高等教育生命活动的维持.pptx

新陈代谢是生物的基本特征之一新陈代谢是生物的基本特征之一包括生物在生命活动中所进行的一切包括生物在生命活动中所进行的一切分解代谢分解代谢与与合成代谢合成代谢4.1 4.1 代谢简介代谢简介生物体内新陈代谢各方面的相互关系：生物体内新陈代谢各方面的相互关系：一、生物的能量代谢一、生物的能量代谢+能量代谢的热力学原理能量代谢的热力学原理+能量传递媒介能量传递媒介1、能量代谢的热力学原理、能量代谢的热力学原理自由能自由能(G)(G)：指一个反应体系中：指一个反应体系中能够做功的那部分能量能够做功的那部分能量。自由能的变化自由能的变化(G)(G)：产物的自由能与反应物的自由能之：产物的自由能与反应物的自由能之差，与反应转变过程无关。差，与反应转变过程无关。标准自由能的变化标准自由能的变化(G)标准条件：标准条件：298K，101.3KPa，反应物浓度为，反应物浓度为1mol/L生化反应中标准自由能的变化生化反应中标准自由能的变化(G)：标准条件：标准条件：298K，101.3KPa，反应物浓度为，反应物浓度为1mol/L，pH=7如如 A+B C+D G=(GC+GD)-(GA+GB)G=G0+RTlnCD/ABG0反应反应自发自发进行进行反应达到反应达到平衡平衡反应反应不能自发不能自发进行进行v反应体系的总自由能差等于体系中反应体系的总自由能差等于体系中各单独反应各单独反应自由能自由能的代数和的代数和v即一个热力学上不能进行的反应（即一个热力学上不能进行的反应（G0 G0）可以被）可以被另一个热力学上可以进行的反应（另一个热力学上可以进行的反应（G0 G0）所驱动，）所驱动，只要它们自由能差的代数和小于零。只要它们自由能差的代数和小于零。v在生化反应中，许多反应是被在生化反应中，许多反应是被ATPATP的水解的水解所驱动的。所驱动的。葡萄糖葡萄糖+PiG=+13.8kJ/molATP+H2OADP+PiG=-31.5kJ/mol6磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖+H2O葡萄糖葡萄糖+ATP6磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖+ADPG=-17.7kJ/mol例如葡萄糖的磷酸化是被例如葡萄糖的磷酸化是被ATP水解反应所驱动。水解反应所驱动。2、能量传递媒介、能量传递媒介q通常情况下，分解代谢释放的能量并不直接被吸能代谢通常情况下，分解代谢释放的能量并不直接被吸能代谢所利用，而是通过一些能量传递物质来传递能量，起能量所利用，而是通过一些能量传递物质来传递能量，起能量转运站的作用。转运站的作用。q既可传递能量，又可暂时储藏能量。既可传递能量，又可暂时储藏能量。ATPATP烟酰胺辅酶烟酰胺辅酶黄素辅酶黄素辅酶 ATP（腺三磷）生物能量的主要传递者（腺三磷）生物能量的主要传递者、烟酰胺辅酶（、烟酰胺辅酶（NAD、NADP）qNAD烟酰胺腺嘌呤二核苷酸烟酰胺腺嘌呤二核苷酸qNADP烟酰胺腺嘌呤二核苷酸烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸磷酸qVBVB5 5（烟酰胺）（烟酰胺）q重要的氢载体重要的氢载体NAD+：R为为H；NADP+：R为为PO32-NADH2+1/2O2=NAD+H2O+3ATP重要的氢载体重要的氢载体、黄素辅酶、黄素辅酶FMNFMN黄素单核苷酸黄素单核苷酸FADFAD黄素腺嘌呤二核苷酸黄素腺嘌呤二核苷酸氢载体氢载体生物体内生物体内VBVB2 2以以FMNFMN和和FADFAD形式存在形式存在VBVB2 2缺乏时，人类主要症状为唇炎、口角炎等。缺乏时，人类主要症状为唇炎、口角炎等。