糖有氧氧化过程
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简述葡萄糖有氧氧化的主要阶段葡萄糖是生物体内重要的能量来源之一,其主要通过有氧氧化来释放能量。
葡萄糖有氧氧化是一个复杂的过程,可以分为三个主要阶段:糖酵解、柠檬酸循环和呼吸链。
首先是糖酵解阶段。
糖酵解是指葡萄糖分子在细胞质内分解为两个分子的丙酮酸。
这个过程是无氧的,也就是不需要氧气参与。
在糖酵解的过程中,葡萄糖分子经过多个酶的作用,被分解为两个分子的丙酮酸。
这个过程产生了少量的ATP(三磷酸腺苷),同时还生成了一种称为NADH(辅酶NADH)的能量载体。
NADH是一种高能量的分子,它将在后续的阶段继续参与能量的释放。
接下来是柠檬酸循环阶段。
柠檬酸循环是在线粒体内进行的,需要氧气参与。
首先,两个分子的丙酮酸被转化为乙酰辅酶A,然后进入柠檬酸循环。
在柠檬酸循环中,乙酰辅酶A与柠檬酸结合,产生一系列的中间产物,最终生成柠檬酸。
在这个过程中,通过一系列的化学反应,每一个葡萄糖分子产生了3个分子的NADH、1个分子的FADH2(辅酶FADH2)和1个分子的GTP(三磷酸鸟苷)。
这些高能量分子将在下一个阶段继续参与能量的释放。
最后是呼吸链阶段。
呼吸链是在线粒体内的内膜上进行的,同样需要氧气参与。
在呼吸链中,NADH和FADH2将释放出的电子经过一系列的传递过程,最终传递给氧气。
这个过程产生了大量的ATP。
具体来说,NADH和FADH2的电子在呼吸链中通过一系列的电子传递体(如细胞色素等)传递,最终与氧气结合形成水。
在这个过程中,通过氧化磷酸化作用,每一个NADH产生大约3个分子的ATP,每一个FADH2产生大约2个分子的ATP。
总体而言,每一个葡萄糖分子通过呼吸链可以产生约36个分子的ATP。
葡萄糖有氧氧化的主要阶段包括糖酵解、柠檬酸循环和呼吸链。
这个过程中,葡萄糖分子逐步被分解,产生了一系列的高能量分子(如NADH、FADH2和ATP),最终释放出大量的能量。
葡萄糖有氧氧化是维持生命活动所必需的过程,对于细胞能量供应至关重要。
20 ~20 学年度第学期教师课时授课教案教研室主任签字:学科系系办主任签字:年月日年月日第六章糖代谢第二节糖的有氧氧化葡萄糖或糖原在有氧条件下彻底氧化成CO2 和H2O 并释放大量能量的过程称为糖的有氧氧化( aerobic oxidation)。
有氧氧化是糖分解代谢的主要方式。
一、有氧氧化的反应过程糖的有氧氧化可分为三个阶段:第一阶段为葡萄糖或糖原在胞质中,经糖酵解途径转变成丙酮酸;第二阶段是丙酮酸进入线粒体,氧化脱羧生成乙酰CoA;第三阶段是乙酰CoA 进入三羧酸循环,彻底氧化为CO2和H2O。
1. 糖酵解途径此阶段与糖酵解生成丙酸的反应过程基本相同。
所不同的是,在有氧条件下,3-磷酸甘油醛氧化产生的NADH+H +不再用于将丙酸还原成乳酸,而是进人线粒体,氧化生成H2O,并释放能量。
2. 丙酮酸氧化脱羧生成乙酰CoA 糖酵解途径生成的丙酮酸由胞质进入线粒体,在丙酮酸脱氢酶复合体的催化下,进行氧化脱羧反应,并与辅酶A 结合生成乙酰CoA。
此为不可逆反应。
丙酮酸脱氢酶复合体由三种酶蛋白和五种辅助因子组成(表6-1)该复合体的五种辅助因子均含有维生素,当这些维生素缺乏时可导致糖代谢障碍。
3. 乙酰CoA 进入三羧酸循环三羧酸循环( tricarboxylic acid cyel,e TCA 循环)亦称柠檬酸循环,是指由乙酰CoA 与草酰乙酸缩合成含有3 个羧基的柠橡酸开始,经过一系列的反应,重新生成草酰乙酸的循环过程。
由于三羧酸循环的学说是由Krebs 正式提出,故此环又称Krebs 循环。
