糖代谢生物化学

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丙酮酸激酶催化 第三个限速酶 生理条件下为不可逆反应 ADP―→ ATP 糖酵解的第二次底物水平磷酸

2019/9/2
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糖酵解途径总结:
总反应式:
C6H12O6+2NAD++2ADP+2H3PO4―→
概述: 一、糖化学回顾:
单糖:葡萄糖(Glucose)
(体内糖的运输形式……血糖)

果糖(Fructose) 半乳糖

核糖 脱氧核糖(戊糖)
双糖:麦芽糖(2分子葡萄糖)

蔗糖(葡萄糖+果糖)

乳糖(半乳糖+葡萄糖)
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C6H12O6+6O6―→6CO2+6H2O
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丙酮酸的氧化脱羧基作用 (丙酮酸-→乙酰辅酶A)
丙酮酸经特异载体,进入线粒体。 经丙酮酸脱氢酶复合体催化,丙酮酸
经氧化、脱羧,生成乙酰辅酶A。
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示意图
糖原 G-1-P
乙醛 乙醇( 酵母)
G G-6-P 丙酮酸
乳酸(酵解)
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糖酵解途径
乙酰CoA CO2,H2O,ATP (有氧氧化)
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(一)糖酵解的反应过程
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第一节 葡萄糖的分解代谢
糖在体内分解代谢的途径有三种方式:
糖酵解(糖的无氧分解)
-→乳酸(Lactate),ATP
糖的有氧氧化
-→ CO2,H2O,ATP
(正常情况下糖分解代谢的主要途径)
磷酸戊糖途径
-→ NADPH,戊糖
氧化 戊糖
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(一) 有氧氧化的反应过程
细胞液反应阶段――糖酵解途径
–葡萄糖―→丙酮酸(与无氧酵解时相似) –区别点:生成的NADH进入线粒体,经电子传递
链生成能量。
线粒体内反应阶段
–(1)丙酮酸―→乙酰辅酶A(Acetyl CoA) –(2)乙酰辅酶A进入三羧酸循环,生成CO2、
H2O。
糖的有氧氧化的总反应式为:
Hexokinase/Glucokinase 能量,以满足机
(HK/GK)
体生理需要的重
F-6-P kinase
要途径。
Pyruvatekinase(PK)
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丙酮酸还原为乳酸 (lactate)
在缺氧条件下进乳行酸,脱由氢酶乳酸脱氢酶催化,
为可+逆NA反DH应+H。+
+NAD+
– NADH来自3-磷酸甘油醛脱氢,使糖酵解顺利进行 – LDH有五种同工酶
糖酵解全过程的总反应式为:
C6H12O6+2ADP+2H3PO4―→2C3H6O3+2ATP+2H2O
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四、糖代谢的概况
有五种葡萄糖转运载体(glucose transporter) (GLUT 1-5〕
代谢途径
– 分解代谢:有氧氧化、糖酵解、磷酸戊糖途径 – 糖原的合成与分解 – 糖异生作用 – 转变为糖的衍生物和非糖物质(脂类、氨基酸)
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第五章 糖代谢
(Carbohydrate metabolism)
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1,6-二磷酸果糖 (6 C) 磷酸二羟丙酮 (3C)
• 分别由醛缩酶、异构酶催化 • 为可逆反应,体内生理条件下倾向于裂解 • 1分子葡萄糖生成2分子3-磷酸甘油醛而代谢
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多糖: 淀粉(食物中的主要糖类)
直链淀粉(α -1,4糖苷键) 支链淀粉(α -1,4糖苷键:
分支处为α -1,6糖苷键)
纤维素(β -1,4糖苷键) 糖原(动物淀粉 体内糖的贮存形式,分子量比淀粉更大)
(α -1,4糖苷键,分支处为α -1,6糖苷键)
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总图
图示
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己糖激酶和葡萄糖激酶
–己糖激酶 (Hexokinase)是限速酶之一 (肝中为葡萄糖激酶 Glucokinase) –不可逆反应 –消耗ATP,需要Mg2+(若糖原开始不消耗ATP)
(Gn―→G-1-P―→G-6-P)
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图示
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无氧酵解的要点
概念: 部位:胞浆
生理意义:
Байду номын сангаас
原料:Glucose/Glycogen 产物:乳酸(lactate) 能量:2/3个ATP 关键酶:
机体在无氧或缺 氧条件下获得能 量的一种有效方 式,也是机体在 应激状态下产生
3、某些病理情况(如呼吸、循环障碍), 糖酵解增强,使机体缺氧时获得ATP供 应。
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ATP
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生理意义的其他方面:
1、成熟红细胞存在2,3-BPG支路,调节带 氧能力。
