生物氧化：糖、脂肪、蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在生物體內(nèi)氧化分解為H2O和CO2，并逐步釋放出能量的過(guò)程稱(chēng)為生物氧化。

呼吸鏈：電子傳遞鏈?zhǔn)怯啥ㄎ挥诰€(xiàn)粒體內(nèi)膜上的一組遞氫體和遞電子體按一定順序排列組成的連續(xù)酶促反應(yīng)體系。由于該體系與細(xì)胞呼吸有關(guān)，故又稱(chēng)呼吸鏈。

氧化磷酸化：在線(xiàn)粒體中，底物分子脫下的氫原子經(jīng)遞氫體系傳遞給氧，在此過(guò)程中釋放能量使ADP磷酸化生成ATP，這種能量的生成方式就稱(chēng)為氧化磷酸化。

二、簡(jiǎn)答題：

1、線(xiàn)粒體內(nèi)有哪兩條重要的呼吸鏈？

1.NADH氧化呼吸鏈： NADH →復(fù)合體Ⅰ→COQ →復(fù)合體Ⅲ

→Cytc →復(fù)合體Ⅳ→O2

2.琥珀酸氧化呼吸鏈(FADH2氧化呼吸鏈)： 琥珀酸 →復(fù)合體Ⅱ →COQ →復(fù)合Ⅲ

→Cytc →復(fù)合體Ⅳ→O2

2、體內(nèi)生成ATP的方式有哪幾種？最重要的是哪種？

a底物水平磷酸化

在底物轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物的過(guò)程中，底物分子內(nèi)部能量重新分布，生成高能磷酸鍵，后者使ADP磷酸化生成ATP的過(guò)程稱(chēng)為底物水平磷酸化。

b氧化磷酸化

在線(xiàn)粒體中，底物分子脫下的氫原子經(jīng)遞氫體系傳遞給氧，在此過(guò)程中釋放能量使ADP磷酸化生成ATP，這種能量的生成方式就稱(chēng)為氧化磷酸化。

最重要的是氧化磷酸化。

3、組成呼吸鏈的遞氫體和電子體有哪些？其中細(xì)胞色素的排列順序如何？

遞氫體：NAD＋，NADP＋，F(xiàn)MN，F(xiàn)AD，輔酶Q

遞電子體：鐵硫蛋白、細(xì)胞色素

細(xì)胞色素排列順序：細(xì)胞色素b，細(xì)胞色素c1，細(xì)胞色素c，細(xì)胞色素aa3

4、呼吸鏈抑制劑與解偶聯(lián)劑有何區(qū)別？

n 能夠抑制呼吸鏈遞氫或遞電子過(guò)程的藥物或毒物稱(chēng)為呼吸鏈抑制劑。

n 不抑制呼吸鏈的遞氫或遞電子過(guò)程，但能使氧化產(chǎn)生的能量不能用于ADP磷酸化的藥物或毒物稱(chēng)為解偶聯(lián)劑。

補(bǔ)充知識(shí)：

生物氧化酶類(lèi)--氧化酶和脫氫酶

n 氧化酶: 以氧為受氫體，生成水。如細(xì)胞色素氧 化酶、 過(guò)氧化氫酶等。

n 脫氫酶: ﹡需氧脫氫酶是以FMN或FAD為輔基，以氧為受氫體生成過(guò)氧化氫。如氨基酸氧化酶、醛脫氫酶等;

﹡不需氧脫氫酶以NAD+或NADP+以及FMN或FAD作為受氫體的一類(lèi)酶。如乳酸脫氫酶、異檸檬酸脫氫酶等。

氧化酶類(lèi): 催化代謝物脫氫，將氫直接交給氧生成水。

需氧脫氫酶類(lèi)：催化代謝物脫氫，直接將氫傳給氧生成H2O2

輔基：FMN或FAD

不需氧脫氫酶類(lèi)：催化代謝物脫氫，將脫下的氫經(jīng)一系列傳遞體的傳遞交給氧，生成水。

輔酶：NAD+或NADP+；FMN或FAD

高能磷酸化合物

n 機(jī)體內(nèi)有許多磷酸化合物如ATP、GTP、UTP、CTP、3-磷酸甘油酸、磷酸烯醇式丙酮酸、磷酸肌酸等，它們的磷酸基團(tuán)水解時(shí)，都可釋放出大量的能量。一般將水解時(shí)釋放20.9千焦／mol以上能量的稱(chēng)為高能化合物。如ATP水解生成ADP時(shí)，可釋放30.5千焦／mol的能量。

n 電子傳遞鏈的組成---五類(lèi)遞氫體或遞電子體

﹡尼克酰胺脫氫酶類(lèi)

