糖代谢视频执业医师

糖是一类化学本质为多羟醛或多羟酮及其衍生物的有机化合物.在人体内糖的主要形式是葡萄糖(glucose，Glc)及糖原(glycogen，Gn).葡萄糖是糖在血液中的运输形式，在机体糖代谢中占据主要地位;糖原是葡萄糖的多聚体,包括肝糖原、肌糖原和肾糖原等，是糖在体内的储存形式。葡萄糖与糖原都能在体内氧化提供能量。食物中的糖是机体中糖的主要来源，被人体摄入经消化成单糖吸收后，经血液运输到各组织细胞进行合成代谢和分解代谢。机体内糖的代谢途径主要有葡萄糖的无氧酵解、有氧氧化、磷酸戊糖途径、糖醛酸途径、多元醇途径、糖原合成与糖原分解、糖异生以及其他己糖代谢等。　　第一节 概述 　　一、特点　　糖代谢可分为分解与合成两方面，前者包括酵解与三羧酸循环，后者包括糖的异生、糖原与结构多糖的合成等，中间代谢还有磷酸戊糖途径、糖醛酸途径等。 　　糖代谢受神经、激素和酶的调节。同一生物体内的不同组织，其代谢情况有很大差异。脑组织始终以同一速度分解糖，心肌和骨骼肌在正常情况下降解速度较低，但当心肌缺氧和骨骼肌痉挛时可达到很高的速度。葡萄糖的合成主要在肝脏进行。不同组织的糖代谢情况反映了它们的不同功能。　　二、糖的消化和吸收　　(一)消化 　　淀粉是动物的主要糖类来源，直链淀粉由300-400个葡萄糖构成，支链淀粉由上千个葡萄糖构成，每24-30个残基中有一个分支。糖类只有消化成单糖以后才能被吸收。 　　主要的酶有以下几种： 　　1.α-淀粉酶 哺乳动物的消化道中较多，是内切酶，随机水解链内α1，4糖苷键，产生α-构型的还原末端。产物主要是糊精及少量麦芽糖、葡萄糖。最适底物是含5个葡萄糖的寡糖。 　　2.β-淀粉酶 在豆、麦种子中含量较多。是外切酶，作用于非还原端，水解α-1，4糖苷键，放出β-麦芽糖。水解到分支点则停止，支链淀粉只能水解50%。 　　3.葡萄糖淀粉酶 存在于微生物及哺乳动物消化道内，作用于非还原端，水解α-1，4糖苷键，放出β-葡萄糖。可水解α-1，6键，但速度慢。链长大于5时速度快。 　　4.其他 α-葡萄糖苷酶水解蔗糖，β-半乳糖苷酶水解乳糖。　　二、吸收　　D-葡萄糖、半乳糖和果糖可被小肠粘膜上皮细胞吸收，不能消化的二糖、寡糖及多糖不能吸收，由肠细菌分解，以CO2、甲烷、酸及H2形式放出或参加代谢。　　三、转运　　1.主动转运小肠上皮细胞有协助扩散系统，通过一种载体将葡萄糖(或半乳糖)与钠离子转运进入细胞。此过程由离子梯度提供能量，离子梯度则由Na-K-ATP酶维持。细菌中有些糖与氢离子协同转运，如乳糖。另一种是基团运送，如大肠杆菌先将葡萄糖磷酸化再转运，由磷酸烯醇式丙酮酸供能。果糖通过一种不需要钠的易化扩散转运。需要钠的转运可被根皮苷抑制，不需要钠的易化扩散被细胞松驰素抑制。 　　2.葡萄糖进入红细胞、肌肉和脂肪组织是通过被动转运。其膜上有专一受体。红细胞受体可转运多种D-糖，葡萄糖的Km最小，L型不转运。此受体是蛋白质，其转运速度决定肌肉和脂肪组织利用葡萄糖的速度。心肌缺氧和肌肉做工时转运加速，胰岛素也可促进转运，可能是通过改变膜结构。　　第二节 糖酵解 　　一、定义　　1.酵解是酶将葡萄糖降解成丙酮酸并生成ATP的过程。它是动植物及微生物细胞中葡萄糖分解产生能量的共同代谢途径。