第六章 糖代谢(2)
第六章 糖代谢
CH 2OH
H H
OH HO
OH
H OH
H OH
葡萄糖
ATP ADP
己糖激酶; 葡萄糖激酶(肝)
CH 2O
P
H H
OH HO
OH
H OH
H OH
6-磷酸葡萄糖
2. 6-磷酸葡萄糖转变成1-磷酸葡萄糖
CH 2O
P
H H
OH HO
OH
H OH
H OH
6-磷酸葡萄糖
CH 2OH
H
OH
H
磷酸葡萄糖变位酶
OH HO
H H
O H
OH HO
H OH
H OH
6-磷酸葡萄糖
2-磷酸甘油酸
P O CH 2
CH2OH
O
Mg2+
H HO
己糖异构酶 H
OH
OH H
6-磷酸果糖
(fructose-6-phosphate, F-6-P)
磷酸烯醇式丙酮酸
ADP
ATP
丙酮酸
Glu
ATP
ADP
G-6-P
3. 6-磷酸果糖转变为1,6-双磷酸果糖
葡萄糖
CH 2OH
H H
OH HO
OH
H OH
H OH
CH 2OH
H H
OH HO
OH
H OH
H OH
酶
CH 2OH
H H
OH
CH 2OH
H H
OH
OH HO
？H
H
O
OH
α-1,4-糖苷键
OH
H
H OH
OH
糖原合成特点：
1、葡萄糖活化 2、需要糖原引物
第六章 糖代谢
内 容糖第六章 糖的化学和代谢糖的化学 糖代谢 糖的消化与吸收 糖的分解代谢 糖原的合成与分解糖的化学一、糖的概念糖是多羟基醛或多 羟基酮及其聚合物和 衍生物的总称。
P5二、 糖的分布生物界中含糖的比例90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 80%30% 10% 2%0%植物人和动物微生物微生物三、 糖的生物学作用1. 糖是人和动物的主要能源物质 2. 糖类还具有结构功能 3. 糖具有复杂的多方面生物活性与功能四 、糖的分类1. 2. 3.单糖 寡糖 多糖1（一） 单糖概念: 不能被水解成更小分子的糖称为单糖。
特点: 单糖是糖类物质的基本结构单位。
种类: 丙糖、丁糖、戊糖、己糖、庚糖丙糖：甘油醛和二羟丙酮甘油醛二羟丙酮丁糖戊糖赤藓糖赤藓酮糖D-核糖D-核酮糖D-木糖D-木酮糖己糖：葡萄糖和果糖葡萄糖的两种形式D-葡萄糖（G)β -D-葡萄糖 α-D-葡萄糖2D - 果糖（F）（二）寡 糖概念: 由单糖缩合而成的短链结构 （一般含2~6个单糖分子） 特点: 二糖最为广泛葡萄糖 半乳糖 果糖环α-D-果糖 麦芽糖 蔗糖 乳糖（三） 多 糖许多单糖分子缩合而成的长链结构 1. 多糖的分类（1）按照来源分类 （2）按生理功能分类 植物多糖 动物多糖 微生物多糖 海洋生物多糖 储存多糖 结构多糖（ 3 ）多糖按照其组成成分的分类多糖同聚多糖 杂聚多糖（均一多糖） （不均一多糖）粘多糖结合糖糖蛋白蛋白聚糖糖脂脂多糖O连N连鞘糖脂甘油糖脂 萜醇衍生磷酸多类固醇 衍生同聚多糖与杂聚多糖同聚多糖 杂聚多糖2. 重要多糖的化学结构与生理功能（1）淀粉• 是高等植物的贮存多糖 • 直链淀粉 支链淀粉 α-1,4糖苷键 α-1,6糖苷键α-1,4糖苷键 直链结构 支链结构 直链结构 支链结构直链淀粉3（2）糖 原 支链淀粉• 糖原是动物 体内的贮存 多糖，主要α-1,6糖苷键存在肝及肌 肉中。
生物化学题库6-11章2
第六章糖代谢一、单项选择题（ D ）1.糖原合成所需要的能量除由ATP提供外,还要由下列哪种物质提供A.、GTP B、CTP C、TTP D、UTP（ B ）2.糖原合成的第一步反应是生成A、1-磷酸葡萄糖B、6-磷酸葡萄糖C、6-磷酸果糖D、3-磷酸甘油醛（ B）3.低血糖时,能量供应首先受影响的是A.心B.脑C.肝D.胰（ B ）4、一分子葡萄糖最终转化成乳酸,净生成几分子ATPA、38B、2C、3D、19（ B ）5、有氧氧化全过程发生于A.胞液内B.胞液和线粒体内C.线粒体内D.胞核和线粒体内（B）6.能使血糖降低的激素是A.催产素B.胰岛素C.肾上腺素D.糖皮质激素E.胰高血糖素（ B ）7.下列哪项不是血糖去路A.、合成糖原B、转变成维生素C、氧化供能D、转变成脂肪和某些氨基酸（ D ）8.磷酸戊糖途径的生理功能是A.提供磷酸戊糖和NADHB.提供7碳糖和NADC.提供能量和NADPHD.提供5碳糖和NADPH（ C）9.一分子葡萄糖进入有氧氧化途径产生的ATP是进入糖酵解产生ATP的A.8倍B.9倍C.19倍D.29倍E.38倍（ A ）10.糖酵解的终产物是A.乳酸B.丙酮酸C、柠檬酸D、乙酰CoA E、CO2 和H2O（ E ）11.糖异生的主要脏器是A.肝、脾B胰、肾C脑、肝 D. 肌肉、肝 E. 肝、肾二、多选题（ABDE）1、下列哪些物质能经过糖异生转变为糖A、乳酸B、丙氨酸C、脂肪酸D、草酰乙酸E、丙酮酸（CDE）2、能使血糖升高的激素是A.催产素B.胰岛素C.肾上腺素D.糖皮质激素E.胰高血糖素（ABDE）3、下列哪些是血糖去路A.转变成核糖等其它糖类B.合成糖原C.转变成维生素D.转变成脂肪和某些氨基酸E.氧化供能三、填空题1.糖酵解的终产物是（乳酸），糖酵解途径生成ATP的方式属（底物水平磷酸化）2.糖异生作用的主要生理意义是维持（饥饿）或（空腹）状态下血糖浓度相对恒定。
