第七章 糖代谢[31页]
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第七章 糖代谢—糖酵解
⑦、 1，3-二磷酸甘油酸将磷酰基转给 ， 二磷酸甘油酸将磷酰基转给ADP形成 磷酸甘油 形成3-磷酸甘油 二磷酸甘油酸将磷酰基转给 形成 酸和ATP 酸和
磷酸甘油酸激酶
催化此反应的酶是磷酸甘油酸激酶。 3- 磷酸甘油醛氧化产生 催化此反应的酶是磷酸甘油酸激酶。 磷酸甘油酸激酶 的高能中间物再转化成3 磷酸甘油酸并产生ATP， 产生ATP 的高能中间物再转化成3-磷酸甘油酸并产生ATP，这是酵解过程中 第一次产生ATP的反应 也是底物水平磷酸化反应。 底物水平磷酸化反应 第一次产生ATP的反应，也是底物水平磷酸化反应。因为葡萄糖分 ATP的反应， 解成2分子三碳糖，故可产生2分子ATP。 解成2分子三碳糖，故可产生2分子ATP。 ATP
糖原
非糖物质 脂肪、 脂肪、氨基酸
第二节 葡萄糖的分解代谢
1、无氧分解 、 指少数生物或生物的某些组织在缺氧的条件下， 指少数生物或生物的某些组织在缺氧的条件下，糖分 解并释放能量，但分解不完全， 解并释放能量，但分解不完全，释放的能量也大大少于 糖的有氧氧化。 糖的有氧氧化。
EMP
无氧
酵解： 酵解： 葡萄糖
2 、纤维素的水解
纤维素酶
纤维素
葡萄糖
3 、寡糖的降解
麦芽糖酶
麦芽糖
蔗糖酶
2 α-葡萄糖
蔗 糖
α-葡萄糖 + β-果糖
乳糖酶
乳 糖
α-葡萄糖 + β-半乳糖 葡萄糖 半乳糖
二 、糖的的来源和去路
消化吸收
氧化分解
CO2、H2O、ATP 、 、
食物中的糖
分解 来源 去路 合成
肝糖原
血糖
糖异生 转化
③ பைடு நூலகம்酸烯醇式丙酮酸
生物化学第七章糖类代谢糖的有氧氧化
H2C COOH
柠檬酸
CH2 COOH
HOOC CH
三羧酸循环总图 HC COOH HO-C COOH
异柠檬酸
HC
延胡索酸
COOHH
2H
2021/3/17
CH2 COOH
H2C COOH 琥珀酸
GTP
琥珀酰CoA
生物化学第C七H章2糖C类代O谢O糖H的有氧 H2C C氧O化～SCoA2H
CH2 COOH H2C O=C COOH
2021/3/17
生物化学第七章糖类代谢糖的有氧
20
氧化
⑹ 琥珀酸氧化脱氢生成延胡索酸
FAD H CH COOH
FADH2 HOOCCH
H CH COOH 琥珀酸脱氢酶
琥珀酸 (succinate)
HC COOH
延胡索酸 (fumarate)
2021/3/17
生物化学第七章糖类代谢糖的有氧
21
氧化
α-酮戊二酸
CO2
CO2 2H
24
三、有氧氧化的反应过程及能量计算
G（Gn）
• 糖的有氧氧化代谢 途径可分为：葡萄糖 酵解、丙酮酸氧化脱
胞液 丙酮酸
乙酰CoA 线粒体
羧和三羧酸循环三个
[O]
H2阶O 段。
ATP ADP
NADH+H+ FADH2
TAC循环
2021/3/17
生物化学第七章糖类代谢糖的有氧 氧化
2021/3/17
生物化学第七章糖类代谢糖的有氧
19
氧化
⑸ 琥珀酰CoA转变为琥珀酸
H 2C COOH
CH2
O C SCoA 琥珀酰CoA (succinyl CoA)
柠檬酸
CH2 COOH
HOOC CH
三羧酸循环总图 HC COOH HO-C COOH
异柠檬酸
HC
延胡索酸
COOHH
2H
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CH2 COOH
H2C COOH 琥珀酸
GTP
琥珀酰CoA
生物化学第C七H章2糖C类代O谢O糖H的有氧 H2C C氧O化～SCoA2H
CH2 COOH H2C O=C COOH
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生物化学第七章糖类代谢糖的有氧
20
氧化
⑹ 琥珀酸氧化脱氢生成延胡索酸
FAD H CH COOH
FADH2 HOOCCH