有氧时丙酮酸进入线粒体，经三羧酸循环彻底氧化生成CO2和水，酵解生成的NADH则经呼吸链氧化产生ATP和水。缺氧时NADH把丙酮酸还原生成乳酸。 　　2.发酵也是葡萄糖或有机物降解产生ATP的过程，其中有机物既是电子供体，又是电子受体。根据产物不同，可分为乙醇发酵、乳酸发酵、乙酸、丙酸、丙酮、丁醇、丁酸、琥珀酸、丁二醇等。　　二、途径　　共10步，前5步是准备阶段，葡萄糖分解为三碳糖，消耗2分子ATP;后5步是放能阶段，三碳糖生成丙酮酸，共产生4分子ATP。总过程需10种酶，都在细胞质中，多数需要Mg2+。酵解过程中所有的中间物都是磷酸化的，可防止从细胞膜漏出、保存能量，并有利于与酶结合。 　　1.磷酸化葡萄糖被ATP磷酸化，产生6-磷酸葡萄糖。 　　反应放能，在生理条件下不可逆(K大于300)。由己糖激酶或葡萄糖激酶催化，需要Mg2+或Mn2+。己糖激酶可作用于D-葡萄糖、果糖和甘露糖，是糖酵解过程中的第一个调节酶，受6-磷酸葡萄糖的别构抑制。有三种同工酶。葡萄糖激酶存在于肝脏中，只作用于葡萄糖，不受6-磷酸葡萄糖的别构抑制肌肉的己糖激酶Km=0.1mM，肝脏的葡萄糖激酶Km=10mM，平时细胞中的葡萄糖浓度时5mM，只有进后葡萄糖激酶才活跃，合成糖原，降低血糖浓度，葡萄糖激酶是诱导酶，胰岛素可诱导它的合成。6-磷酸葡萄糖也可由糖原合成，由糖原磷酸化酶催化，生成1-磷酸葡萄糖，在磷酸葡萄糖变位酶的催化下生成6-磷酸葡萄糖。此途径少消耗1个ATP。6-磷酸葡萄糖由葡萄糖6-磷酸酶催化水解，此酶存在于肝脏和肾脏中，肌肉中没有。 　　2.异构由6-磷酸葡萄糖生成6-磷酸果糖 　　反应中间物是酶结合的烯醇化合物，反应是可逆的，由浓度控制。由磷酸葡萄糖异构酶催化，受磷酸戊糖支路的中间物竞争抑制，如6-磷酸葡萄糖酸。戊糖支路通过这种方式抑制酵解和有氧氧化，pH降低使抑制加强，减少酵解，以免组织过酸。 　　3.磷酸化 6-磷酸果糖被ATP磷酸化，生成1，6-二磷酸果糖 　　由磷酸果糖激酶催化，是酵解的限速步骤。是别构酶，四聚体，调节物很多，ATP、柠檬酸、磷酸肌酸、脂肪酸、DPG是负调节物;果糖1，6-二磷酸、AMP、ADP、磷酸、环AMP等是正调节物。PFK有三种同工酶，A在心肌和骨骼肌中，对磷酸肌酸、柠檬酸和磷酸敏感;B在肝和红细胞中，对DPG敏感;C在脑中，对ATP和磷酸敏感。各种效应物在不同组织中浓度不同，更重要的是其浓度变化幅度不同，如大鼠在运动和休息时ATP含量仅差0.8ugg肌肉，不能改变PFK活力，而磷酸肌酸浓度变化大，效应也大。 　　4.裂解生成3-磷酸甘油醛和磷酸二羟丙酮 　　由醛缩酶催化，有三种同工酶，A在肌肉中，B在肝中，C在脑中。平衡有利于逆反应，由浓度推动反应进行。生成西弗碱中间物。 　　5.异构 DHAP生成磷酸甘油醛 　　DHAP要转变成磷酸甘油醛才能继续氧化，此反应由磷酸丙糖异构酶催化，平衡时磷酸甘油醛占10%，由于磷酸甘油醛不断消耗而进行。受磷酸和磷酸缩水甘油竞争抑制。以上反应共消耗2分子ATP，产生2分子3-磷酸甘油醛，原来葡萄糖的3，2，1位和4，5，6位变成1，2，3位。 　　6.