人卫版生物化学 第6章 糖代谢
生物化学第六章 糖代谢
生物化学
授课教师：叶素梅 副教授
第六章
糖代谢
第一节 概述
• 常见的单糖是什么？ 答：葡萄糖、果糖。
• 常见的多糖是什么？ 答：淀粉、纤维素。
二、糖的生理功能
㈠氧化供能（主）15.7kJ能量/1g葡萄糖氧化
㈡构成组织细胞的基本成分 *核糖 构成核酸 *糖蛋白 凝血因子、免疫球蛋白等 *糖脂 生物膜成分
生物氧化与体外氧化的不同点
生物氧化
反应条件
温和
反应过程 逐步进行的酶促反应
能量释放 逐步进行
CO2生成方式 有机酸脱羧
H2O
需要
体外氧化
剧烈 一步完成 瞬间释放 碳和氧结合
不需要
生物氧化的一般过程
糖原
三酯酰甘油 蛋白质
葡萄糖
脂酸+甘油 乙酰CoA
氨基酸
TAC
CO2 2H
ADP+Pi ATP
呼吸链
二、生物体内磷酸化和ATP
（一）ATP与高能磷酸化合物
生物化学中常将水解时释放的能量>30kJ/mol的磷酸键 称为高能磷酸键。
含有高能磷酸键的化合物称为高能磷酸化合物。 常见的有：磷酸肌酸、磷酸烯醇式丙酮酸、乙酰磷酸、ATP、
GTP、乙酰辅酶A等。
（二） ATP循环
生物体内能量的储存
和利用都以ATP为中心。
2.氧化磷酸化
• 氧化磷酸化作用是指有机物包括糖、脂、 氨基酸等在分解过程中的氧化步骤所释放 的能量，驱动ATP合成的过程。
• 在真核细胞中，氧化磷酸化作用在线粒体 中发生，参与氧化及磷酸化的体系以复合 体的形式分布在线粒体的内膜上，构成呼 吸链，也称电子传递链。其功能是进行电 子传递、H+传递及氧的利用，产生H2O和 ATP
吉林省-《生物化学》电子教案——糖代谢(人卫版)
第六章糖代谢【授课时间】4学时第一节概述【目的要求】1．掌握糖的生理功能2．了解糖在体内的消化、吸收，糖代谢的概况。
【教学内容】1．一般介绍：糖的生理功能2．一般介绍：糖代谢的概况。
【重点、难点】重点：糖的生理功能【授课学时】0．5学时第二节糖原的合成与分解【目的要求】1．掌握糖原合成与分解的概念、反应过程、限速酶及其生理意义。
2．熟悉糖原合成与分解的调节【教学内容】1．重点讲解：糖原合成与分解2．详细讲解：糖原合成与分解的生理意义3．详细讲解：糖原合成与分解的调节【重点、难点】重点：糖原合成与分解【授课学时】0．5学时第三节糖的分解代谢【目的要求】1．掌握糖的无氧分解(酵解)、有氧氧化和磷酸戊糖途径的概念及其基本反应过程，限速酶、ATP生成、作用部位及生理意义。
2．熟悉糖酵解的调节【教学内容】1．重点讲解：糖的无氧氧化、有氧氧化2．详细讲解：磷酸戊糖途径【重点、难点】1．重点：糖分解代谢的反应过程2．难点：糖代谢的调节【授课学时】4学时第四节糖异生【目的要求】1．掌握糖异生的概念、原料、基本反应过程、限速酶及其生理意义。
2．熟悉糖异生的调节【教学内容】1．重点讲解：糖异生途径2．详细讲解：糖异生的调节3．详细讲解：糖异生的生理意义【重点、难点】1．重点：糖异生代谢途径和生理意义2．难点：糖异生的调节【授课学时】1学时第五节血糖【目的要求】1. 掌握正常人血糖的来源与去路。
激素对血糖水平的调节作用2．了解高血糖、低血糖等糖代谢失常疾病。
【教学内容】1．详细讲解：血糖的来源与去路2．重点讲解：血糖的调节3．一般讲解：糖代谢异常【教学重点】重点：胰岛素、肾上腺素对血糖水平的调节【授课学时】1学时第四章糖代谢第一节概述第二节糖原的合成与分解第三节糖的分解代谢第四节糖异生第五节血糖第一节概述第二节糖原的合成与分解第三节糖的分解代谢活性。
2．代谢物对限速酶的变构调节（1）磷酸果糖激酶-1： F-1,6-BP 、ADP 、AMP 等是其变构激活剂；柠檬酸、ATP 、长链脂肪酸等为其变构抑制剂。
生物化学6.0糖代谢
(2)麦芽糖的水解
麦芽糖是还原性糖，由水解方式。 麦芽糖酶：（麦芽糖＋H2O）生成 2 （葡萄 糖）
(3)乳糖的水解
β－半乳糖苷酶：（乳糖＋ H2O）生成（葡萄 糖＋半乳糖）
专题：糖酵解途径