H CH COOH 琥珀酸脱氢酶
琥珀酸 (succinate)
HC COOH
延胡索酸 (fumarate)
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生物化学第七章糖类代谢糖的有氧
21
氧化
α-酮戊二酸
CO2
CO2 2H
24
三、有氧氧化的反应过程及能量计算
G（Gn）
• 糖的有氧氧化代谢 途径可分为：葡萄糖 酵解、丙酮酸氧化脱
胞液 丙酮酸
乙酰CoA 线粒体
羧和三羧酸循环三个
[O]
H2阶O 段。
ATP ADP
NADH+H+ FADH2
TAC循环
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生物化学第七章糖类代谢糖的有氧 氧化
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生物化学第七章糖类代谢糖的有氧
19
氧化
⑸ 琥珀酰CoA转变为琥珀酸
H 2C COOH
CH2
O C SCoA 琥珀酰CoA (succinyl CoA)
第七章 糖代谢—有氧氧化和三羧酸循环
（8）. 苹果酸脱氢生成草酰乙酸：
TCA中第4次氧化还原反应，由L-苹果酸脱氢酶催化，NAD+是辅酶。
TCA循环小节： 1、总体概况
乙酰CoA
H2 O NADH + H+
草酰乙酸 苹果酸
HSCoA
柠檬酸
H2O
H2O
延胡索酸
FAD.2H
琥珀酸
HSCoA
GTP
三 羧 酸 循 环
GDP + Pi
(顺乌头酸)
6×6-磷酸葡萄糖 + 12 NADP+ 5×6-磷酸果糖 + 12NADPH+H+ + 6CO2
一、 磷酸戊糖途径的生理意义： 1955年Gunsalas发现并提出单磷酸己糖支路（HMP），又 称戊糖途径。
磷酸戊糖途径具有以下功能： （1）产生的NAPH为生物合成提供还原力，例 如脂肪酸、固醇类物质的合成。 （2）在无氧和有氧分解受阻的情况下，也能将 糖分解成CO2，并释放出大量的能量。 （3）5-磷酸核糖是核酸合成的原料。
6 种辅助因子：焦磷酸硫胺素（TPP）、硫辛酸、CoA、FAD、NAD、
Mg2+
丙酮酸的氧化脱羧
丙酮酸 + NAD+ + HSCoA
丙酮酸脱氢酶复合体（系）
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）
乙酰CoA + NADH + H+ + CO2
丙酮酸脱氢酶复合体的组成及其作用机制
CH2OH C O
转醛酶是催化含有一个酮基、二 个醇基的三碳基团转移的酶。其 接受体是亦是醛，但不需要TPP。
CH2OH C HO C O H
生物化学 第七章 糖类与糖类代谢
β －淀粉酶
两种淀粉酶性质的比较
α-淀粉酶 不耐酸，pH3时失活 耐高温，70C时15分 钟仍保持活性 广泛分布于动植物和 微生物中。 -淀粉酶 耐酸，pH3时仍保持活性 不耐高温，70C15分钟 失活 主要存在植物体中
3、R-酶(脱支酶）
水解α-1，6糖苷键，将α及β-淀粉酶作用于 支链淀粉最后留下的极限糊精的分支点或支链淀粉 分子外围分支点水解，产生短的只含α-1，4糖苷 键的糊精，使之可进一步被淀粉酶降解。
ATP CH2 OH H O H OH H OH OH H OH 葡萄糖
CH2 O H OH
1,6-二磷酸果糖
（
2）第二阶段：1, 6-二磷酸果糖 3-磷酸甘油醛
CH2OPO3H2 C O 96％
H2O3PO
CH2 O H OH
CH2OPO3H2 OH OH H 醛缩酶
CH2OH 磷酸二羟丙酮
第二节
双糖和多糖的酶促降解
一、双糖的酶促降解
二、多糖的酶促降解
一、双糖的酶促降解
蔗糖+H2O 蔗糖+UDP
蔗糖酶
蔗糖合酶
葡萄糖+果糖 果糖+UDPG
2 葡萄糖
麦芽糖+H2O
-乳糖 +H2O
麦芽糖酶
β-半乳糖苷酶
葡萄糖+半乳糖
二、多糖的酶促降解
淀粉的酶促降解 糖原的酶促降解
（一）、淀粉的酶促降解
1、磷酸化酶