第六章糖代谢
磷酸烯醇式丙酮酸
ADP
ATP
丙酮酸
主要是从丙酮酸生成葡萄糖的具体 反应过程。
糖异生与糖酵解的多数反应是共有 的、可逆的；
糖酵解中有3个不可逆反应，在糖异 生中须由另外的反应和酶代替。
5
（一）丙酮酸转变成磷酸烯醇式丙酮酸
丙酮酸
生物素
丙酮酸羧化酶
CO2 ATP
（线粒体）
ADP+Pi
草酰乙酸
磷酸烯醇式丙酮酸
第六章 糖代谢
Metabolism of Carbohydrates
内容提纲
概述 糖的分解代谢
糖的无氧氧化 糖的有氧氧化 磷酸戊糖途径
糖原的合成与分解 糖异生作用 血糖及其调节
2
第六节 糖异生
Gluconeogenesis
糖异生途径 糖异生的调节 生理意义
3
概念 糖异生(gluconeogenesis)是指从非糖化合
果糖二磷酸酶-1 Pi
1,6-二磷酸果糖 6-磷酸果糖
向反应，这种互变
ADP 6-磷酸果糖激酶-1 ATP
循环称之为底物循
ADP+Pi
GTP 磷酸烯醇式丙
丙酮酸羧化酶
环(substratecycle)。 CO2+ATP
草酰乙酸
酮酸羧激酶 GDP+Pi
丙酮酸
PEP +CO2
ATP 丙酮酸激酶 ADP
14
18
糖
皮
质 激
—
素
胰高血糖素 —
激素对糖异生和糖酵解的调节作用
19
三、糖异生的生理意义
(一)饥饿情况下维持血糖浓度恒定（最主要功 能） (二)补充或恢复肝糖原储备
医学生物化学(第六章)糖 代 谢
46
F-2,6-BP的生成与作用 * 生成：
(PFK-2)
(F-6-P)
(F-2,6-BP)
* 作用：促进F-1,6-BP生成
图6-5
47
PFK-2是一双功能酶：
PFK-2活性(使F-2,6-BP↑) 具有
2,6-二磷酸果糖酶2活性(使F-2,6-BP↓)
(PFK-2)
(F-6-P)
(F-2,6-BP)
TCA循环
56
图6-3 糖代谢三条途径间的关系
①无氧酵解 ②磷酸戊糖途径 ③有氧氧化
57
(一) 葡萄糖
丙酮酸
* 胞浆内进行
* 过程同糖酵解, 消耗2ATP
* 生成4ATP
* 生成2 NADH + H+
(3-磷酸甘油醛 (×2)
1,3-二磷酸甘油酸)
58
己糖激酶
6-磷酸果糖 激酶-1
(直链)
丙 酮 酸 激 酶
四个阶段:
I.己糖磷酸化(Glc
F-1,6P)
II.
(×1)
磷酸己糖
裂解
(×2)
磷酸丙糖
(×2) 氧化 (×2)
III. 磷酸丙糖 丙酮酸
IV.
(×2)
丙酮酸
还原乳(×酸2)(无氧)
18
(×2) (×2)
(×2)
19
1.己糖磷酸化(Glc
F-1,6P)
(1) Glc/Gn磷酸化为G-6-P
第一次磷酸化反应
a. 神经系统：
下丘脑和自主神经 调节 激素分泌
b. 激素：
(表6-1)
c. 组织器官: 肝脏最主要
9
激素对血糖浓度的调节
相互协同/拮抗
动物生物化学 第六章 糖的代谢
2. 糖原的 合成
（UDP-葡萄 糖焦磷酸化 酶、糖原合 成酶、糖原 分支酶）
糖原合成酶催化的反应
糖原的合成与分解总反应示意图
3. 糖原代谢的调节
• 葡萄糖分解代谢总反应式 • C6H6O6 + 6 H2O + 10 NAD+ + 2 FAD + 4 ADP +
4Pi 6 CO2 + 10 NADH + 10 H+ + 2 FADH2 + 4 ATP • 按照一个NADH能够产生3个ATP，1个FADH2能够产 生2个ATP计算，1分子葡萄糖在分解代谢过程中共产 生38个ATP： • 4 ATP +（10 3）ATP + （2 2）ATP = 38 ATP
Байду номын сангаас
CH2OH CO
HO C H
CHO
H C OH + H C OH
H C OH H C OH
CH2O P
转醛酶
CH2O P
7-磷酸景天庚酮糖 3-磷酸甘油醛
CHO
H C OH +
H C OH CH2O P
4-磷酸赤藓糖
CH2OH CO HO C H HO C H H C OH CH2O P
6-磷酸果糖
H
O
H
OH H HO
H OH
H2O
H C OH
HO C H
O 内酯酶
H C OH
H C OH
G-6-P
6-磷酸葡萄 糖酸内酯
CH2O P 6-磷酸葡萄糖酸
COOH H C OH
NADP+
+ NADPH + H
动物生物化学 第六章 糖代谢
丙酮酸脱氢酶系(pyruvate dehydrogenase system) 1 丙酮酸脱羧酶，辅酶是TPP， 2 二氢硫辛酸乙酰转移酶，辅酶是二氢硫辛酸和辅酶A， 3 二氢硫辛酸脱氢酶，辅酶是FAD及NAD+
（三）血糖
