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糖有氧氧化的基本過程、關鍵酶和生理意義

酵解途徑產生的丙酮酸在缺氧狀態(tài)下還原為乳糖。在有氧狀態(tài)下，酵解產生的NADH+H+進入線粒體，經電子傳遞鏈的氧化作用生成H2O，并生成ATP，同時，丙酮酸也進入線粒體，經氧化脫羧生成乙酰CoA.后者進入三羧酸循環(huán)徹底氧化成CO2、水并釋放能量。葡萄糖在有氧條件下徹底氧化成水和二氧化碳并產生大量能量的過程稱為有氧氧化。有氧氧化是糖氧化的主要方式，體內絕大多數(shù)細胞都要通過此途徑獲得能量。

糖的有氧氧化可分為三個階段。第一階段：葡萄糖在胞液經糖酵解途徑分解成丙酮酸。第二階段：丙酮酸由胞液進入線粒體，氧化脫羧生成乙酰CoA.第三階段：在線粒體內，乙酰CoA進入三羧酸循環(huán)被徹底氧化醫(yī)`學教育網搜集整理。

1）葡萄糖分解成丙酮酸，反應步驟同糖的無氧酵解，反應過程中生成的NADH+H+被轉運進線粒體，通過呼吸鏈將其中的2個氫氧化成水，并生成ATP.

2）丙酮酸的氧化脫羧，生成乙酰CoA.此反應由丙酮酸脫氫酶復合體催化。

3）乙酰CoA進入三羧酸循環(huán)被徹底氧化。這個循環(huán)以乙酰CoA和草酰乙酸縮合成含有三個羧基的檸檬酸開始，故稱為三羧酸循環(huán)。三羧酸循環(huán)的反應過程如下：

①乙酰CoA和草酰乙酸縮合成檸檬酸，反應由檸檬酸合酶催化。

②檸檬酸轉變成異檸檬酸。

③異檸檬酸轉變成α-酮戊二酸，反應由異檸檬酸脫氫酶催化。

④α-酮戊二酸氧化脫羧生成含有高能硫酯鍵的琥珀酰CoA，反應由α-酮戊二酸脫氫酶復合體催化。

⑤琥珀酰CoA轉變?yōu)殓晁?，琥珀酰CoA的高能硫酯鍵水解，生成GTP，反應可逆。這是作用物水平磷酸化的又一例子。

⑥琥珀酸脫氫生成延胡索酸，由琥珀酸脫氫酶催化，輔酶是FAD.

⑦延胡索酸生成蘋果酸。

⑧蘋果酸生成草酰乙酸和NAD++H+.這是三羧酸循環(huán)的最后一步反應，反應可逆。

4）三羧酸循環(huán)的關鍵酶是檸檬酸合酶、異檸檬酸脫氫酶和α-酮戊二酸脫氫酶復合體。三羧酸循環(huán)是糖、脂、蛋白質三大物質最終氧化的共同途徑；是糖、脂、某些氨基酸代謝聯(lián)系和互變的樞紐；是體內產生CO2和能量的主要機制之一。1克分子乙酰CoA經三羧酸循環(huán)徹底氧化可生成10克分子ATP.

5）糖有氧氧化的生理意義：

①為機體的生理活動提供能量。糖在有氧條件下徹底氧化釋放的能量遠多于糖酵解。在正常生理條件下，體內大多數(shù)組織細胞皆從糖的有氧氧化獲得能量，1摩爾葡萄糖在體內經有氧氧化徹底分解可凈生成30或32克分子ATP.

②糖有氧氧化途徑中許多中間代謝產物是體內合成其他物質的原料，故與其他物質代謝密切聯(lián)系。

③糖有氧氧化途徑與糖的其他代謝途徑亦有密切聯(lián)系，如糖酵解、磷酸戊糖途徑、糖醛酸、果糖、半乳糖的代謝等。

磷酸戊糖途徑的生理意義

①為核酸的合成提供核糖。

②磷酸戊糖途徑生成大量的NADPH+H+，作為供氫體參與多種代謝反應。

③通過磷酸戊糖途徑中的轉酮醇基及轉醛醇基反應，使各種糖在體內得以互相轉變。