催化淀粉非还原末端的葡萄糖残基转移给P，生成G-1-P, 同时产生一个新的非还原末端，重复上述过程。 直链淀粉
支链淀粉
G-1-P
G-1-P + 磷酸化酶极限糊精
生物化学习题-第七章：糖代谢
第七章糖代谢一、知识要点（一）糖酵解途径：糖酵解途径中，葡萄糖在一系列酶的催化下，经10步反应降解为2分子丙酮酸，同时产生2分子NADH+H+和2分子ATP。
主要步骤为（1）葡萄糖磷酸化形成二磷酸果糖；（2）二磷酸果糖分解成为磷酸甘油醛和磷酸二羟丙酮，二者可以互变；（3）磷酸甘油醛脱去2H及磷酸变成丙酮酸，脱去的2H 被NAD+所接受，形成2分子NADH+H+。
（二）丙酮酸的去路：（1）有氧条件下，丙酮酸进入线粒体氧化脱羧转变为乙酰辅酶A，同时产生1分子NADH+H+。
乙酰辅酶A进入三羧酸循环，最后氧化为CO2和H2O。
（2）在厌氧条件下，可生成乳酸和乙醇。
同时NAD+得到再生，使酵解过程持续进行。
（三）三羧酸循环：在线粒体基质中，丙酮酸氧化脱羧生成的乙酰辅酶A与草酰乙酸缩合成柠檬酸，进入三羧酸循环。
柠檬酸经脱水、加水转变成异柠檬酸，异柠檬酸经过连续两次脱羧和脱氢生成琥珀酰CoA；琥珀酰CoA发生底物水平磷酸化产生1分子GTP和琥珀酸；琥珀酸脱氢，加水及再脱氢作用依次变成延胡索酸、苹果酸和循环开始的草酰乙酸。
三羧酸循环每进行一次释放2分子CO2，产生3分子NADH+H+，和一分子FADH2。
（四）磷酸戊糖途径：在胞质中，磷酸葡萄糖进入磷酸戊糖代谢途径，经过氧化阶段和非氧化阶段的一系列酶促反应，被氧化分解成CO2，同时产生NADPH + H+。
其主要过程是G-6-P脱氢生成6-磷酸葡萄糖酸，再脱氢脱羧生成核酮糖-5-磷酸。
6分子核酮糖-5-磷酸经转酮反应和转醛反应生成5分子6-磷酸葡萄糖。
中间产物甘油醛-3-磷酸，果糖-6-磷酸与糖酵解相衔接；核糖-5-磷酸是合成核酸的原料，4-磷酸赤藓糖参与芳香族氨基酸的合成；NADPH+H+提供各种合成代谢所需要的还原力。
（五）糖异生作用：非糖物质如丙酮酸，草酰乙酸和乳酸等在一系列酶的作用下合成糖的过程，称为糖异生作用。
糖异生作用不是糖酵解的逆反应，因为要克服糖酵解的三个不可逆反应，且反应过程是在线粒体和细胞液中进行的。
第七章--糖代谢PPT课件
葡萄糖
葡萄糖激酶 葡萄糖-6-磷酸
2021/1/28
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24
（2）G-6-P→F-6-P
己糖磷酸异构酶
葡萄糖-6-磷酸
果糖-6-磷酸
2021/1/28
物质从高浓度一侧通过膜运送到低浓度一侧， 即顺浓度梯度的方向跨膜运送的过程称被动运 输。
2021/1/28
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7
二、多糖和寡聚糖的酶促降解
✓ 多糖和寡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。
✓ 淀粉水解 淀粉→糊精→寡糖→麦芽糖→G
2021/1/28
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8
淀粉的酶促水解： • α、β淀粉酶， 水解α-1，4糖苷键，水解产物为麦芽糖 • α-淀粉酶：水解任何部位的α-1，4糖键， • β-淀粉酶：非还原端开始水解 • α-1，6糖苷键酶：α-1，6糖苷键 • 水解产物：糊精、麦芽糖的混合物
2. 2. 中间产物合成其它化合物 (提供碳源氨和基碳酸链、骨核架苷) 酸和脂肪酸
2021/1/28
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3
合成代谢 光合作用 植物和藻类利用太阳能，CO2、H2O→糖类
太阳能→化学能（主要是糖类） 自然界规模最大的一种能量转换过程
2021/1/28
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4
2、糖的消化、吸收和贮存