氧化 G-3-P+NAD++H3PO4=1，3-DPG+NADH+H+ 　　由磷酸甘油醛脱氢酶催化，产物是混合酸酐，含高能键(11.8千卡)。反应可分为两部分，放能的氧化反应偶联推动吸能的磷酸化反应。酶是四聚体，含巯基，被碘乙酸强烈抑制。砷酸盐与磷酸竞争，可产生3-磷酸甘油酸，但没有磷酸化，是解偶联剂。NAD之间有负协同效应，ATP和磷酸肌酸是非竞争抑制剂，磷酸可促进酶活。 　　肌肉收缩开始的几秒，磷酸肌酸从20mM下降到10-5mM，使酶活升高;随着乳酸的积累，ATP抑制增强，酶活下降。 　　7.放能 1，3-DPG+ADP=3-磷酸甘油酸+ATP 　　由磷酸甘油酸激酶催化，需Mg。是底物水平磷酸化，抵消了消耗的ATP。 　　8.变位 3-磷酸甘油酸变成2-磷酸甘油酸 　　由磷酸甘油酸变位酶催化，需镁离子。DPG是辅因子，可由1，3-二磷酸甘油酸变位而来。机理是DPG的3位磷酸转移到底物的2位。DPG无高能键，可被磷酸酶水解成3-磷酸甘油酸。红细胞中有15-50%的1，3-DPG转化为DPG，以调节运氧能力。在氧分压较高的肺泡，亲和力不变，而在组织中亲和力降低，可增加氧的释放。 　　9.脱水生成磷酸烯醇式丙酮酸PEP 　　由烯醇酶催化，需镁或锰离子。反应可逆，分子内能量重新分布，产生一个高能键。F—可络合镁离子，抑制酶活，有磷酸盐时更强，可用来抑制酵解。 　　10.放能生成丙酮酸和ATP 　　由丙酮酸激酶催化，需镁离子，不可逆。是别构酶，F-1，6-2P活化，脂肪酸、乙酰辅酶A、ATP和丙氨酸抑制酶活。有三种同工酶，L型存在于肝脏中，被二磷酸果糖激活，脂肪酸、乙酰辅酶A、ATP和丙氨酸抑制;A型存在于脂肪、肾和红细胞，被二磷酸果糖激活，ATP和丙氨酸抑制;M型存在于肌肉中，被磷酸肌酸抑制。丙酮酸激酶受激素影响，胰岛素可增加其合成。

单项选择题　　1. 能抑制甘油三酯脂肪酶活性的激素是： 　　A. 胰岛素 B. 胰高血糖素 　　C. ACTH D. TSH 　　2. 血脂不包括下列哪一种化合物? 　　A. 胆固醇 B. 脂肪酸 　　C. 磷脂 D. 甘油 　　3. 脂肪酸大量动员时，肝内生成的乙 　　酰CoA主要转变为： 　　A. 葡萄糖 B. 脂肪酸 　　C. 酮体 D. 胆固醇 　　4. 1mol 12C脂肪酸彻底氧化可净生成多少molATP? 　　A. 131 B. 129 C. 95 D. 97 　　5. 脂肪动员时脂肪酸在血中的运输形式是： 　　A. 与HDL结合 B. 与球蛋白结合 　　C. 与清蛋白结合 D.与CM结合 　　6. 合成脂肪酸所需的氢由下列哪种递氢体提供? 　　A. NADPH+H+ B. NADH+H+ 　　C. FMNH2 D. FADH2 　　7. 脂肪酸β-氧化的终产物是： 　　A. 脂肪酰CoA B. 乙酰乙酰CoA 　　C. 乙酰CoA D. CO2，H2O，ATP 　　8. 脑组织能利用酮体氧化供能是因为 　　含有： 　　A. 乙酰乙酸脱羧酶 　　B. 乙酰乙酸硫酯酶 　　C. β-羟丁酸脱氢酶 　　D. 乙酰乙酰硫激酶 　　9. 催化体内储存的甘油三酯水解的`脂 　　肪酶是： 　　A. 胰脂酶 B. 激素敏感脂肪酶 　　C. 肠脂酶 D. 脂蛋白脂肪酶 　　10. 酮体主要在下列哪个器官生成? 　　