人 80-120mg/100ml 4.4-6.7mmol/L
第一节 糖的分解代谢 (catabolism of carbohydrate)
动物组织均能对糖进行分解代谢，主要的分解途 径有三条：
(1)无氧条件下进行糖酵解途径；
(2)有氧条件下进行有氧氧化；
(3)生成磷酸戊糖-磷酸戊糖通路。
葡萄糖（glucose G）
-1ATP
6-磷酸葡萄糖(glucose-6-phophate, G－6－P)
己糖激酶(hexokinase,HK)。
葡萄糖激酶(glucokinase,GK)
6－磷酸葡萄糖是HK的反馈抑制物，此酶是糖氧化 反应过程的限速酶(rate limiting enzyme)或称关键酶 (key enzyme)。它有同工酶Ⅰ-Ⅳ型，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型主 要存在于肝外组织，其对葡萄糖Km值为10-5～10-6M。
第六章 糖代谢
一 糖的生理功能
1 机体的组成成分 核糖 糖脂 2 提供能量和碳源 70%
二 糖代谢的概况
（一）糖的来源
1 由消化道吸收（单胃动物） 2 由非糖物质转化而来（反刍兽）
（二）动物体内糖的主要代谢途径
1 分解供能—— 酵解、有氧氧化、磷酸戊糖途 径、糖原分解
2 贮存—— 糖异生、合成糖原或转变成脂肪
第六章糖代谢-2
六、柠檬酸循环的生物意义
（ 1） 是好氧生物体内最主要的产能途径！ （2） 是脂类、蛋白质彻底分解的共同途径！ （3） 提供合成其他化合物的碳骨架
如： 草酰乙酸 → Asp、Asn α-酮戊二酸 → Glu → 其他氨基酸 琥珀酰CoA → 血红素
两用性
丙氨酸 苏氨酸 甘氨酸 丝氨酸 半胱氨酸
柠檬酸循环—焚烧炉和百宝库 CoASH 柠檬酸
磷酸戊糖——磷酸戊糖为代表性中间产物。 支路——糖酵解在磷酸己糖处分生出的新途径。
2
磷酸戊糖 途径
细胞质中
➢ 氧化阶段（G-6-P脱氢脱羧成5－磷酸核 糖:两次脱氢产生2NADPH）
➢ 非氧化阶段（磷酸戊糖分子重排，产生不 同碳链长度的磷酸单糖，进入糖酵解途 径）
1.过程 氧化阶段(脱碳产能)
非氧化阶段(重组)
2.生物意义
（1）NADPH为许多物质的合成提供还原力； （2）与糖的有氧、无氧代谢相联系； （3）与光合作用有密切关系； （4）中间产物是某些生物合成的原料。
第五节 糖的合成
• 糖原（淀粉）生成作用——以葡萄糖或其他单糖 为原料合成糖原（淀粉）。
• 糖异生作用——非糖（乳酸、甘油、丙酮酸、草 酰乙酸、生糖氨基酸） 物质合成葡萄糖。
的调节 2. ADP、ATP和Ca2+对柠檬酸循环的调节。 总的来说都是对酶的调控。
限速酶： 1.柠檬酸合酶
变构抑制剂：ATP、NADH、琥珀酰CoA 竞争性抑制剂：柠檬酸
AMP可解除抑制 2.异柠檬酸脱氢酶
变构抑制剂：ATP、NADH 变构激活剂： ADP 3.α—酮戊二酸脱氢酶系
抑制剂：ATP、 NADH、琥珀酰CoA 激活剂：AMP 、 ADP、Ca2+
《生化》第六章糖代谢
P
ATP ADP
ADP
ATP
COOH C OH
C
OH
磷酸甘油酸激酶
F-1,6-2P
CH2 O
磷酸二 羟丙酮
NAD+ NADH+H+
P
CH2 O
P
3-磷酸 甘油醛
1,3-二磷酸 甘油酸
3-磷酸甘油酸
磷酸甘油酸激酶(phosphoglycerate kinase)
ATP
1,3-二磷酸甘油酸
ADP
G-1-P
二、单糖的氧化分解 主要指G，经多糖降解后生成的G，吸收进 入细胞进行氧化分解，从而为机体提供能量。机 体几乎所有的组织的细胞中，都能进行糖的分解 以获能。
G进行氧化分解供能的途径主要有三条
糖的无氧分解（酵解）
糖的有氧分解 糖的磷酸戊糖支路分解
1.糖酵解的反应过程
（1）糖酵解(glycolysis)的定义
第二阶段
由丙酮酸转变成乳酸。
Glu
ATP ADP
（一）葡萄糖分解成丙酮酸
⑴ 葡萄糖磷酸化为6-磷酸葡萄糖
G-6-P F-6-P
ATP ADP
F-1,6-2P 磷酸二 羟丙酮
NAD+ NADH+H+
HO CH2 H HO O H OH H H H OH
P O CH2
ATP ADP
H HO O H OH H H H OH
门静脉
肝脏
GLUT
各种组织细胞
体循环
三、糖代谢的概况
糖原
糖原合成 肝糖原分解
酵解途径
ATP
有氧
核糖 磷酸戊糖途径 +
NADPH+H+
糖代谢复习题-理工大
第六章糖代谢（一）填空题1．α淀粉酶和β–淀粉酶只能水解淀粉的_________键，所以不能够使支链淀粉完全水解。
2．糖酵解过程中有3 个不可逆的酶促反应，这些酶是__________、____________ 和_____________。
3．糖酵解抑制剂碘乙酸主要作用于___________酶。
4．调节三羧酸循环最主要的酶是____________、__________ _、______________。