反应过程如下:(1) 乙酰CoA 与草酰乙酸缩合成柠檬酸:在柠檬酸合酶催化下,1分子乙酰CoA与1分子草酰乙酸缩合成柠檬酸,释放出1分子轴酶A缩合反应所需能量来自乙酰CoA 的高能硫酯键,此为不可逆反应(2) 异柠檬酸的生成:在顺乌头酸的催化下,柠檬酸脱水生成顺乌头酸,后者再加水生成异柠檬酸(3) 异柠檬酸氧化脱羧生成α -酮戊二酸:在异柠檬酸脱氢酶催化下,异柠檬酸脱氢、脱羧生成α -酮戊二酸,脱下的氢由NAD +接受,生成NADH+H +,反应不可逆。
Ⅰ复习提问:⒈糖酵解的概念、反应部位、终产物及三个关键性酶分别是什么?⒉试说出糖酵解的两次底物水平磷酸化过程和一次脱氢反应过程。
Ⅱ新授第三节糖的有氧氧化一、糖有氧氧化的过程※概念:机体氧供充足时,葡萄糖或糖原彻底氧化成H2O和CO2,并释放出能量的过程。
有氧氧化是糖氧化的主要方式。
※部位:胞液及线粒体※过程:共分为三个阶段第一阶段:葡萄糖分解成丙酮酸,同糖酵解反应;第二阶段:丙酮酸进入线粒体,氧化脱羧生成乙酰CoA;第三阶段:三羧酸循环(一)葡萄糖分解成丙酮酸述:此过程同糖的无氧氧化反应,即糖原或葡萄糖在细胞液...中分解成丙酮酸。
(二)丙酮酸氧化脱羧生成乙酰CoA⒈部位:线粒体...⒉总反应式:NAD+ , HSCoA CO2 , NADH + H+丙酮酸乙酰CoA丙酮酸脱氢酶复合体⒊酶:丙酮酸脱氢酶系酶辅酶E1:丙酮酸脱氢酶硫胺素焦磷酸酯(TPP)E2:二氢硫辛酰胺转乙酰酶硫辛酸()HSCoAE3:二氢硫辛酰胺脱氢酶FAD, NAD+HSCoANAD(三)乙酰CoA进入三羧酸循环(TAC)※三羧酸循环亦称柠檬酸循环或Krebs循环※乙酰CoA的乙酰基(CH3CO-)经三羧酸循环与呼吸链被彻底分解成H2O和CO2的过程。
※反应部位:线粒体※三羧酸循环的全过程归纳如课本P44图4-5⒈柠檬酸的形成:⑴反应式:O=C-COOH CH3 CH2COOH CH2 + C=O HO-C-COO-COOH SCoA CH2COOH草酰乙酸乙酰辅酶A 柠檬酸⑵反应为单向不可逆反应,由柠檬酸合酶催化。
⒉异柠檬酸的形成⑴反应式:COO- COO- COO-CH2CH H-C-OH- OOC-C-OH - OOC-C - OOC-C-H CH2CH2CH2COO- COO- COO-柠檬酸酶-顺乌头酸异柠檬酸⑵柠檬酸与异柠檬酸互变,由顺乌头酸酶催化。
⒊α-酮戊二酸的生成⑴反应式:COO- COO- H-C-OH C=O -OOC-C-H 异柠檬酸脱氢酶CH2 CH2CH2COO- COO- 异柠檬酸α-酮戊二酸⑵第一次氧化脱羧,反应由异柠檬酸脱氢酶催化⒋琥珀酰CoA的生成⑴反应式:COO- O=C~SCoAC=O CH2CH2 CH2CH2COO-COO-α-酮戊二酸琥珀酰CoA(高能化合物)⑵第二次氧化脱羧,反应由α-酮戊二酸脱氢酶复合体催化⑶反应不可逆,琥珀酰CoA含有一个高能硫酯键⒌琥珀酸和GTP的生成O=C~SCoA COO-CH2CH2CH2CH2COO- COO- 琥珀酰-CoA 琥珀酸⑵三羧酸循环中唯一的底物水平磷酸化反应,产生GTP⑶琥珀酰CoA高能硫酯键的水解与GDP磷酸化偶联,生成GTP和琥珀酸⑷反应由琥珀酰CoA合成酶催化⒍琥珀酸脱氢生成延胡索酸⑴反应式:CH2-COO- HC-COO-CH2-COO- -OOC-C-H 琥珀酸延胡索酸⑵反应由琥珀酸脱氢酶催化,辅酶是FAD。
糖的有氧氧化一、概念:葡萄糖或糖原在有氧条件下彻底氧化成水和二氧化碳并释放大量能量的反应过程。
它是糖分解的只要形式,也是机体大多数组织细胞获取能量的主要方式。
二、有氧氧化的反应过程(一)、第一阶段:葡萄糖经过糖酵解途径转变为丙酮酸此反应即为糖酵解途径,终产物是丙酮酸。