A. 心 B. 肝 C. 肾 D. 肺 　　11.合成酮体所需的乙酰CoA主要来自 　　A. 糖代谢 B. 某些氨基酸氧化分解 　　C. 脂肪酸β-氧化 D. 胆固醇分解 　　12. 下列哪种脂肪酸是合成前列腺素 　　的前体? 　　A. 花生四烯酸 B. 鱼油五烯酸 　　C. 亚油酸 D. 亚麻酸 　　13. 下列哪种物质可转变为脂肪? 　　A. 葡萄糖 B. 胆固醇 　　C. 血红素 D. 维生素A 　　14. 脂肪酸β-氧化不产生下列哪种物质? 　　A. 丙酮酸 B. 乙酰CoA 　　C. FADH2 D. NADH+H+ 　　15. 脂肪酸β-氧化不包括下列哪个过程? 　　A.脱氢 B.脱水 C.再脱氢 D.硫解 　　16. 胰高血糖素通过增加哪种酶活性促进脂肪动员? 　　A. 脂蛋白脂肪酶 　　B. 三脂酰甘油脂肪酶 　　C. 二脂酰甘油脂肪酶 　　D. 一脂酰甘油脂肪酶 　　17. 控制长链脂肪酰基进入线粒体氧 　　化的关键因素是： 　　A. 脂酰CoA合成酶活性 　　B. ATP含量 　　C. 脂酰CoA脱氢酶活性 　　D. 肉碱脂酰转移酶活性 　　18. 下列关于脂肪酸氧化的叙述，错 　　误的是： 　　A. 主要在胞液中进行 　　B. 在肝中氧化可产生酮体 　　C. 起始物为脂酰CoA 　　D. 可产生FADH2 　　19. 下列哪个代谢过程主要在线粒体 　　进行? 　　A. 脂肪酸合成 B. 胆固醇合成 　　C. 磷脂合成 D. 脂肪酸的β-氧化 　　20. 6-磷酸葡萄糖脱氢酶受抑制时影响脂肪酸的生物合成，其机理为： 　　A. 乙酰CoA生成减少 　　B. 柠檬酸减少 　　C. ATP形成减少 　　D. NADPH生成减少 　　21. 酮体在肝外氧化时，首先转变为 　　A. 丙酮酸 B. 乙酰CoA 　　C. 乙酰乙酰CoA D. HMG-CoA 　　22. 肝细胞可利用乙酰CoA为原料生成酮体供肝外组织利用，在此过程中每生成1mol乙酰乙酸，需多少mol乙酰CoA参与反应? 　　A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 　　23. 合成脂肪酸及胆固醇时乙酰CoA通过什么机制穿过线粒体膜进入胞液? 　　A. 丙氨酸-葡萄糖循环 　　B. Cori's循环 　　C. 柠檬酸-丙酮酸循环 　　D. 三羧酸循环 　　24. 脂肪细胞中脂肪酸酯化所需磷酸甘油主要来自： 　　A. 葡萄糖 B. 糖异生 　　C. 脂肪动员 D. 氨基酸转化 　　25. 下述酶中哪个是多酶复合体? 　　A. 脂酰CoA合成酶 　　B. 脂肪酸合成酶系 　　C. 乙酰CoA羧化酶 　　D. HMGCoA合成酶 　　26. 脂酰CoA进行β-氧化反应的顺序为： 　　A. 脱氢、再脱氢、加水、硫解 　　B. 硫解、脱氢、加水、再脱氢 　　C. 脱氢、加水、再脱氢、硫解 　　D. 脱氢、脱水、再脱氢、硫解 　　27. 由乙酰CoA生成酮体或胆固醇的共同中间物是： 　　A. 甲羟戊酸 B. 鲨烯 　　C. β-羟丁酰CoA 　　D. β-羟-β-甲基戊二酸单酰CoA 　　28. 胆固醇合成的限速酶是： 　　A. HMGCoA合成酶 　　B. HMGCoA还原酶 　　C. HMGCoA裂解酶 　　D. 