生物化学第9章糖代谢

1. 己糖磷酸酯的生成，是耗能阶段： 共经历3步反应，消耗两分子ATP：
葡萄糖 --→ 葡萄糖-6-磷酸 --→ 果糖-6-磷酸 --→ 果糖-1,6-二磷酸
（1）葡萄糖磷酸化： ❖ D-葡萄糖分子在第6位磷酸化，形成葡萄糖-6-磷酸：
葡糖激酶
调控点
❖ 消耗1分子ATP（能量）；
1）这是一个磷酸基团转移的反应 ❖ 反应消耗能量（第一次使用ATP），基本不可逆； ❖ ATP的γ-磷酸基团在己糖激酶(或葡萄糖激酶，存在于肝
脏中)的催化下,转移到葡萄糖分子上； ❖ 反应必需有Mg2+存在；
2）己糖激酶：一种调控（节）酶 ❖ 激酶：能够在ATP和任何一种底物之间起催化作用，转
移磷酸基团的一类酶，属于合成酶类（第6类酶）； ❖ 己糖激酶：是调控酶（别构酶类），受其催化的反应产
物葡萄糖-6-磷酸和ADP的变构抑制（葡萄糖分子诱发 其构象变化）；
糖代谢方式
❖ 生物界糖代谢方式有多种； ❖ 不同生物体不同环境条件下采用多种糖代谢途径（方
式）； ❖ 本章主要讨论真核生物对葡萄糖的代谢途径。
葡萄糖（或糖原）分解和产能的3条途径
1. 在无氧情况下：葡萄糖（糖原）经酵解生成丙酮酸， 再还原成乳酸：
葡萄糖 → 丙酮酸 → 乳酸
2. 在有氧情况下：葡萄糖(糖原)经三羧酸循环彻底氧化为 H2O和CO2 ，生成大量ATP；
9.3.2 蔗糖的合成 9.3.4 糖原的异生作用
9.1 多糖和低聚糖的酶促降解 P226
❖ 糖、脂肪和蛋白质的合成途径各有不同，但分解途径有 共同点： 产生酮酸后，有氧时经三羧酸循环被氧化成CO2和水；
❖ 糖类中多糖和低聚糖，由于分子大，不能通过细胞膜， 所以在被生物体利用之前必须水解成单糖;
❖ 多糖水解依靠酶催化；
二糖的酶水解
❖ 二糖酶：蔗糖酶、麦芽糖酶、乳糖酶等； 都属糖苷酶类；
（1）蔗糖酶：蔗糖 → D-葡萄糖 + D-果糖； （2）麦芽糖酶：麦芽糖 → 2D-葡萄糖； （3）乳糖酶：乳糖 → D葡萄糖 + D-半乳糖； ❖ 3种酶广泛分布于微生物、人体及动物小肠液中； ❖ 人和动物小肠能直接吸收单糖，通过毛细血管进入血循
2.β-淀粉酶：从非还原端开始水解淀粉中的α-1,4糖苷 键 变成麦芽糖单位； 主要存在于植物种子和块根内；
淀粉酶水解淀粉的产物
❖ 麦芽糖和麦芽糖与糊精的混合物：
淀粉→糊精→麦芽糖
α-淀粉酶和β-淀粉酶不能水解α-1,6糖苷键
❖ α-1,6糖苷键酶：水解淀粉α-1,6糖苷键的酶； ❖ 如植物中的R-酶，小肠粘膜的α-糊精酶等；
❖ 糖酵解途径在细胞胞浆（液）中进行； ❖ 全过程共经历3个阶段，10步反应； ❖ 消耗2分子ATP，生成4分子ATP：净生成2分子ATP； ❖ 生成2分子NADH； ❖ 熟记糖酵解过程! ❖ 请看P235图9-4：概述。
糖 酵 解 途 径 概 貌
1.耗能阶段
2.生成丙酮磷酸
3.产能阶段
糖酵解途径详述
环，然后进入细胞进行代谢；
9.1.2 纤维素的酶促降解 ❖ 自学。
P227
9.2 糖的分解代谢
P228
❖ 葡萄糖是很多生物的主要能源，是生物界最普遍、最典 型的能源；