5．丙酮酸还原为乳酸，反应中的NADH 来自于________的氧化。
6．延胡索酸在________________酶作用下，可生成苹果酸，该酶属于EC 分类中的_________酶类。
7 磷酸戊糖途径可分为______阶段，分别称为_________和_______，其中两种脱氢酶是_______和_________，它们的辅酶是_______。
8．植物体内蔗糖合成酶催化的蔗糖生物合成中葡萄糖的供体是__________ ，葡萄糖基的受体是___________ ；9．糖酵解在细胞的_________中进行，该途径是将_________转变为_______，同时生成________和_______的一系列酶促反应。
10．TCA 循环中有两次脱羧反应，分别是由__ _____和________催化。
11. 在糖酵解中提供高能磷酸基团，使ADP 磷酸化成ATP 的高能化合物是_______________ 和________________12．糖异生的主要原料为______________、_______________和________________。
13 ．参与α-酮戊二酸氧化脱羧反应的辅酶为___________，_______________ ，_______________，___________，_______________和_______________。
14．当三羧酸循环中的中间产物草酰乙酸浓度下降时，会影响到循环的正常进行，这时可在______________酶的催化下，将丙酮酸羧化为______________。
第六章 糖代谢
2,32,3-二磷酸甘油酸支路
COO ～ P COCO-OH CH2O- P
ADP
磷酸甘油酸变位酶
ห้องสมุดไป่ตู้
COOH
磷酸甘油酸激酶
ATP COOH COCO-OH CH2O- P 2,32,3-二磷酸甘油酸磷酸酶 Pi H2O
CH-O- P CHCH2O- P
红细胞中含有较高浓度的2,3-二磷酸甘油酸， 红细胞中含有较高浓度的2,3-二磷酸甘油酸，与血红蛋 中含有较高浓度的2,3 白结合，降低血红蛋白与氧的亲和力， 白结合，降低血红蛋白与氧的亲和力，促进氧合血红蛋白 释放氧，保证组织细胞对氧的需要。 释放氧，保证组织细胞对氧的需要。
COOH CH O CH2 OH
2-磷酸甘油酸
COOH P
烯醇化酶 H2O
C O~ P CH2
磷酸烯醇式丙酮酸
（5）丙酮酸的生成
在丙酮酸激酶的催化下，磷酸烯醇式丙酮酸转 丙酮酸激酶的催化下， 的催化下 变为烯醇式丙酮酸，后者自发地转变为丙酮酸。 变为烯醇式丙酮酸，后者自发地转变为丙酮酸。 这是酵解途径中第二次底物水平磷酸化反应 第二次底物水平磷酸化反应。 这是酵解途径中第二次底物水平磷酸化反应。 丙酮酸激酶为第三个限速酶 丙酮酸激酶为第三个限速酶
二、糖的有氧氧化
（一）有氧氧化的概念
葡萄糖在有氧条件下彻底分解生成 葡萄糖在有氧条件下彻底分解生成 有氧 并释放大量能量的过程。 大量能量的过程 CO2和H20并释放大量能量的过程。
磷酸葡萄糖转化为6 （2） 6-磷酸葡萄糖转化为6-磷酸果糖
参与。 为磷酸已糖异构酶催化的可逆反应，需Mg2＋参与。 磷酸已糖异构酶催化的可逆反应， 催化的可逆反应
P
O CH2 O H H H OH H OH OH H OH
6糖代谢
R－酶 降解 （1 →6 ）苷键，去除分支，也称为脱支酶 麦芽糖酶（ －葡萄糖苷酶 ） 水解产物中的麦芽糖
淀粉在-淀粉酶、--淀粉酶、 R－酶、麦芽糖酶共同作用下， 水解为葡萄糖
第六章 糖代谢
2. 磷酸解：催化酶：淀粉磷酸化酶
酶催化特点：a.从非还原端开始，催化 （1→4） 苷键磷酸解 ，其产物为G－1－P。 淀粉+Pi → G-1-P
H2O
H2C COOH H C COOH
H2O
H2C COOH HC COOH HO C COOH H 异柠檬酸
H2C COOH 顺乌头酸酶
HC COOH 顺乌头酸酶
柠檬酸
顺乌头酸
第六章 糖代谢
+ NAD H2C COOH HC COOH HO C COOH H
NADH+ H
+
H2C COOH HC COOH
产物：葡萄糖和果糖
CH 2OH H O H H OH H OH H OH CH 2OH O CH 2OH H H H OH
+
H2O
+
OH
OH
蔗糖酶
OH
蔗糖 +66.5°
葡萄糖 +52.2° -20.4 °
果糖 -93°
旋光度发生了变化，产物总称为转化糖，蔗糖酶也叫 转化酶
第六章 糖代谢
二、淀粉、糖原的酶促降解
第六章 糖代谢
O C ~ S CoA CH2 CH2 COOH
GDP+Pi
GTP
COOH CH2 CH2 COOH
+
HS CoA
琥珀酰CoA合成酶
琥珀酰CoA
琥珀酸
COOH CH2 CH2 COOH
第六章 糖代谢
