸写 之同酸烯醇丙耐酸! 蝇醇化雨 图9-4然酵解与乙醇发酵
●4、糖酵解过程中的反应类型 (注意:填空、判断) ●总的说来,在酵解过程中有以下几种类型的反应: ● (1)磷酸转移:磷酰基从 ATP 转移到中间产物上,反过来也同样。 ●( 2)磷酸移位:磷酰基在分子内部移位。 考点二:糖的分解代谢 糖酵解
考点二:糖的分解代谢 糖酵解 ●(3)异构化:酮糖今醛糖。 HH HH ●(4)脱水:脱掉一分子水 H-CC—H=H-C=C—H+H,O H OH ●(5)氧化脱氢反应:代谢物氧化脱下的H交给NAD+,使其还原为NADH+H+。RH+NAD*一一R+NADH+H* ·(6)醇醛断裂:碳-碳间键的断裂,相当于醇醛缩合的逆反应。 ●5、辅酵解的能量什算(法意:针算) ●糖酵解作用是一放能过程,酵解过程中各步反应的能量变化见下表。酵解如果从葡萄糖开始净生成2ol ATP。如果从糖原开始,可净得3 mol ATP(表9-2)。需要注意的是,细胞内反应条件下的△G与标准状态下的 △G°差异较大,表9-1中△G所列是红细胞的数据。总体而言,细胞内的反应在能量方面更有利,第4步反应尤 其明显
●( 3)异构化:酮糖今醛糖。 ● (4)脱水:脱掉一分子水 ● (5)氧化脱氢反应:代谢物氧化脱下 的H 交 给NAD+, 使其还原为 NADH+H+。 RH+NAD*— 一R+NADH+H* ● (6)醇醛断裂:碳-碳间键的断裂,相当于醇醛缩合的逆反应。 ●5、糖酵解的能量计算(注 意 :计算) ●糖酵解作用是一放能过程,酵解过程中各步反应的能量变化见下表。酵解如果从葡萄糖开始净生成2 mol ATP。如果从糖原开始,可净得3mol ATP(表9-2)。需要注意的是,细胞内反应条件下的△G与 标准状态下的 △G°差异较大,表9-1中△G所列是红细胞的数据。总体而言,细胞内的反应在能量方面 更有利,第4步反应尤 其明显。 考点二:糖的分解代谢 糖酵解