FADH2+1/2O2=FAD+H2O+2ATP二、二、ATP生成的具体方式：生成的具体方式：底物水平磷酸化底物水平磷酸化氧化磷酸化氧化磷酸化光合磷酸化光合磷酸化1、底物水平磷酸化、底物水平磷酸化在被氧化的底物上发生磷酸化作用。在被氧化的底物上发生磷酸化作用。即底物被氧化的过程中，形成了某些即底物被氧化的过程中，形成了某些高能磷酸高能磷酸化合物的中间产物化合物的中间产物，通过酶的作用可将高能磷，通过酶的作用可将高能磷酸键直接转给酸键直接转给ADPADP生成生成ATPATP。XP +ADP ATP +X底物水平磷酸化形成高能键底物水平磷酸化形成高能键其能量来源于伴随着：其能量来源于伴随着：与氧的存在与否无关与氧的存在与否无关底物脱氢底物脱氢分子内部能量重新分布和集中分子内部能量重新分布和集中2、氧化磷酸化、氧化磷酸化通过电子传递体系产生通过电子传递体系产生ATPATP的过程的过程电子传递链的顺序电子传递链的顺序:电子传递链中生成电子传递链中生成ATP的部位的部位电子传递体系部位：电子传递体系部位：原核细胞：电子传递体系和细胞膜连在一起原核细胞：电子传递体系和细胞膜连在一起真核细胞：电子传递体系在线粒体内膜上真核细胞：电子传递体系在线粒体内膜上3、光合磷酸化、光合磷酸化光引起光合色素逐出电子，通过电子传递产生光引起光合色素逐出电子，通过电子传递产生ATPATP的过程的过程三、生物氧化的特点和过程三、生物氧化的特点和过程A、生物氧化特点、生物氧化特点在活体细胞中进行，需酶参加在活体细胞中进行，需酶参加 温和条件温和条件 复杂的氧化还原过程复杂的氧化还原过程能量逐步释放，以能量逐步释放，以ATPATP形式储存和转运形式储存和转运代谢简介B B、生物氧化过程、生物氧化过程代代谢谢分分子子H H+e-O O2 2-H H2 2O O能量能量呼吸链呼吸链脱氢即是被氧化，脱氢即是被氧化，H可拆分为可拆分为H+e4.2 4.2 能量的获得能量的获得 -光合作用光合作用自然界中存在不同种类的光合生物自然界中存在不同种类的光合生物产氧光合作用：蓝细菌、藻类、绿色植物产氧光合作用：蓝细菌、藻类、绿色植物不产氧光合作用不产氧光合作用紫硫细菌紫硫细菌氢细菌氢细菌光合细菌光合细菌(简称简称PSB)PSB)是地球上出现最早、自然界中普遍存在、具有是地球上出现最早、自然界中普遍存在、具有原始光能合成体系的原核生物原始光能合成体系的原核生物是在是在厌氧厌氧条件下进行条件下进行不放氧光合作用不放氧光合作用的细菌的的细菌的总称总称因具有细菌叶绿素和类胡萝卜素等光合色素，因具有细菌叶绿素和类胡萝卜素等光合色素，而呈现一定颜色而呈现一定颜色一、光合器官一、光合器官基粒基粒类囊体类囊体内膜内膜外膜外膜二、光合色素二、光合色素|高等植物叶绿体中含有高等植物叶绿体中含有：叶绿素类叶绿素类和和类胡萝卜素类类胡萝卜素类|藻类中含藻类中含藻胆类色素藻胆类色素|光合细菌含光合细菌含菌绿素或菌紫素菌绿素或菌紫素叶绿素类叶绿素类中心叶绿素：中心叶绿素：捕光天线叶绿素：捕光天线叶绿素：P680、P700（高度特化的叶绿素（高度特化的叶绿素a）直接引起光化学反应直接引起光化学反应吸收光能吸收光能光合作用整个反应过程分为光合作用整个反应过程分为光反应光反应暗反应暗反应光反应光反应在在叶绿素叶绿素的参与下，把太阳能转变为化学能的参与下，把太阳能转变为化学能（ATPATP、NADPHNADPH）暗反应暗反应毋需叶绿素参与，在毋需叶绿素参与，在叶绿体基质中叶绿体基质中进行，利用进行，利用光反应中产生的光反应中产生的ATPATP和和NADPHNADPH，推动，推动COCO2 2的还原和固定，的还原和固定，变成糖类化合物变成糖类化合物三、光反应三、光反应+光合色素吸收、光合色素吸收、传递光能，并将光能转化成传递光能，并将光能转化成化学能，化学能，形成形成ATPATP的过程的过程+类囊体上进行反应类囊体上进行反应 