高职、专科专用医学生物化学课件-糖代谢
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《生物化学》课件——糖代谢(人卫版)
葡萄糖或糖原在无氧的条件下，分解为乳酸 （lactate）的过程称为糖的无氧氧化，又称 为糖酵解。
（二）糖酵解反应过程
第一阶段是利用ATP的阶段，葡萄糖裂 解为2分子磷酸丙糖。
第二阶段是生成ATP的产能阶段，磷酸丙 糖经一系列反应转变为丙酮酸 。
第三阶段是丙酮酸在无氧条件下加氢还原 为乳酸。
第一阶段 葡萄糖
葡萄糖 酵解途径
NADPH+H+
消化与吸收
糖异生途径
ATP
有氧
丙酮酸
无氧
H2O及CO2 乳酸
淀粉 乳酸、氨基酸、甘油
第二节 糖原的合成与分解
Glycogenesis and Glycogenolysis
糖原(glycogen)是由若干葡萄糖单位组成的具有 多分支结构的大分子化合物
肌肉组织中的糖原称为肌糖原
转变为 6-磷酸葡萄糖。
4. 6-磷酸葡萄糖水解为葡萄糖
糖原合成酶
糖原
UDP
UDPG
UDPG
焦磷酸化酶
G-1-P PPi
UTP 变位酶
糖原磷酸化酶
G-6-P
ADP
H2O
葡萄糖激酶 葡萄糖－6－磷酸酶
ATP
H3PO4
葡萄糖
图 6-3 糖原合成与分解
三、糖原合成与分解的生理意义
糖原是葡萄糖的一种高效能的储存形式。 当机体糖供应丰富及细胞中能量充足时，即合 成糖原将能量进行储存。 当糖的供应不足或能量需求增加时，储存的糖 原即分解为葡萄糖，维持血糖浓度，提供能量。
磷酸丙糖
第二阶段
丙酮酸 第三阶段
乳酸
2H
1、葡萄糖生成2分子磷酸丙糖
（1）葡萄糖生成6-磷酸葡萄糖：
（二）糖酵解反应过程
第一阶段是利用ATP的阶段，葡萄糖裂 解为2分子磷酸丙糖。
第二阶段是生成ATP的产能阶段，磷酸丙 糖经一系列反应转变为丙酮酸 。
第三阶段是丙酮酸在无氧条件下加氢还原 为乳酸。
第一阶段 葡萄糖
葡萄糖 酵解途径
NADPH+H+
消化与吸收
糖异生途径
ATP
有氧
丙酮酸
无氧
H2O及CO2 乳酸
淀粉 乳酸、氨基酸、甘油
第二节 糖原的合成与分解
Glycogenesis and Glycogenolysis
糖原(glycogen)是由若干葡萄糖单位组成的具有 多分支结构的大分子化合物
肌肉组织中的糖原称为肌糖原
转变为 6-磷酸葡萄糖。
4. 6-磷酸葡萄糖水解为葡萄糖
糖原合成酶
糖原
UDP
UDPG
UDPG
焦磷酸化酶
G-1-P PPi
UTP 变位酶
糖原磷酸化酶
G-6-P
ADP
H2O
葡萄糖激酶 葡萄糖－6－磷酸酶
ATP
H3PO4
葡萄糖
图 6-3 糖原合成与分解
三、糖原合成与分解的生理意义
糖原是葡萄糖的一种高效能的储存形式。 当机体糖供应丰富及细胞中能量充足时，即合 成糖原将能量进行储存。 当糖的供应不足或能量需求增加时，储存的糖 原即分解为葡萄糖，维持血糖浓度，提供能量。
磷酸丙糖
第二阶段
丙酮酸 第三阶段
乳酸
2H
1、葡萄糖生成2分子磷酸丙糖
（1）葡萄糖生成6-磷酸葡萄糖：
生物化学课件糖类代谢(共84张PPT)
• 三羧酸循环是糖、脂肪、氨基酸代谢枢 纽。过程中形成的中间产物，又是物质 合成的起点
丙酮酸氧化脱羧
• 基本反应： • 糖酵解生成的丙酮酸可穿过线粒体膜进
入线粒体内室。在丙酮酸脱氢酶系的催 化下，生成乙酰辅酶A。
丙酮酸脱氢酶系
CO
2
丙酮酸 脱羧酶
TPP
硫辛酸
二氢硫辛酸 脱氢酶
FAD
乙酰硫辛酸
二氢硫辛酸
个葡萄糖分子，以（14）糖苷键聚合 而成。呈螺旋结构，遇碘显紫蓝色。 • 支链淀粉中除了（14）糖苷键构成糖 链以外，在支点处存在（16）糖苷键 ，分子量较高。遇碘显紫红色。
