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葡萄糖的分解代谢分三个阶段: [复制链接]

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  (1)酵解葡萄糖分解的第一阶段是生成丙酮酸。这一系列反应和碳水化物在体外经酵母的作用生成丙酮酸相同,所以称为酵解。所不同的是发酵时丙酮酸进一步生成洒精;在体内,有氧时丙酮酸氧化成二氧化碳和水,无氧时还原成乳酸。

  酵解分十步进行(图4-11)。为了要把葡萄糖的6个碳原子一分为二,先使它两端磷酸化,才能断列成两个接近相等的部分,然后脱去磷酸成丙酮酸。

  上述反应都在细胞浆中进行。每一步都有特定的酶参加。第①、③两步消耗2分子ATP,说明葡萄糖分解代谢开始时要用能量来推动。⑥、⑨两步各产生2分子ATP。从葡萄到丙酮酸,净生2分子ATP,酵解产生的能量不多。

   细胞浆中NAD+和NADH的总量基本恒定。如所有的NAD+都变成NADH,酵解就得停止。要使葡萄继续不断氧化成酮酸,必需把NADH的氢转移到另外的受体上去。有氧时氢经呼吸链氧化成水。无氧时氢交给丙酮酸使成乳酸⑩。乳酸过多时离开细胞入血。所以严重缺氧者可发生代谢性酸中毒。

   (2)丙酮氧化成乙酰酶a 有氧时,丙酮酸进入线粒体。在丙酮酸脱氢酶系的帮助下,氧化脱羟成乙酰辅酸脱氢酶系的帮助下,氧化脱羟成乙酰辅酶A,同时产生1molATP和1molNADH。维生素B1B2、烟酰胺、泛酸参加。反应是不可逆的。

   (3)三羧酸循环乙酰辅酶A上的两个来自葡萄糖的碳原子,经三羟酸循环生成2molCO2,完成葡萄糖的氧化。反应在线粒体中进行。这一过程分9步(图4-12)。

  三羧酸循环中产生3molNADH,1molFADH2,1molGTP。

   NADH把氢通过FAD和细胞色素交给氧,同时放出能量。每molNADH通过这一系列反应所放出的能量是220kJ(52.6kCal)。这些能量以ATP的形式贮存起来。每molATP能产生30.5Kj(7.3kCal),理论上每molNADHRNUD氧化产生的能量可用来合成7molATP。这是指在标准状况(25℃,1个大气压,作用物和产物浓度都是1M/LPH7)下说的。在模拟体内的条件时,实验证明只能合成3molATP。如用反应式表示:

  NADH+H++1/2O2NAD++H2O+能量

3ADP+3H3PO4+能量3ATP+3H2o

   前面一个是氧化反应,后面一个是磷酸化,二者偶合在一起,称为氧化磷酸化。

图4-11 糖的酵解

  实验也证明FADH2氧化时产生2个ATP,GTP可生成1molATP。根据这些数值,葡萄糖完全氧化时,机体获得的能量可归纳如下:

  ①酵解:葡萄糖→2丙酮酸+8ATp

  ②丙酮酸氧化成乙酰辅酶A:

   2丙酮酸→2乙酰辅酶A+2CO2+6ATp

  ③三羧酸循环:

  2乙酰辅酶A→4CO2+24ATp  

三羧酸循环

  即每mol葡萄糖在体内氧化成6molCO2时可产生38molATP,机体可以利用的能量是38×30或1140kJ[(38×7.3)或277kCal]。每mol葡萄糖氧化成6molCO2和水时,自由能的改变是2870KJ(686kCal)。所以,机械效率=1140/2870×10=40%。

  这是利用标准状况的数字计算的,在体内高一些,约60%。

  从上面归纳的数字也可看出碳水化物提供的能量,在氧化的三个阶段中,以三羧酸循环最多。脂肪和蛋白质最后也通过三羧酸循环氧化。食物向机体提供的能量,90%来自三羧酸循环。

  葡萄糖代谢另外还有一种途径,不通过果糖二磷酸,叫做已糖一磷酸通路。由于产生核榶,又叫做戊糖-磷酸通路。

  (4)已糖-磷酸通路这一通路目的是提供合成核酸所需的核糖,以及合成脂肪酸、胆固醇等所需的能量供应者NADPH(还原型辅酶Ⅱ)(图4-13)。肝脏中约有30%的葡萄糖经过这一通过代谢。红细胞中这一通路也很活跃。它的失调可导致溶血性贫血。反应都在细胞浆中进行。

  核糖-5-磷酸既可用于核酸的生物合成,又可与5-磷酸木酮糖反应生成甘油醛3-磷酸和果糖-6-磷酸。究竟走哪一条路,要看细胞本身对NADPH和核糖的需要量而定。许多细胞NADPH要得多,过剩的戊糖可经甘油醛-3-磷酸和果糖-6-磷酸酵解,或由果糖-6-磷酸转变成葡萄糖-6-磷酸而重走这一通路。

  这一通路需维生素B1参加。要使此路畅通,膳食中需有足量的维生素B1。5-磷酸核酮糖转变为葡萄糖-6-磷酸的反应,可用于评价维生素B1参加。要使此路畅通,膳食中需有足量的维生素B1的营养状况。

  (5)糖原葡萄糖到各个细胞发挥作用以后,多余的可储存起来。避免细胞内渗透压的升高,细胞把葡萄糖合成大分子的糖原。需要能量时糖原再分解葡萄糖。如肝糖原产生的葡萄糖,用以维持血糖的恒定。肌糖原产生的葡萄糖,直接用于供给能量。

 已糖-磷酸通路

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辛苦了!

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good
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4#

太神奇了
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各位:

       建议好好看看《生物化学》教材中的“糖代谢”部分。

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