•糖类的消化：1.淀粉在口腔和小肠内转变为葡萄糖
Embden- Meyerhof途径(EMP)
2021/1/28
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13
糖酵解途径实验依据 ✓ 酵母提取液发酵速度比酵母菌慢，且逐渐缓慢直至停顿 ✓ 加入磷酸盐，发酵速度恢复 ✓ 不久再次缓慢，磷酸盐浓度逐渐下降 说明：发酵需要磷酸 可能：磷酸与G代谢中间产物生成糖磷酸酯 完整细胞可通过ATP水解提供磷酸
第七章 糖代谢
甘油醛-3-磷酸脱氢酶的作用机理： 甘油醛-3-磷酸脱氢酶由4个相同亚基组成，每个亚 基牢固地结合一个分子的NAD+，并能独立参与催化作 用。亚基中第149位的半胱氨酸残基的-SH是活性基团， NAD+的吡啶环与活性-SH基很近，共同组成酶的活性 部位。
甘油酸-1,3-二磷酸将磷酰基转给ADP形成了磷酸甘油酸和 ATP，催化这个反应的酶是磷酸甘油酸激酶 。
第七章 糖代谢
生物化学
教 学 内 容
多糖和低聚糖的酶促降解 糖的分解代谢 糖的合成代谢
糖类的重要的生物学功能
供给能量：糖的主要功能是供给能量，人体所需
能量的70%以上是由糖氧化分解供应的。1克葡萄糖在 体内完全氧化分解，可释放能量16.7千焦。 供给碳源：糖分解过程中形成的中间产物可以提 供合成脂类和蛋白质等物质所需要的碳架。 构成组织细胞的重要组成成分：如核糖和脱氧 核糖是细胞中核酸的成分；糖与脂类形成的糖脂是组 成神经组织与细胞膜的重要成分；糖与蛋白质结合的 糖蛋白，具有多种复杂的功能。
第一节 多糖和低聚糖的酶促降解
教 学 内 容
淀粉的酶促降解 糖原的降解 纤维素的酶促降解 双糖的酶水解
一、淀粉的酶促降解
淀粉的种类：有直链淀粉和支链淀粉两类。
淀粉的水解:
α-淀粉酶：又称α-1,4-葡萄糖水解酶。其作用方式是从淀 粉分子的内部，随机水解分子内的α-1,4-糖苷键，若底物 是直链淀粉，生成葡萄糖、麦芽糖、麦芽三糖等混合物。 如果底物是支链淀粉，则水解产物中有葡萄糖、麦芽糖和 α-糊精等混合物。 β-淀粉酶：又称β-1,4-麦芽糖苷酶。此酶具有外切酶的特 性，能专一地从直链淀粉或支链淀粉外层的非还原性末端， 依次切下两个葡萄糖单位(即麦芽糖)。 α-1,6糖苷酶：支链淀粉分子中的α-1.6糖苷键需要由α-1,6 糖苷酶作用，如植物中的R酶和动物小肠中的α-糊精酶， 其作用方式是从支链淀粉的外部开始，将α-1,6糖苷键水解 掉，其产物是由α-1,4糖苷键组成的直链片段。 麦芽糖酶：麦芽糖酶可催化麦芽糖水解成葡萄糖。
第七章 糖代谢
K2=3250
在植物光合组织中蔗糖磷酸合酶的活性较高，而非光合组 织中蔗糖合酶的活性较高。这是目前认为可能在光合组织中合 成蔗糖的主要途径。
（二）淀粉的合成：
存在于植物体内，尤其是谷类、豆类、薯类 作物的籽粒和贮藏组织都含丰富的淀粉。
淀粉合成中的糖基供体有ADPG、UDPG， 主要是ADPG。
合成分两阶段进行，先合成直链淀粉，然后 分支形成支链淀粉。
二、反应过程 反应可分为两个阶段： 第一阶段：氧化阶段,生成NADPH+H+和 CO2；由6－磷酸葡萄糖直接脱氢脱羧生 成磷酸戊糖; 第二阶段：非氧化阶段,一系列基团转 移反应；磷酸戊糖分子再经重排最终又 生成6－磷酸葡萄糖。
第一阶段：氧化阶段
1、脱氢反应：6-磷酸葡萄糖脱氢酶以NADP+ 为辅酶,催化6-磷酸葡萄糖脱氢生成6-磷酸 葡萄糖酸δ内酯，不可逆。
生物合成的供氢体
脂肪酸、胆固醇和类固醇化合物 的生物合成，均需要大量的NADPH。
0 R-CH2-C-R’
=
OH R-CH2-CH-R’ NADP+
R-CH2-CH2-R’
NADPH + H+
H R-C=C-R’
3、磷酸戊糖途径与疾病
神经精神病
(neuropsychiatric disorder)
第六节 糖的合成代谢
一、光合作用 二、糖异生途径 三、蔗糖和多糖的生物合成
一、光合作用
