生物化学_糖代谢
医学基础知识：生物化学之糖代谢的知识
医学基础知识：生物化学之糖代谢的知识今天今天来给大家梳理一下关于糖代谢的知识，具体内容如下：糖的分解代谢(一)糖酵解葡萄糖在无氧情况下经过三个阶段生成乳酸。
(糖酵解的产物是乳酸)1.三个阶段、三个关键酶：①第一阶段：葡萄糖生成2分子磷酸甘油醛;关键酶：己糖激酶、6磷酸果糖激酶。
②第二阶段：磷酸甘油醛生成丙酮酸;③第三阶段：丙酮酸生成乳酸;关键酶：丙酮酸激酶。
(第一阶段：葡萄糖在己糖激酶作用下生成6磷酸葡萄糖;6磷酸葡萄糖在6磷酸果糖激酶的帮助下生成1,6二磷酸果糖;1,6二磷酸果糖再裂解成2分子磷酸甘油醛。
)2.糖酵解的3个关键酶(限速酶)：己糖激酶、6磷酸果糖激酶、丙酮酸激酶。
记忆：(六斤冰糖)：6磷酸果糖激酶、己糖激酶、丙酮酸激酶。
3.糖酵解的作用：提供能量。
(二)糖的有氧氧化1.三个阶段：①第一阶段：葡萄糖生成丙酮酸;②第二阶段：丙酮酸进入线粒体生成乙酰辅酶A;③第三阶段：乙酰辅酶A进入三羧酸循环生成二氧化碳。
2. 三羧酸循环四步脱氢、三个关键酶、二步脱羧、一次底物磷酸化。
三羧酸循环的原料：乙酰CoA;第一步：乙酰CoA生成柠檬酸;关键酶是柠檬酸合酶;第二步：柠檬酸调整姿态，变为异柠檬酸;第三步：异柠檬酸生成-酮戊二酸;关键酶是异柠檬酸脱氢酶。
(第一次脱氢;受体是NAD)第四步：-酮戊二酸在-酮戊二酸脱氢酶的帮助下生成琥珀酰CoA;关键酶是-酮戊二酸脱氢酶。
(第二次脱氢;受体是NAD)第五步：琥珀酰CoA在某些激酶的帮助下生成琥珀酸和GTP。
(这是唯一一次底物水平磷酸化)第六步：琥珀酸在琥珀酸脱氢酶的帮助下生成延胡索酸;关键酶是琥珀色酸脱氢酶(第三次脱氢;受体是FAD)第七步：延胡索酸加水生成苹果酸。
第八步：苹果酸在苹果酸脱氢酶的帮助下生成草酰乙酸(第四次脱氢;受体是NAD)总结：三羧酸循环发生在线粒体;三羧酸循环的底物：乙酰辅酶A;三羧酸循环发生了4次脱氢;生成3个NAD、1个FAD;三羧酸循环发生2次脱羧，生成2分子CO2;三羧酸循环发生1次底物磷酸化;一个NAD可以生成2.5个ATP;一个FAD可以生成1.5个ATP;一轮三羧酸循环总共生成10个ATP;(3个NAD、1个FAD + 唯一一次底物磷酸化时生成的1个ATP)三羧酸循环通过脱氢反应生成9个ATP;三羧酸循环底物磷酸化生成1个ATP;一分子乙酰辅酶A进入三羧酸循环最终生成10个ATP;一分子葡萄糖糖酵解生成2个ATP;一分子葡萄糖彻底氧化后生成30或32个ATP;一分子丙酮酸彻底氧化后生成12.5个ATP。
生物化学 糖代谢
糖代谢一、多糖的代谢1.淀粉凡能催化淀粉分子及片段中α- 葡萄糖苷键水解的酶，统称淀粉酶（amylase）。
主要可以分为α-淀粉酶、β-淀粉酶、γ-淀粉酶、和异淀粉酶4类。
(一)α-淀粉酶又称液化酶、淀粉-1，4-糊精酶1）作用机制内切酶，从淀粉分子内部随机切断α-1，4糖苷键，不能水解α-1，6-糖苷键及与非还原性末端相连的α-1，4-糖苷键。
2）水解产物直链淀粉大部分直链糊精、少量麦芽糖与葡萄糖支链淀粉大部分分支糊精、少量麦芽糖与葡萄糖，底物分子越大，水解效率越高。
(二)β-淀粉酶又叫淀粉-1，4-麦芽糖苷酶。
1）作用机制外切酶,从淀粉分子的非还原性末端，依次切割α-1，4-糖苷键，生成β-型的麦芽糖；作用于支链淀粉时，遇到分支点即停止作用，剩下的大分子糊精称为β-极限糊精。
2）β-淀粉酶水解产物支链淀粉β-麦芽糖和β-极限糊精。
直链淀粉β-麦芽糖。
(三)γ-淀粉酶又称糖化酶、葡萄糖淀粉酶。
1）作用方式它是一种外切酶。
从淀粉分子的非还原性末端，依次切割α-1，4-葡萄糖苷键，产生β-葡萄糖。
遇α-1，6和α-1，3-糖苷键时也可缓慢水解。
2) 产物葡萄糖。
(四)异淀粉酶又叫脱支酶、淀粉-1，6-葡萄糖苷酶。
1）作用方式专一性水解支链淀粉或糖原的α-1，6-糖苷键，异淀粉酶对直链淀粉不作用。
2）产物生成长短不一的直链淀粉(糊精)。
3）现象碘反应蓝色加深2.糖原（一）糖原分解糖原的降解需要三种酶，即糖原脱支酶，磷酸葡糖变位酶和糖原磷酸化酶。
（1）糖原磷酸化酶该酶从糖原的非还原性末端以此切下葡萄糖残基，降解后的产物为1-磷酸葡萄糖。
（2）磷酸葡糖变位酶糖原在糖原磷酸化酶的作用下降解产生1-磷酸葡糖。
1-磷酸葡萄糖必须转化为6-磷酸葡糖后方可进入糖酵解进行分解。
1-磷酸葡糖到6-磷酸葡糖的转化是由磷酸葡糖变位酶催化完成的。
（3）糖原脱支酶该酶水解糖原的α-1，6-糖苷键，切下糖原分支。
糖原脱支酶具有转移酶和葡糖甘酶两种活性。
生物化学 糖代谢
6 ATP
第三阶段：三羧酸循环
2*异柠檬酸→2*α -酮戊二酸 2*α -酮戊二酸 →2*琥珀酰CoA
辅酶
NAD+ NAD+ FAD
