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2020考研西医综合备考：【生物化学】糖的分解代谢(2)

2019-06-24 21:26:00来源：网络

　　2020年西医综合考研复习已经开始，新东方在线在此整理了2020考研西医综合备考：【生物化学】糖的分解代谢(2)，希望能帮助大家!

　　生物化学知识:糖的分解代谢

　 三、糖的有氧分解

　　(一)概念和部位

　　葡萄糖的有氧分解是从葡萄糖到丙酮酸经三羧酸循环(TCA)，彻底氧化生成CO2、H2O和释放大量能量的过程。是在细胞的胞液和线粒体两个部位进行的。

　　(二)反应过程和关键酶

　　整个过程可分为三个阶段：

　　第一阶段是葡萄糖分解为丙酮酸，在胞液进行。与酵解反应过程所不同的是3- 磷酸甘油醛脱氢生成的NADH进入线粒体氧化。

　　第二阶段是丙酮酸进入线粒体氧化脱羧生成乙酰CoA。

　　丙酮酸脱氢酶系是由3种酶和5种辅助因子组成的多酶复合体，是关键酶。整个过程中无游离的中间产物，是个不可逆的连续过程。

　　第三阶段是柠檬酸循环(又称三羧酸循环或 Krebs循环，1937年提出，1953年获诺贝尔奖)。此循环有8步酶促反应：

　　1.柠檬酸合成酶催化乙酰CoA与草酰乙酸缩合成柠檬酸和CoASH。是第一个关键酶催化的限速反应。

　　2.顺乌头酸酶催化柠檬酸异构成异柠檬酸。

　　3.异柠檬酸在异柠檬酸脱氢酶的催化下生成草酰琥珀酸，再脱羧生成α-酮戊二酸。此步是第一次氧化脱羧，异柠檬酸脱氢酶是第二个关键酶。

　　4.α- 酮戊二酸由α- 酮戊二酸脱氢酶系催化氧化脱羧生成琥珀酰CoA。此酶系由3种酶和5种辅助因子组成，是第三个关键酶催化的第二次氧化脱羧。

　　5.琥珀酰CoA在琥珀酰硫激酶催化下生成琥珀酸。这是循环中惟一的一次底物水平磷酸化，GDP磷酸化形成GTP。

　　6.琥珀酸在琥珀酸脱氢酶催化下氧化为延胡索酸。这是第三步脱氢，生成FADH2。

　　7.延胡索酸在延胡索酸酶作用下水化形成苹果酸。

　　8.苹果酸在苹果酸脱氢酶催化下氧化为草酰乙酸。这是第四步脱氢，生成NADH+H+

　　一次三羧酸循环过程，可归结为一次底物水平磷酸化，二次脱羧，三个关键酶促反应，四步脱氢氧化反应。每循环一次产生12分子ATP，总反应：

　　乙酰CoA+2H2O+3NAD+ +FAD+ADP+Pi→2CO2+3NADH+3H++FADH2+CoASH+ATP

　　(三)能量的估算和生理意义

　　在体外，1mol 葡萄糖→CO2+H2O，ΔGO'= -2840kJ/mol。

　　体内总反应：葡萄糖+6O2+36/38ADP+36/38Pi→6 CO2+42/44H2O+36/38ATP

　　第一阶段生成6或8分子ATP，即 1分子葡萄糖生成2分子丙酮酸、2分子ATP、2分子NADH+H+(1分子NADH+H+在胞液转运到线粒体氧化，经不同的转运方式，可生成2或3分子ATP)。

　　第二阶段是6ATP，即 2分子丙酮酸氧化脱羧生成2分子乙酰CoA与2分子NADH+H+ ，后者经电子传递链生成6ATP。

　　第三阶段是24ATP，即 2分子乙酰CoA经三羧酸循环生成2×12 = 24ATP。

　　葡萄糖有氧氧化的获能效率 = 38×30.5/2840×100% = 40%

　　糖的有氧氧化生理意义：①为机体提供更多的能量，是机体利用糖和其他物质氧化而获得能量的最有效方式。②三羧酸循环是糖、脂、蛋白质三大营养物质最终代谢通路和转化的枢纽。糖转变成脂是最重要的例子。③三羧酸循环在提供某些物质生物合成的前体中起重要作用。

　　(四)三羧酸循环的调控

　　三羧酸循环在细胞代谢中占据中心位置，受到严密的调控。丙酮酸脱氢酶复合物催化的反应是进入三羧酸循环的必经之路，可通过变构效应和共价修饰两种方式进行快速调节，乙酰CoA及 NADH+H+ 对酶有反馈抑制作用。

　　三羧酸循环中3个不可逆反应是调节部位。关键酶的活性受ATP、柠檬酸、NADH的反馈抑制;异柠檬酸脱氢酶和α-酮戊二酸脱氢酶是主要的调节点，ADP是异柠檬酸脱氢酶的变构激活剂。


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