经过第一阶段,每分子葡萄糖可产生2分子丙酮酸、净生成2分子ATP 、2分子NADPH+H +。
无二氧化碳产生。
(二)、第二阶段:丙酮酸氧化脱羧转变为乙酰2+经过第二阶段,一份子葡萄糖可生成2分子,2分子CO 2和两分子(NADH+H +) (三)、第三阶段:三羧酸循环(TCA )概念:乙酰CoA 和缩合生成含三个羧酸的柠檬酸,反复的进行脱氢脱羧,又生成草酰乙酸,再重复循环的反应过程,又称柠檬酸循环、Krebs 循环。
过程:1、乙酰CoA 与草酰乙酸缩合生成柠檬酸。
2、柠檬酸异构化为异柠檬酸3、第一次氧化脱羧异柠檬酸脱氢酶4、第二次氧化脱羧5、底物水平磷酸化反应(唯一一次)6、琥珀酸脱氢生成延胡索酸(第三次脱氢)7、延胡索酸加水生成苹果酸8、苹果酸脱氢生成草酰乙酸(第四次脱氢)NAD+ NADH+H +总反应式:CH 3CO+3NAD ++FAD+GDP+Pi+3H 2O2CO 2+3NADH+3H ++FADH 2+HSCoA+GTP口诀:“1,2,3,4”:1次底物水平磷酸化2次脱羧3个关键酶4次脱氢生理意义:三大营养物质的最终代谢通路和相互转变的枢纽,同时也为其他物质代谢提供小分子前提。
特点:1、循环反应在线粒体中进行,为不可逆反应。
2、每一次循环,氧化分解掉1分子乙酰基,可生成10分子ATP 。
3、循环的中间产物既不能通过次循环反应生成也不能被次循环反应所消耗。
4、三羧酸循环产生的CO 2的碳来自于草先乙酸而不是乙酰CoA 。
5、草酰乙酸的量直接影响循环的速度,因此不断补充草酰乙酸是使三羧酸循环得以顺利进行的关键。
(四)、第四阶段:氧化磷酸化即前面三阶段产生的还原型NADH 、FADH 2通过呼吸链进行氧化生成H 2O ,同时释放的能量用于使ADP 磷酸化生成ATP 。
人体细胞消耗葡萄糖的过程
糖代谢有三大代谢途径,分别是无氧氧化、有氧氧化、磷酸戊糖途径。
若患者的糖代谢出现异常,出现不良反应,应尽快就诊于内分泌科。
1、无氧氧化:如果机体长时间处于缺氧情况,例如剧烈运动时,葡萄糖或糖原在细胞质中被分解为丙酮酸,在乳酸脱氢酶的催化下还原为乳酸,并同时产生能量,称之为糖的无氧酵解;
2、有氧氧化:在供氧充足时,葡萄糖进行有氧氧化,葡萄糖在细胞质中酵解生成丙酮酸,转入线粒体后彻底氧化成二氧化碳和水,并释放大量能量。
葡萄糖生成后在有氧条件下,有氧运动加强,呼吸加快,体内的糖通过呼吸道往外呼出,表现为有氧氧化;
3、磷酸戊糖途径:也是一种葡萄糖的分解代谢途径,其主要特点是葡萄糖直接脱氢和脱羧,生成磷酸戊糖,继续转变成6-磷酸果糖的过程。
磷酸戊糖途径存在于身体中的各种组织细胞中,能够使机体正常代谢,在体内糖代谢受到抑制的时候仍能运行,这条途径存在于肝脏、脂肪组织、甲状腺、肾上腺皮质、性腺、红细胞等组织中。
生活中养成良好的生活习惯,适量吃一些带有糖分的食物,避免出现血糖高或低血糖的情况,还要适量运动,有利于避免体内糖代谢紊乱。
糖的有氧分解名词解释
糖的有氧分解,也称为呼吸作用,是生物体内的一种代谢过程。
它指的是通过细胞呼吸将糖分子分解为二氧化碳和水,并释放能量的过程。
这个过程可以分为三个主要阶段:糖的糖化、三羧酸循环和氧化磷酸化。
- 糖的糖化:发生在胞质中,将糖分子分解为丙酮酸。
这一过
程可以分为两个步骤:糖的磷酸化和酸解。
首先,磷酸化将糖转化为磷酸糖,需要消耗两个ATP分子。
然后,在酸解过程中,磷酸糖被分解为丙酮酸。
- 三羧酸循环:丙酮酸进入线粒体,被进一步氧化为三羧酸。
在三羧酸循环中,通过一系列反应,三羧酸逐步分解为二氧化碳,同时释放出高能电子传递体NADH和FADH2。
这些电子
传递体将进一步转移到氧化磷酸化过程中。
- 氧化磷酸化:发生在内质网上的线粒体内膜上的呼吸链中。