甲羟戊酸激酶 　　29. 下列哪项不是神经鞘磷脂的构成 　　成分? 　　A. 鞘胺醇 B. 脂肪酸 　　C. 磷酸胆碱 D. 磷脂酰肌醇 　　30. 下列磷脂中哪一个含有胆碱? 　　A. 脑磷脂 B. 卵磷脂 　　C. 磷脂酸 D. 脑苷脂 　　31. 内源性甘油三酯主要靠哪一种脂蛋白运输? 　　A.CM B.VLDL C. LDL D. HDL 　　32. 下列哪一种化合物在体内可直接作 　　为胆固醇合成的碳源? 　　A. 丙酮酸 B. 草酸 　　C. 苹果酸 D. 乙酰CoA 　　33. 下列化合物中哪个不是卵磷脂的组成成分? 　　A.甘油 B.脂肪酸 C.胆碱 D.胆胺 　　34. 乳糜微粒的作用是： 　　A. 运输外源性甘油三酯 　　B. 运输内源性甘油三酯 　　C. 运输内源性胆固醇 　　D. 逆向转运胆固醇 　　35. 脑磷脂是指： 　　A. 磷脂酰胆碱 B. 磷脂酰乙醇胺 　　C. 磷脂酰甘油 D. 二磷脂酰甘油

二、糖有氧氧化　　葡萄糖的有氧氧化包括四个阶段。 　　①糖酵解产生丙酮酸(2丙酮酸、 2ATP、2NADH) 　　②丙酮酸氧化脱羧生成乙酰CoA 2×(CO2、NADH) 　　③三羧酸循环 2×(2CO2、ATP、3NADH、FADH2) 　　④呼吸链氧化磷酸化 (NADH-----ATP) 　　三羧酸循环：乙酰CoA经一系列的氧化、脱羧，最终生成CO2、H2O、并释放能量的过程，又称柠檬酸循环、Krebs循环。 　　原核生物：①~④阶段在胞质中 　　真核生物：①在胞质中，②~④在线粒体中 　　1、丙酮酸脱羧生成乙酰CoA。此反应在真核细胞的线粒体基质中进行，这是连接糖酵解与TCA的中心环节。 　　1) 丙酮酸脱氢酶系：丙酮酸脱氢酶系是一个十分庞大的多酶体系，位于线粒体膜上，电镜下可见。 　　E.coli丙酮酸脱氢酶复合体： 　　分子量：4.5×106，直径45nm，比核糖体稍大。 　　酶 辅酶 每个复合物亚基数 　　丙酮酸脱羧酶(E1) TPP 24 　　二氢硫辛酸转乙酰酶(E2) 硫辛酸 24 　　二氢硫辛酸脱氢酶(E3) FAD、NAD+ 12 　　此外，还需要CoA、Mg2+作为辅因子。这些肽链以非共价键结合在一起，在碱性条件下，复合体可以解离成相应的亚单位，在中性时又可以重组为复合体。所有丙酮酸氧化脱羧的中间物均紧密结合在复合体上，活性中间物可以从一个酶活性位置转到另一个酶活性位置，因此，多酶复合体有利于高效催化反应及调节酶在反应中的活性。 　　2) 反应步骤： 　　(1)丙酮酸脱羧形成羟乙基-TPP 　　(2)二氢硫辛酸乙酰转移酶(E2)使羟乙基氧化成乙酰基 　　(3)E2将乙酰基转给CoA，生成乙酰-CoA 　　(4)E3氧化E2上的还原型二氢硫辛酸 　　(5)E3还原NAD+生成NADH 　　3) 丙酮酸脱氢酶系的活性调节：从丙酮酸到乙酰CoA是代谢途径的分支点，此反应体系受到严密的调节控制，此酶系受两种机制调节。 　　(1)可逆磷酸化的共价调节： 　　丙酮酸脱氢酶激酶(EA)(可被ATP激活) 　　丙酮酸脱氢酶磷酸酶(EB) 　　磷酸化的丙酮酸脱氢酶(无活性) 　　去磷酸化的丙酮酸脱氢酶(有活性) 　　(2)别构调节：ATP、CoA、NADH是别构抑制剂。