﹡黃素脫氫酶類(lèi)

﹡鐵硫蛋白類(lèi)

﹡輔酶Q

﹡細(xì)胞色素類(lèi)

上述除輔酶Q和細(xì)胞色素C外，其他組分構(gòu)成四種酶復(fù)合體，分別是復(fù)合體Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ。它們都鑲嵌在線(xiàn)粒體內(nèi)膜上。

（一）尼克酰胺脫氫酶類(lèi)

n 尼克酰胺脫氫酶類(lèi)以NAD+和NADP+為輔酶。

n NAD+或NADP+與代謝物脫下的氫結(jié)合而還原成NADH或NADPH 。當(dāng)有受氫體存在時(shí)，NADH或NADPH上的氫可被脫下而氧化為NAD+或NADP+。

n NAD+、NADP+是遞氫體和遞電子體。

（二）黃素脫氫酶類(lèi)

n 黃素脫氫酶類(lèi)是以FMN或FAD作為輔基。

FMN或FAD與酶蛋白結(jié)合是較牢固的。這些酶所催化的反應(yīng)是將底物脫下的一對(duì)氫原子直接傳遞給FMN或FAD而形成FMNH2或FADH2。

FMN、FAD是遞氫體。

（三）鐵硫蛋白類(lèi)

n 鐵硫蛋白類(lèi)的活性部分含有兩個(gè)活潑的硫和兩個(gè)鐵原子。鐵硫蛋白在線(xiàn)粒體內(nèi)膜上與黃素酶或細(xì)胞色素形成復(fù)合物。它們的功能是以鐵的可逆氧化還原反應(yīng)傳遞電子，鐵硫蛋白是單電子傳遞體。

（四）輔酶Q

n 輔酶Q（COQ）是一類(lèi)脂溶性的化合物，因廣泛存在于生物界，故又名泛醌。其分子中的苯醌結(jié)構(gòu)能可逆地加氫和脫氫，故輔酶Q也屬于遞氫體。

（五）細(xì)胞色素類(lèi)

n 細(xì)胞色素是一類(lèi)以血紅素（或鐵卟啉）作為輔基的電子傳遞體的總稱(chēng)，包括細(xì)胞色素b、c1、c、aa3。細(xì)胞色素作為電子載體傳遞電子的方式是通過(guò)其血紅素輔基中鐵原子的還原態(tài)(Fe2+)和氧化態(tài)(Fe3+)之間的可逆變化，細(xì)胞色素是單電子傳遞體。

呼吸鏈的基本組成成分

n 呼吸鏈由一系列酶蛋白及其輔酶構(gòu)成，后者參與遞氫或遞電子，其基本組成成分包括：

1、NAD+和NADP+

2、FAD和FMN

3、輔酶Q

4、鐵硫蛋白

5、細(xì)胞色素（b、C1、C、a、a3)

氧化磷酸化的偶聯(lián)部位

1.P/O比值：

n 通過(guò)測(cè)定在氧化磷酸化過(guò)程中，氧的消耗與無(wú)機(jī)磷酸消耗之間的比例關(guān)系，可以反映底物脫氫氧化與ATP生成之間的比例關(guān)系。

