5糖代谢(3)

• 无氧酵解代谢的终产物是乳酸 （lactate），一分子葡萄糖经无氧酵解 可净生成2分子ATP。
• 无氧酵解的反应过程可分为活化、裂解、
放能和还原四个阶段。 • 其中，活化、裂解、放能三个阶段又可合
称为糖酵解途径（glycolytic pathway)。
1. 活化(activation) ——己糖磷酸酯的生成：
NADH和一分子FADH2。 ⑥ 循环中有一次底物水平磷酸化，生成一 分子GTP。 ⑦ 三羧酸循环的关键酶是柠檬酸合酶、异 柠檬酸脱氢酶和-酮戊二酸脱氢酶系。
三羧酸循环的生理意义
①是糖、脂、蛋白质三大物质分解供能的
共同通路。 ②是糖、脂、蛋白质三大物质互变的共同
途径。
（三）、有氧氧化生成的ATP
phosphate, F-6-P）；
⑶ F-6-P再磷酸化为 1,6-双磷酸果糖 （fructose-1,6-bisphosphate, F-1,6-BP）。
无氧酵解的活化阶段
HO CH2 H HO O H OH H H H OH
己糖激酶/葡萄糖激酶
*
P O CH2
H HO O H OH H H H OH
NAD+ +HSCoA
NADH+H+ +CO2
succinyl CoA
GDP+Pi ⑸ HSCoA+GTP 琥珀酸脱氢酶 ⑹
fumarate
琥珀酰CoA 合成酶
FADH2
FAD
succinate
延胡索酸酶 ⑺
fumarate
H2 O NAD+
malate
⑻ NADH+H+
苹果酸脱氢酶
oxaloacetate
CH2OH OH
②
寡糖（二糖）
麦芽糖 (maltose) 葡萄糖 — 葡萄糖 蔗 糖 (sucrose) 葡萄糖 — 果糖
乳 糖 (lactose) 葡萄糖 — 半乳糖
③
多糖
淀 粉 (starch) 糖 原 (glycogen) 纤维素 (cellulose)
淀粉的分子结构
淀粉颗粒
-1,6-糖苷键
三羧酸循环的特点
① 循环反应在线粒体(mitochondrion)中进 行，为不可逆反应。 ② 每完成一次循环，氧化分解掉一分子乙
酰基，可生成12分子ATP。
③ 循环的中间产物既不能通过此循环反应 生成，也不被此循环反应所消耗。
④ 三羧酸循环中有两次脱羧反应，生成两 分子CO2。
⑤ 循环中有四次脱氢反应，生成三分子
二、糖的消化吸收
（一）糖的消化
• 人类食物中的糖主要有植物淀粉、动物糖 原以及麦芽糖、蔗糖、乳糖、葡萄糖等， 以淀粉为主。 • 消化部位： 主要在小肠，少量在口腔。
（二）糖的吸收
• 主要在小肠上段以单糖形式吸收。
三、糖代谢概况
糖原
糖原合成 肝糖原分解
酵解途径
有氧
核糖 磷酸戊糖途径 葡萄糖 +
NADPH+H+ 消化与吸收
⑽ 磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）将高能磷酸 基交给ADP生成ATP。
无氧酵解的放能阶段
CHO CH OH
NAD++Pi
⑹
NADH+H+
O=C O C
P
OH
CH2 O
P
glyceraldehyde-3-phosphate
3-磷酸甘油醛e-1,3-diphosphate
ADP
⑺
ATP
COOH C O CH2
磷酸甘油酸 激酶
COOH C OH
⑻
P
OH
磷酸甘油酸变位酶
CH2 O
P
glycerate-2-phosphate
glycerate-3-phosphate
COOH C O CH2
⑼
P
OH
H2O
COOH C O
P
烯醇化酶
ADP ⑽
CH2
glycerate-2-phosphate
糖代谢
主讲教师：黄慧聪
一、概述
• 糖(carbohydrates)即碳水化合物，是指多
羟基醛或多羟基酮类化合物或多聚物。 • 根据其水解产物的情况，糖主要可分为以 下四大类。
① 单糖 (monosacchride) ② 寡糖 (oligosacchride) ③ 多糖 (polysacchride) ④ 结合糖 (glycoconjugate)
2、丙酮酸氧化脱羧生成乙酰CoA：
• 丙酮酸进入线粒体(mitochondrion)，在丙
酮酸脱氢酶系(pyruvate dehydrogenase complex)的催化下氧化脱羧生成乙酰CoA
(acetyl CoA)。