糖酵解（glycolysis）是通过一系列酶促反应 将葡萄糖降解成丙酮酸，并伴有能量释放的过程。 糖酵解途径涉及10个酶催化反应，途径中的酶都 位于细胞质中，一分子葡萄糖通过该途径被转换 成两分子丙酮酸。为纪念在研究糖酵解途径方面 有突出贡献的三位生物化学家Embden, Meyerhof 和Parnas, 又把糖酵解途径称为EmbdenMeyerhof-Parnas途径（EMP途径）。糖酵解普遍 存在于动物、植物、微生物的所有细胞中，是在 细胞质中进行的。虽然糖酵解的部分反应可以在 质体或叶绿体中进行，但不能完成全过程。
糖类是指多羟基醛或酮及其衍生物。糖 类在生物体的生理功能主要有： ① 氧化供能：糖类占人体全部供能量的 70%。 ② 作为结构成分：作为生物膜、神经组 织等的组分。 ③ 作为其他重要生物大分子的碳架来源： 如：核苷酸、氨基酸等。 ④ 与细胞识别和细胞信息传递有关 ⑤ 具有保护和润滑作用
糖是含有多羟基的醛类或酮类化合物:： 1、单糖（如葡萄糖、果糖、甘露糖）
淀粉 、糖原的分子结构
专题：多糖降解
(1)淀粉
参与淀粉水解的酶：
1、α－淀粉酶，淀粉内切酶，随机切断α－1，4糖 苷键； 2、β－淀粉酶，淀粉外切酶，随机切断α－1，4糖 苷键； 注： α－淀粉酶在种子里只有在萌发时才被诱导合 成，且耐热（70℃，15分钟）不耐酸（低于 PH3.3）； β－淀粉酶耐酸（PH3.3）不耐热。
三、糖酵解的生理意义
1.糖酵解普遍存在于生物体中，是有氧呼吸和无 氧呼吸途径的共同部分。 2.糖酵解的产物丙酮酸的化学性质十分活跃，可 以通过各种代谢途径，生成不同的物质 3.通过糖酵解，生物体可获得生命活动所需的部 分能量。对于厌氧生物来说，糖酵解是糖分解 和获取能量的主要方式。 4. 糖酵解途径中，除了由己糖激酶、磷酸果糖激 酶、丙酮酸激酶等所催化的反应以外，多数反 应均可逆转，这就为糖异生作用提供了基本途 径。
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
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。
生物化学第六章 糖类代谢
H
OH
HO
H
HO
H
H
OH
OH
CH2OH
HO H OH
H
H
OH H
OH OH
核糖(ribose) ——戊醛糖
O
H
OH
H
OH
H
OH
OH
HOH 2C
O OH
H H
HH
HO
OH
2. 寡糖 能水解生成2-20个分子单糖的糖，各单
糖之间借脱水缩合的糖苷键相连。
常见的几种二糖有
麦芽糖 (maltose) 葡萄糖 — 葡萄糖 还原糖
ATP ADP
G-6-P
F-6-P
ATP ADP
F-1,6-2P
ⅱ放能阶段
⑨2-磷酸甘油酸脱水生成磷酸烯醇式丙酮酸
烯醇化酶
磷酸二 3-磷酸 羟丙酮 甘油醛
NAD+
NADH+H+
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
催化此反应的酶是烯醇化酶，它在结合底物前必 须先结合2价阳离子如Mg2+、Mn2+，形成复合物， 才能表现出活性。该酶的相对分子量为85000，氟 化物是该酶强烈的抑制剂，原因是氟与Mg2+和无 机磷酸结合形成一个复合物，取代了酶分子上 Mg2+的位置，从而使酶失活。
Glu
ATP ADP
G-6-P
F-6-P
ATP ADP
F-1,6-2P
ⅱ放能阶段
⑥3-磷酸甘油醛氧化成1,3-二磷酸甘油酸
生成1分子 NADH+H+
《生物化学》课件——糖代谢(人卫版)
（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：
生物化学糖代谢题
生物化学糖代谢题第六章糖代谢一、单项选择题（在备选答案中只有一个是正确的）1.在厌氧条件下，下列哪一种化合物会在哺乳动物肌肉组织中积累( )A.丙酮酸B.乙醇C.乳酸D.CO22.磷酸戊糖途径的真正意义在于产生( )的同时产生许多中间物如核糖等。
