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1 课内学习
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2 课外拓展
第三节 糖的有氧氧化（1.5h）
有氧氧化（Aerobic Oxidation）：葡萄糖在有氧条件下，彻底氧化成H2O和CO2释放出大量能量的反应过程。是机体主要供能方式。
有氧氧化的反应过程可分三阶段进行：
· 在细胞液，葡萄糖酵解为丙酮酸
· 在线粒体，丙酮酸被氧化脱羧，成为乙酰-CoA
· 在线粒体，乙酰-CoA通过三羧酸循环分解为CO2 ，同时生成 NADH 等
一、丙酮酸的氧化脱羧
丙酮酸进入线粒体，丙酮酸脱氢酶复合体(pyruvate dehydrogenase complex)作用下氧化脱羧，生成乙酰-CoA(Acetyl-CoA)，释放 1 分子 CO2 。
丙酮酸脱氢酶复合体由3种酶和5 种辅助因子组成：
·E1 丙酮酸脱氢酶 (Pyruvate dehydrogenase)，辅基TPP
·E2 二氢硫辛酰转乙酰基酶 (Dihydrolipoyl transacetylase)，辅基硫辛酸,辅酶A
·E3 二氢硫辛酸脱氢酶 (Dihydrolipoyl dehydrogenase), 辅基FAD,辅酶 NAD＋
二、三羧酸循环(tricarboxylic acid cycle)
因反应的第一个中间产物柠檬酸含有 3 个羧基而得名，又称柠檬酸循环(citric acid cycle)，又称 Krebs 循环，因发现者而得名。
三羧酸循环在线粒体中进行，共需要 8 步酶促反应。
★TCA cycle 特点：
1.反应特点：“一二三四”
一次底物水平磷酸化，直接生成1分子GTP，等效于1分子ATP。
两次氧化脱羧，生成2分子CO2 。
三个单向不可逆反应，是三羧酸循环的主要调控位点，所以整个循环不可逆。
四次脱氢反应，生成3分子NADH和1分子FADH2，进入线粒体氧化呼吸链偶联生成ATP。
(1)柠檬酸的生成：柠檬酸合酶催化乙酰-CoA与草酰乙酸缩合，生成柠檬酸(citrate)，生理条件下不可逆。
(2)异柠檬酸的生成与脱氢：顺乌头酸酶催化柠檬酸先脱水而后加水生成异柠檬酸；异柠檬酸脱氢酶催化异柠檬酸脱氢，生成α-酮戊二酸。氧化脱羧反应不可逆，通过脱羧生成第一个 CO2 分子；生成 1 分子 NADH。
(3)α-酮戊二酸的脱氢：紧接着α-酮戊二酸脱氢酶复合体催化第二次氧化脱羧反应，α-酮戊二酸脱氢脱羧，生成高能化合物琥珀酰-CoA。通过脱羧生成第二个 CO2分子，以及NADH。脱羧反应不可逆。
α-酮戊二酸脱氢酶复合体具有和丙酮酸脱氢酶复合体完全相同的反应机制。
(4)底物水平磷酸化，琥珀酰-CoA 转化为琥珀酸。琥珀酰-CoA合成酶催化琥珀酰-CoA 转化为琥珀酸，高能硫酯键水解，驱动 GTP 合成,。
(5)琥珀酸脱氢生成延胡索酸：琥珀酸脱氢酶催化琥珀酸脱氢，生成延胡索酸，1 分子 FADH2。
琥珀酸脱氢酶位于线粒体内膜，含有铁硫中心和共价结合的FAD。
(6)延胡索酸水化成苹果酸，苹果酸脱氢生成草酰乙酸。
延胡索酸酶具有高度的立体专一性，只催化反式的丁烯二酸（延胡索酸）生成苹果酸。
苹果酸脱氢酶催化苹果酸脱氢生成草酰乙酸和1 分子 NADH，草酰乙酸结合新的乙酰-CoA，再进入三羧酸循环。
2.中间产物的回补：三羧酸循环是一个开放的循环，中间产物可以被消耗。丙酮酸羧化酶可以合成草酰乙酸，补充三羧酸循环中间物的消耗。
★三羧酸循环的生理意义
1. 为生成ATP提供NADH+H+和FADH2
2. 三大营养物质彻底氧化分解的共同途径
3. 是三大营养物质联系的枢纽
4.为多种物质的生物合成提供碳架
三、有氧氧化ATP的生成和生理意义
有氧氧化是机体获得能量的主要方式。
·糖酵解：2ATP；2NADH＝3~5ATP
·丙酮酸脱氢：2NADH＝5ATP
·三羧酸循环：20ATP
共 30~32ATP，能量利用效率约 40％。
四、有氧氧化的调节
ATP / ADP（AMP）全程调节。
①糖酵解途径：HK，PyrK，PFK-1（如前述）
② 丙酮酸的氧化脱羧：丙酮酸脱氢酶复合体
★别构调节：反馈抑制
· 别构抑制剂：ATP 、乙酰CoA 、NADH+H+
· 别构激活剂：AMP、CoA、 NAD+
★共价修饰：磷酸化失活
③三羧酸循环：异柠檬酸脱氢酶、α-酮戊二酸脱氢酶复合体。（柠檬酸合酶）
★别构调节：反馈抑制
· 别构抑制剂：ATP 、NADH+H+
· 别构激活剂：ADP、NAD+ 、Ca2+
★共价修饰：磷酸化失活
巴斯德在研究酵母发酵时发现，在氧供充足是酵母的葡萄糖消耗和乙醇生成减少，这种现象成为巴斯德效应(Pasteur effect)。有氧条件下，有氧氧化生成大量的 ATP，对酵解产生抑制。在人体也存在相同的协调方式，有氧条件下，机体倾向于进行有氧氧化而非酵解。
重点内容：有氧氧化的概念，主要反应阶段，生理意义，糖有氧氧化途径中能量的计算；三羧酸循环的特点及生理意义。
难点内容：糖有氧氧化的调节
本节新进展：糖分解代谢与肿瘤组织代谢的相关性