天津师范大学教案P/O 比：消耗一摩尔氧原子所消耗的无机磷的摩尔数，即ATP 的生成量，NADH 呼吸链P/O=3，FADH 2为2(平均值，也有的说成2.5和1.5)。
表明了呼吸链的产能效率。
第六章 糖代谢（NADH 的产生）分为合成代谢与分解代谢合成：CO 2 + H 2O C 6H 12O 6 + O 2 和非糖物质的糖异生 2O)n 多糖分解：淀粉酶促降解为单糖 + O 2 CO 2 + H 2O ＋Q （合成的逆过程）第一节 多糖与低聚糖的酶促降解（到单糖）1.水解： 淀粉 麦芽糖（ G + 极限糊精）淀粉酶不能作用的糊精α—淀粉酶：内淀粉酶，耐热不耐酸(pH ＜3.6) 任何位置β—淀粉酶：外淀粉酶，耐酸不耐热（70℃） 非还原端 动物的消化液中只有α—淀粉酶无β—淀粉酶脱支酶（α—1，6糖苷酶）如植物中的R 酶及小肠粘膜中的α－糊精酶等，可与α，β—淀粉酶协同作用水解支链淀粉 麦芽糖 + G2. 磷酸解：自非还原端脱支酶 +淀粉 1—P —G 6—P—G G + Pi淀粉磷酸化酶也只能分解淀粉的α—1，4键。
到分支处有四个末端残基时即停止（酶不能结合）。
淀粉 麦芽糖 + 糊精转移酶：将3G 另一端上，R 酶水解掉α—1，6连接的G 直链。
转移酶与R 酶未能分开，可能是一个酶，也可能是两个酶。
α—Eβ—E水解α—1，4键G —6P 酯酶 G —P 变位酶 P 化酶 淀粉酶纤维素的水解。
纤维素酶（细菌、真菌、放线菌和原生动物可产生）。
纤维素纤维二糖 G双糖酶：麦芽糖酶、蔗糖酶、纤维二糖酶、乳糖（β—半乳糖（1-4）G）酶，分别催化相应双糖的水解。
第二节糖的分解（即氧化作用）分解的三途径：1.无氧酵解生成乳酸2.酵解—TCA彻底氧化为CO2 + H2O 动植物共有3.戊糖磷酸途径 CO2 + H2O植物还有生醇发酵和乙醛酸循环。
一、糖的无氧酵解 (EMP途径)人和高等动植物生成乳酸的糖酵解作用:乳酸共11种酶，12或13步反应乙醛乙醇（乙醇发酵）H OC CH2OPHCOH + ATP G—6—P F—6—P F—1，6—二P C=O HOCH HOCH HCOH ATP ADP HCOHHCOH HCOHCH20H* 糖原—1—P CH2OPO3-磷酸甘油醛C-O~PHCOH PGA磷酸二羟丙酮CH2OP ADP ATP-2-磷酸H2OCOOH COOH COOH COOHHCOH C=O C-OH C-O~P （PEP）CH3CH2需脱羧酶和乙醇脱氢酶C6H12O6 2CH3-CHOH-COOH或2CH3CH2OH+2CO2糖酵解的反应类型：P酰基的转移分子间分子内（变位、移位PGA 甘油酸-2-磷酸）。
糖代谢重点总结 [生物化学糖代谢知识点总结]
![糖代谢重点总结 [生物化学糖代谢知识点总结]](https://img.taocdn.com/s3/m/c972c309bfd5b9f3f90f76c66137ee06eff94e20.png)
糖代谢重点总结[生物化学糖代谢知识点总结]第六章糖代谢糖(crbohydrtes)即碳水化合物，是指多羟基醛或多羟基酮及其衍生物或多聚物。
依据其水解产物的状况，糖主要可分为以下四大类：单糖：葡萄糖〔G〕、果糖〔F〕，半乳糖〔Gl〕，核糖双糖：麦芽糖〔G-G〕，蔗糖〔G-F〕，乳糖〔G-Gl〕多糖：淀粉，糖原〔Gn〕，纤维素结合糖: 糖脂，糖蛋白其中一些多糖的生理功能如下：淀粉：植物中养分的储存形式糖原：动物体内葡萄糖的储存形式纤维素：作为植物的骨架一、糖的生理功能 1. 氧化供能 2. 机体重要的碳源 3. 参加组成机体组织结构，调整细胞信息传递，形成生物活性物质，构成具有生理功能的糖蛋白。
二、糖代谢概况——分解、储存、合成三、糖的消化汲取食物中糖的存在形式以淀粉为主。
1.消化消化部位：主要在小肠，少量在口腔。
消化过程：口腔胃肠腔肠黏膜上皮细胞刷状缘汲取部位：小肠上段汲取形式：单糖SGLT 汲取机制：依靠N+依靠型葡萄糖转运体〔SGLT〕转运。
小肠肠腔肠粘膜上皮细胞 2.汲取汲取途径：肝脏门静脉各种组织细胞体循环四、糖的无氧分解过程第一阶段：糖酵解第二阶段：乳酸生成反应部位：胞液产能方式：底物水平磷酸化净生成TP数量：2×2-2= 2TP E1 E2 E1:己糖激酶E2: 6-磷酸果糖激酶-1 E3: 丙酮酸激酶ND+ 乳酸NDH+H+ E3 ①己糖激酶②6-磷酸果糖激酶-1 ③丙酮酸激酶①别构调整②共价修饰调整调整：糖无氧酵解代谢途径的调整主要是通过各种变构剂对三个关键酶进行变构调整。
关键酶调整方式TP DP Ø 糖无氧氧化最主要的生理意义在于快速提供能量，这对肌收缩更为重要。
Ø 是某些细胞在氧供应正常状况下的重要供能途径。
G〔Gn〕生理意义：胞液①无线粒体的细胞，如：红细胞②代谢活跃的细胞，如：白细胞、骨髓细胞丙酮酸第一阶段：糖酵解途径乙酰Co 五、糖的有氧氧化第二阶段：丙酮酸的氧化脱羧线粒体CO2 DP [O] NDH+H+ FDH2 TP H2O TC循环第四阶段：氧化磷酸化第三阶段：三羧酸循环1、反应过程糖酵解途径〔同糖酵解，略〕②丙酮酸进入线粒体，氧化脱羧为乙酰Co (cetyl Co)。