1、两个光反应系统、两个光反应系统光系统光系统（PS ）作用中心为作用中心为P700P700的叶绿素的叶绿素a a分子分子光系统光系统（PS ）作用中心为作用中心为P680P680的叶绿素的叶绿素a a分子分子2、光合电子传递链、光合电子传递链质体醌质体醌质体蓝素质体蓝素ATPATPO O2 2NADPHNADPH生成生成铁氧还蛋白铁氧还蛋白产产生生ATPATP环式光合磷酸化环式光合磷酸化仅生成仅生成ATPATP，无水的裂解、氧的生成、也没有，无水的裂解、氧的生成、也没有NADPHNADPH生成生成暗反应：暗反应：叶绿体基质中进行叶绿体基质中进行利用光反应产生的利用光反应产生的ATP，使，使CO2还原还原（NADPH提供电子提供电子）合成糖合成糖，分为三步，分为三步 四、暗反应四、暗反应qCOCO2 2的固定的固定q还原反应还原反应q二磷酸核酮糖的再生二磷酸核酮糖的再生 光合作用的暗反应光合作用的暗反应卡尔文循环卡尔文循环COCO2 2的固定的固定还原反应还原反应二磷酸核酮糖二磷酸核酮糖的再生的再生X在在C3C3植物中，卡尔文循环是植物中，卡尔文循环是直接使用了来自空气的直接使用了来自空气的COCO2 2，它所产生的第，它所产生的第1 1个有机物是个有机物是3C3C化合物化合物3-PGA3-PGAX在炎热干旱的日子里，在炎热干旱的日子里，C3C3植物叶子的气孔处于关闭状植物叶子的气孔处于关闭状态，可减少水分的丢失，却阻止了态，可减少水分的丢失，却阻止了COCO2 2的进入的进入XRuBPRuBP羧化酶要求较高的羧化酶要求较高的COCO2 2浓度浓度X在在COCO2 2浓度偏低，浓度偏低，O O2 2浓度提高的情况下：浓度提高的情况下：XRuBPRuBP酶还能在光照条件下结合酶还能在光照条件下结合O O2 2，促使，促使O O2 2分解二磷酸核分解二磷酸核酮糖，释放出酮糖，释放出COCO2 2，称为，称为光呼吸光呼吸X光呼吸抵消掉一部分光合作用的成果光呼吸抵消掉一部分光合作用的成果C4C4植物植物X生活在热带的植物生活在热带的植物,如玉米、甘蔗等，为了减少光呼吸的负作用，如玉米、甘蔗等，为了减少光呼吸的负作用，进化出进化出C4C4途径途径XC4C4植物具有特殊的保水适应能力植物具有特殊的保水适应能力XC4C4植物植物COCO2 2固定在叶肉细胞中固定在叶肉细胞中X卡尔文循环在含有叶绿体的维管束鞘细胞中卡尔文循环在含有叶绿体的维管束鞘细胞中PEPPEP羧化酶羧化酶PEPPEP羧化酶对羧化酶对COCO2 2亲和力大，不与亲和力大，不与O O2 2结合，所以结合，所以C4C4植物叶植物叶肉细胞中肉细胞中COCO2 2浓度大大低于浓度大大低于O O2 2浓度时，浓度时，PEPPEP羧化酶还能羧化酶还能照样固定照样固定COCO2 2即使在维管束鞘细胞中发生光呼吸放出即使在维管束鞘细胞中发生光呼吸放出COCO2 2，也能被叶，也能被叶肉细胞再次利用肉细胞再次利用C4C4植物比植物比C3C3植物有更高的光合作用效率植物有更高的光合作用效率景天科植物代谢（景天科植物代谢（CAMCAM）菠萝、仙人掌等肉质植物菠萝、仙人掌等肉质植物仅在夜晚才打开气孔准许仅在夜晚才打开气孔准许COCO2 2进入的办法保水进入的办法保水能适应非常干旱的气候能适应非常干旱的气候比较比较C4C4途径和途径和CAMCAM途径异同途径异同T相同点：都是在炎热干旱条件下，即能保持住体内相同点：都是在炎热干旱条件下，即能保持住体内水分，又能进行光合作用的适应性特征水分，又能进行光合作用的适应性特征T不同点：不同点：TCAMCAM植物植物COCO2 2固定和卡尔文循环是发生在同一细胞中固定和卡尔文循环是发生在同一细胞中TC4C4植物发生在两种不同细胞中植物发生在两种不同细胞中4.3 4.3 能量的释放能量的释放细胞呼吸细胞呼吸葡萄糖是细胞呼吸的重要能源物质葡萄糖是细胞呼吸的重要能源物质糖代谢糖代谢糖类代谢糖的来源糖的来源糖的代谢糖的代谢糖代谢紊乱引发的病症糖代谢紊乱引发的病症一、糖的来源一、糖的来源绿色植物和光合微生物的光合作用绿色植物和光合微生物的光合作用动物体内糖异生动物体内糖异生二、糖的中间代谢二、糖的中间代谢糖酵解途径（糖酵解途径（EMPEMP）三羧酸循环（三羧酸循环（TCATCA）v糖酵解的研究历史是从酒精发酵的研究开始的。