在氧化磷酸化过程中,NADH和FADH2释放的电子进入呼吸链,经过一系列酶的催化,最终与氧结合生成水,并释放出大量的能量。
这个过程中产生的能量可用于合成ATP,供细胞
进行各种生命活动。
总的来说,糖的有氧分解是生物体将糖分子转化为二氧化碳和水,并释放能量的过程,是细胞获得能量的重要途径。
糖有氧氧化的反应过程英文回答:The process of aerobic oxidation of glucose, also known as glycolysis, is a fundamental metabolic pathway in which glucose is broken down to produce energy in the form of ATP. This process occurs in the presence of oxygen and takes place in the cytoplasm of cells.During glycolysis, glucose molecules are first phosphorylated by the enzyme hexokinase to form glucose-6-phosphate. This phosphorylation step requires the input of two ATP molecules. The glucose-6-phosphate is thenconverted to fructose-6-phosphate through a series of enzymatic reactions.Next, fructose-6-phosphate is converted to fructose-1,6-bisphosphate by the enzyme phosphofructokinase. This step also requires the input of one ATP molecule. Fructose-1,6-bisphosphate is then cleaved into two three-carbonmolecules called glyceraldehyde-3-phosphate and dihydroxyacetone phosphate.Glyceraldehyde-3-phosphate is further converted to 1,3-bisphosphoglycerate through a series of reactions that involve the production of NADH and ATP. The phosphate group from 1,3-bisphosphoglycerate is then transferred to ADP to generate ATP, resulting in the formation of 3-phosphoglycerate.3-phosphoglycerate is converted to 2-phosphoglycerate, which is then converted to phosphoenolpyruvate. Finally, phosphoenolpyruvate is converted to pyruvate, producing another ATP molecule in the process.Overall, the aerobic oxidation of glucose results in the production of a net of two ATP molecules, two NADH molecules, and two pyruvate molecules. The NADH molecules can then enter the electron transport chain to generate additional ATP through oxidative phosphorylation.