n 每消耗一摩爾氧原子同時(shí)所消耗的無(wú)機(jī)磷原子的摩爾數(shù)稱(chēng)為P/O比值。

自由能變化與ATP的生成部位

n 合成1molATP時(shí)，需要提供的能量至少為ΔG0‘=-30.5kJ/mol，相當(dāng)于氧化還原電位差ΔE0’=0.2V。

n 因此，在NADH氧化呼吸鏈中有三處可以生成ATP，而在琥珀酸氧化呼吸鏈中，只有兩處可以生成ATP。

ATP/ADP比值

n ATP/ADP比值是調(diào)節(jié)氧化磷酸化速度的重要因素。

n ATP/ADP比值下降，可致氧化磷酸化速度加快；反之，當(dāng)ATP/ADP比值升高時(shí)，則氧化磷酸化速度減慢。

甲狀腺激素

n 甲狀腺激素可間接影響氧化磷酸化的速度。

n 機(jī)制：甲狀腺激素可以激活細(xì)胞膜上的Na+,K+-ATP酶，使ATP水解增加，導(dǎo)致

ATP/ADP比值下降，氧化磷酸化速度加快。

ATP與高能化合物

u 高能磷酸鍵---水解時(shí)釋放的能量大于21KJ/mol的磷酸酯鍵，常表示為~P。

u 高能磷酸化合物---含有高能磷酸鍵的化合物。

ATP是生物界普遍使用的供能物質(zhì)，是能量的直接供給者，ATP分子中含有兩個(gè)高能磷酸酐鍵（A-P～P～P），均可以水解供能。

ATP水解為ADP并供出能量之后，又可通過(guò)氧化磷酸化重新合成，從而形成ATP循環(huán)。

多磷酸核苷間的能量轉(zhuǎn)移

n 在生物體內(nèi)，除了可直接使用ATP供能外，還使用其他形式的高能磷酸鍵供能，如UTP用于糖原的合成，CTP用于磷脂的合成，GTP用于蛋白質(zhì)和核苷酸的合成等。

磷酸肌酸是能量的一種貯存形式（肌肉和腦組織）

線(xiàn)粒體外NADH的穿梭

n 胞液中的3-磷酸甘油醛或乳酸脫氫，均可產(chǎn)生NADH+H+。

n 這些NADH+H+ 可經(jīng)穿梭系統(tǒng)而進(jìn)入線(xiàn)粒體氧化磷酸化，產(chǎn)生H2O和ATP。

n 轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制主要有a-磷酸甘油穿梭和蘋(píng)果酸穿梭 。

磷酸甘油穿梭系統(tǒng)

n 主要存在于腦和骨骼肌中。

n NADH通過(guò)此穿梭系統(tǒng)帶一對(duì)氫原子進(jìn)入線(xiàn)粒體，由于經(jīng)琥珀酸氧化呼吸鏈進(jìn)行

氧化磷酸化，故只能產(chǎn)生2分子ATP。

第八章 糖代謝

一、 名詞解釋?zhuān)?/strong>

糖異生：由非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)?strong>葡萄糖或糖原的過(guò)程稱(chēng)為糖異生。

底物水平磷酸化：物質(zhì)在生物氧化過(guò)程中，常生成一些含有高能鍵的化合物，而這些化合物可直接偶聯(lián)ATP或GTP的合成，這種產(chǎn)生ATP等高能分子的方式。

二、 問(wèn)答題：

1.列表比較糖酵解和糖的有氧氧化兩條反應(yīng)途徑的異同點(diǎn)。

糖酵解

糖的有氧氧化

反應(yīng)條件

缺氧或無(wú)氧

有氧

起始物

葡萄糖或糖原

終產(chǎn)物

乳酸

CO2和水

代謝部位

胞液

胞液、線(xiàn)粒體

關(guān)鍵酶

己糖激酶（葡萄糖激酶）、磷酸果糖激酶、丙酮酸激酶。

己糖激酶（葡萄糖激酶）、磷酸果糖激酶、丙酮酸激酶。

丙酮酸脫氫酶復(fù)合體、檸檬酸合酶、異檸檬酸脫氫酶和a-酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體

生成能量

2個(gè)ATP

30或32個(gè)ATP

生理意義

1、在無(wú)氧和缺氧條件下，作為糖分解供能的補(bǔ)充途徑。

2、在有氧條件下，作為某些組織細(xì)胞主要的供能途徑。（紅細(xì)胞、視網(wǎng)膜、睪丸等）

1、三大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的共同氧化途徑。

2、三大物質(zhì)代謝聯(lián)系的樞紐。

2.請(qǐng)寫(xiě)出糖異生途徑克服糖酵解途徑中三個(gè)能障相對(duì)應(yīng)的限速酶名稱(chēng)。

己糖激酶（葡萄糖激酶）、磷酸果糖激酶、丙酮酸激酶

3.為什么說(shuō)G-6-P是糖代謝各途徑的交叉點(diǎn)? (簡(jiǎn)圖）

4.用簡(jiǎn)圖表示簡(jiǎn)述血糖的來(lái)源和去路。

補(bǔ)充知識(shí)：

n 糖的生理功能

① 氧化供能：占人體全部供能量的70%。

② 作為結(jié)構(gòu)成分：如生物膜、神經(jīng)組織等的組分。

③ 作為核酸類(lèi)化合物的成分：構(gòu)成核苷酸，DNA，RNA等。

④ 轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌镔|(zhì)：轉(zhuǎn)變?yōu)橹净虬被岬然衔铩?/p>