糖酵解的研究历史是从酒精发酵的研究开始的。v我国早在我国早在40004000年前就有酿酒的记载，但糖变酒的过程直年前就有酿酒的记载，但糖变酒的过程直到到2020世纪才搞清楚。世纪才搞清楚。1 1、糖酵解途径、糖酵解途径 (EMP)(EMP)18971897年，年，Hans Buchner Hans Buchner 和和 EduardEduard兄弟发现，酵母汁兄弟发现，酵母汁可以把蔗糖变酒精，证明了发酵可以在活细胞以外进可以把蔗糖变酒精，证明了发酵可以在活细胞以外进行。行。否定了巴斯德的发酵离不开活细胞否定了巴斯德的发酵离不开活细胞，是没有空气，是没有空气的生命过程的观点。的生命过程的观点。19401940年，年，Gustar Embden Gustar Embden 和和Otto MeyerhofOtto Meyerhof等人发现肌等人发现肌肉中也存在着与酵母十分类似的不需氧的分解葡萄糖肉中也存在着与酵母十分类似的不需氧的分解葡萄糖并产生能量的过程。并产生能量的过程。他们称此为酵解过程，又称为他们称此为酵解过程，又称为EMPEMP途径。途径。糖酵解途径糖酵解途径由葡萄糖生成丙酮酸的过程。由葡萄糖生成丙酮酸的过程。所有具有细胞结构的生物所具有的代谢途径，在有氧所有具有细胞结构的生物所具有的代谢途径，在有氧和无氧条件下都能进行。和无氧条件下都能进行。反应的亚细胞定位：反应的亚细胞定位：细胞质细胞质反应过程：两个阶段反应过程：两个阶段由由1010步反应完成步反应完成己糖激酶己糖激酶葡萄糖葡萄糖G6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖G-6-P-1ATP磷酸己糖异构酶磷酸己糖异构酶6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖G-6-P6-磷酸果糖磷酸果糖F-6-P6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-16-磷酸果糖磷酸果糖F-6-P1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖F-1,6-BP-1ATP磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛醛缩酶醛缩酶1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖F-1,6-BP磷酸丙糖异构酶磷酸丙糖异构酶磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛3-磷酸甘油醛脱氢酶磷酸甘油醛脱氢酶1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸磷酸甘油酸激酶磷酸甘油酸激酶第一次底物水平磷酸化第一次底物水平磷酸化+1ATP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸磷酸甘油酸变位酶磷酸甘油酸变位酶 