• 光合作用是糖合成代谢的主要途径。 • 绿色植物、光合细菌或藻类等将光能转变成化学 能的过程，即利用光能，由CO2和H2O合成糖类化 合物并释放出氧气的过程，称为光合作用。 • 光合作用的总反应式可表示如下： 光能 • n CO2 + n H2O (CH2O)n + n O2 叶绿体 糖类化合物
第7章糖代谢
氧条件均能发生。
乳酸与 ATP 的结构
OH
乳酸
H3C CH COOH
（lactate）
H3C CH(OH)-COOH
NH2
N N
ATP
O
O
O
(三磷酸腺苷) HO P O P O P O CH2
N
N
O
OH
OH
OH
OH OH
（二）糖酵解的反应过程
* 糖酵解分为两个阶段 第一阶段 己糖二磷酸脂的生成。
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
直链淀粉
每一螺圈约含 六个葡萄糖单位
支链淀粉、糖原
第一节 糖的酶促降解
一.淀粉（或糖原）的酶促降解
α-淀粉酶： 是内切酶，从淀粉（或糖原）分子内部随机切
断α-1，4-糖苷键。不能水解淀粉中的α-1，6-糖苷 键及其非还原端相邻的α-1，4-糖苷键。
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
ADP
ATP
丙酮酸
ATP
ADP
Mg2+
6-磷酸果糖激酶
6-磷酸果糖
EMP途径的 第二个限速酶
1,6-双磷酸果糖(1, 6fructose-biphosphate, F-1,6-2P)
Glu
ATP
ADP
G-6-P
⑷ 磷酸己糖裂解成2分子磷酸丙糖
第二阶段 磷酸丙糖的生成。
第三阶段 丙酮酸的生成
Glu
乳酸与 ATP 的结构
OH
乳酸
H3C CH COOH
（lactate）
H3C CH(OH)-COOH
NH2
N N
ATP
O
O
O
(三磷酸腺苷) HO P O P O P O CH2
N
N
O
OH
OH
OH
OH OH
（二）糖酵解的反应过程
* 糖酵解分为两个阶段 第一阶段 己糖二磷酸脂的生成。
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
直链淀粉
每一螺圈约含 六个葡萄糖单位
支链淀粉、糖原
第一节 糖的酶促降解
一.淀粉（或糖原）的酶促降解
α-淀粉酶： 是内切酶，从淀粉（或糖原）分子内部随机切
断α-1，4-糖苷键。不能水解淀粉中的α-1，6-糖苷 键及其非还原端相邻的α-1，4-糖苷键。
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
ADP
ATP
丙酮酸
ATP
ADP
Mg2+
6-磷酸果糖激酶
6-磷酸果糖
EMP途径的 第二个限速酶
1,6-双磷酸果糖(1, 6fructose-biphosphate, F-1,6-2P)
Glu
ATP
ADP
G-6-P
⑷ 磷酸己糖裂解成2分子磷酸丙糖
第二阶段 磷酸丙糖的生成。
第三阶段 丙酮酸的生成
Glu
生物化学第七章 糖代谢--第四节 三羧酸循环
乙酰CoA 线粒体
第四阶段：氧化磷酸化
[O] H2O
TCA循环
NADH+H+
CO2
ATP ADP FADH2
柠檬酸循环是在细胞的线粒体中进行
的，丙酮酸通过柠檬酸循环进行脱羧 和脱氢反应；羧基形成CO2，氢原子则 随着载体（NAD+、FAD）进入电子传 递链经过氧化磷酸化作用，形成水分 子并将释放出的能量合成ATP。
Hale Waihona Puke 一、丙酮酸进入柠檬循环的准备阶 段——形成乙酰- Co A
从丙酮酸转变为乙酰- Co A可概括为4 步反应，催化这些反应的酶是包括丙 酮酸脱氢酶在内的多酶复合体，由3种 酶和5种辅酶组成的球形复合体，统称 为丙酮酸脱氢酶复合体或丙酮酸脱氢 酶系。
参与反应的3种酶也就是上述的丙酮酸脱氢
酶复合体中的三种酶，分别称为：丙酮酸 脱氢酶组分（Pyruvate dehydrogenase component）、二氢硫辛酰转乙酰基酶 （dihydrolipoyl transacetylase）、二氢 硫辛酸脱氢酶（dihydrolipoyl dehydrogenase），这三种酶在结构上形 成一个有秩序的整体。