ATP
2*3 2*3
2*琥珀酰CoA →2*琥珀酸
2*琥珀酸→2*延胡索酸
2*1
2*2
2*苹果酸→2*草酰乙酸
NAD+
2*3
24ATP
总ATP数： 第一阶段——6或8 第二阶段——6 第三阶段——24 36 或 38ATP
活性受NADP+/NADPH比值的调节，NADPH能强烈
抑制6-磷酸葡萄糖脱氢酶。磷酸戊糖途径的流
量取决于机体对NADPH的需求。
• 概念：有氧，葡萄糖（糖原） → CO2 + H2O • 反应部位：细胞液、线粒体 cytoplasm mitochondria
+ ATP
有氧氧化的概况
有氧氧化的反应过程
• 第一阶段：葡萄糖→ →丙酮酸（胞液） • 第二阶段：丙酮酸→ →乙酰CoA （线粒体） • 第三阶段：乙酰CoA → →CO2 + H2O + ATP （三羧酸循环）（线粒体）
植物和某些藻类能够利用太阳能，将二氧化碳和水合成
糖类化合物，即光合作用。光合作用将太阳能转变成化 学能（主要是糖类化合物），是自然界规模最大的一种 能量转换过程。
一、多糖和低聚糖的酶促降解
1.概述 多糖和低聚糖只有分解成小分子后才 能被吸收利用，生产中常称为糖化。 2. 淀粉
3.淀粉水解 淀粉 糊精
7.无氧发酵 （Fermentation)
⑴乙醇发酵
COOH C CH3
CO2
生物化学第八章糖代谢
§2 糖的分解代谢
主要有以下途径: (一)糖的无氧酵解 (二)糖的有氧氧化 (三)乙醛酸循环 (四)戊糖磷酸途径
途径具体过程
提示
反应实质 个酶作用 进程变化 学习途径时要重点注意噢！
温馨提示
加油！！！
• 酵解过程要学好
• 首条途径很重要 • 总结经验找规律 • 后边学习基础牢
• 举一反三相比较 • 触类旁通有参照 • 事半功倍学的巧 • 一路轻松兴趣高
甘油酸-3-磷酸
磷酸甘油8反酸应变图位酶
甘油酸-2-磷酸
9、2-磷酸甘油酸脱水烯醇化
甘油酸-2-磷酸
烯醇化9反酶应图
磷酸烯醇式丙酮酸
9、2-磷酸甘油酸的脱水生成磷酸烯醇式丙 酮酸
烯醇化酶（enolase） 这一步反应也可看作分子内氧化还原反应，分子 内能量重新分布，又一次产生了高能磷酯键。
反应可以被氟离子抑制，取代天然情况下酶分 子上镁离子的位置，使酶失活。
细胞核
内质网 溶酶体
细胞膜
动物细胞
植物细胞
细胞壁 叶绿体
有色体 白色体 液体 晶体
葡萄糖的主要代谢途径
糖异生
葡萄糖
6-磷酸葡萄糖 （有氧或无氧）
（无氧） 丙酮酸
糖酵解
（有氧）
乳酸 乙醇
乙酰 CoA
磷酸戊糖 途径
三羧酸 循环
第八章：糖代谢
§1 多糖和底聚糖的酶促降解 §2 糖的分解代谢 §3 糖的合成代谢
⑹氧化脱氢，产生 NADH+H+ （磷酸化，使用无机磷酸）
甘油醛-3-磷酸
无机磷酸
甘油醛-3-磷酸 脱氢酶
1,3-二磷酸甘油酸
产生 的 NADH+H+ 的氢，条件不同， H的去向不同，走进的途径不同。
生物化学-糖代谢
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G
G-6-P F-6-P F-1,6-BP 3-磷酸甘油醛
磷酸戊糖途径
NADPH 5-磷酸核糖
丙酮酸
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乙酰CoA
TAC
CO2+H2O+ ATP
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整个代谢途径在胞液(cytoplasm)中进行。 关键酶是6-磷酸葡萄糖脱氢酶(glucose-6phosphate dehydrogenase)。
内 膜 折 叠 成 嵴
,
有 双 层 膜 结 构
,
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节首
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章首
线粒体的功能特点
呼吸链（respiratatory chain）由供氢体、传递体、受氢体以 及相应的酶系统所组成的这种代谢途径一般称为生物氧化还原 链。如果受氢体是氧,则称为呼吸链。
外膜对大多数小分子物质和离子可通透,
NADPH在体内可用于: ⑴ 作为供氢体,参与体内的合成代谢:如参与合
成脂肪酸、胆固醇,一些氨基酸。 ⑵ 参与羟化反应:作为加单氧酶的辅酶,参与对
代谢物的羟化。
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⑶ 使氧化型谷胱甘肽还原。 ⑷ 维持巯基酶的活性。 ⑸ 维持红细胞膜的完整性:由于6-磷酸葡萄
糖脱氢酶遗传性缺陷可导致蚕豆病,表现为 溶血性贫血。