ATP抑制E1;CoA抑制E2;NADH抑制E3。 　　4) 能量变化：1分子丙酮酸生成1分子乙酰CoA，产生1分子NADH(3ATP)。 　　2、 三羧酸循环(TCA)的过程 　　TCA循环：每轮循环有2个C原子以乙酰CoA形式进入，有2个C原子完全氧化成CO2放出，分别发生4次氧化脱氢，共释放12ATP。 　　1) 反应步骤 　　(1)、 乙酰CoA+草酰乙酸→柠檬酸 　　柠檬酸合酶，TCA中第一个调节酶：受ATP、NADH、琥珀酰CoA、和长链脂肪酰CoA的抑制;受乙酰CoA、草酸乙酸激活。氟乙酰CoA可与草酰乙酸生成氟柠檬酸，抑制下一步反应的酶，据此，可以合成杀虫剂、灭鼠药。 　　(2)、 柠檬酸→异柠檬酸 　　由顺鸟头酸酶催化 　　(3)、 异柠檬酸氧化脱羧生成α-酮戊二酸和NADH 　　异柠檬酸脱氢酶，这是三羧酸循环中第一次氧化脱羧反应， TCA中第二个调节酶：Mg2+(Mn2+ )、NAD+和ADP可活化此酶，NADH和ATP可抑制此酶活性。细胞在高能状态：ATPADP、NADHNAD+比值高时，酶活性被抑制。线粒体内有二种异柠檬酸脱氢酶，一种以NAD+为电子受体，另一种以NADP+为受体。前者只在线粒体中，后者在线粒体和胞质中都有。 　　(4)、 α-酮戊二酸氧化脱羧生成琥珀酰CoA和NADH 　　α-酮戊二酸脱氢酶系，TCA循环中的第三个调节酶：受NADH、琥珀酰CoA、Ca2+、ATP、GTP抑制，α-酮戊二酸脱氢酶系为多酶复合体，与丙酮酸脱氢酶系相似(先脱羧，后脱氢) 　　(5)、 琥珀酰CoA生成琥珀酸和GTP 　　琥珀酰CoA合成酶(琥珀酸硫激酶)，这是TCA中唯一的底物水平磷酸化反应，直接生成GTP。在高等植物和细菌中，硫酯键水解释放出的自由能，可直接合成ATP。在哺乳动物中，先合成GTP，然后在核苷二磷酸激酶的作用下，GTP转化成ATP。 　　(6)、 琥珀酸脱氢生成延胡索酸(反丁烯二酸)和FADH 　　琥珀酸脱氢酶是TCA循环中唯一嵌入线粒体内膜的酶。丙二酸是琥珀酸脱氢酶的竞争性抑制剂，可阻断三羧酸循环。 　　(7)、 延胡索酸水化生成L-苹果酸 　　延胡索酸酶具有立体异构特性，OH只加入延胡索酸双键的一侧，因此只形成L-型苹果酸。 　　(8)、 L-苹果酸脱氢生成草酰乙酸和NADH 　　L-苹果酸脱氢酶，平衡有利于逆反应，但生理条件下，反应产物草酰乙酸不断合成柠檬酸，其在细胞中浓度极低，少于10-6molL，使反应向右进行。 　　2) TCA循环小结 　　(1)、总反应式： 　　丙酮酸 + 4NAD+ + FAD + GDP → 4NADH + FADH2 + GTP + 3CO2 + H2O 　　乙酰CoA + 3NAD+ + FAD + GDP → 3NADH + FADH2 + GTP + 2CO2 + H2O 　　(2)、 一次底物水平的磷酸化、二次脱羧反应，三个调节位点，四次脱氢反应。 　　3个NADH、1个FADH2进入呼吸链 　　(3)、 三羧酸循环中碳骨架的不对称反应 　　同位素标记表明，乙酰CoA上的两个C原子在第一轮TCA上并没有被氧化。 　　