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸烯醇化酶烯醇化酶2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)丙酮酸激酶丙酮酸激酶磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸PEP丙酮酸丙酮酸PA这是糖酵解途径中的第二次底物水平磷酸化这是糖酵解途径中的第二次底物水平磷酸化+1ATP糖原糖原磷酸化酶磷酸化酶1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖变位酶磷酸葡萄糖变位酶6-磷酸葡萄糖已糖激酶已糖激酶葡萄糖葡萄糖磷酸己糖异构酶磷酸己糖异构酶6-磷酸果糖磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶1,6-二磷酸果糖醛缩酶醛缩酶磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛磷酸丙糖异构酶磷酸丙糖异构酶3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛磷酸甘油醛脱氢酶磷酸甘油醛脱氢酶1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸磷酸甘油酸激酶磷酸甘油酸激酶ATPADP3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸磷酸甘油酸变位酶磷酸甘油酸变位酶2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸烯醇化酶烯醇化酶磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸激酶丙酮酸激酶丙酮酸丙酮酸ATPADP反应方程式2ATP糖酵解所得产物糖酵解所得产物ATP丙酮酸丙酮酸NADH+H+不同生物不同去向不同生物不同去向有氧条件下有氧条件下：NADH2的最终电子受体为氧，产物的最终电子受体为氧，产物H2O无氧条件无氧条件：究竟以何种物质作为受氢体，产生何种究竟以何种物质作为受氢体，产生何种发酵产物，是因不同细胞内不同酶系而异，总称为发酵产物，是因不同细胞内不同酶系而异，总称为EMP型发酵，也称为厌氧发酵。型发酵，也称为厌氧发酵。厌氧发酵（厌氧发酵（EMP型发酵）型发酵）+乙醇发酵乙醇发酵+乳酸发酵乳酸发酵发酵是指微生物或其离体的酶分解糖类，产生乙醇发酵是指微生物或其离体的酶分解糖类，产生乙醇或乳酸等代谢产物的过程或乳酸等代谢产物的过程乙醇发酵：乙醇发酵：酵母等微生物生醇发酵，丙酮酸由酵母等微生物生醇发酵，丙酮酸由丙酮酸脱羧酶丙酮酸脱羧酶催化，催化，生成乙醛，在乙醇脱氢酶催化下，生成乙醇。生成乙醛，在乙醇脱氢酶催化下，生成乙醇。乙醇发酵产物：乙醇发酵产物：2ATP能量能量 2mol乙醇乙醇饮料、酿酒、试剂饮料、酿酒、试剂 2molCO2发面、制汽水发面、制汽水乳酸脱氢酶乳酸脱氢酶丙酮酸丙酮酸PA乳酸乳酸LA乳酸发酵乳酸发酵人体人体不含丙酮酸脱羧酶不含丙酮酸脱羧酶，丙酮酸由，丙酮酸由乳酸脱氢酶乳酸脱氢酶催化，催化，生成乳酸。生成乳酸。迅速提供能量，使机体在无氧或缺氧情况下能进行生命迅速提供能量，使机体在无氧或缺氧情况下能进行生命活动活动 红细胞没有线粒体，完全依赖糖酵解供能红细胞没有线粒体，完全依赖糖酵解供能 神经、白细胞、骨髓等代谢极为活跃，也常由糖酵解提神经、白细胞、骨髓等代谢极为活跃，也常由糖酵解提供部分能量供部分能量生理意义2、好氧呼吸与三羧酸循环、好氧呼吸与三羧酸循环当存在外在的最终电子受体当存在外在的最终电子受体O O2 2时，底物可时，底物可被完全氧化成被完全氧化成COCO2 2+H+H2 2O O，产生，产生ATPATP，这种对能源，这种对能源的氧化称为好氧呼吸。的氧化称为好氧呼吸。