生物化学 食品 第六章 糖代谢(共112张PPT)
（一）淀粉
（4）淀粉的水解
常用方法有酸法和双酶法。 淀粉在水解过程中常用DE值来表示淀粉的水解程度。
葡萄糖值(DE值)
试样中还原糖总量占干物质总量的质量分数。 DE值越 高，说明水解程度越大，还原糖含量越高，剩余的糊精越少 。
淀粉的水解反应
淀粉 糊精 寡糖 麦芽糖 葡萄糖 水解进程用碘呈色反应表现 蓝糊精→紫糊精→红糊精→浅红糊精→无色糊精→葡糖
在发酵工业领域中，发酵泛指通过微生物及其他生物材料的工 业培养，达到积累发酵产品的种种生产过程。
反应部位：细胞胞液
它是动物、植物和微生物细胞中 葡萄糖分解的共同代谢途径。共10 步，前5步是准备阶段，葡萄糖分解 为三碳糖，消耗2分子ATP；后5步 是放能阶段，酵解过程中所有的中 间物都是磷酸化的，可防止从细胞 膜漏出、保存能量，并有利于与酶 结合。根据底物分子的变化情况可分三
直链淀粉与碘呈蓝色；支链淀粉与碘呈紫红色。
（二）纤维素
由β-D-葡萄糖通过β-1，4糖苷键结合而成的线性大 分子。它无螺旋构象，也无分支结构。但在植物组织中 ，纤维素分子平行排列，糖链之间有氢键联结，构成微 纤维；每一个微纤维由60个纤维素分子组成，有的区域 分子排布非常整齐称为结晶区；有的区域分子排列不整 齐称为非结晶区。
多糖又分为： 均质多糖： 如淀粉、纤维素。
非均质多糖：如果胶、透明质酸等。
糖复合物： 糖和非糖物质共价形成的复合物，如脂多糖、 蛋白聚糖和糖蛋白等。
三、单糖
H
三、单糖
根据羰基在分子中的位置，单糖可分为醛糖和酮糖
单糖具有旋光异构现象（＋）右、（—）左,以及对映体D、L型。
三、单糖 对映体（L型、D型的规定）
生物化学第六章糖类代谢
一、单糖
单糖只含有一个羰基，不能再水解为更简单 的糖。最简单的单糖是甘油醛和二羟丙酮。
D-甘油醛
二羟丙酮
含有醛基的单糖叫醛糖，如甘油醛、葡萄糖、 核糖等；
含有酮基的单糖叫酮糖，如二羟丙酮、果糖、 核酮糖等。
单糖又根据C原子数分为三、四、五、六、 七碳糖，习惯也称为丙、丁、戊、己、庚糖。 例如三碳糖也称为丙糖，六碳糖称为己糖。
图6-4 乳糖的结构
三、多糖
（一）多糖的特征
多糖是由多个单糖通过糖苷键聚合成的高分 子聚合物。单糖数目随机而不固定，所以多 糖没有固定的分子质量和确定的物理常数。 多糖是自然界存在量最大的一类有机物质。 也是人类重要的食物来源和工业原料。
多糖一般难溶于水或根本不溶于水，也不 能形成晶体，没有甜味，旋光性不明显， 化学性质比较稳定，除了在一定条件下发 生降解反应外，很难发生氧化、还原、成 苷、成酯等反应，尤其是构成动植物骨架 的多糖如纤维素、几丁质等，化学性质更 为稳定。
麦芽糖是由两分子α–D葡萄糖缩合组成，为α （14）糖苷键连接。麦芽糖保留了半缩 醛羟基，属于还原糖（图6-3）。
生物体内麦芽糖含量极少，几乎测不到（包 括动物和植物），但并非不存在。植物种 子在萌发时贮藏的淀粉水解，麦芽糖含量 略有增多，然后迅速由麦芽糖酶水解为葡 萄糖。
图6-3 麦芽糖的结构
另一种是五肽，一般是五聚甘氨酸，将两条 多糖链上的四肽侧链之间以五肽桥连接 （图6-10）。革兰氏阳性菌与革兰氏阴性 菌的肽聚糖交联方式略有不同。
溶菌酶可作用于肽聚糖的多糖链，使多糖链 断裂导致菌体吸水膨胀破裂而杀死细菌。 青霉素类抗生素可抑制肽聚糖短肽之间的 交联，无法合成完整的细胞壁而发挥抑菌 作用。
（二）麦芽糖的降解
生物化学第六章糖代谢习题
第六章糖代谢学习题(一)名词解释1．糖异生(S1ycogenolysis)3．乳酸循环(cori cycle)6．糖酵解途径(glycolytic pathway)7．糖的有氧氧化(aerobic oxidation)8．肝糖原分解(Slycogenolysis)9．磷酸戊糖途径(pentose phosphate pathway)12．底物循环(substrate cycle)13．巴斯德效应(Pasteur effect)(二)英文缩写符号释义1．UDPG(uridinediphosphate–glucose)2．ADPG(adenosinediphosphate–glucose)3．F–D–P(fructose–1，6–bisphosphate)4．F–1–P(fructose–1–phosphate)·5．G–1–P(glucose–1–phosphate)6．PEP(phosphoenolpyruvate)(三)填空题1．1分子葡萄糖转化为2分子乳酸净生成分子ATP。
2．糖酵解过程中有3个不可逆的酶促反应，这些酶是、和。
3．2分子乳酸异生为葡萄糖要消耗 ATP。
4．丙酮酸还原为乳酸，反应中的NADH来自于的氧化。