丙酮酸的氧化脱羧作用
COOH C=O CH3
丙酮酸脱氢酶系
*
NAD+ +HSCoA
• 活化阶段是指葡萄糖经磷酸化和异构反应
生成1,6-双磷酸果糖（F-1,6-BP，FDP） 的反应过程。
• 活化阶段由3步化学反应组成。
⑴葡萄糖(glucose)磷酸化生成6-磷酸葡萄糖
(glucose-6-phosphate, G-6-P)； ⑵ G-6-P异构为6-磷酸果糖（fructose-6-
pyruvate
NADH+H+ +CO2
acetyl CoA
• 由一分子葡萄糖氧化分解产生两分子丙 酮酸(pyruvate)，故可生成两分子乙酰 CoA(acetyl CoA)，两分子CO2和两分子 (NADH+H+)，可生成2×3分子ATP 。
• 反应为不可逆；丙酮酸脱氢酶系
(pyruvate dehydrogenase complex)是糖
此阶段可生成2×12=24分子ATP。
柠檬酸合酶
*
+
oxaloacetate acetyl CoA
⑴
H2 O
HSCoA
citrate
顺乌头酸酶
⑵
* 异柠檬酸脱氢酶
⑶
-ketoglutarate
NADH+H++CO2
NAD+
isocitrate
α-酮戊二酸脱氢 酶系
*
⑷
-ketoglutarate
OH
ATP
⑴
ADP
OH
glucose
glucose-6-phosphate
磷酸己糖异构酶
⑵
* 磷酸果糖激酶-1
ADP
fructose-1,6-bisphosphate
⑶
ATP
fructose-6-phosphate
2.裂解（lysis)——磷酸丙糖的生成：
• 一分子F-1,6-BP裂解为两分子可以互变
氧化反应阶段 -----磷酸核糖、NADPH、CO2
6-磷酸 H-C-OH C=O COOH2O H-C-OH 葡萄糖脱氢酶 H-C-OH H-C-OH HO-C-H O HO-C-H O HO-C-H H-C-OH NADP+ H-C-OH 内酯酶 H-C-OH H-C H-C H-C-OH CH2O- P NADPH+H+ CH2O- P CH2O- P 6-磷酸 葡萄糖 6-磷酸 葡萄糖酸内酯 6-磷酸 葡萄糖酸
• 磷酸戊糖途径(pentose phosphate pathway)是指从G-6-P脱氢反应开始，经
一系列代谢反应生成磷酸戊糖等中间代
谢物，然后再重新进入糖氧化分解代谢 途径的一条旁路代谢途径。
G G-6-P F-6-P F-1,6-BP 3-磷酸甘油醛 NADPH 5-磷酸核糖
磷酸戊糖途径
丙酮酸
phosphoenolpyruvate
丙酮酸激酶
*
ATP
COOH C=O CH3
pyruvate
4．还原(reduction)——乳酸的生成：
• 利用丙酮酸接受酵解代谢过程中产生的
NADH，使NADH重新氧化为NAD+，以 确保反应的继续进行。
无氧酵解的还原阶段
COOH C=O CH3
NADH+H+ ⑾
的磷酸丙糖（triose phosphate)，包括两
步反应：
⑷ F-1,6-BP 裂解为3-磷酸甘油醛 (glyceraldehyde-3-phosphate)和磷酸二羟
丙酮(dihydroxy-acetone phosphate)；
CH2 O C O
P
CH2OH
dihydroxyacetone phosphate
NAD+
COOH CHOH
乳酸脱氢酶
CH3
pyruvate
lactate
• 糖无氧酵解代谢途径可将一分子葡萄糖分解
为两分子乳酸，净生成两分子ATP。 • 糖无氧酵解代谢途径有三个关键酶，即己糖 激酶（葡萄糖激酶）、磷酸果糖激酶-1、丙 酮酸激酶。
（三）、无氧酵解的生理意义
1.在无氧和缺氧条件下，作为糖分解供能的
①
单糖（重要的己糖包括：葡萄糖、果糖、 半乳糖、甘露糖等）
果糖(fructose) ——已酮糖
OH O HO H H H OH OH OH
葡萄糖(glucose) ——已醛糖
O H HO H H OH H OH OH OH
CH2OH H HO O H OH H H OH H OH
O HOH2C H H OH H OH
-1,4-糖苷键
糖原的分子结构
-1,6-糖苷键
-1,4-糖苷键
纤维素的分子结构
β-1,4-糖苷键
④
结合糖