被标记的羰基碳在第二轮TCA中脱去。在第三轮TCA中，两次脱羧，可除去最初甲基碳的50%，以后每循环一次，脱去余下甲基碳的50% 　　3) 一分子Glc彻底氧化产生的ATP数量(按NADH的PO=3,FADH2的为2来计算) 　　(在肝脏中) 　　反应 酶 ATP消耗 产生ATP方式 ATP数量 合计 　　糖 酵 解 已糖激酶 1 -1 8 　　磷酸果糖激酶 1 -1 　　磷酸甘油醛脱氢酶 NADH呼吸链氧化磷酸化 2×3 　　磷酸甘油酸激酶 底物水平磷酸化 2×1 　　丙酮酸激酶 底物水平磷酸化 2×1 　　TCA 丙酮酸脱氢酶复合物 NADH 2×3 30 　　异柠檬酸脱氢酶 NADH 2×3 　　α-酮戊二酸脱氢酶复合物 NADH 2×3 　　琥珀酸脱氢酶 FADH2 2×2 　　苹果酸脱氢酶 NADH 2×3 　　琥珀酰CoA合成酶 底物水平磷酸化 2×1 　　净产生：38ATP 　　在骨骼肌、脑细胞中，净产生：36ATP 　　甘油磷酸穿梭，1个NADH生成2个ATP 　　苹果酸穿梭，1个NADH生成3个ATP 　　(1)、 磷酸甘油穿梭机制： 　　磷酸二羟丙酮+NADH+H+→3-磷酸甘油+NAD+ 　　3-磷酸甘油进入线粒体，将2H交给FAD而生成FADH2，FADH2可传递给辅酶Q，进入呼吸链，产生2ATP(3-磷酸甘油脱氢酶的辅酶是FAD)。 　　(2)、 苹果酸穿梭机制： 　　胞液中NADH可经苹果酸酶催化，使草酰乙酸还原成苹果酸，再通过苹果酸-α-酮戊二酸载体转运，进入线粒体，由线粒体内苹果酸脱氢酶催化，生成NADH和草酰乙酸，NADH进入呼吸链氧化，生成3ATP。(苹果酸脱氢酶的辅酶是NAD+) 　　1分子Glc在肝、心中完全氧化，产生38ATP，在骨骼肌、神经系统组织中，产生36ATP。 　　4) 三羧酸循环的代谢调节 　　(1)、 柠檬酸合酶(限速酶)：受ATP、NADH、琥珀酰CoA及脂酰CoA抑制。 　　受乙酰CoA、草酰乙酸激活 　　(2)、 异柠檬酸脱氢酶：NADH、ATP可抑制此酶，ADP可活化此酶，当缺乏ADP时就失去活性。 　　(3)、 α-酮戊二酸脱氢酶：受NADH和琥珀酰CoA抑制。 　　5) TCA的生物学意义 　　(1) 氧化提供能量。线粒体外的NADH，可通过3-磷酸甘油穿梭和苹果酸穿梭机制，运到线粒体内，经呼吸链再氧化，这两种机制在不同组织的细胞中起作用。 　　(2) TCA是生物体内其它有机物氧化的主要途径，如脂肪、氨基酸、糖 　　(3) TCA是物质代谢的枢纽。一方面，TCA是糖、脂肪、氨基酸等彻底氧化分解的共同途径;另一方面，循环中生成的草酰乙酸、α-酮戊二酸、柠檬酸、琥珀酰CoA和延胡索酸等又是合成糖、氨基酸、脂肪酸、卟啉等的原料，因而TCA将各种有机物的代谢联系起来。TCA是联系体内三大物质代谢的中心环节，为合成其它物质提供C架。 　　6) TCA的回补反应 　　三羧酸循环中间物的的回补：在TCA循环中，有些中间产物是合成其它物质的前体，如卟啉的主要碳原子来自琥珀酰CoA，Glu、Asp可以从α-酮戊二酸和草酰乙酸衍生而成，一旦草酰乙酸浓度下降，则会影响TCA循环，因此这些中间产物必须不断补充，以维持TCA循环。 　　