(2).纤维素
• 由葡萄糖以（14）糖苷键连接而成 的 直链，不溶于水。
(3).几丁质（壳多糖）
• N-乙酰-D-葡萄糖胺，以（14）糖苷键 缩合而成的线性均一多糖。
四、三羧酸循环（TCA） 五、磷酸戊糖途径（PPP/HMP）
六、其它糖进入单糖分解的途径
动物细胞
磷酸戊糖途径 糖酵解
丙酮酸氧化
三羧酸循环
胞饮 中心体
细胞膜 细胞质 线粒体 高尔基体
细胞核
吞噬 分泌物
内质网 溶酶体 细胞膜
植物细胞
细胞壁 叶绿体
有色体 白色体 液体 晶体
一、葡萄糖的主要分解代谢途径
H2C-COOH
H2C-COOH HO-C-COOH
H2C-COOH
HC-COOH C-COOH
H2C-COOH
HC-COOH C-COOH
H2C-COOH
HO-C-COOH H C-COOH H2C-COOH
HO-C-COOH H C-COOH H2C-COOH
CO -COOH CH -COOH CH2-COOH
丙酮酸氧化脱羧
• 基本反应： • 糖酵解生成的丙酮酸可穿过线粒体膜进
入线粒体内室。在丙酮酸脱氢酶系的催 化下，生成乙酰辅酶A。
丙酮酸脱氢酶系
CO
2
丙酮酸 脱羧酶
TPP
硫辛酸
二氢硫辛酸 脱氢酶
FAD
乙酰硫辛酸
二氢硫辛酸
个葡萄糖分子，以（14）糖苷键聚合 而成。呈螺旋结构，遇碘显紫蓝色。 • 支链淀粉中除了（14）糖苷键构成糖 链以外，在支点处存在（16）糖苷键 ，分子量较高。遇碘显紫红色。
(2).纤维素
• 由葡萄糖以（14）糖苷键连接而成 的 直链，不溶于水。
(3).几丁质（壳多糖）
• N-乙酰-D-葡萄糖胺，以（14）糖苷键 缩合而成的线性均一多糖。
四、三羧酸循环（TCA） 五、磷酸戊糖途径（PPP/HMP）
六、其它糖进入单糖分解的途径
动物细胞
磷酸戊糖途径 糖酵解
丙酮酸氧化
三羧酸循环
胞饮 中心体
细胞膜 细胞质 线粒体 高尔基体
细胞核
吞噬 分泌物
内质网 溶酶体 细胞膜
植物细胞
细胞壁 叶绿体
有色体 白色体 液体 晶体
一、葡萄糖的主要分解代谢途径
H2C-COOH
H2C-COOH HO-C-COOH
H2C-COOH
HC-COOH C-COOH
H2C-COOH
HC-COOH C-COOH
H2C-COOH
HO-C-COOH H C-COOH H2C-COOH
HO-C-COOH H C-COOH H2C-COOH
CO -COOH CH -COOH CH2-COOH
生物化学第四章糖代谢ppt课件
为单糖。
吸收机制
单糖主要通过小肠黏膜上皮细胞以 主动转运方式吸收进入血液。
影响因素
糖的消化吸收受多种因素影响，如 食物中糖的
吸收后的单糖主要通过门 静脉进入肝脏，再经血液 循环运输到全身各组织器 官。
淋巴运输
少量单糖和寡糖也可通过 淋巴管运输到血液循环中 。
06 糖原的合成与分 解
糖原的合成
合成部位
肝和肌肉是合成糖原的主要器官，其中肝糖原占总量10% ，肌糖原占90%。
合成原料
主要有葡萄糖、果糖和半乳糖等单糖。
合成过程
包括活化、缩合、分支和交联等步骤，最终形成具有高度 分支结构的糖原分子。
糖原的分解
01
分解部位
主要在肝脏和肌肉中进行。
02 03
分解过程
柠檬酸循环
在线粒体中，丙酮酸经过一系列反应生成CO2、 H2O和大量ATP。
糖有氧氧化的生理意义
1 2
能量供应
糖有氧氧化是体内主要的能量供应途径，为细胞 活动提供ATP。
物质代谢枢纽
糖有氧氧化连接糖、脂肪和蛋白质三大物质代谢 ，实现能量转换和物质转化。
3
维持血糖水平
通过糖有氧氧化，可以维持血糖水平在正常范围 内。
糖有氧氧化的调节
激素调节
胰岛素促进糖有氧氧化，而胰高血糖素和肾上腺素则抑制该过程 。