A.NADPH+H+B.NAD+C.ADPD.CoASH3.磷酸戊糖途径中需要的酶有( )A.异柠檬酸脱氢酶B.6-磷酸果糖激酶C.6-磷酸葡萄糖脱氢酶D.转氨酶4.下面哪种酶既在糖酵解又在葡萄糖异生作用中起作用( )A.丙酮酸激酶B.3-磷酸甘油醛脱氢酶C.1,6－二磷酸果糖激酶D.已糖激酶5.生物体内ATP最主要的来源是( )A.糖酵解B.TCA循环C.磷酸戊糖途径D.氧化磷酸化作用6.在TCA循环中，下列哪一个阶段发生了底物水平磷酸化( )A.柠檬酸→a－酮戊二酸B.α－酮戊二酸→琥珀酸C.琥珀酸→延胡索酸D.延胡索酸→苹果酸7.人体生理活动的主要直接供能物质是( )A.ATPB.GTPC.脂肪D.葡萄糖E.磷酸肌酸8.下列化合物中哪一种是琥珀酸脱氢酶的辅酶( )A.生物素B.FADC.NADP+D.NAD+9.下面哪一步反应是糖酵中唯一的氧化步骤( )A.葡萄糖-----6—磷酸葡萄糖B.3—磷酸甘油醛------磷酸二羟丙酮C.3—磷酸甘油醛-------1.3—二磷酸甘油酸D.丙酮酸------乳酸10.草酰乙酸经转氨酶催化可转变成为( )A.苯丙氨酸B.天门冬氨酸C.谷氨酸D.丙氨酸11.糖酵解是在细胞的什么部位进行的( )A.线粒体基质B.胞液中C.内质网膜上D.细胞核内12.糖异生途径中哪一种酶代替糖酵解的己糖激酶( )A.丙酮酸羧化酶B.磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶C.葡萄糖-6-磷酸酯酶D.磷酸化酶13.糖原分解过程中磷酸化酶催化磷酸解的键是( )A.α-1，6-糖苷键B.β-1，6-糖苷键C.α-1，4-糖苷键D.β-1，4-糖苷键14.丙酮酸脱氢酶复合体中最终接受底物脱下的2H的辅助因子是( )A.FADB.CoAC.NAD+D.TPP15.正常人清晨空腹血糖浓度为（以mg/100ml）计( )A.60～100B.60～120C.70～110D.80～120E.100～12016.糖代谢中间产物中含有高能磷酸键的是( )A．6-磷酸葡萄糖 B.6-磷酸果糖 C.1，6-二磷酸果糖D.3-磷酸甘油醛E.1,3-二磷酸甘油酸17.丙酮酸氧化脱羧生成乙酰辅酶A与许多维生素有关，但除外( )A.B1B.B2C.B6D.PPE.泛酸18.在糖原合成中作为葡萄糖载体的是( )A.ADPB.GDPC.CDPD.TDPE.UDP19.下列哪个激素可使血糖浓度下降( )A.肾上腺素B.胰高血糖素C.生长素D.糖皮质激素E.胰岛素20.下列哪一个酶与丙酮酸生成糖无关( )A.果糖二磷酸酶B.丙酮酸激酶C.丙酮酸羧化酶D.醛缩酶E.磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶21.肌糖原分解不能直接补充血糖的原因是( )A.肌肉组织是贮存葡萄糖的器官B.肌肉组织缺乏葡萄糖激酶C.肌肉组织缺乏葡萄糖-6-磷酸酶D.肌肉组织缺乏磷酸酶E.肌糖原分解的产物是乳酸22.葡萄糖与甘油之间的代谢中间产物是( )A.丙酮酸B.3-磷酸甘油酸C.磷酸二羟丙酮D.磷酸烯醇式丙酮酸E.乳酸23.1分子葡萄糖酵解时净生成多少个ATP( )A.1B.2C.3D.4E.524.糖原的一个葡萄糖单位无氧分解时净生成( )个ATP。
《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+
生物化学6 糖代谢与合成
糖代谢与合成糖酵解糖酵解概述首先，ATP的主要包括两个途径。
一是由葡萄糖彻底氧化成二氧化碳和水，从中释放大量的自由能形成大量的ATP，另一条是在没有氧分子参加的条件下，即在无氧条件下，由葡萄糖降解为丙酮酸，生成两分子ATP在无氧条件下，葡萄糖进行分解，形成2分子丙酮酸并提供能量，这一过程称为糖酵解作用。
糖酵解是葡萄糖转变为丙酮酸的一系列反应，酵解过程的生物学意义在于它是在不需要氧供应的条件下，产生ATP的一种供能方式从能量的观点出发，可以把酵解过程划分为两个方面。