中文回答:糖的有氧氧化过程,也被称为糖酵解,是一种基本的代谢途径,通过将葡萄糖分解产生ATP能量。
葡萄糖的有氧氧化过程
葡萄糖的有氧氧化过程是一个复杂的过程,它需要经过三个不同的步骤来完成:
1. 首先,葡萄糖将被酶分解为两个三碳糖,乙醇酸和乙酸,这两个三碳糖可以被进一步氧化,释放出三个氢原子和一个氧原子。
2. 接下来,这些氢原子和氧原子将被氧化酶转化为水和二氧化碳,同时释放出大量的能量。
3. 最后,这些二氧化碳将被呼吸链转化为二氧化碳和水,同时释放出更多的能量。
这个过程的最终产物是水和二氧化碳,而这些能量将被细胞利用来支持其他生物过程,如蛋白质合成和细胞活动。
细胞氧化的四个过程
细胞氧化是指葡萄糖(或糖原)在正常有氧的条件下,氧化后产生二氧化碳和水的过程,这个总过程称作糖的有氧氧化,又称细胞氧化或生物氧化。
整个过程分为三个阶段:- 第一阶段:糖酵解。
葡萄糖进入细胞后,在细胞质中经过一系列酶的催化反应,最后生成丙酮酸,此过程不需要消耗能量。
- 第二阶段:丙酮酸进入线粒体,在基质中脱羧生成乙酰CoA。
- 第三阶段:乙酰CoA进入三羧酸循环,彻底氧化。
此外,在细胞氧化过程中,还会发生电子传递偶联氧化磷酸化,该反应在线粒体内膜上进行。
糖的三条氧化途径糖的三条氧化途径糖是生命体的重要物质之一,它能够为我们提供能量。
而糖分子在体内产生能量的过程中,会发生氧化反应,这就是生命体内糖的氧化途径。
目前已知的糖的氧化途径很多,其中较为重要的有三种,分别为糖酵解、三羧酸循环及氧化磷酸化。
下面就来详细介绍一下这三种糖的氧化途径。
1. 糖酵解糖酵解是生命体内最为常见、最为重要的糖类氧化途径。
在人体中,糖酵解通常会将葡萄糖分子转化为乳酸分子或酒精分子,并迸发出能量。
具体来说,糖酵解主要分为两个过程:糖裂解作用和乳酸或酒精发酵作用。
糖裂解作用是将葡萄糖分子通过一系列的反应逐渐分解为两分子的三碳化合物,并释放出两个ATP分子;而乳酸或酒精发酵作用则是将葡萄糖分子最终转化为乳酸或酒精,同时迸发出更多的ATP 分子,从而产生能量。
2. 三羧酸循环三羧酸循环,又称为克雷布环。
它是一类氧化反应,通常发生在有氧环境下。
三羧酸循环还可以将脂肪酸分子和氨基酸分子转变为能量,其分解产物是二氧化碳和水。
这种糖类氧化途径对于人体生物体内新陈代谢起着重要的作用。
它的中心反应是将酸性三羧酸分子参与氧化反应,转化为氧化态的酸类分子,释放出一定的能量。
在三羧酸循环过程中,还会产生许多辅酶,这些辅酶各自在体内发挥着不同的功能,如NAD+和FAD。
3. 氧化磷酸化氧化磷酸化是一种重要的氧化反应,也是人体内产生能量的一种非常重要的方式,它在三个氧化途径中占有重要的地位。
具体的反应过程是:将糖类分子先参与糖酵解或三羧酸循环后,然后产生NADH或FADH2等电子载体,接着电子被输送到线粒体内的细胞内膜上的呼吸链电子传递系统中,终被与氧气结合而形成水分子,从而释放出更多的ATP分子。
氧化磷酸化的过程中,由于释放出大量的能量,人体内的代谢过程也就更加顺畅。
在总结这三种氧化途径后,我们可以发现,它们对人体机能的支持起着一定的作用。
在日常的生活中,我们应适当摄入适量的糖类食品,特别需要注意的是,当我们的摄入量超过身体所需量时,会对身体产生一定的负面影响,需要加以警惕和控制。