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2. 是体内生成5-磷酸核糖的惟一代谢途径:
体内合成核苷酸和核酸所需的核糖或脱氧核糖均以5-磷酸核糖的 形式提供,这是体内惟一的一条能生成5-磷酸核糖的代谢途径。
磷酸戊糖途径是体内糖代谢与核苷酸及核酸代谢的交汇途径。
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能量变化(3)
有氧氧化能量变化:以每分子葡萄糖计
生物化学第五章糖代谢
生物化学第五章糖代谢第五章糖代谢一、糖类的生理功用：①氧化供能：糖类是人体最主要的供能物质，占全部供能物质供能量的70%；与供能有关的糖类主要是葡萄糖和糖原，前者为运输和供能形式，后者为贮存形式。
②作为结构成分：糖类可与脂类形成糖脂，或与蛋白质形成糖蛋白，糖脂和糖蛋白均可参与构成生物膜、神经组织等。
③作为核酸类化合物的成分：核糖和脱氧核糖参与构成核苷酸，DNA，RNA等。
④转变为其他物质：糖类可经代谢而转变为脂肪或氨基酸等化合物。
二、糖的无氧酵解：糖的无氧酵解是指葡萄糖在无氧条件下分解生成乳酸并释放出能量的过程。
其全部反应过程在胞液中进行，代谢的终产物为乳酸，一分子葡萄糖经无氧酵解可净生成两分子ATP。
糖的无氧酵解代谢过程可分为四个阶段：1. 活化（己糖磷酸酯的生成）：葡萄糖经磷酸化和异构反应生成1,6-双磷酸果糖(FBP)，即葡萄糖→6-磷酸葡萄糖→6-磷酸果糖→1,6-双磷酸果糖（F-1,6-BP)。
这一阶段需消耗两分子ATP，己糖激酶（肝中为葡萄糖激酶）和6-磷酸果糖激酶-1是关键酶。
2. 裂解（磷酸丙糖的生成）：一分子F-1,6-BP裂解为两分子3-磷酸甘油醛，包括两步反应：F-1,6-BP→磷酸二羟丙酮+ 3-磷酸甘油醛和磷酸二羟丙酮→3-磷酸甘油醛。
3. 放能（丙酮酸的生成）：3-磷酸甘油醛经脱氢、磷酸化、脱水及放能等反应生成丙酮酸，包括五步反应：3-磷酸甘油醛→1,3-二磷酸甘油酸→3-磷酸甘油酸→2-磷酸甘油酸→磷酸烯醇式丙酮酸→丙酮酸。
此阶段有两次底物水平磷酸化的放能反应，共可生成2×2=4分子ATP。
丙酮酸激酶为关键酶。
4．还原（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+。
即丙酮酸→乳酸。
三、糖无氧酵解的调节：主要是对三个关键酶，即己糖激酶（葡萄糖激酶）、6-磷酸果糖激酶-1、丙酮酸激酶进行调节。
己糖激酶的变构抑制剂是G-6-P；肝中的葡萄糖激酶是调节肝细胞对葡萄糖吸收的主要因素，受长链脂酰CoA的反馈抑制；6-磷酸果糖激酶-1是调节糖酵解代谢途径流量的主要因素，受ATP和柠檬酸的变构抑制，AMP、ADP、1,6-双磷酸果糖和2,6-双磷酸果糖的变构激活；丙酮酸激酶受1,6-双磷酸果糖的变构激活，受ATP的变构抑制，肝中还受到丙氨酸的变构抑制。
生物化学 糖代谢
生物化学：糖代谢糖是生物体重要的能量来源之一，也是构成生物体大量重要物质的原始物质。
糖代谢是指生物体对糖类物质进行分解、转化、合成的过程。
糖代谢主要包括两大路径：糖酵解和糖异生。
本篇文档将从分解和合成两个角度，介绍生物体内糖的代谢。
糖的分解糖酵解（糖类物质的分解）糖酵解是指生物体内将葡萄糖和其他糖类物质分解成更小的化合物，同时释放出能量。
糖酵解途径包括糖原泛素、琥珀酸途径、戊糖途径、甲酸途径等。
其中主要以糖原泛素和琥珀酸途径为代表。
糖原泛素途径糖原泛素途径又称为糖酵解途径，是生物体内最常用的糖分解方式。
它可以将葡萄糖分解成丙酮酸或者丁酮酸，同时产生2个ATP和2个NADH。
糖原泛素途径一般分为两个阶段：糖分解阶段和草酸循环。
糖分解阶段在这个阶段，葡萄糖通过酸化和裂解反应，进入三磷酸葡萄糖分子中，并生成一个六碳分子葡萄糖酸，此过程中消耗1个ATP。
接着，葡萄糖酸分子被磷酸化，生成高能量化合物1,3-二磷酸甘油酸，同时产生2个ATP。
随后，1,3-二磷酸甘油酸分子的丙酮酸残基被脱除，生成丙酮酸或者丁酮酸。
草酸循环草酸循环是指将生成的丙酮酸和丁酮酸在线粒体内发生可逆反应，生成柠檬酸，随后通过草酸循环将柠檬酸氧化分解成二氧化碳、水和ATP。
草酸循环中的关键酶有乳酸脱氢酶、肌酸激酶等。
琥珀酸途径琥珀酸途径也被称为三羧酸循环，是生物体内另一种重要的糖分解途径，它可以将葡萄糖分解成二氧化碳和水，同时产生30多个ATP。
琥珀酸途径中，葡萄糖通过磷酸化，生成高能分子葡萄糖6-磷酸，随后被氧化酶和酶羧化酶双重氧化分解成二氧化碳和水。
琥珀酸途径的关键酶有异构酶、羧酸还原酶等。
糖异生（糖合成）糖异生是指非糖类物质（如丙酮酸、乳酸等）通过一系列合成反应，转化成糖类物质的过程。
糖异生是生物体内糖类物质的重要来源之一，对维持生命的各种生理过程具有重要意义。
