第九讲糖类、蛋白质在人体中的代谢PPT格式课件下载.ppt
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,1.生物大分子的降解阶段外源生物大分子通过消化作用降解,内通过胞内酶催化降解,分解为其单体分子,即多糖分解为己糖或戊糖,蛋白质分解为氨基酸,脂肪分解为甘油和脂肪酸等。
这些降解反应途径都很短,仅有几种酶催化,不产生可利用的能量。
2.单体分子初步分解阶段细胞都具有特定的分解代谢途径,分别,将单糖、氨基酸、脂肪酸等单体分子进行不完全分解。
在这个阶段中有部分能量释放,可为细胞提供少量ATP和一定数量的还原型辅酶。
3.乙酰基完全分解阶段此阶段主要三羧酸循环途径。
它是各种营养物质分解所生成的乙酰基集中燃烧的公共途径。
经过三羧酸循环,乙酰基完全分解,碳原子氧化成二氧化碳并有少量能量释放,生成ATP。
大量的化学能以氢原子对,2H(2H+2e)的形式转入还原型辅酶分子。
还原型辅酶再将氢原子对送人呼吸链进行氧化放能。
4.氢的燃烧阶段这是有机物氧化分解的最后一个环节。
主要包括电子传递过程和氧化磷酸化作用。
在线粒体内膜上进行,由多种色素蛋白组成的呼吸链是使二、三阶段生成的氢原子对,2H(2H+2e)全氧化的组织体系。
也是细胞中有机物氧化分解释放能量的主要部位。
细胞所需ATP主要由这里供应。
(二)合成代谢生物合成包括组建生物大分子所需的单体分子的合成、生物大分子的合成、细胞结构的组建、生理活性物质及次生物质的合成等。
所有生物合成都是需能酶促反应过程。
主要是用ATP供能。
(三)三羧酸循环三羧酸循环又叫柠檬酸循环,简称TCA循环。
TCA循环从草酰乙酸与乙酰辅酶A(乙酰COA)缩合生成柠檬酸开始,经过近十个步骤完成一圈反应。
草酰乙酸又回到原来状态,但其组成元素被更新。
TCA循环是物质代谢和能量代谢中都很重要的一条途径通过TCA循环,细胞内各种能源物质完全氧,化分解,为细胞贮存能量;
通过TCA循环,可以实现糖、脂、蛋白质之间的相互转化,并为其他许多生物合成提供前体物质。
二、糖类的代谢
(一)血糖的来源去路和调节由单糖合成糖原的过程称为糖原合成。
肝脏和肌肉组织可合成糖原。
血液中的葡萄糖即为血糖,是糖的运输形式。
血糖浓度的相对恒定对保证组织器官,特别是大脑的正常生理活动具有重要意义,因为脑组织所需能量主要依靠血中葡萄糖的氧化分解供给。
正常人空腹血糖浓度为3.896.11mmolL。
血糖浓度的相对恒定依靠体内血糖的来源和去路之间的动态平衡来维持。
1.血糖的来源与去路食物中糖消化吸收血糖分解氧化CO2、H2O、能量肝糖原分解3.89-6.11合成糖原非糖物质糖异生作用mmolL转变脂肪及某些氨基酸8.9mmolL尿糖2.血糖浓度的调节
(1)肝脏对血糖浓度的调节
(2)激素对血糖浓度的调节,(3)神经系统对血糖浓度的调节
(二)糖类的分解代谢糖类在体内各组织中都能进行分解代谢,其基本途径包括有氧氧化和无氧酵解两种。
1.糖类的有氧氧化糖的有氧氧化是指葡萄糖或糖原在有氧条件下,彻底氧化成C02和H20,并产生大量能量的过程。
它是体内糖分解供能的主要途径。
糖有氧氧化的反应过程包括三个阶段:
第一阶段,每1分子葡萄糖经酵解生成2分子丙酮酸,在胞液中进行。
第二阶段,丙酮酸进入线粒体氧化脱羧,生成乙酰辅酶A,反应由丙酮酸脱氢酶系催化。
第三阶段,丙酮酸生成乙酰辅酶A,乙酰辅酶A进入三羧酸循环,被彻底氧化成C02和H20。
每循环一周产生12个ATP。
糖的有氧氧化及三羧酸循环的生理意义主要在于:
1氧化供能:
每分子葡萄糖经有氧氧化彻底分解成C02和H20,同时可生成36或38分子ATP。
2三羧酸循环是体内糖、脂肪和氨基酸三大营养物质分解代谢的最终共同途径。
3三羧酸循环也是糖、脂肪和氨基酸代谢联系的枢纽。
2.无氧酵解在无氧或供氧不足时,葡萄糖或糖原分解为乳酸及产生少量能量的过程,称为糖的无氧分解,因为它与酵母菌使糖产生醇的发酵过程类似,故又称糖的无氧酵解。
糖的无氧酵解分为四个阶段:
葡萄糖1.6二磷酸果糖3-磷酸甘油醛丙酮酸乳酸糖酵解可产生少量能量:
1分子葡萄糖经糖酵解净生成2分子ATP,糖原中的每1分子葡萄糖残基经糖酵解净生成3分子ATP,糖酵解的主要生理功用是在无氧条件下提供机体能量。
糖酵解的意义:
1在生理情况下是某组织或细胞获得能量的一种方式。
2缺氧时是机体补充能量的应急措施。
3.酵解逆行过程是糖异生作用的途径。
糖的无氧酵解反应是在胞液中进行的,但是有氧氧化中的丙酮酸氧化脱羧及三羧酸循环,则在线粒体内进行。
3.磷酸戊糖通路磷酸戊糖途径是糖的氧化旁路,整个反应在胞液中进行。
起始物为6-磷酸葡萄糖;
磷酸戊糖途径的限速酶是6-磷酸葡萄糖脱氢酶。
磷酸戊糖通路在有氧及无氧条件下都能进行。
在脂肪、胆固醇、类固醇激素合成代谢很活泼的组织,如肝脏、脂肪组织、泌乳期的乳腺、肾上腺皮质、性腺及成熟红细胞等,都有磷酸戊糖通路进行。
磷酸戊糖途径的生理意义在于:
(1)提供大量NADPH+H+,参与体内很多代谢反应;
(2)生成5-磷酸核糖,为核酸合成提供原料。
(三)糖异生作用由非糖物质转变为葡萄糖或糖元的过程称为糖异生作用。
这些非糖物质主要来自糖代谢生成的丙酮酸和乳酸,脂肪代谢生成的甘油及蛋白质代谢产生的各种成糖氨基酸。
总之,凡是能参加糖酵解的非糖物质都是糖异生的原料。
糖异生的反应过程基本上是糖酵解的逆反应。
糖异生作用最主要的生理意义是在饥饿情况下维持血糖浓度相对恒定,这对依赖血糖氧化供应能量的脑组织尤其重要。
三、蛋白质的分解代谢蛋白质的分解代谢实际上是氨基酸的分解代谢。
氨基酸的一般分解代谢包括脱氨基作用和脱羧基作用。
人与动物体内氨基酸脱氨基的主要方式有:
氧化脱氨基作用、转氨基作用和联合脱氨基作用等。
1.转氨基作用氨基酸的-氨基与酮酸的-酮基,在转氨酶作用下相互交换,使原来的-氨基酸转变为相应的-酮酸,-酮酸则转变成相应的-氨基酸。
这一过程称为转氨基作用或氨基移换作用。
转氨酶催化的反应是可逆的,所以转氨基作用是体内(主要在肝脏)合成非必需氨基酸的重要途径。
转氨基作用虽在体内普遍存在,但只是将氨基从一种氨基酸转移到一种酮酸上产生另一种氨基酸,氨基并未脱掉。
2.氧化脱氨基作用氨基酸在酶的催化下进行氧化脱氨基作用即变为相应的-酮酸和氨。
反应分二步进行。
第一步氨基酸脱去一对氢原子变成亚氨基酸,这是由酶催化的反应;
第二步亚氨基酸水解生成-酮酸和氨,这一反应是自发进行的。
3.联合脱氨基作用转氨基作用只是氨基的转移,而没有真正脱去氨基。
将转氨基作用与谷氨酸的氧化脱氨基作用联合进行,即为联合脱氨基作用。
它是体内各种氨基酸脱氨基的主要途径。
联合脱氨基作用首先是氨基酸与-酮戊二酸进行转氨基作用,生成相应的-酮酸及谷氨酸,然后谷氨酸在L-谷氨酸脱氢酶的作用,下,脱氢、加水重新生成-酮戊二酸并放出氨,这是体内氨的根本来源。
通过联合脱氨基作用,某一氨基酸即可脱去氨基而生成氨和相应的-酮酸。
联合脱氨基作用的全过程都是可逆的,这是体内合成非必需氨基酸的重要途径。
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