底物水平调节
细胞内糖浓度升高时，可促进糖有氧氧化；反之，则抑制该过程。
酶活性调节
关键酶的活性受到磷酸化和去磷酸化的共价修饰调节，从而控制糖 有氧氧化的速率。
05 磷酸戊糖途径
磷酸戊糖途径的过程
磷酸戊糖的形成
在磷酸戊糖途径中，葡萄糖首先经过磷酸化反应生成葡萄糖6-磷酸，随后经过异构化反应生成果糖-6-磷酸。果糖-6-磷 酸再经过磷酸化反应生成果糖-1,6-二磷酸，最终裂解成两个 磷酸丙糖分子。
吸收机制
单糖主要通过小肠黏膜上皮细胞以 主动转运方式吸收进入血液。
影响因素
糖的消化吸收受多种因素影响，如 食物中糖的
吸收后的单糖主要通过门 静脉进入肝脏，再经血液 循环运输到全身各组织器 官。
淋巴运输
少量单糖和寡糖也可通过 淋巴管运输到血液循环中 。
06 糖原的合成与分 解
糖原的合成
合成部位
肝和肌肉是合成糖原的主要器官，其中肝糖原占总量10% ，肌糖原占90%。
合成原料
主要有葡萄糖、果糖和半乳糖等单糖。
合成过程
包括活化、缩合、分支和交联等步骤，最终形成具有高度 分支结构的糖原分子。
糖原的分解
01
分解部位
主要在肝脏和肌肉中进行。
02 03
分解过程
柠檬酸循环
在线粒体中，丙酮酸经过一系列反应生成CO2、 H2O和大量ATP。
糖有氧氧化的生理意义
1 2
能量供应
糖有氧氧化是体内主要的能量供应途径，为细胞 活动提供ATP。
物质代谢枢纽
糖有氧氧化连接糖、脂肪和蛋白质三大物质代谢 ，实现能量转换和物质转化。
3
维持血糖水平
通过糖有氧氧化，可以维持血糖水平在正常范围 内。
糖有氧氧化的调节
激素调节
胰岛素促进糖有氧氧化，而胰高血糖素和肾上腺素则抑制该过程 。
底物水平调节
细胞内糖浓度升高时，可促进糖有氧氧化；反之，则抑制该过程。
酶活性调节
关键酶的活性受到磷酸化和去磷酸化的共价修饰调节，从而控制糖 有氧氧化的速率。
05 磷酸戊糖途径
磷酸戊糖途径的过程
磷酸戊糖的形成
在磷酸戊糖途径中，葡萄糖首先经过磷酸化反应生成葡萄糖6-磷酸，随后经过异构化反应生成果糖-6-磷酸。果糖-6-磷 酸再经过磷酸化反应生成果糖-1,6-二磷酸，最终裂解成两个 磷酸丙糖分子。
生物化学-糖代谢PPT课件
6-磷酸果糖激酶-1
特点：不可逆反应。需ATP提供磷酸基和能量 磷酸果糖激酶-1 是糖酵解最重要的限速酶之一
(4) 1，6-二磷酸果糖裂解成2个磷酸丙糖
(5) 3-磷酸甘油醛氧化为1，3-二磷酸酸甘 油酸
3-磷酸甘油醛脱氢酶催化，该途径唯一的氧 化步骤
(6)1，3-二磷酸甘油酸转变成3-磷酸甘油酸
5-磷酸核酮糖
NADP+
NADPH + H+ +CO2
2. 5-磷酸核酮糖的基团转移反应过程：
在此阶段，经由5-磷酸核酮糖的异构可生成 5-磷酸核糖 5-磷酸核酮糖经一系列基团转移及差向异构 反应生成3-磷酸甘油醛和6-磷酸果糖。 基团转移阶段的所有反应均为可逆反应。
5-磷酸核酮糖(C5) ×3
三羧酸循环的特点
②循环反应在线粒体(mitochondrion)中进行，是 单向反应体系，为不可逆反应。 ③三羧酸循环中有两次脱羧反应，生成两分子CO2; 有四次脱氢反应，生成三分子NADH和一分子FADH2。 有一次底物水平磷酸化，生成一分子GTP。
⑤三羧酸循环是机体主要的产能方式，每完成一次 循环，氧化分解掉一分子乙酰基，可生成10分子 ATP。
糖代谢
Metabolism of Carbohydrates
第一节 概 述
Section 1 Introduction
生物化学
➢糖的概念
糖(carbohydrates)即碳水化合物，其化 学本质为多羟醛或多羟酮及其衍生物。如葡 萄糖、蔗糖、淀粉、糖原、糖复合物等。