糖异生途径包括丙酮酸途径、戊糖途径和甘油三磷酸途径等。
丙酮酸途径丙酮酸途径是指通过丙酮酸合成糖的途径，它可以将丙酮酸反应生成物乙酰辅酶A进一步转移，合成3磷酸甘油醛，随后通过糖醛酸-3-磷酸酰基转移酶反应，合成葡萄糖6磷酸。
生物化学--糖代谢
COO-
C
O～ P
H2 O
CH2
烯醇化酶
磷酸烯醇式丙酮酸
（10）磷酸烯醇式丙酮酸旳磷酸转移
COO-
ADP ATP
C
O～ P
CH2
丙酮酸激酶
磷酸烯醇式丙酮酸
COO-
CO
CH
3
丙酮酸
2. 丙酮酸转变为乳酸
COOH NADH+H + NAD +
CO
CH
3
乳酸脱氢酶
丙酮酸
COOH
CHOH
CH
H2O
延胡索酸酶
COO-
HOCH
CH2 COO-
延胡索酸
苹果酸
反应8：苹果酸氧化生成草酰乙酸
乙酰-CoA H2O
草酰乙酸
苹果酸脱氢酶 （氧化）
苹果酸
NADH
柠檬酸合成酶 （缩合）
柠檬酸
顺乌头酸酶（脱水）
H2O
顺乌头酸
H2O
顺乌头酸酶
（水化）
异柠檬酸
H2O
延胡索酸酶
（加水）
延胡索酸
FADH2
NADH
非糖物质
血糖 肝、肌肉 合成糖原
（3.89～6.11mmol/L） 转变为
[血糖]> 8.9mmol/L
非糖物质
转变成其他 糖及衍生物
尿糖
血糖水平旳调整
正常情况，来路去路，维持动态平衡 1．肝脏调整 [血糖]正常水平，肝糖元Glc，[Glc]
糖异生作用加强 [血糖]正常水平，Glc肝糖元，[Glc]
糖异生作用减弱 2．肾脏调整
肾 糖 阈 ： 肾 脏 所 能 保 持 旳 最 高 [Glc] 在 160180mg/dl，
生物化学——-糖代谢
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（二）反应过程
⑴ 乙酰辅酶A进入TCA 不可逆 柠檬酸合成酶:关键酶，调节点
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⑵柠檬酸经顺乌头酸生成异柠檬酸(顺乌头酸 酶）
(3)异柠檬酸氧化生成a-酮戊二酸和CO2 异柠檬酸脱氢酶(NAD+) ：关键酶（主要） 不可逆
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（4） a-酮戊二酸氧化脱羧生成琥珀酰CoA
17
（四）F－1，6－BP 甘油醛-3-磷酸+磷酸二羟丙酮
醛缩酶
(五）磷酸二羟丙酮
甘油醛-3-磷酸
磷酸丙糖异构酶
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(六) 甘油醛-3-磷酸
1,3-二磷酸甘油酸
1. 酶 ： 甘油醛-3-磷酸脱氢酶（NAD+ ，NADH+H+） 2. 十步反应中唯一的氧化还原反应
20
3.生成2( NADH+H + ),两种去向:
糖异生途径
无氧
淀粉 乳酸、氨基酸、甘油
H2O＋CO2 ATP
乳酸
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第二节 糖酵解
一 概述 (一)概念：糖酵解（glycolysis）是通过一
系列酶促反应将葡萄糖降解为丙酮酸的过 程。 Glycolysis is the metabolic pathway that converts glucose into pyruvate。 （二）部位：胞浆 （三）产物：丙酮酸
（一）概念: 生物体内糖类、脂肪和氨基酸等的氧化产物乙
酰辅酶A与草酰乙酸缩合生成柠檬酸，柠檬酸再通 过一系列氧化步骤产生CO2、NADH+H+及FADH2，并 重新生成草酰乙酸进行再循环，从而降解乙酰基 并产生能量的代谢过程。
也叫柠檬酸循环，Krebs循环 H.A.Krebs 1937年提出 1953--- Nobel Prize in Medicine
生物化学第2篇 第04章 物质代谢与调节--糖代谢
食物糖: 淀粉.糖元.双糖.纤维素
(+)
消化.吸收
单糖
(代谢)
第一节
糖的生理功能
供能 供碳原 转化成肌体成分 转化成生物活性物质
概述
糖的消化.吸收
消化:口腔开始.小肠为主.酶促反应 吸收:依赖载体.耗能的主动吸收(主)依赖载体.不耗能的促进吸 收
糖代谢概况
酵解从Ｇｎ开始：
Ｇｎ
1-Ｐ-Ｇ
６-Ｐ-Ｇ
其他己糖也可转变成磷酸己糖而进入酵解途径．
无氧酵解总结
在胞液中进行 原料:G或者Gn. 产物：乳酸． 不可逆．催化不可逆反应的三个酶即为限速酶 （整个途径中速度最慢的酶）． 两步耗能反应，两步底物水平磷酸化（代谢物在代谢
过程中，由于脱Ｈ或者脱水，分子内部能量重新分布，形成一个高能磷酸 键，此磷酸基可直接转给ＡＤＰ生成ＡＴＰ）．尽生成ATP
不耗能.