一方面从葡萄糖转变为乳酸是物质分解的过程，其中伴随有自由能的释放。
即放能过程，另一方面ADP和无极磷酸形成ATP 则是吸收能量的过程。
总能量变化来考虑，是一个方能过程。
值得注意的是，糖酵解过程中葡萄糖到所有的中间产物都是以磷酸化合物的形式来实现的。
其意义在于：1.带有负电荷的磷酸基团使中间产物具有极性从而使这些产物不易透过脂膜而失散2.磷酸基团在各反应步骤中，对酶来说，起信号基团的作用，有利于与酶结合而被催化 3.磷酸基团经酵解作用后，最终形成ATP的末端磷酸基团，因此具有保存能量的作用。
糖酵解过程从葡萄糖到丙酮酸共包括10步反应，可分为两个阶段。
前五步为准备阶段，葡萄糖通过磷酸化、异构化裂解为3碳糖。
每裂解一个己糖分子，共消耗2分子ATP。
使己糖分子的1，6位磷酸化。
磷酸化的己糖裂解和异构化，最后形成一个共同中间产物即甘油醛-3-磷酸后五步为产生ATP的贮能阶段。
碳酸三碳糖变成丙酮酸，每分子三碳糖产生2分子ATP.整个过程需要１０种酶。
这些酶都存在于细胞溶胶中，大部分有镁离子作为辅助离子。
糖酵解的全过程丙酮酸转化为乳酸时叫做酵解，丙酮酸转化为乙醛、乙醇时称为发酵一、葡糖的磷酸化（葡糖糖＋ＡＴＰ－－－葡萄糖－６－磷酸＋ADP＋氢离子），此反应在己糖激酶（HK）的催化下，有镁离子，，不可逆)发生酵解的第一步是Ｄ－葡萄糖分子在第六位的磷酸化，形成葡萄糖－６－磷酸，简写Ｇ６Ｐ。
第6章糖代谢2006.11 生物化学 教学课件
蔗糖
己糖
磷酸己糖库
G6PGDH PFK FBPase PFP
6GPGDH
核酸 嘌呤
磷酸丙糖/磷酸戊糖库
芳香族氨基酸
1,3-二磷酸甘油酸
木质素
3-磷酸甘油酸
多酚类
2-磷酸甘油酸
磷酸烯醇式丙酮酸
氨基酸
丙酮酸
氨基酸
乙酰CoA
氨基酸 卟啉
TCA
淀粉 细胞壁(多聚糖)
磷酸甘油 三酰甘油 氨基酸
由于德国生物化学家G.Embden和O.Meyerhof等发现肌肉 组织提取液实验条件下也能完成和酵母发酵十分相似的代 谢过程。为了纪念G.Embden、O.Meyerhof和荷兰科学家 J.Parnas对此做出的贡献，糖酵解(glycolysis)过程常被称 为Embden-Meyerhof途径，或称EMP途径。
2020/10/3
(二)麦芽糖水解
植物体内麦芽糖的主要来源是淀粉的水解，麦芽糖一旦生成， 就在-葡萄糖苷酶作用下水解为两分子葡萄糖。
CH2O HO
CH2O HO
-葡萄糖苷酶
OH HO
OH O OH
麦芽糖
OH OH
HOH
CH2O HO
CH2O HO
OH HO
OH OH HO
OH
OH
OH
2×葡萄糖
2020/10/3
葡萄糖
细胞质
糖酵解
2ATP
脂肪酸、氨基酸等
2NADH 2丙酮酸
线粒体内
2NADH
2CO22乙Βιβλιοθήκη CoA3NADH FADH2
TCA
4CO2
2ATP
线粒体内膜 电子传递链
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、、。
生物化学课件：04第六章 糖代谢
Carbohydrate metabolism
1-
1
糖的生理功能：
1. 供能: 50-70% 2. 碳源 3. 组织结构成分 4. 生物活性物质：信息传递
2
糖代谢总思路：
食 物 糖 消化
吸收
肝糖原 分解
血 糖
糖异生
无氧酵解
氧化分解→
CO2 + H2O+能 合成量糖原 肝（肌）糖原
ATP ADP
G
CHO
CHO
ATP
ADP
己糖激酶 Mg2+ CH2OH 葡萄糖激酶（肝） CH2O P
HK (GK)
G-6-P
CHO 磷酸己糖异构酶
CH2OH =O
CH2O P
CH2O P
异构酶
F-6-P
CH2OH =O
ATP
ADP
CH2O P =O
6-磷酸果糖激酶-1
CH2O P
Mg2+
CH2O P
1-
24
（二）三羧酸循环
TCA cycle
◎ 底物：乙酰CoA