氧化分解反应过程氧化分解反应过程：O2GO2G-6-PPAO2PA乙酰乙酰CoACO2O2H+eH2O胞液胞液线粒体线粒体以葡萄糖为例：以葡萄糖为例：糖有氧氧化的反应过程分三个阶段分三个阶段：糖酵解途径：葡萄糖糖酵解途径：葡萄糖 丙酮酸丙酮酸丙酮酸丙酮酸 乙酰乙酰CoACoA三羧酸循环和氧化磷酸化三羧酸循环和氧化磷酸化丙酮酸丙酮酸 乙酰乙酰CoA 反应的亚细胞部位：反应的亚细胞部位：线粒体线粒体 总反应式：总反应式：丙酮酸脱氢酶丙酮酸脱氢酶 复合体复合体丙酮酸丙酮酸PA乙酰乙酰CoA三羧酸循环（三羧酸循环（tricarboxylic acid cycle,TACtricarboxylic acid cycle,TAC或或TCA)TCA)柠檬酸循环柠檬酸循环KrebsKrebs循环循环三羧酸循环柠檬酸柠檬酸分步反应+柠檬酸柠檬酸合成酶合成酶 乙酰乙酰CoA草酰乙酸草酰乙酸柠檬酸柠檬酸CoA 柠檬酸柠檬酸顺乌头酸顺乌头酸异柠檬酸异柠檬酸异柠檬酸异柠檬酸脱氢酶脱氢酶NAD+NADH+H+CO2异柠檬酸异柠檬酸-酮戊二酸酮戊二酸 (-KG)第一次氧化脱羧第一次氧化脱羧NAD+NADH+H+HSCoA CO2 -KG脱氢酶脱氢酶 复合体复合体-酮戊二酸酮戊二酸 (-KG)琥珀酰琥珀酰CoA第二次氧化脱羧第二次氧化脱羧 GDP GTP Pi HSCoA琥珀酰琥珀酰CoA合成酶合成酶 琥珀酰琥珀酰CoA琥珀酸琥珀酸GTP+ADPGDP+ATP底物水平磷酸化底物水平磷酸化FAD FADH2琥珀酸脱氢酶琥珀酸脱氢酶琥珀酸琥珀酸延胡索酸延胡索酸 延胡索酸酶延胡索酸酶H2O延胡索酸延胡索酸苹果酸苹果酸苹果酸脱氢酶苹果酸脱氢酶NAD+NADH+H+苹果酸苹果酸草酰乙酸草酰乙酸三三羧羧酸酸循循环环反反应应的的全全过过程程反应方程式反应方程式：EMPEMP途径途径产能计算产能计算：1mol葡萄糖有氧分解时产生的葡萄糖有氧分解时产生的ATP发酵的能量效率发酵的能量效率.净得净得2 2个个ATPATP和和2 2个个NADHNADH.NADHNADH上的电子可通过两条途径进入线粒体：上的电子可通过两条途径进入线粒体：.A A、3-3-磷酸甘油酸穿梭途径传给磷酸甘油酸穿梭途径传给FADFAD+，产生，产生2 2个个ATPATP，常见于肌肉和神经细胞中常见于肌肉和神经细胞中.B B、苹果酸、苹果酸-天冬氨酸穿梭途径传给天冬氨酸穿梭途径传给NADNAD+，产生，产生3 3个个ATPATP，常见于肝和心肌细胞中，常见于肝和心肌细胞中产产ATP：2(4 3 +1 2+1)=30总计：总计：36ATP 或或 38ATP葡萄糖经葡萄糖经EMP、TCA完全氧化，总方程式为：完全氧化，总方程式为：生理意义：生理意义：v提供氧化还原能量提供氧化还原能量v为合成代谢提供中间体为合成代谢提供中间体糖分解代谢小结丙酮酸丙酮酸三、葡萄糖氧化与其他代谢的联系三、葡萄糖氧化与其他代谢的联系蛋白质、脂肪的完全氧化分解都需要经过柠檬酸循环：蛋白质、脂肪的完全氧化分解都需要经过柠檬酸循环：脂肪酸氧化以乙酰脂肪酸氧化以乙酰CoA进入柠檬酸循环进入柠檬酸循环氨基酸脱氨生成的丙酮酸、乙酰氨基酸脱氨生成的丙酮酸、乙酰CoA、草酰乙酸、延胡、草酰乙酸、延胡索酸、琥珀酰索酸、琥珀酰CoA、-酮戊二酸都可进入柠檬酸循环酮戊二酸都可进入柠檬酸循环在人体中，从葡萄糖出发可以合成脂肪在人体中，从葡萄糖出发可以合成脂肪植物和微生物可以把脂肪变成葡萄糖，但动物却不能植物和微生物可以把脂肪变成葡萄糖，但动物却不能q糖尿病糖尿病q低血糖症低血糖症四、糖代谢紊乱引发的病症四、糖代谢紊乱引发的病症1、糖代谢疾病、糖代谢疾病：糖尿病糖尿病由于胰岛素缺乏或其受体异常由于胰岛素缺乏或其受体异常(肥胖导致对胰岛素的不肥胖导致对胰岛素的不敏感敏感)不能对抗由肾上腺素、胰高血糖素、肾上腺皮质激素不能对抗由肾上腺素、胰高血糖素、肾上腺皮质激素引起的血糖升高作用引起的血糖升高作用使病人在空腹时血糖浓度使病人在空腹时血糖浓度120mg/100mL120mg/100mL，产生血糖和尿，产生血糖和尿糖。