肝、肌Gn分解的不同在于6-P-G的去路不 同.此导致Gn合成、分解的功能不同.
三. Gn合成与分解的调节
肝Gn合成与分解通过调节以保证血[G]的恒 定. 肌Gn合成与分解通过调节以保证肌肉组织 对能量的需求. 所以,调节的条件和因素也不同 Gn合成与分解是由两套酶催化的不同途径, 但受相同体系的调节. Gn合成酶、 Gn磷酸化酶均受共价修饰、 变构的双重调节.
分解:无氧酵解.有氧氧化.戊糖旁路.糖醛酸途径等 糖元合成与分解 糖异生
第二节 糖的分解代谢
一、糖的无氧酵解
定义:在缺氧情况下,葡萄糖生成乳酸的过程. 包括: G
酵解途径
丙酮酸
LDH
乳酸
细胞定位: 胞液
过程
生物化学 --糖代谢(共32张PPT)
同小分化子作物用质合成大分子的需能过程
中间代谢
大异分化子分作解用成简单小分子的放能过程
Top
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2
3
4
糖代谢概述 糖原的代谢
糖酵解
柠檬酸循环
磷酸戊糖通路 糖异生
糖代谢与其 他代谢关系
第一节 糖类的一般概况
1.单糖：不能再水解的糖，葡萄糖，果糖，核糖等。
2.双糖：由两个相同或不同的单糖组成, 乳糖、蔗糖等.
CH3
丙酮酸
COO HC OH + NAD+
CH3 乳酸
甘油醛3-磷酸氧化为 甘油酸1,3-二磷酸
丙酮酸
无有氧条条件件
NADH
丙酮酸进一步被氧化分解
乳酸
NADH经呼吸链生成水
氧化为二氧化碳和水
乳酸
合成肝糖原或葡萄糖
糖异生
乳酸
乙醇
NADH
乳酸发酵
NADH 乙醇脱氢酶
丙酮酸 脱羧酶 乙醛
乙醇发酵
糖酵解途径汇总Βιβλιοθήκη HOCH 2C O P O OH
HC OH HO
H 2C O P O OH
3-磷酸甘油醛
上述的5步反应完成了糖酵解的准备阶段 。酵解的准备阶段包括两个磷酸化步骤由六 碳糖裂解为两分子三碳糖，最后都转变为甘 油醛3-磷酸。
在准备阶段中，并没有从中获得任何能量 ，与此相反，却消耗了两个ATP分子。
以下的5步反应包括氧化—还原反应、磷酸
3113-PPii
3 生成甘油酸2-磷酸
4 生成烯醇式丙酮酸磷酸
ATP
ATP
5 生成烯醇式丙酮酸 6 生成丙酮酸
⑹甘油醛3-磷酸氧化为甘油酸1,3-二磷酸
O
生物化学5第五章 糖代谢
丙酮酸脱氢酶复合体由三种酶单体构成：
丙酮酸脱氢酶（E1）， 二氢硫辛酰胺转乙酰酶（E2）， 二氢硫辛酰胺脱氢酶（E3）。
该多酶复合体有六种辅助因子： TPP，硫辛酸，NAD+，FAD，HSCoA和Mg2+。
整个反应中，中间产物不离开酶复合体,使反 应迅速完成，且没有游离的中间产物，不 会有副反应发生。
（一）葡萄糖经酵解途径生成丙酮酸：
• 此阶段在细胞胞液(cytoplasm)中进 行 ， 一 分 子 葡 萄 糖 (glucose) 分 解 后 净生成2分子丙酮酸(pyruvate)，2分 子ATP，和2分子（NADH + H+）。
• 两分子（NADH + H+）在有氧条件下 可 进 入 线 粒 体 (mitochondrion) 产 能 ， 共 可 得 到 2×1.5 或 者 2×2.5 分 子 ATP 。 故第一阶段可净生成5或7分子ATP。
*
磷酸果糖激酶-1
(3) ATP ADP
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 (dihydroxyacetone phosphate)；
CaM：钙调蛋白
3 己糖激酶或葡萄糖激酶： 己糖激酶是肝脏调节葡萄糖吸收的主要的关键酶。
己糖激酶受产物6-磷酸葡萄糖反馈抑制。葡萄糖激酶 分子中没有6-磷酸葡萄糖变构部位，不受6-磷酸葡 萄糖反馈抑制。
己糖激酶有四种同工酶，肝细胞中是Ⅳ型叫葡萄糖激 酶，对葡萄糖亲和力低。
生物化学糖代谢
生物化学糖代谢糖是生物体内最主要的能量来源之一，同时也具有许多重要的生物学功能。
糖代谢是生物体利用糖类化合物进行能量产生和物质合成的过程。
它包括糖的降解和合成两个主要过程。
本文将详细介绍糖的降解和合成途径，以及糖代谢在生物体内的作用。
一、糖的降解糖类化合物在细胞内经过一系列酶催化反应被降解成低分子产物，以产生能量和提供原料。
主要的糖降解途径包括糖酵解和糖解作用。