5．延胡索酸在酶作用下，可生成苹果酸，该酶属于EC分类中的酶类。
6．磷酸戊糖途径可分为阶段，分别称为和，其中两种脱氢酶是和，它们的辅酶是。
7．糖酵解在细胞的中进行，该途径是将转变为，同时生成和的一系列酶促反应。
8．糖原的磷酸分解过程通过酶降解α–1，4糖苷键，靠和酶降解α–1，6糖苷键。
9．在糖酵解中提供高能磷酸基团，使ADP磷酸化成ATP的高能化合物是和。
10．糖异生的主要原料为、和。
11．参与α–酮戊二酸氧化脱羧反应的辅酶为、、、、和。
12．在磷酸戊糖途径中催化由酮糖向醛糖转移二碳单位的酶为，其辅酶为；催化由酮糖向醛糖转移三碳单位的酶为。
13．α–酮戊二酸脱氢酶系包括3种酶，它们是、、。
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第二阶段： 5-磷酸木酮糖在磷酸解酮酶作用下
生成3-磷酸甘油醛和乙酰磷酸
第三阶段：进一步分解生成乳酸和乙醇
2．磷酸解酮酶途径
总反应式： 葡萄糖＋2ADP＋2Pi→乳酸＋乙醇＋CO2＋2ATP
3．脱氧酮糖酸途径
脱氧酮糖酸途径（ED途径）：指有些微生 物能够利用其它途径的代谢中间产物生成脱 氧酮糖酸，进而最终降解为乙醇和CO2的过程
ATP H2O ADP Pi
COOH O C CH2 COOH
+ CO2
丙酮酸
草酰乙酸
1．丙酮酸羧化之路
（2）磷酸烯醇式丙酮酸转变为草酰乙酸，进 入TCA循环
COOH C O PO32CH 2
+ CO2
烯醇式丙酮酸磷酸 羧化酶
GDP GTP
COOH O C CH 2 COOH
烯醇式丙酮酸磷酸
草酰乙酸
1．丙酮酸羧化之路
（3）丙酮酸变成苹果酸，进入TCA循环
2．乙醛酸循环
乙醛酸循环只存在于植物和微生物细胞中
乙醛酸循环中，从草酰乙酸和乙酰-CoA 结合开始，到异柠檬酸的形成反应都与三 羧酸循环完全相同 与三羧酸循环不同的是异柠檬酸不经脱羧， 而是裂解形成琥珀酸和乙醛酸 乙醛酸与另一个乙酰-CoA缩合成苹果酸
（1）丙酮酸在丙酮酸羧化酶的作用下变成草酰 乙酸，进入TCA循环 （2）在磷酸丙酮酸羧化酶作用下磷酸烯醇式丙 酮酸转变为草酰乙酸，进入TCA循环 （3）丙酮酸在苹果酸酶的作用下变成苹果酸， 进入TCA循环
1．丙酮酸羧化之路
（1）丙酮酸变成草酰乙酸，进入TCA循环
COOH O C CH3
丙酮酸羧化酶 生物素
+
H O
P H O O
HO HO H H OH
6-磷酸葡萄糖内酯
+ CO2
H2C
5-磷酸核酮糖
本阶段总反应：
6-P葡萄糖+2NADP++H2O→5-P-核酮糖+CO2+2NADPH+2H+
1．磷酸戊糖途径
第二阶段：非氧化阶段
④ ⑤ 5-P-核酮糖 5-P核酮糖
P戊糖异构酶
P戊糖差向酶
5-P核糖 5-P木酮糖（转酮酶的底物、连接EMP） 7-P景天庚酮糖+3-P甘油醛
1．磷酸戊糖途径
第一阶段：氧化脱氢阶段
H O P H HO HO H 6-磷酸葡萄糖 O C HC HO 6-磷酸葡萄糖酸 CH HC HC OH OH O P NADP+ NADPH+H+ OH OH 6-磷酸葡萄糖 酸脱氢酶 H2C C HC HC H2C OH O OH OH O P H H OH OH H2O O 6-磷酸葡萄糖 脱氢酶 Mg+ NADP+ NADPH+H
脱氧酮糖酸途径（ED途径）总反应式： G+Pi+ADP 2乙醇+2CO2+ATP
第三节 糖类的合成代谢
1 2 3
一、光合作用
二、多糖和寡糖的生物合成
三、糖异生作用
一、光合作用
1．光合作用的定义
2．光合作用的场所
3．光合作用的反应过程
1．光合作用的定义
光合作用：指含有光合色素的细胞以 CO2和H2O等无机物质为底物，利用光 能合成葡萄糖等有机化合物，同时释放 O2的过程 光合作用可以看作是自然界最大的有 机合成反应，每天从太阳照射到地球上 的光能，1％被用于光合作用
葡萄糖完全氧化产生的ATP
酵解阶段： 2 ATP 2 1 NADH 丙酮酸氧化：2 1NADH 三羧酸循环：2 1 GTP 2 3 NADH 2 1 FADH2
兑换率 1：3 兑换率 1：3 (或2)
2 ATP 2 (3ATP或2 ATP ) 2 3 ATP 2 1 ATP 2 9 ATP 2 2 ATP
2．三羧酸循环的反应过程
（4）α－酮戊二酸→琥珀酰COA
NAD+ NADH ＋ H+
α－酮戊二 酸脱氢酶系
α－酮戊二酸
琥珀酰COA
TCA中第二次氧化作用、脱羧过程 α-酮戊二酸脱氢酶复合体与丙酮酸脱氢酶复合体相似 （α-酮戊二酸脱氢酶E1、琥珀酰转移酶E2、 二氢硫辛酸 脱氢酶E3、TPP、硫辛酸、COA、FAD、NAD+、Mg2+）
3．糖的有氧氧化的能量变化 产CO2
3．糖的有氧氧化的能量变化 产能
三羧酸循环特点