食物中的糖主要是淀粉，经消化为葡萄 糖吸收入血后进行代谢，故糖代谢主要指葡 萄糖代谢。
5.红细胞中的糖酵解存在2，3-二磷酸甘
油酸支路
特点：不可逆反应。需ATP提供磷酸基和能量 磷酸果糖激酶-1 是糖酵解最重要的限速酶之一
(4) 1，6-二磷酸果糖裂解成2个磷酸丙糖
(5) 3-磷酸甘油醛氧化为1，3-二磷酸酸甘 油酸
3-磷酸甘油醛脱氢酶催化，该途径唯一的氧 化步骤
(6)1，3-二磷酸甘油酸转变成3-磷酸甘油酸
5-磷酸核酮糖
NADP+
NADPH + H+ +CO2
2. 5-磷酸核酮糖的基团转移反应过程：
在此阶段，经由5-磷酸核酮糖的异构可生成 5-磷酸核糖 5-磷酸核酮糖经一系列基团转移及差向异构 反应生成3-磷酸甘油醛和6-磷酸果糖。 基团转移阶段的所有反应均为可逆反应。
5-磷酸核酮糖(C5) ×3
三羧酸循环的特点
②循环反应在线粒体(mitochondrion)中进行，是 单向反应体系，为不可逆反应。 ③三羧酸循环中有两次脱羧反应，生成两分子CO2; 有四次脱氢反应，生成三分子NADH和一分子FADH2。 有一次底物水平磷酸化，生成一分子GTP。
⑤三羧酸循环是机体主要的产能方式，每完成一次 循环，氧化分解掉一分子乙酰基，可生成10分子 ATP。
糖代谢
Metabolism of Carbohydrates
第一节 概 述
Section 1 Introduction
生物化学
➢糖的概念
糖(carbohydrates)即碳水化合物，其化 学本质为多羟醛或多羟酮及其衍生物。如葡 萄糖、蔗糖、淀粉、糖原、糖复合物等。
食物中的糖主要是淀粉，经消化为葡萄 糖吸收入血后进行代谢，故糖代谢主要指葡 萄糖代谢。
5.红细胞中的糖酵解存在2，3-二磷酸甘
油酸支路
医学生物化学-糖代谢课件
糖异生途径与糖酵解途径在很多步骤 上存在交叉和关联，如丙酮酸在糖酵 解途径中先被磷酸激酶催化生成磷酸 丙酮酸，接着被丙酮酸激酶催化生成 乙酰CoA，而丙酮酸在糖异生途径中 则需要经过一系列的反应还原成磷酸 烯醇式丙酮酸。
糖异生的调节
激素调节
胰岛素、胰高血糖素、生长激素、肾上腺素 等激素对糖异生都有调节作用。
神经调节
下丘脑通过神经信号传递对糖异生进行调节。
代谢物调节
如乙酰CoA、柠檬酸等代谢物对糖异生途径 中的关键酶有抑制作用。
糖异生与糖酵解的调节
调节部位
激素调节
神经调节
糖异生与糖酵解的调节主要发 生在丙酮酸激酶和磷酸果糖激 酶的活性调控上。
激素如胰岛素、胰高血糖素等 可通过影响丙酮酸激酶和磷酸 果糖激酶的活性来调节糖异生 与糖酵解的平衡。
糖的有氧氧化
在细胞质和线粒体中，葡萄糖被彻底氧化成二氧 化碳和水，产生大量ATP。
糖的磷酸戊糖途径
细胞将葡萄糖转化为磷酸戊糖，进而合成核苷酸 、核酸等生物大分子。
糖的合成与储存
多余的葡萄糖合成糖原储存起来，或转化为脂肪 储存。
02
糖的消化与吸收
口腔中的糖消化
01
唾液腺分泌唾液，其中包含的唾液淀粉酶将淀粉分解为麦芽糖 。
02
咀嚼食物时，口腔中的温度和酸度适宜，有利于淀粉的分解。
麦芽糖在口腔中进一步分解为葡萄糖。
03
肠道中的糖吸收
1
葡萄糖、半乳糖和果糖等单糖被小肠上皮细胞 吸收进入体内。
2
肠道中的葡萄糖通过主动运输进入血液循环。
3
肠道中的氨基酸和脂肪酸等营养物质也通过肠 上皮细胞进入体内。
血糖水平的调控
血糖水平的高低受到多种激素的调节，如胰岛素 、胰高血糖素等。
《生物化学(高职案例版)》第6章：糖代谢
GDP+Pi GTP
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
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