二、柠檬酸循环概貌 三、柠檬酸循环的反应机制
四、柠檬酸循环的化学总结算
TCA循环的特点: 1. 2次脱羧 2. 4次氧化脱H(3次NAD＋ ，1次 FAD作为受体) 3. 产生GTP 4. 消耗2mol H2O
在TCA循环中除生成一个GTP， 通过GTP 生成ATP外，3个NADH及一个FADH2被电 子传递链氧化也可生成ATP， 在线粒体中 每个NADH生成2.5个ATP， 而每个FADH2 生成1.5个ATP， 故可生成（2.5×3）+ （1.5× 1） +1=10个ATP 。若从丙酮酸脱 氢开始，加上产生的一个NADH 就产生 10+2.5=12.5个ATP。 如果从葡萄糖开始反 应经糖酵解、TCA 和氧化磷酸化三个阶段 共产生2× 12.5 +7= 32个ATP
生物化学--第七章 糖类代谢-糖异生及糖原合成
H
H
OH
O
O H
H OR
H
OH
尿苷二磷酸葡萄糖 (UDPG)
H OH
H OH
糖原引物(Gn)
(glycogen primer)
糖原(Gn+1)
UDP
糖原合酶
(glycogen)
CH 2OH
H H
OH
HO
OH
H O
CH 2OH
CH 2OH
H H
OH
OH H
H
H
OH
O
O H
H O
R
H OH
H OH
H OH
H
OH
OH HO
尿苷二磷酸葡萄糖(UDPG)
(uridine diposphate glucose)
UTP+1-磷酸葡萄糖
UDPG+ PPi
14.12.2020
h
24
（4）UDPG中的葡萄糖连接到糖原引物上
CH2OH
CH2OH
CH2OH
H H
OH
HO
OH H
H
P P 尿尿苷苷 HO
H OH
OH H
h
草酰乙酸 GTP GDP
6
① 丙酮酸羧化酶 ② 磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶
G
胞液
线粒体 乙酰CoA
PEP
丙酮酸
② 草酰乙酸
苹果酸/ 天冬氨酸
丙酮酸 ①
草酰乙酸
②
苹果酸/ 天冬氨酸
14.12.2020
PEP
h
7
糖酵解和葡萄糖异 生的关系
葡萄糖 G-6-P
F-6-P F-1.6-P
3-P-甘油醛
第七章 糖代谢—糖的合成
的
糖异生的生理意义
（一）维持血糖浓度恒定 （二）补充肝糖原，回收乳酸能量(乳酸循环) 补充肝糖原，回收乳酸能量(乳酸循环) （三）协助氨基酸代谢 （四）调节酸碱平衡（乳酸异生为糖） 调节酸碱平衡（乳酸异生为糖）
五、糖代谢的紊乱
糖尿病：体内胰岛素缺乏，血糖分解缓慢， 糖尿病：体内胰岛素缺乏，血糖分解缓慢，导致血糖过高由尿 排出。患者的肝糖原合成和糖的氧化能力均降低，脂代谢增加 排出。患者的肝糖原合成和糖的氧化能力均降低， 产生过多的酮体（乙酰乙酸、 羟丁酸 丙酮）， 羟丁酸、 ），并发酮血症 ，产生过多的酮体（乙酰乙酸、β-羟丁酸、丙酮），并发酮血症 和酮尿症。 和酮尿症。
G-1-P
UTP (a) ADP ATP
G-6-P
Pi
G
糖原的合成与分解代谢
第六节 糖的异生
* 概念
糖异生(gluconeogenesis)是指从非糖化 糖异生(gluconeogenesis)是指从非糖化 (gluconeogenesis) 合物转变为葡萄糖或糖原的过程。 合物转变为葡萄糖或糖原的过程。
合成具有α 糖苷键的有分支的糖原， 3. 合成具有α-1，6糖苷键的有分支的糖原，反应由 分支酶催化 催化： 分支酶催化：
糖原 n+1
UDP (c)
Pi
(d)
UDPG UDPG
PPi (b)
(a) 磷酸葡萄糖变 位酶 UDPG焦磷酸 (b) UDPG焦磷酸 化酶 (c) 糖原合成酶 分支酶） （分支酶） (d) 磷酸化酶 脱支酶） （脱支酶）
2、UDPG在糖原合成酶催化下合成新糖原 UDPG在糖原合成酶催化下合成新糖原 新的葡萄糖残基加在糖原引物的非还原末端的葡萄糖 残基的第四碳的羟基上， 糖苷键。 残基的第四碳的羟基上，形成α-1，4糖苷键。UDP被 ， 糖苷键 被