① 循环反应在线粒体(mitochondrion) 中进行，为不可逆反应。 ② 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。 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。
最后一步与三羧酸循环一样，苹果酸生成 草酰乙酸
2．乙醛酸循环
CoASH
乙酰CoA
柠檬酸 CoASH 乙酰CoA 乙 醛 ② 酸
草酰乙酸
①
异柠檬酸
苹果酸 三羧酸循环
琥珀酸
2．乙醛酸循环
乙酰CoA NADH+H+ 草酰乙酸 1 NAD+ 6 柠檬酸合成酶 苹果酸脱氢酶 柠檬酸 苹果酸 苹 果 2 酸 顺 H2O 合 乌 5 成 顺乌头酸 头 酶 酸 乙酰CoA 酶 3 乙醛酸 4 异柠檬酸 丙酮酸 EMP CO2 、NADH+H+
兑换率 1：3
兑换率 1：3
总计：38 ATP或36 ATP
2 ATP 量 3．糖的有氧氧化的能量变化 ATP 6 变 循 化 环 的 能 柠檬酸
葡萄糖
丙酮酸
TCA
6 ATP草酰乙酸6ATP苹果酸4 ATP
2 ATP
酮戊二酸
6 ATP
琥珀酸
3．糖的有氧氧化的能量变化 产氢 氢受体为NAD 氢受体为FAD
（3）三羧酸循环是糖、脂类和氨基酸相互 转化的重要联系点
4．糖的有氧氧化的生理意义
脂类 脂肪酸 糖类 单糖 丙酮酸 乙酰CoA
CO2 + H2O TCA循环
蛋白质 氨基酸
三、TCA中间产物的回补途径
1．丙酮酸羧化支路
2．乙醛酸循环
1．丙酮酸羧化之路
丙酮酸羧化支路：指丙酮酸通过循环以 外的反应转变成三羧酸循环的中间产物的 过程。包括三种途径：
顺乌头酸 水合酶 －H2O
柠檬酸
顺乌头酸 水合酶
顺乌头酸
+H2O
异柠檬酸
2．三羧酸循环的反应过程
（3）异柠檬酸→ α－酮戊二酸1
NAD+ NADH ＋ H+
异柠檬酸脱氢酶
异柠檬酸
-CO2 异柠檬酸脱氢酶
草酰琥珀酸
α－酮戊二酸
2．三羧酸循环的反应过程
（3）异柠檬酸→ α－酮戊二酸2 TCA中第一次氧化作用，脱羧过 程中的异柠檬酸脱氢酶为第二个调 节酶。此反应实现了三羧酸到二羧 酸的转变
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
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 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。
4．糖的有氧氧化的生理意义
（1）糖的有氧氧化是生物体细胞获取能量 的主要途径 （2）三羧酸循环不仅是糖类有氧氧化的主 要途径，也是脂类和蛋白质分解代谢的主 要途径
1．磷酸戊糖途径
2．磷酸解酮酶途径 3．脱氧酮糖酸途径
1．磷酸戊糖途径
此途径的发现基于以下两个实验：
（1）用同位素14C分别标记葡萄糖C1 和C6， 14C1更易氧化成14CO2 （2）添加酵解抑制剂，仍有一定量 的糖被彻底氧化成CO2和水
1．磷酸戊糖途径
磷酸戊糖途径（HMS途径）：指由6-磷
酸葡萄糖开始，经过脱氢、脱羧等反应生成 具有重要生理功能的NADPH和不同碳链长 度的磷酸单糖的代谢过程
二、糖的有氧氧化
1．丙酮酸脱羧生成乙酰CoA
2．三羧酸循环的反应过程 3．糖的有氧氧化的能量变化
4．糖的有氧氧化的生理意义
二、糖的有氧氧化
胞液 线粒体膜
与酵解的关系
葡萄糖→ → 丙酮酸→
（或糖原、淀粉）
→乙酰辅酶A → → CO2+H2O
三羧酸 循环
乳酸，酒精
无氧呼吸
有氧氧化
1．丙酮酸脱羧生成乙酰CoA
丙酮酸脱氢酶系:
一种多酶体系，3种酶：
丙酮酸脱氢酶（E1） 二氢硫辛酰转乙酰基酶（E2） 二氢硫辛酰脱氢酶（E3）
6种辅助因子：TPP、硫辛酸、NAD＋、
FAD、CoA和Mg2＋
1．丙酮酸脱羧生成乙酰CoA
1．丙酮酸脱羧生成乙酰CoA
2．三羧酸循环的反应过程
乙酰辅酶A的乙酰基部分在有氧条件下，通过 一种循环，被彻底氧化为CO2和H2O的，这种循 环称为三羧酸循环（TCA）,又称柠檬酸循环或 Krebs循环 三羧酸循环是体内极其重要的代谢途径，是糖 的有氧代谢的必经之路，也是有氧代谢的枢纽， 糖、脂肪、氨基酸代谢的汇聚点 真核细胞中三羧酸循环是在线粒体中进行
琥珀酸异柠檬酸裂解酶
2．乙醛酸循环
（1）异柠檬酸→琥珀酸+乙醛酸
异柠檬酸 裂解酶
异柠檬酸
琥珀酸
乙醛酸
2．乙醛酸循环
（2）乙醛酸+乙酰CoA →L-苹果酸
苹果酸 合成酶
乙醛酸
乙酰CoA
苹果酸
CoA
2．乙醛酸循环
意义 （1）作为三羧酸循环的补充
（2）在油料种子萌发时的物质转化 中起重要作用
四、糖类的其它代谢途径
2．三羧酸循环的反应过程
（1）乙酰辅酶A与草酰乙酸加水缩合成柠檬酸 （2）柠檬酸脱水生成顺乌头酸，然后加水生 成异柠檬酸 （3）异柠檬酸氧化与脱羧生成α－酮戊二酸 （4）α－酮戊二酸氧化脱羧生成琥珀酰COA （5）琥珀酰COA生成琥珀酸