⼄酰辅酶A的合成来源和去路
1.葡萄糖分解代谢⽣成⼄酰辅酶A【糖的有氧氧化】葡萄糖→丙酮酸→⼄酰辅酶A→CO2+H2O。
此过程在只能有线粒体的细胞中进⾏,并且必须要有氧⽓供应。
糖的有氧氧化是机体获得ATP的主要途径,1分⼦葡萄糖彻底氧化为⼆氧化碳和⽔可合成30或32分⼦ATP(过去的理论值为36或38分⼦ATP)。
【糖转化为脂肪】葡萄糖→⼄酰辅酶A→脂肪酸→脂肪。
这是糖转化为脂肪的途径,脂肪是机体⾼度还原的能源贮存形式,疏⽔,可以⼤量贮存,但利⽤速度较慢。
2.脂肪氧化分解产⽣⼄酰辅酶A
3.氨基酸分解代谢⽣成⼄酰辅酶A⼄酰辅酶A的彻底氧化 ⼄酰CoA是⽣化代谢中的⼀个枢纽性物质,如前所述,糖、脂肪、氨基酸分解代谢都能产⽣⼄酰辅酶A;⼄酰辅酶A有多种代谢去路,可以合成脂肪酸、胆固醇、酮体等,⼄酰辅酶A彻底氧化释放能量的途径
是三羧酸循环。
通过三羧酸循环和氧化磷酸化,⼄酰CoA氧化产⽣CO2、H2O,释放能量推动ATP 合成。
在营养物质产能代谢中,三羧酸循环和氧化磷酸化是释放能量最多的环节,是营养物质产能代谢和相互转化的枢纽。
注1、葡萄糖→丙酮酸过程中甘油酸-2-磷酸→磷酸烯醇丙酮酸反应脱下的2H2O到哪里去了。
实际上是与此前反应中加入的水相互抵消了。
甘油醛-3-磷酸+Pi→甘油酸-1、3-二磷酸,与反应物相比,产物增加了-OH(来自于Pi,即来自于生物体);甘油酸-1、3-二磷酸+ADP→甘油酸-3-磷酸+ATO。
产物增加了-H(来自于Pi,即来自于生物体)。
综合这两步反应,相当于反应物输入添加了H2O。
由于1分子葡萄糖产生2丙酮酸,所以葡萄糖→丙酮酸过程输入2H2O。
前述脱下输出的2H2O与此输入的2H2O相互抵消了。
即在该阶段反应公式中去掉了产物2H2O。
注2、柠檬酸循环过程中反应物水为什么是6H2O:柠檬酸合成、延胡索酸转化各需一分子水,GDP 与H3PO4生成GTP脱去H2O用于琥珀酸的生成,相当于加入一份子H2O。
则一个柠檬酸循环反应物水有3H2O。
一分子葡萄糖产生两次柠檬酸循环,所以有6H2O。
此外柠檬酸与异柠檬酸之间的异构先加水后脱水,相互抵消。
注3、糖酵解在细胞溶胶内进行,其产生的2NADH不能直接进入线粒体。
需通过两种不同的穿梭途径进入线粒体,并分别转化为2NADH和2FADH2(肝、肾、心等组织细胞中转化为2NADH,肌肉、神经等组织细胞中转化为2FADH2)进入电子传传递链,分别产生5ATP或3ATP。
因此不同组织的细胞在电子传递与合成ATP阶段可产生28ATP或26ATP,而葡萄糖氧化产生的ATP总数量可为32ATP或30ATP。
表格中第四阶段和总反应给出的公式和ATP的数量是按穿梭转化为2NADH(产生5ATP)给出的。
注4、反应公式也可将ATP合成部分拆出另列公式。
sunzhy511nj,20191229(日),初稿完成,20211215(三)上传。
糖有氧氧化过程
1、过程
1)、经糖酵解过程生成丙酮酸
2)、丙酮酸丙酮酸脱氢酶复合体乙酰辅酶A
NAD+ NADH+H+
限速酶的辅酶有:TPP﹑FAD﹑NAD+﹑CoA及硫辛酸
3)、三羧酸循环
草酰乙酸+乙酰辅酶A 柠檬酸合成酶柠檬酸 异柠檬酸异柠檬酸脱氢酶
NAD+ NADH+H+
α-酮戊二酸α-酮戊二酸脱氢酶复合体琥珀酸酰CoA琥珀酸
NAD+ NADH+H+
GDP GTP
延胡索酸 苹果酸 草酰乙酸
FAD FADH2 NAD+ NADH+H+
三羧酸循环中限速酶α-酮戊二酸脱氢酶复合体的辅酶与丙酮酸脱氢酶复合体的辅酶同。
三羧酸循环中有一个底物水平磷酸化,即琥珀酰COA转变成琥珀酸,生成GTP;加上糖酵解过程中的两个,本书中共三个底物水平磷酸化。