糖异生的生理意义
（一）维持血糖浓度恒定 （二）补充肝糖原，回收乳酸能量(乳酸循环) 补充肝糖原，回收乳酸能量(乳酸循环) （三）协助氨基酸代谢 （四）调节酸碱平衡（乳酸异生为糖） 调节酸碱平衡（乳酸异生为糖）
五、糖代谢的紊乱
糖尿病：体内胰岛素缺乏，血糖分解缓慢， 糖尿病：体内胰岛素缺乏，血糖分解缓慢，导致血糖过高由尿 排出。患者的肝糖原合成和糖的氧化能力均降低，脂代谢增加 排出。患者的肝糖原合成和糖的氧化能力均降低， 产生过多的酮体（乙酰乙酸、 羟丁酸 丙酮）， 羟丁酸、 ），并发酮血症 ，产生过多的酮体（乙酰乙酸、β-羟丁酸、丙酮），并发酮血症 和酮尿症。 和酮尿症。
G-1-P
UTP (a) ADP ATP
G-6-P
Pi
G
糖原的合成与分解代谢
第六节 糖的异生
* 概念
糖异生(gluconeogenesis)是指从非糖化 糖异生(gluconeogenesis)是指从非糖化 (gluconeogenesis) 合物转变为葡萄糖或糖原的过程。 合物转变为葡萄糖或糖原的过程。
合成具有α 糖苷键的有分支的糖原， 3. 合成具有α-1，6糖苷键的有分支的糖原，反应由 分支酶催化 催化： 分支酶催化：
糖原 n+1
UDP (c)
Pi
(d)
UDPG UDPG
PPi (b)
(a) 磷酸葡萄糖变 位酶 UDPG焦磷酸 (b) UDPG焦磷酸 化酶 (c) 糖原合成酶 分支酶） （分支酶） (d) 磷酸化酶 脱支酶） （脱支酶）
2、UDPG在糖原合成酶催化下合成新糖原 UDPG在糖原合成酶催化下合成新糖原 新的葡萄糖残基加在糖原引物的非还原末端的葡萄糖 残基的第四碳的羟基上， 糖苷键。 残基的第四碳的羟基上，形成α-1，4糖苷键。UDP被 ， 糖苷键 被
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3．乙酰CoA的氧化 --三羧酸循环
（四）TCA循环总结
1．2次脱羧作用生成2分子CO2； 2．ATP的生成：12个
（1）氧化磷酸化：
4次 3个NADH 呼吸链 3*3 11个
脱氢 1个FADH
1*2 ATP
（2）底物磷酸化：1 ATP ；
3 ．每一轮循环彻底降解一分子乙酰辅酶A。 —— 是糖、脂、氨基酸在体内高效产能的共同途径 也是上述物质在体内互相转变的代谢枢纽
胞液
无氧或缺 氧 糖原、葡 萄糖→乳 酸 1 mol 葡 萄 糖净生成 2molATP
6-磷酸果 糖激-1,己 糖激酶,丙 酮酸激酶 迅速供能
线粒体 有氧 糖原、葡萄糖→H2O+CO2
1mol葡萄糖净生成36～38molATP
糖酵解关键酶加上丙酮酸丙酮酸脱氢酶复合体， 柠檬酸合酶，异柠檬酸脱氢酶，α-酮戊二酸脱 氢酶复合体 机体产能的主要方式
背景：
• 人初到高原，高原大气压低，易 缺氧；
• 剧烈的运动后，常会感觉肌肉酸 痛，这是乳酸积累的结果。
结论： ➢在缺氧或无氧的情况下，能量 来源靠糖的无氧分解提供。
G
无 O2
胞液
2乳 酸
海拔 5000米
（一）糖无氧分解的含义
• 1葡萄糖（糖原）
糖无氧分解 也称为糖酵 解。
2丙酮酸 +22乳H 酸
产生的NADH的去向不同。 第二阶段
✓2个NADH是在细胞液 中生成的，必须进入线粒 体内才能氧化。
第三阶段
➢ NADH进入线粒体有两种穿梭机制：
2NADH
骨骼肌 脑组织
呼吸链
2FADH2
2*2个ATP
细胞液
线粒体
磷酸甘油穿梭
2NADH 肝、肾、心
呼吸链
2NADH
2*3个ATP
细胞液
线粒体 苹果酸-天冬氨酸穿梭
2．丙酮酸氧化脱羧生成乙酰CoA
COOH C=O + CoA-SH
丙酮酸脱氢酶系
CH3 CO SCoA + CO2
CH3
NAD+ NADH+H+
丙酮➢酸丙酮酸脱辅氢酶酶A 系包括3种酶和6种辅助因子乙酰（辅TP酶PA、FAD、 NAD、CoA、镁离子和硫辛酸），VB1缺乏时，丙酮酸氧 化脱羧受阻，影响糖的氧化分解，引发多发性神经炎, 即“脚气病。