◎ 部位：线粒体
◎ 过程
tricarboxylic acid cycle citric acid cycle
Krebs cycle 1900-1981
19
血液
G
细胞液 酵解途径
G-6-P Pyr
三羧酸循环
Pyr
线粒体 乙酰CoA
H+ + e
H2O O2
CO2
20
一、糖有氧氧化的三阶段
第一阶段： 丙酮酸的生成-----酵解途径
第二阶段： 乙酰CoA的生成-----丙酮酸氧化脱羧
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* UDPG可看作 活性葡萄糖 ，是葡萄糖的活化 可看作“活性葡萄糖 可看作 活性葡萄糖”， 形式。 形式。
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4. α-1,4-糖苷键式结合 糖苷键式结合
糖原(Gn) + UDPG 糖原 糖原(Gn+1) + UDP 糖原
糖原合酶
UDP
核苷二磷酸激酶
UTP
ATP
ADP
目录
糖原(Gn) + UDPG 糖原
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二、糖原的分解代谢
(一)、概念 一、 肝糖原分 糖原分解 (glycogenolysis ) 指肝糖原分 解成为葡萄糖的过程。 解成为葡萄糖的过程。 （二）糖原分解的过程
水解α-1,4-糖苷键) 糖苷键) 1. 糖原的磷酸解(水解 糖苷键 糖原(Gn+1) 糖原(Gn+1)
糖原磷酸化酶
糖原(Gn) 1糖原(Gn) + 1-磷酸葡萄糖
ATP
ADP
葡萄糖
己糖激酶 葡萄糖激酶） （葡萄糖激酶）
6-磷酸葡萄糖 磷酸葡萄糖
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2. 6-磷酸葡萄糖转变成 磷酸葡萄糖 磷酸葡萄糖转变成1-磷酸葡萄糖 磷酸葡萄糖转变成
6-磷酸葡萄糖 1-磷酸葡萄糖
磷酸葡萄糖变位酶
这步反应中磷酸基团转移的意义在于： 这步反应中磷酸基团转移的意义在于 ： 由于要形成α-1,4-糖苷键，所以葡萄糖分子 1 糖苷键， 葡萄糖分子C 由于要形成 糖苷键 所以葡萄糖分子 上的半缩醛羟基必须活化， 上的半缩醛羟基必须活化 ， 才利于与原来的 糖原分子末端葡萄糖的游离C 羟基缩合。 糖原分子末端葡萄糖的游离 4羟基缩合。
分支酶 (branching enzyme)
α-1,4-糖苷键 糖苷键
α-1,6-糖苷键 糖苷键
目录 目录
(三)、糖原合成反应的特点 小结 三 、糖原合成反应的特点(小结 小结)
1、需要引物，引物至少含4个葡萄糖残基 、需要引物，引物至少含 个葡萄糖残基 2、糖原合酶（关键酶）由糖基转移酶与糖 、糖原合酶（关键酶） 原引物蛋白组成， 原引物蛋白组成，糖原达到一定长度 后，两者分开，糖原合成停止。 两者分开，糖原合成停止。 3、有分支酶参与，催化α-1,6-糖苷键。 、有分支酶参与，催化 糖苷键。 糖苷键 4、是耗能反应（ATP、UTP），每增加一 、是耗能反应（ ），每增加一 、 ）， 个葡萄糖单位，消耗 个高能磷酸键 个高能磷酸键。 个葡萄糖单位，消耗2个高能磷酸键。
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消化过程
口腔 胃 肠腔
淀粉
唾液中的α 唾液中的α-淀粉酶 胰液中的α 胰液中的α-淀粉酶 临界糊精+异麦芽糖 麦芽糖+麦芽三糖 临界糊精 麦芽糖 麦芽三糖 α-临界糊精 异麦芽糖 ） ） （40%） （25%） （30%） （5%） ） ）
肠粘膜 上皮细胞 刷状缘
α-葡萄糖苷酶
α-临界糊精酶
葡萄糖
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2. 脱枝酶的作用
①转移葡萄糖残基 水解α ②水解α-1,6-糖苷键 糖苷键
