第八章2013 糖代谢.ppt

非环式光合磷酸化 在光照条件下，水分子光裂解产生的电子，经P680将电子传递到NADP+，电子流动经过两个光系统，两次被激发成高能电子。电子传递过程中产生的质子梯度，驱动ATP合成，并生成NADPH。 环式光合磷酸化 P700接受光激发释放的高能电子, 传递到FD后，不再继续向NADP+传递，而是将电子传回给细胞色素bf复合物。然后又通过质体蓝素传递给P700。电子在此循环流动过程中，产生质子梯度，从而驱动ATP的合成。 只涉及PS I，并且只生成ATP。 2．暗反应 光反应产生的NADPH和ATP将CO2还原成糖的反应过程。这是一个酶催化的反应，不需要光参加。 大多数植物的暗反应中，第一个还原产物是三碳化合物（3-磷酸甘油酸），所以这种途径称为C3途径。有些植物，如甘蔗和玉米等高产作物，其暗反应还原CO2的产物是四碳化合物（草酰乙酸等），所以称为C4途径。 C3途径 C3途径的反应以循环形式进行，又称为三碳循环。以三碳循环进行合成代谢的植物被称为三碳植物。由于三碳循环是M. Calvin首先提出来的，所以也称为Calvin循环。C3途径可分为以下几个阶段 能量消耗 上述所有反应组成了一个循环.每次循环，1分子的二磷酸核酮糖固定1分子CO2，生成1/6分子6-磷酸果糖，其中5/6分子的6-磷酸果糖参与再循环，1/6分子的6-磷酸果糖则转变成葡萄糖。固定CO2到生成一分子葡萄糖需6次循环，总反应式是： 6 CO2 + 12 H+ + 18 ATP + 12 NADPH + 12 H2O ?? C6H12O6 + 18 ADP + 12 NADP+ + 6 H+ ?G?’ = 476.8 kJ / mol 即每还原1分子CO2需要消耗3分子ATP和2分子NADPH。 第六节 糖的合成代谢 一、蔗糖的合成 两条途径 ⒈蔗糖合成酶途径 ⑴G-I-P + UTP UDPG + Ppi 该反应由UDPG尿苷焦磷酸化酶催化 ⑵UDPG + F UDP + 蔗糖 该反应由蔗糖合成酶催化 ⒉蔗糖磷酸合成酶途径 ⑴UDPG + F-6-P UDP + 蔗糖磷酸 该反应由蔗糖磷酸合成酶催化 ⑵蔗糖磷酸 蔗糖 + H3PO4 该反应由磷酸酯酶催化 二、淀粉的合成 两条途径： ⒈α-1，4-糖苷键的合成（直链淀粉） 在引物存在下，UDPG转G苷酶将UDPG中的G转移至引物上，形成α-1，4-糖苷键 ⑴nUDPG nUDP + α-1，4-葡聚糖 引物可为寡糖，也可为多糖 ⑵nADPG nADP + α-1，4-葡聚糖 ⒉α-1，6-糖苷键的合成（支链淀粉） 由Q酶催化α-1，4-糖苷键转变成α-1，6-糖苷键 （三）糖原的合成 分成3步 ⒈G-I-P UDPG（焦磷酸化酶） ⒉引物 + UDPG α-1，4-糖苷键（由糖原合成酶催化） ⒊合成α-1，6-糖苷键（Q酶催化） 第七节　糖异生作用 非糖物质转变为葡萄糖或糖原的过程称为糖异生。 非糖物质主要有生糖氨基酸(甘、丙、苏、丝、天冬、谷、半胱、脯、精、组等)、有机酸(乳酸、丙酮酸及三羧酸循环中各种羧酸等)和甘油等。 不同物质转变为糖的速度不同。 进行糖异生的器官，主要是肝脏； 长期饥饿和酸中毒时肾脏中的糖异生作用大大加强。 一、糖异生的途径 基本上是糖酵解的逆过程，但是糖酵解途径中己糖激酶、磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶三个限速酶催化的三个反应过程，都要消耗ATP，完成这些逆过程就需要吸收相等量的能量，构成“能障”。 由另外不同的酶来催化，绕过各自能障。 ⒈由丙酮酸激酶催化的逆反应 首先由丙酮酸羧化酶催化，将丙酮酸转变为草酰乙酸，然后再由磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶催化，生成磷酸烯醇式丙酮酸。 这个过程中消耗两个高能键，其中一个来自ATP，另一个来自GTP。 ⒉由己糖激酶和磷酸果糖激酶催化的逆行过程 由两个磷酸酶水解己糖磷酸酯键完成，催化G-6-P水解生成葡萄糖的酶为葡萄糖-6-磷酸酶；催化1，6-二磷酸果糖水解生成F-6-P的酶是果糖二磷酸酶。 除上述几步反应以外，糖异生反应就是糖酵解途径的逆反应过程。因此，糖异生的总反应为： 2丙酮酸+4ATP+2GTP+2NADH+2H+ +6H2O →葡萄糖+2NAD++4ADP+2GDP+6Pi+6H+ 肝 与 肾 皮 质 中 糖 氧 化 与 糖 异 生 的 通 路 糖异生的主要原料是乳酸、甘油和氨基酸。乳酸在乳酸脱氢酶作用下转变为丙酮酸，经前述羧化支路成糖；甘油被磷酸化生成磷酸甘油后，