产生草酰乙酸的途径有三个： 　　(1)、 丙酮酸羧化酶催化丙酮酸生成草酰乙酸 　　丙酮酸羧化酶是一个调节酶，乙酰CoA可以增加其活性。需要生物素为辅酶 　　(2)、 磷酸烯醇式丙酮酸羧化激酶催化磷酸烯醇式丙酮酸转化成草酰乙酸 　　在脑、心脏中存在这个反应。 　　(3)、 Asp、Glu转氨可生成草酰乙酸和α-酮戊二酸 　　Ile、Val、Thr、Met也会形成琥珀酰CoA，最后生成草酰乙酸 　　附： 葡萄糖有氧氧化生成的ATP 　　反　　　应 辅酶 ATP 　　第一阶段 葡萄糖　6-磷酸葡萄糖 -1 　　6-磷酸果糖　1，6双磷酸果糖 -1 　　2*3-磷酸甘油醛　2*1,3-二磷酸甘油酸 NAD+ 2*3或2*2(详见) 　　2*1,3-二磷酸甘油酸　2*3-磷酸甘油酸 2*1 　　2*磷酸烯醇式丙酮酸　2*丙酮酸 2*1 　　第二阶段 2*丙酮酸　2*乙酰CoA NAD+ 2*3 　　第三阶段 2*异柠檬酸　2*α-酮戊二酸 NAD+ 2*3 　　2*α-酮戊二酸　2*琥珀酰CoA NAD+ 2*3 　　2*琥珀酰CoA　2*琥珀酸 2*1 　　2*琥珀酸　2*延胡索酸 FAD 2*2 　　2*苹果酸　2*草酰乙酸 NAD+ 2*3 　　净生成　　　38或36个ATP 　　3、磷酸戊糖途径 　　也称磷酸己糖支路，发生在胞质中。细胞内Glc的氧化分解，除通过糖酵解，三羧酸循环和发酵外，还能直接氧化分解。即反应开始，在G-6-P上的C2原子上直接氧化，通过一系列转化被分解，此为磷酸戊糖途径。 　　两个事实： 　　①用碘乙酸和氟化物抑制糖酵解(磷酸甘油醛脱氢酶)发现Glc的消耗并不因此而受影响，证明葡萄糖还有其它的分解途径 　　②用14C分别标记Glc的C1和C6，然后分别测定14CO2生成量，发现C1标记的Glc比C6标记的Glc更快、更多地生成14CO2 ，如果糖酵解是唯一的`代谢途径，那么14C1和14C2生成14CO2的速度应该相同。 　　1)、 反应过程 　　Glc经磷酸戊糖途径氧化分解可分为两个阶段。 　　第一阶段：6-磷酸葡萄糖氧化脱羧生成5-磷酸核糖 　　第二阶段：磷酸戊糖分子重排，产生不同碳链长度的磷酸单糖 　　(1) 6-磷酸葡萄糖脱氢脱羧生成5-磷酸核酮糖 　　在此氧化脱羧阶段中，Glc经两次脱氢，一次脱羧，生成5-磷酸核酮糖及NADPH。6-磷酸葡萄糖脱氢酶是磷酸戊糖途径的调控酶，NADPH反馈抑制此酶活性。 　　(2) 磷酸戊糖异构生成5-磷酸核糖及5-磷酸木酮糖 　　(表异构酶)5-磷酸木酮糖产率：23; (异构酶) 5-磷酸核糖产率：13 　　(3) 磷酸戊糖通过转酮、转醛反应生成酵解途径的中间产物(F-6-P，3-磷酸甘油醛) 　　a. 转酮反应：5-磷酸木酮糖将自身的二碳单位(羟乙酰基)转到5-磷酸核糖的C1上，生成3-磷酸甘油醛和7-磷酸景天庚酮糖。 　　转酮酶需TPP为辅酶，作用机理与丙酮酸脱氢酶中的TPP类似。 　　b. 转醛反应：转醛酶将7-磷酸庚酮糖上的三碳单位(二羟丙酮基)转到3-磷酸甘油醛的C1上，生成4-磷酸赤鲜糖和6-磷酸果糖。 　　(4)转酮反应(转酮酶) 　　4-磷酸赤鲜糖接受另一分子5-磷酸木酮糖上的二碳单位(羟乙酰基)，生成6-磷酸果糖和3-磷酸甘油醛