三、磷酸戊糖途径
• 糖酵解和有氧氧化是生物体内糖分解的主要途 径，但非唯一途径；
• 当用碘乙酸或氟化钠抑制糖酵解途径时，呼吸 作用仍然能消耗葡萄糖，说明在生物体中还有 一条葡萄糖分解的途径，这条途径的中间产物 中有5-磷酸核酮糖，所以称为磷酸戊糖途径；
• 存在于肝脏、脂肪、红细胞、骨髓等组织中。
（一）磷酸戊糖途经反应过程
运输到各组织利用。
3、粘多糖类 有透明质酸、肝素、硫酸软骨素； 透明质酸是人体真皮组织的成分之一。存在于动物结缔组织、 关节液和眼的玻璃体液中。
具有特殊的保水作用。
二、糖的生理功能
1、氧化分解，供应能量； 2、储存能量，维持血糖 ； 3、提供碳源； 4、参与构成组织细胞； 5、其他：戊糖是核苷酸的组成成分，多糖可用于
二、糖的有氧分解
（一）概念---在有氧情况下， 葡萄糖彻底氧 化成二氧化碳 和水，并释放 大量能量的过 程。
第一阶段
胞
第二阶段
液
（二）反应部位：
线粒体
第三阶段
CO2 +H2O
（三）反应过程
1．第一阶段: • 葡萄糖分解为丙酮酸 第一阶段 • 与糖酵解反应过程基本
相同。 • 只是3-磷酸甘油醛脱氢
G
6-P-F
3-P-甘油醛
6-P- G
G6PD
NADPH
5-P-R
丙酮酸 乙酰CoA 草酰乙酸
糖能溶于水，多有甜味。 • 多糖：多个单糖分子缩合，没有甜味，重要的有淀粉、
糖原和纤维素。
自然界存在的几种重要多糖
1、淀粉 • 淀粉是植物贮存的养料，如谷物、豆类、马铃薯、薯类。 • 基本组成单位是葡萄糖。 2、糖原 • 糖原是动物细胞内贮存的多糖，分为肝糖原、肌糖原； • 肌糖原为肌肉收缩所需的能源，肝糖原可分解为葡萄糖进入血液，
免疫、消化和血液系统疾病的治疗。
糖代谢概况
糖代谢
分解代谢 合成代谢
无氧氧化 有氧氧化 磷酸戊糖途经 糖原分解 糖原合成 糖异生
血糖和糖原 血糖 — 糖在体内的利用、运输形式 糖原 — 糖在体内的贮存形式
糖代谢的概况
糖原
糖原合成 肝糖原分解
磷酸核糖 +
磷酸戊糖 途径
葡萄糖
有氧
酵解途径
丙酮酸
NADPH+H+ 消化与吸收
糖异生途径
无氧
淀粉 乳酸、氨基酸、甘油
H2O＋CO2 ATP
乳酸
第二节 糖的分解代谢
• 葡萄糖在细胞内氧化分解并释放出分子中蕴藏着 的化学能的过程。
• 无氧分解、有乳酸
葡萄糖→丙酮 酸→乙酰辅酶
A →水,CO2
6-P-葡萄糖→ 3-P甘油醛 +
6-P果糖
一、糖的无氧分解
（五）有氧分解总能量计算
1、从葡萄糖到丙酮酸：
净剩2个ATP和2个NADH： 2+4=6个或2+6=8个 2．从丙酮酸到乙酰辅酶A
• 丙酮酸进入线粒体，发生脱氢、脱羧反应：
2NADH
2*3=6个ATP
3．乙酰CoA的氧化 --三羧酸循环
（1）氧化磷酸化：11个 （2）底物磷酸化：1个
12个*2=24
脱羧
乙醛 氧化
还原
乙醇
乙酸
发酵 制醋
发酵 制酒
（三）糖酵解的特点
➢ 无氧生成ATP，供机体需要能量； ➢ 糖未彻底分解，终产物是乳酸，释放能量不多； ➢ 反应在胞浆进行；
（四）糖酵解的意义 1．机体在缺氧情况下迅速获得能量的重要方式 。 2．某些组织细胞如红细胞 ，能量全部由糖酵解供应 。 3．为体内其它物质的合成提供原料 。
1分子葡萄糖有氧氧化共产生：
葡萄糖-----丙酮酸：
6（8）个ATP
丙酮酸-----乙酰辅酶A： 6个ATP
乙酰辅酶A---CO2 +H2O： 24个ATP 总计 36（38）个ATP
糖代谢概况
比较糖酵解和糖有氧氧化的主要特点
糖酵解
糖的有氧氧化
反应部 位 需氧条 件 底物、 产物 产能
关键酶
生理意 义
第7章 糖代谢
• 糖的分解代谢 • 糖原的合成与分解 • 糖的异生作用 • 血糖及血糖的调节
第一节 概述
• 动植物体中普遍存在； • 在人体内糖的主要形式是葡萄糖及糖原； • 多羟醛或多羟酮及其聚合物和衍生物； • 糖在体内常与蛋白质、脂类结合成复合糖存在。
葡萄糖结构不同写法
一、糖的分类
• 单糖：核糖、葡萄糖、果糖 • 寡糖：2--6个单糖分子缩合成的，蔗糖、麦芽糖。寡