❖ 所以：以葡萄糖为研究对象研究其在生物体内的代谢； ❖ 糖、脂肪、蛋白质、核酸等的新陈代谢不是彼此孤立的，
相互间密切联系不可分割；
9.1 多糖和低聚糖的酶促降解
9.1.1 淀粉的 酶促降解 9.1.2 纤维素的酶促降解
9.2 糖的分解代谢
9.2.1 糖酵解
9.2.2 糖的有氧分解
9.2.3 乙醛酸循环——三羧酸循环支路
9.2.4 戊糖磷酸途径 9.2.5 葡糖醛酸代谢途径
9.3 糖的合成代谢
9.3.1 糖原的合成 9.3.3 淀粉的合成
许多磷酸糖是该酶的竞争性抑制剂。
பைடு நூலகம்
（3） 果糖-6-磷酸形成果糖-1,6-二磷酸
关键调控点
1）这是糖酵解过程中的第二个磷酸化反应，也是糖酵解 过程使用第二个ATP分子的反应，反应基本不可逆；
❖ 催化此反应的酶为磷酸果糖激酶，需Mg2+；
2）这是EMP途径的第二个调控点，关键调控点： ❖ 磷酸果糖激酶：是EMP途径的关键调节酶和限速酶； ❖ 一种变构酶，催化效率很低，糖酵解速度严格依赖该酶
❖ 它的底物不止限于D-葡萄糖，对其他六碳糖如D-甘露糖、 D-果糖、氨基葡萄糖都有催化作用；
3）这是糖酵解途径途径的调控（节）点之一；
4）该步的逆反应（糖异生作用途径）由葡萄糖-6-磷 酸酯酶催化；
（2）葡萄糖-6-磷酸异构化形成果糖-6-磷酸
❖ 这是可逆反应，反应物和产物保持或接近平衡状态； ❖ 磷酸葡萄糖异构酶有绝对的底物专一性和立体专一性，
的活力水平，是哺乳动物糖酵解途径最重要的关键调控 酶； ❖ 活性受许多因素控制：ATP、ATP/AMP比值、柠檬酸等；
3）该步的逆反应（糖异生作用途径）由果糖-1,6-二磷 酸（酯）酶催化；
为什么限速酶不是己糖激酶而是磷酸果糖激酶
❖ 因己糖激酶的底物葡萄糖-6-磷酸还有别的代谢去路：转 变为糖原、经戊糖磷酸途径氧化；
丙酮酸 → CO2 + H2O
3. 葡萄糖(糖原)经戊糖磷酸循环被氧化为H2O和 CO2；
9.2.1 糖酵解
P228
❖ 糖的无氧酵解：糖酵解；
❖ 糖酵解是动物、植物和微生物共同存在的糖代谢途径；
❖ 糖酵解是葡萄糖在细胞液中经历十步反应，无氧分解生 成丙酮酸，并伴随ATP生成的过程： 葡萄糖 ATP 丙酮酸
❖ 发现糖酵解作用 （glycolysis）的两位科学家： Hans Buchner和Edward Buchner；
糖酵解形成的丙酮酸有三条代谢去路
细胞质
线粒体
细胞模拟图
糖酵解作用的生物学功能
1. 葡萄糖降解产生ATP（释放能量）； 2. 中间产物为机体提供生物合成所需的物质（碳骨架）；
糖酵解途径概述
水解糖类的酶——糖酶
（阅读）
❖ 分多糖酶和糖苷酶两类: （1） 多糖酶:
水解多糖类；
多糖酶种类很多：如淀粉酶、纤维素酶、果胶酶等； （2） 糖苷酶:
水解简单糖苷及二糖；
❖ 多糖需在多种糖酶作用下水解成为单糖；
9.1.1 淀粉的酶水解
❖ 淀粉酶：水解淀粉的酶；
淀粉酶有两种
1.α-淀粉酶：水解淀粉(或糖原)任何部位的α-1,4糖苷 键； 主要存在于动物体中(如唾液中的唾液酶)；