脱枝酶 (debranching enzyme)
磷酸化酶 转移酶活性 α-1,6糖苷 糖苷 酶活性
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3. 1-磷酸葡萄糖转变成 磷酸葡萄糖 磷酸葡萄糖转变成6-磷酸葡萄糖 磷酸葡萄糖转变成 1-磷酸葡萄糖 磷酸葡萄糖 6-磷酸葡萄糖 磷酸葡萄糖
4.作为机体组织细胞的组成成分 作为机体组织细胞的组成成分
如糖是糖蛋白、蛋白聚糖、糖脂等的组成成分。 如糖是糖蛋白、蛋白聚糖、糖脂等的组成成分。
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二、糖代谢的概况
分解代谢与 分解代谢与合成代谢
糖原
糖原合成 糖原分解 糖酵解途径
ATP
有氧
核糖 磷酸戊糖途径 +
NADPH+H+
H2O及CO2 及 乳酸
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食物中含有的大量纤维素， 食物中含有的大量纤维素 ， 因人体 内无β 糖苷酶而不能对其分解利用， 内无β-糖苷酶而不能对其分解利用，但却 具有刺激肠蠕动等作用， 具有刺激肠蠕动等作用 ， 也是维持健康 所必需。 所必需。
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（二）糖的吸收
1. 吸收部位
小肠上段
2. 吸收形式
单 糖
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3. 吸收途径 小肠肠腔
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3. 1- 磷酸葡萄糖转变成尿苷二磷酸葡萄糖
CH2OH H H OH HO H O H H O OH CH2OH H H OH HO H O H H O OH P P P
+
P
P
P
尿苷
UTP
1- 磷酸葡萄糖
UDPG焦磷酸化酶 焦磷酸化酶 PPi
尿苷
2Pi+能量 能量
尿苷二磷酸葡萄糖 (UDPG )
HOH2C H H OH H OH
CH2OH OH
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半乳糖(galactose) 半乳糖 ——已醛糖 已醛糖
O H HO HO H OH H H OH
核糖(ribose) 核糖 ——戊醛糖 戊醛糖
O H H H OH OH OH OH
OH
CH2OH HO H H OH H OH OH H OH
HOH2C H H
SGLT
肠粘膜上皮细胞 门静脉 肝脏
GLUT ： 葡 萄 糖 转 运 体 (glucose transporter) ， 已发现有5种葡萄糖转运 已发现有 种葡萄糖转运 体(GLUT 1～5)。 ～ 。
各种组织细胞
GLUT
体循环
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第 一 节 概 述
Introduction
目录
一、糖的生理功能
1.氧化供能 氧化供能
ATP 蛋白激酶A 蛋白激酶A 蛋白激酶 蛋白激酶
(无活性 无活性) 无活性 (有活性 有活性) 有活性
ATP 糖原合酶a 糖原合酶 糖原合酶b-P 糖原合酶
磷酸化酶b 磷酸化酶
磷酸化酶a-P 磷酸化酶
有活性
无活性
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*糖原的合成与分解总图 糖原的合成与分解总图 糖原的合成
UDP 糖原n 糖原 糖原n 糖原 +1
糖原合酶 分枝酶 糖原磷酸化酶 脱支酶
Pi 糖原n 糖原
UDPG PPi
UDPG焦磷酸化酶 焦磷酸化酶
UTP
G-1-P
葡萄糖-6-磷酸酶（ 葡萄糖 磷酸酶（肝） 磷酸酶 己糖(葡萄糖 激酶 己糖 葡萄糖)激酶 葡萄糖