糖。葡萄糖代谢不畅，过度消耗脂肪，脂肪酸氧化生成的葡萄糖代谢不畅，过度消耗脂肪，脂肪酸氧化生成的乙酰乙酰CoACoA无法全部进入无法全部进入TCATCA循环，在循环，在NADHNADH2 2还原下转化为还原下转化为酮体，使糖尿病人并发酮血症和酮尿症，出现酸中毒酮体，使糖尿病人并发酮血症和酮尿症，出现酸中毒乙酰乙酸乙酰乙酸-羟丁酸羟丁酸 丙酮丙酮酮体酮体症状：症状：“三多一少三多一少”多尿、多饮、多食和消瘦多尿、多饮、多食和消瘦“三多一少三多一少”是在血糖升高到较高水平，超过肾排糖阈值，是在血糖升高到较高水平，超过肾排糖阈值，出现尿糖时，由于利尿导致多尿，进而因失水导致多饮；出现尿糖时，由于利尿导致多尿，进而因失水导致多饮；又由于糖分从尿液中排出，致使细胞内能量不足而引起饥又由于糖分从尿液中排出，致使细胞内能量不足而引起饥饿感，表现多食；饿感，表现多食；糖代谢障碍使体内蛋白质和脂肪分解增加最终出现消瘦糖代谢障碍使体内蛋白质和脂肪分解增加最终出现消瘦“三多一少三多一少”仅是糖尿病仅是糖尿病典型和较晚期的表现典型和较晚期的表现，若以此来，若以此来诊断糖尿病，不但无助于其早期诊断，而且不利于其慢性诊断糖尿病，不但无助于其早期诊断，而且不利于其慢性并发症的早期防治。并发症的早期防治。II型糖尿病型糖尿病以往通常被称为以往通常被称为非胰岛素依赖型糖尿病非胰岛素依赖型糖尿病，或成年发病，或成年发病型糖尿病，约占糖尿病患者总数的型糖尿病，约占糖尿病患者总数的90%90%。多发于多发于4040岁以上的成年人或老年人，有明显的家族遗岁以上的成年人或老年人，有明显的家族遗传性。传性。中国有中国有5.45.4儿童患糖尿病儿童患糖尿病IIII型糖尿病患者多数起病比较缓慢，体型较肥胖，病型糖尿病患者多数起病比较缓慢，体型较肥胖，病情较轻，有口干、口渴等症状，也有不少人甚至无症情较轻，有口干、口渴等症状，也有不少人甚至无症状，状，较少出现酮症较少出现酮症。在临床上，。在临床上，“三多三多”症状可以不症状可以不明显明显，往往在体检时或因其他疾病就诊时被发现。，往往在体检时或因其他疾病就诊时被发现。多数患者在饮食控制及口服降糖药治疗后可稳定控制多数患者在饮食控制及口服降糖药治疗后可稳定控制血糖。血糖。但有一些患者，尤其是糖尿病病史较长，大于但有一些患者，尤其是糖尿病病史较长，大于2020年的，年的，形体消瘦的老年糖尿病患者，会出现胰岛素水平的低形体消瘦的老年糖尿病患者，会出现胰岛素水平的低下，需要用外源性胰岛素控制血糖。下，需要用外源性胰岛素控制血糖。糖尿病与早老性痴呆症糖尿病与早老性痴呆症近年来，很多研究提示，近年来，很多研究提示，早老性痴呆症可能与胰岛素受早老性痴呆症可能与胰岛素受体有关体有关，也就是说，它和糖尿病有密切的关系。，也就是说，它和糖尿病有密切的关系。有人提出，阿尔茨海默氏病可以称为有人提出，阿尔茨海默氏病可以称为“脑型糖尿病脑型糖尿病”20052005年年NorthwesternNorthwestern大学的一项研究，发现在大学的一项研究，发现在早老性痴呆症患者的大脑当中，出现了一种叫早老性痴呆症患者的大脑当中，出现了一种叫做做“ADDLADDL”的蛋白质的蛋白质（学名是（学名是“类淀粉类淀粉-衍衍生可扩散连接物），生可扩散连接物），它把胰岛素受体赶出神经它把胰岛素受体赶出神经细胞细胞胰岛素受体就在神经突触上，当胰岛素受体缺胰岛素受体就在神经突触上，当胰岛素受体缺乏时，神经突触的功能受损，中枢神经系统功乏时，神经突触的功能受损，中枢神经系统功能紊乱，人便丧失了记忆力。能紊乱，人便丧失了记忆力。