2、乳酸运输到心、肝等,继续供能(有氧 条件),或糖异生为糖。
糖酵解途径(glycolytic pathway)
1、己糖磷酸酯的生成与转变(耗能阶段) – (1)葡萄糖―→6-磷酸葡萄糖
(G―→G-6-P Glucose-6-phosphate )
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葡萄糖 2C3H4O3+2NADH+2H++2ATP+2H2O
丙酮酸
三个限速酶:
己糖激酶、磷酸果糖激酶-1、丙酮酸激酶
生成ATP数:2分子(净生成)
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3分子(糖原开始)
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ATP
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3、酵解中间产物(丙酮酸、磷酸二羟丙酮) 是氨基酸、脂类合成前体
酵解还是彻底有氧氧化的前奏,准备 阶段
注意:糖酵解过量,乳酸酸中毒。
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(三)糖酵解的调节
磷酸果糖激酶-1(最重要): 变构抑制剂:ATP、柠檬酸 变构激活剂:AMP、2,6-双磷酸果糖 已糖激酶: 变构抑制剂:6-磷酸葡萄糖等 (但肝脏中的葡萄糖激酶则不受此影响) 丙酮酸激酶: 变构抑制剂:ATP、丙氨酸
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一、糖酵解(glycolysis)
概念:在缺氧情况下,体内组织中的 葡萄糖或糖原分解为乳酸的过程。
细胞定位:细胞液 反应过程:两个阶段
– 1、葡萄糖—→丙酮酸(酵解途径〕 – 2、丙酮酸—→乳酸
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(二)糖酵解的生理意义
1、迅速提供能量,供机体急需,对骨骼 肌收缩尤为重要。
2、少数组织,即使有氧,糖酵解仍然旺 盛,如皮肤、视网膜、睾丸、癌瘤组织 等;特别是成熟红细胞以糖酵解作为基 本能源。
不可逆反应 消耗ATP,需要Mg2+
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图示
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糖酵解途径(2)
2、磷酸丙糖生成与同分异构化(裂解阶段)
磷酸二羟丙酮 Dihydrox3y-a磷ce酸to甘ne油P醛hos(p3hCa)te 3-磷酸甘油醛 Glyceraldehyde-3-Phosphate
第二篇
物质代谢及其调节
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代谢(Metabolism)
活细胞中的所有化学变化。 物质代谢 物质分解(catabolic)物质合成(anabolic) 能量代谢 能量释放, 能量存储
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三、糖的消化吸收
消化的部位:口腔 小肠(为主) 吸收的部位:小肠 吸收的形式:单糖 吸收的方式:主动转运为主
– 需要特殊的载体(SGLT),与Na+ 偶联,钠泵参与,ATP供能
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糖酵解途径(3)
3、丙酮酸生成(产能阶段) –(1)3-磷酸甘油醛←→1,3-二磷酸甘 油酸(1,3-Bisphosphoglycerate )
3-磷酸甘油醛脱氢酶催化,脱下2H (NAD+―→NADH+H+)
1,3-二磷酸甘油酸是高能化合物 (含高能磷酸键)
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比较
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–(2)6-磷酸葡萄糖←→6-磷酸果糖 (G-6-P←→F-6-P fructose-6-phosphate )
可逆反应 磷酸己糖异构酶催化
–(3)6-磷酸果糖―→1,6-二磷酸果糖 (F―6―P―→F―1,6―BP)
磷酸果糖激酶-1催化(F-6-P kinase)糖酵解途 径主要的限速酶
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–2-磷酸甘油酸←→磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)
烯醇化酶催化 可逆反应 (phosphoenolpyruvate) PEP是高能化合物(含高能磷酸键)
–磷酸烯醇式丙酮酸―→烯醇式丙酮酸-→ 丙酮酸(pyruvate)
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二、糖的生理功用:
1、提供生命活动所需的能量
60%左右(50%~70%)
2、组成人体的重要组成成分
(结构成分、特殊生理功能)
– 如:核糖(核苷酸…核酸、NAD+、ATP)

(软骨、结缔组织的基质)

(生物膜的成分)

(多种生物学功能)
3、提供碳源(转变为氨基酸、脂肪等)
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–(2)1,3-二磷酸甘油酸←→3-磷酸甘油酸
(3-Phosphoglycerate)
磷酸甘油酸激酶催化, ADP―→ATP 是糖酵解途径中的第一次底物水平磷酸化
–(3)3-磷酸甘油酸←→2-磷酸甘油酸
(2-Phosphoglycerate)
磷酸甘油酸变位酶催化,磷酸基团转移位置 需要 Mg2+ 参与
二.糖的有氧氧化
概念:在有氧条件下,葡萄糖或糖原 彻底氧化成CO2和H2O,并释放大量能 量,这一过程称为糖的有氧氧化 (aerobic oxidation)。
细胞定位:细胞液、线粒体
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