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1. 单糖 不能再水解的糖。 不能再水解的糖。 葡萄糖(glucose) 果糖(fructose) 葡萄糖 果糖 ——已醛糖 ——已酮糖 已醛糖 已酮糖
O H HO H
H
OH O HO H H H OH OH OH
OH H OH
OH OH CH2OH
O
H HO
O H OH H H OH
H OH
第
六
章
糖 代 谢
Metabolism of Carbohydrates
目录
.糖的概念
糖 (carbohydrates)即碳水化合物， 其化 即碳水化合物， 即碳水化合物 学本质为多羟醛或多羟酮类及其衍生物或多 聚物。 聚物。
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.糖的分类及其结构 糖的分类及其结构
根据其水解产物的情况， 根据其水解产物的情况，糖主要可分为 以下四大类。 以下四大类。 单糖 (monosacchride) 寡糖 (oligosacchride) 多糖 (polysacchride) 结合糖 (glycoconjugate)
葡萄糖
丙酮酸
无氧
消化与吸收
糖异生途径
淀粉
乳酸、氨基酸、 乳酸、氨基酸、甘油
目录
第 二 节 糖原的合成与分解
Glycogenesis and Glycogenolysis
目录
糖 原 (glycogen)
是动物体内糖的储存形式之一， 是动物体内糖的储存形式之一，是机体能 迅速动用的能量储备。 迅速动用的能量储备。由若干个葡萄糖组成的 大分子化合物。 大分子化合物。 糖原储存的主要器官及其生理意义 肌肉：肌糖原， 肌肉：肌糖原，250 ~ 400g，主要供肌肉收缩所需 ， 肝脏：肝糖原， 肝脏：肝糖原，70 ~ 100g，维持血糖浓度水平 ，
目录
一、糖原的合成代谢
（一）定义 糖原的合成(glycogenesis) 指由葡萄 糖原的合成 糖合成糖原的过程。 糖合成糖原的过程。 .合成部位 组织定位：主要在肝脏、 组织定位：主要在肝脏、肌肉 细胞定位： 细胞定位：胞浆
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（二）糖原合成途径
1. 葡萄糖磷酸化生成 磷酸葡萄糖 葡萄糖磷酸化生成6-磷酸葡萄糖
O H
OH H
HO
OH
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2. 寡糖
能水解生成几分子单糖的糖， 能水解生成几分子单糖的糖，各单糖之间借 脱水缩合的糖苷键相连。 脱水缩合的糖苷键相连。 常见的几种二糖有 麦芽糖 (maltose) 葡萄糖 — 葡萄糖 蔗 糖 (sucrose) 葡萄糖 — 果糖 乳 糖 (lactose) 葡萄糖 — 半乳糖
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3. 多糖
能水解生成多个分子单糖的糖。 能水解生成多个分子单糖的糖。 常见的多糖有 淀 粉 (starch) 糖 原 (glycogen) 纤维素 (cellulose)
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① 淀粉 是植物中养分的储存形式
ห้องสมุดไป่ตู้
淀粉颗粒
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② 糖原 是动物体内葡萄糖的储存形式
目录
③ 纤维素
作为植物的骨架
β-1,4-糖苷键 糖苷键
磷酸葡萄糖变位酶
G-6-P
G
目录
三、糖原合成分解的生理意义
1、当糖供应充足时，将葡萄糖合成糖 、当糖供应充足时， 原进行能量的储备。 原进行能量的储备。 2、当糖供应不足时，将储存的糖原进 、当糖供应不足时， 行分解，有利于维持血糖浓度的稳定。 行分解，有利于维持血糖浓度的稳定。