1. 糖酵解糖酵解是指葡萄糖通过一系列酶催化反应逐步分解成丙酮酸，产生ATP的过程。
糖酵解分为两个阶段，第一阶段是糖类分子的分解，产生丙酮酸与ATP和NADH，第二阶段是丙酮酸的氧化，进一步产生ATP和NADH。
这两个阶段共同完成了葡萄糖的降解，并释放出大量的能量。
2. 糖解作用糖解作用是指多糖类化合物通过酶的催化作用分解成低聚糖或单糖分子的过程。
常见的糖解作用包括淀粉的淀解、麦芽糖的水解和蔗糖的水解等。
这些糖解作用在生物体内起到提供能量和原料的作用。
二、糖的合成除了糖的降解，生物体还可以通过一系列酶催化反应将简单的碳水化合物转化为复杂的多糖类化合物的合成过程。
主要的糖合成途径包括糖异生和糖原合成。
1. 糖异生糖异生是指通过非糖原料合成糖类化合物的过程。
典型的糖异生途径是葡萄糖异生途径，其中胰岛素通过调节多种酶的活性，使非糖类物质如乳酸、甘油和氨基酸转化为葡萄糖，以满足生物体对葡萄糖的需求。
2. 糖原合成糖原是动物体内的一种能量储备物质，主要储存在肝脏和肌肉中。
糖原合成是指通过多糖短链的催化作用，将葡萄糖合成为糖原的过程。
这种储能的形式在机体需要时可以分解为葡萄糖，以满足能量需求。
三、糖代谢的生物学功能糖代谢在生物体内具有多种重要生物学功能，包括能量产生、物质合成和信号传递等。
1. 能量产生糖代谢是生物体产生能量的重要途径之一。
通过糖酵解和线粒体呼吸链的反应，糖类化合物可以被氧化分解，产生大量的ATP。
这种能量产生的过程对于细胞的正常代谢和生命活动至关重要。
《生物化学(高职案例版)》第6章：糖代谢
异柠檬酸
NAD+ NADH+H+ NAD+
③ CO2
⑥
FAD
NADH+H+
④
⑤ CoASH CO2 CoASH
（2） 三羧酸循环的特点
TAC是1分子乙酰CoA彻底氧化的过程
• 四次脱氢，二次脱羧，一次底物水平磷酸 化。 生成1分子FADH2，3分子NADH+H+，2 分子CO2， 1分子GTP。 • 产能12分子ATP • 关键酶有：柠檬酸合酶
• 糖原储存的主要器官及其生理意义
肌肉：肌糖原，180 ~ 300g，主要供肌肉收缩所需
肝脏：肝糖原，70 ~ 100g，维持血糖水平
• 糖原的结构特点及其意义
1. 葡萄糖单元以α-1,4-糖苷 键 形成长链。 2. 约10个葡萄糖单元处形成分 枝，分枝处葡萄糖以α-1,6糖苷键连接，分支增加，溶 解度增加。 3. 每条链都终止于一个非还原 端.非还原端增多，以利于其
ATP
ADP
6-磷酸果糖
磷酸果糖激酶
1,6-二磷酸果糖
关键酶
⑷ 磷酸己糖裂解成2分子磷酸丙糖 磷酸二羟丙酮 E 1,6-二磷酸果糖 E 3-磷酸甘油醛
第一阶段特点：
1.能量变化 耗能：2ATP 2.有C链长短的变化（6C→3C）
2.磷酸丙糖转变为丙酮酸
（1）3-磷酸甘油醛氧化为1,3-二磷酸甘油酸
3-磷酸甘油酸
2-磷酸甘油酸 磷酸烯醇式丙酮酸
丙酮酸
（二）糖酵解反应的特点
⑴ 反应部位：胞液 终产物：乳酸 ⑵ 糖酵解是产能过程： 方式：底物水平磷酸化 净生成ATP数量：2ATP
（3） 关键酶：3个
生物化学第五章糖代谢
糖酵解小结
⑴ 反应部位：胞浆 ⑵ 糖酵解是一个不需氧的产能过程 ⑶ 反应全过程中有三步不可逆的反应
G
G-6-P
ATP
ADP
己糖激酶
ATP
ADP
F-6-P
F-1,6-2P
磷酸果糖激酶-1
ADP
ATP
PEP
丙酮酸
丙酮酸激酶
(psicose,allulose)
D(-)-果糖
(fructose)
D(+)-山梨糖
(sorbose)
二羟丙酮
(dihytroasetone)
吡喃
呋喃
-D-吡喃果糖
-D-吡喃葡萄糖 吡喃型和呋喃型的D-葡萄糖和D-果糖（Haworth式）
-D-呋喃果糖
-D-呋喃葡萄糖
成环
转折
葡萄糖由Fischer式改写为Haworth式的步骤
核糖 + NADPH+H+
淀粉
消化与吸收
ATP
作为生物体的结构成分
糖类是细胞中非常重要的一类有机化合物，主要的生物学作用如下：
作为细胞识别的信息分子
作为生物体内的主要能源物质
合成的前体
作为其它生物分子如氨基酸、核苷酸、脂等
(四)糖类的生物学作用
一、双糖的酶促降解
糖复合物
糖—肽链
糖—核酸
糖—脂质
肽聚糖
(peptidoglycans)
脂多糖
(lipopolysauhards)