n 糖的消化吸收

人類(lèi)食物中的糖主要有植物淀粉、動(dòng)物糖原以及麥芽糖、蔗糖、乳糖、葡萄糖等，以

淀粉為主。

消化部位：主要在小腸，少量在口腔。

吸收部位：主要在小腸上段，以單糖形式被吸收。

第二節(jié) 糖的無(wú)氧酵解

n 糖的無(wú)氧酵解（EMP途徑）是指葡萄糖在無(wú)氧條件下分解生成乳酸并釋放出少量能量的過(guò)程。

一、糖酵解的反應(yīng)過(guò)程

n 糖的無(wú)氧酵解的全部反應(yīng)過(guò)程在胞液中進(jìn)行，共有11步反應(yīng)。

n 無(wú)氧酵解代謝的終產(chǎn)物是乳酸，一分子葡萄糖經(jīng)無(wú)氧酵解可凈生成 2 ATP。

n 糖酵解的全部反應(yīng)過(guò)程可分為活化、裂解、放能和還原四個(gè)階段。其中，活化、裂解、放能三個(gè)階段又可合稱(chēng)為糖酵解途徑。

1.活化---3步反應(yīng)：

⑴ 葡萄糖磷酸化生成6-磷酸葡萄糖

G G-6-P；

⑵ 6-磷酸葡萄糖異構(gòu)為6-磷酸果糖；

G-6-P F-6-P

⑶ 6-磷酸果糖再磷酸化為 1,6-二磷酸果糖.

F-6-P F-1,6-BP

2.裂解---2步反應(yīng)：

⑷ F-1,6-BP 裂解為3-磷酸甘油醛和磷酸二羥丙酮；

⑸ 磷酸二羥丙酮異構(gòu)為3-磷酸甘油醛。

3-磷酸甘油醛和磷酸二羥丙酮可以互變。

3.放能---5步反應(yīng)：

n 3-磷酸甘油醛經(jīng)脫氫、磷酸化、脫水及放能等反應(yīng)生成丙酮酸，包括五步反應(yīng)。

(6) 3-磷酸甘油醛 1,3-二磷酸甘油

(7) 1,3-二磷酸甘油酸 3-磷酸甘油

(8) 3-磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸

(9) 2-磷酸甘油酸 磷酸烯醇式丙酮酸

(10)磷酸烯醇式丙酮酸 丙酮酸

4．還原—乳酸的生成：

丙酮酸接受酵解代謝過(guò)程中產(chǎn)生的NADH + H+還原為乳酸。

小結(jié)：

n 糖的無(wú)氧酵解全部反應(yīng)在胞液中進(jìn)行。

n 糖的無(wú)氧酵解代謝途徑可將一分子葡萄糖分解為兩分子乳酸，凈生成2ATP。

n 糖無(wú)氧酵解代謝途徑有三個(gè)限速酶，即己糖激酶（葡萄糖激酶）、磷酸果糖激酶、丙酮酸激酶。

二、無(wú)氧酵解的調(diào)節(jié)

糖無(wú)氧酵解代謝途徑的調(diào)節(jié)主要是通過(guò)各種變構(gòu)劑對(duì)三個(gè)限速酶（關(guān)鍵酶）進(jìn)行變構(gòu)調(diào)節(jié)。

1. 己糖激酶（葡萄糖激酶）：

葡萄糖激酶是肝調(diào)節(jié)葡萄糖吸收的主要的關(guān)鍵酶。

2. 6-磷酸果糖激酶-1：

磷酸果糖激酶-1是調(diào)節(jié)糖無(wú)氧酵解代謝途徑的主要因素。

3. 丙酮酸激酶：

三、無(wú)氧酵解的生理意義

1、在無(wú)氧和缺氧條件下，作為糖分解供能的補(bǔ)充途徑。

2、在有氧條件下，作為某些組織細(xì)胞主要的供能途徑。（紅細(xì)胞、視網(wǎng)膜、睪丸等）

第三節(jié) 糖的有氧氧化

n 概念：葡萄糖在有氧條件下徹底氧化分解生成CO2和H2O，并釋放出大量能量的過(guò)程稱(chēng)為有氧氧化。這是糖氧化的主要方式。

n 絕大多數(shù)組織細(xì)胞通過(guò)糖的有氧氧化途徑獲得能量。此代謝過(guò)程在細(xì)胞的胞液和線(xiàn)粒體內(nèi)進(jìn)行。

n 一分子葡萄糖徹底氧化分解可產(chǎn)生30/32分子ATP。

（一） 丙酮酸的氧化脫羧

n 經(jīng)脫氫、脫羧、?；?/strong>生成乙酰CoA，這是不可逆反應(yīng)。在線(xiàn)粒體內(nèi)進(jìn)行。