研究者发现，研究者发现，ADDLADDL是在发病早期开始积累的，而且是在发病早期开始积累的，而且它它的破坏过程是可逆的的破坏过程是可逆的。也就是说，如果及时开始预防，就可以避免老年痴呆也就是说，如果及时开始预防，就可以避免老年痴呆的悲剧发生。的悲剧发生。研究者还推测研究者还推测:在这个发现之后，治疗在这个发现之后，治疗IIII型糖尿病的药物，将有可能型糖尿病的药物，将有可能用于老年痴呆的治疗；用于老年痴呆的治疗；预防糖尿病的各种饮食措施，也对于预防早老性痴呆预防糖尿病的各种饮食措施，也对于预防早老性痴呆症有所帮助症有所帮助2 2、低血糖症：、低血糖症：血糖浓度血糖浓度 50mg/100mL 50mg/100mL脑组织对低血糖敏感，当血糖浓度脑组织对低血糖敏感，当血糖浓度45mg/100mL45mg/100mL时，严重时，严重影响脑组织的机能活动，出现惊厥和昏迷，称低血糖休影响脑组织的机能活动，出现惊厥和昏迷，称低血糖休克。克。静脉注射葡萄糖可得到缓解。静脉注射葡萄糖可得到缓解。严重而长期的低血糖症可致广泛的中枢神经损害，造成严重而长期的低血糖症可致广泛的中枢神经损害，造成不可逆性神经病变，甚至死亡。不可逆性神经病变，甚至死亡。习题习题1、能够产生环路光合磷酸化的是、能够产生环路光合磷酸化的是 （）A、光系统、光系统 B、光系统、光系统 C、光系统、光系统和光系统和光系统都可以都可以 D、光系统、光系统和光系统和光系统都不可以都不可以 2 2、真核生物呼吸链主要分布在、真核生物呼吸链主要分布在 （）A A、细胞膜上、细胞膜上 B B、线粒体外膜上、线粒体外膜上C C、线粒体内膜上、线粒体内膜上 D D、线粒体基质中、线粒体基质中3 3、葡萄糖分解为丙酮酸，、葡萄糖分解为丙酮酸，（）A A、这个过程需要氧、这个过程需要氧 B B、两分子、两分子ADPADP被磷酸化被磷酸化C C、两分子、两分子NADHNADH被氧化被氧化 D D、两分子、两分子NADPHNADPH被氧化被氧化4、下列关于光合细菌的说法是错误的是、下列关于光合细菌的说法是错误的是 （）A、光合细菌都是厌氧的、光合细菌都是厌氧的 B、其光合作用的电子供体不是水、其光合作用的电子供体不是水C、不会放出氧气、不会放出氧气 D、含有叶绿体、含有叶绿体 5 5、NAD+NAD+名称是名称是 （）A A 烟酰胺腺嘌呤二核苷酸烟酰胺腺嘌呤二核苷酸 B B烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸C C 黄素单核苷酸黄素单核苷酸 D D黄素腺嘌呤二核苷酸黄素腺嘌呤二核苷酸6 6、人激烈运动时肌肉有酸痛感，原因是、人激烈运动时肌肉有酸痛感，原因是 （）A A肌肉中糖经乳酸发酵产乳酸肌肉中糖经乳酸发酵产乳酸 B B肌肉中糖发酵产甘油肌肉中糖发酵产甘油C C肌肉被拉伤肌肉被拉伤 D D肌肉中糖经酒精发酵产酒精肌肉中糖经酒精发酵产酒精7 7、糖酵解的起始物质是、糖酵解的起始物质是 （）A A丙酮酸丙酮酸 B B乙酰辅酶乙酰辅酶A A C C葡萄糖葡萄糖 D D多糖多糖 一分子的葡萄糖经一分子的葡萄糖经EMP-TCAEMP-TCA途径共产生相途径共产生相当于当于 38 38 个个ATPATP的能量，其中的能量，其中EMPEMP过程过程产生产生 个个ATPATP，丙酮酸形成乙酰，丙酮酸形成乙酰辅酶辅酶A A过程产生过程产生 个个ATP,ATP,乙酰辅酶乙酰辅酶A A经经TCATCA循环产生循环产生 个个ATPATP。1 1、比较、比较C4C4途径和途径和CAMCAM途径异同途径异同2 2、为什么、为什么1 1分子葡萄糖在氧化生成分子葡萄糖在氧化生成COCO2 2和和H H2 2O O的过程中，理论上产生的的过程中，理论上产生的ATPATP总数是总数是3636或或3838个？个？