糖基酰基甘油
(glycosylacylglycerols)
糖鞘脂
(pglycosphingolipids)
糖蛋白
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6-磷酸果糖激酶-1
1,3-二磷酸甘油酸
ADP
6-磷酸果糖
1,6-双磷酸果糖
ATP
3-磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸
磷酸烯醇式丙酮酸
ADP
不可逆反应
乳酸
目录
丙酮酸
ATP
Glu
ATP ADP
G-6-P F-6-P
⑷ 磷酸己糖裂解成2分子磷酸丙糖
CH2 O
P
ATP ADP
C
O
F-1,6-2P 磷酸二 羟丙酮
小肠粘膜细胞
细胞内膜 门静脉
K+
Na+
G
Na+依赖型葡萄糖转运体
(Na+-dependent glucose transporter, SGLT)
目录
4. 吸收途径 小肠肠腔
SGLT
肠粘膜上皮细胞
GLUT ： 葡 萄 糖 转 运 体 (glucose transporter) ， 已发现有5种葡萄糖转运 体(GLUT 1～5)。
门静脉
肝脏
GLUT
各种组织细胞
体循环
目录
四、糖代谢的概况
糖原
糖原 磷酸戊糖 合成 途径
消化与吸收
糖原 分解
ATP 有氧氧化
H2O+CO2
核糖
+ NADPH+H+
葡萄糖
丙酮酸
无氧 分解
乳酸
糖异生途径
淀粉
乳酸、氨基酸、甘油
目录
第二节
糖的分解代谢
有四条途径：
1.有氧氧化； 2.无氧分解，也称为糖酵解； 3.磷酸戊糖途径； 4.糖醛酸途径
E3: 丙酮酸激酶 乳酸
NAD+
NADH+H+ ATP ADP E3
1,3-二磷酸甘油酸
ADP ATP
3-磷酸甘油酸
2-磷酸甘油酸 磷酸烯醇式丙酮酸
丙酮酸
二、糖酵解的调节
关键酶/限速酶
概念
酶
指决定一个代谢途径方向和速度的
特点 1、催化不可逆反应
2、催化的反应速度最慢 3、受激素或代谢物的调节 4、常是催化初始反应的酶 5、活性的改变可影响整个反应体系 的速度和方向
目录
细胞对糖酵解的调控是为了满足细胞对能量及
碳骨架的需求。
关键酶所催化的部位是控制代谢反应的有力部 位。 关键酶 ① 己糖激酶 ② 6-磷酸果糖激酶-1 ③ 丙酮酸激酶 ① 别构调节 调节方式 ② 共价修饰调节
目录
（一） 6-磷酸果糖激酶-1(PFK-1) * 别构调节
别构激活剂：AMP; ADP; F-1,6-2P; F-2,6-2P 别构抑制剂： 柠檬酸; ATP（高浓度） • F-1,6-2P 正反馈调节该酶 • 此酶有二个结合ATP的部位：
目录
G
ATP ADP
（一）葡萄糖转变为3-磷酸甘油醛
⑴ 葡萄糖磷酸化为6-磷酸葡萄糖
HO CH2
G-6-P F-6-P
ATP ADP
F-1,6-2P
P O CH2
O H ATP OH
磷酸二 羟丙酮
NAD+ NADH+H+
3-磷酸 甘油醛
H HO
H OH H H
ADP Mg2+
H HO
O H OH H H
特点是：
①对葡萄糖的亲和力很低
②受激素调控
目录
Glu G-6-P F-6-P F-1,6-2P 磷酸二 羟丙酮
NAD+ NADH+H+
ATP ADP
⑵ 6-磷酸葡萄糖转变为 6-磷酸果糖
ATP ADP
P O CH2
H HO O H OH H
ATP
3-磷酸 甘油醛
H OH 己糖异构酶
H
1,3-二磷酸甘油酸
举 例 甘油醛、二羟丙酮 赤藓糖
戊糖 己糖
庚糖
核糖、脱氧核糖、木糖 葡萄糖、半乳糖、甘露糖、 果糖
景天糖
目录
HOH2C H
CH2OH C O
O H H
OH H
HO OH 核糖（戊醛糖）
CH2OH 二 羟丙 酮
目录
葡萄糖 （已醛糖）
O H HO H H OH H OH OH OH
果糖 （已酮糖）
OH O HO H H H OH OH OH
肠粘膜刷状缘
α-葡萄糖苷酶
α-临界糊精酶
葡萄糖
蔗糖酶、乳糖酶 乳糖酶缺乏
目录
（二）糖的吸收
吸收部位 小肠上段
吸收形式
吸收途径 小肠 肠腔
单糖（葡萄糖、果糖、半乳糖）
Na+依赖型 葡萄糖转运体
肠粘膜 上皮细胞
门静脉 肝脏
各种组织细胞
葡萄糖 转运体
体循环
目录
3. 吸收机制
刷状缘 肠 腔
ATP ADP+Pi Na+泵
ADP
OH
6-磷酸葡萄糖
6-磷酸果糖
3-磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸
磷酸烯醇式丙酮酸
ADP
丙酮酸
ATP
乳酸
目录
Glu
ATP ADP
G-6-P F-6-P
⑶ 6-磷酸果糖再磷酸化为1,6-双磷酸果糖
ATP ADP
F-1,6-2P 磷酸二 羟丙酮
NAD+ NADH+H+
3-磷酸 甘油醛
ATP
Mg2+
ADP
物质代谢与调节
目录
新陈代谢——生命的最基本特征
物质代谢 能量代谢 ATP——最主要的能量载体 合成代谢 分解代谢
新陈代谢
目录
学习时应注意的几个方面
概念及生理意义 器官和亚细胞定位 代谢途径的基本反应过程 关键酶及其主要调节
伴随着的能量代谢
代谢之间的联系及与疾病的关系
目录
第 四 章
糖代谢
Metabolism of Carbohydrates
ATP ADP
G-6-P F-6-P
⑻ 3-磷酸甘油酸转变为2-磷酸甘油酸
ATP ADP
F-1,6-2P 磷酸二 羟丙酮
NAD+ NADH+H+
COOH C H OH
COOH
3-磷酸 甘油醛
CH2 O
P
磷酸甘油酸 变位酶
CH O CH2
P
OH
1,3-二磷酸甘油酸
ADP
3-磷酸甘油酸
2-磷酸甘油酸
ATP
Glu
ATP ADP
G-6-P F-6-P
⑸ 磷酸二羟丙酮转变成3-磷酸甘油醛
ATP ADP
F-1,6-2P 磷酸二 羟丙酮
NAD+ NADH+H+
CH2 O C O
P
磷酸丙糖异构酶
CHO CH OH
3-磷酸 甘油醛
CH2OH
CH2 O
P
磷酸二羟丙酮
ATP
3-磷酸甘油醛
1,3-二磷酸甘油酸
ADP
3-磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸
3-磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸
磷酸烯醇式丙酮酸
ADP
丙酮酸
ATP
乳酸
目录
Glu
ATP ADP
G-6-P F-6-P
⑼ 2-磷酸甘油酸转变为磷酸烯醇式丙酮酸
ATP ADP
F-1,6-2P 磷酸二 羟丙酮
NAD+ NADH+H+
COOH
COOH
3-磷酸 甘油醛
HC O
CH2
P
OH
C O
P
+
H 2O
烯醇化酶
糖 原
目录
纤维素
β-1,4-糖苷键
目录
二、糖的生理功能 1. 氧化供能
人所需能量的50～70％来自糖；葡萄糖和糖原是 体内重要的能源物质。
2. 参与组成人体组织结构
糖蛋白、糖脂是细胞膜的成分；糖蛋白、蛋白聚 糖参与结缔组织及骨基质的组成；
3. 其他生理功能
生理活性物质（NAD、FAD、ATP等）；信息传 递、免疫等；提供合成脂肪、胆固醇、核苷等物 质的原料。
ATP
磷酸二 羟丙酮
NAD+ NADH+H+
O=C O
P
3-磷酸 甘油醛
ADP
ATP
COOH CH OH
C
OH
磷酸甘油酸激酶
CH2 O
1,3-二磷酸甘油酸
ADP
P
CH2 O
P
ATP
3-磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸
1,3-二磷酸 甘油酸
3-磷酸甘油酸
磷酸烯醇式丙酮酸
ADP
可逆反应
乳酸
目录
丙酮酸
ATP
Glu
半乳糖 （已醛糖）
O H HO HO H OH H H OH OH
CH2OH H HO O H OH H H OH H
O HOH 2C H H OH OH H
CH2OH
CH2OH HO H OH H OH H OH OH
目录
OH
OH
H
2. 寡糖
能水解生成几分子单糖的糖。 常见的几种二糖有 糖苷键
麦芽糖（葡萄糖－葡萄糖）
H OH
1,3-二磷酸甘油酸
ADP
OH
ATP
己糖激酶 (葡萄糖激酶）
OH
3-磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸
葡萄糖
6-磷酸葡萄糖
磷酸烯醇式丙酮酸
ADP
不可逆反应
乳酸
目录
丙酮酸
ATP
哺乳类动物体内已发现有4种己糖激酶同 工酶，分别称为Ⅰ至Ⅳ型。肝细胞中存在的 是Ⅳ型，称为葡萄糖激酶(glucokinase)。它的