第3章糖代谢PPT

生物化学糖代 谢
3.1.2.2发酵
糖在无氧条件下，分解为丙酮酸，丙酮酸再 被还原为乳酸或乙醇的过程叫做发酵。
（1）乳酸发酵
CO O H CC OC O O H O OOH H 乳酸脱氢酶 CH CC HC H 3 H3 3
乳乳 酸 酸
C O OH H O O HCOO H CO O H
H3
+ + 乳酸脱氢酶 + 乳酸脱氢酶 H + NADH 乳酸脱氢酶 + C C O NADH ++ H ++HH 乳酸脱氢酶 + NADH C NADH +NADH O O + O+ H C CH3 H3 CH
生物化学糖代 谢
生物化学糖代 谢
糖无氧氧化(EMP) 糖分解代谢途径 { 糖有氧氧化 磷酸戊糖途径(HMP)
3.1.2糖的无氧分解代谢
1、概念:糖的无氧分解代谢又称无氧氧化或糖酵 解，是指在不需氧的条件下，体内组织细胞中的葡 萄糖或糖原分解为丙酮酸并释放少量能量的过程， 糖酵解可用EMP表示。 2、反应部位:在细胞液中进行。
（5）3-磷酸甘油醛和磷酸二羟丙酮互相转变
C H2O P O 3H2 C O
C H 2 O P O 3 H 2 磷 酸 丙 糖异 构 酶 C O
磷 酸 丙 糖异 构 酶
CHO
CHO
CH OH
CH2O H 磷 酸 二 羟丙酮
CH2O H
CH OH
磷 酸 二 羟丙酮
3
C H2O P O 3H2 3 磷 酸 甘油 醛
磷 酸 甘油 醛
C H2O P O 3H2
第二阶段的特点是糖的实质性降解的过程,由六 碳糖转化为三碳糖
生物化学糖代 谢
第三阶段：丙酮酸生成
（6）3-磷酸甘油醛脱氢氧化生成1,3-二磷酸甘油酸
这是糖酵解过程中唯一的氧化反应，此反应脱下的氢在无氧的 情况下可用于丙酮酸的加氢还原（发酵）。
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OH H OH O H H H H
醛缩 酶 酶 醛缩 醛缩醛缩 酶 酶
H
C H H OO O 3 H 2 C O 3 H 23 O 2 2 2 CH 2 OPOCH HPP OPCHOH 2 3 2
CHC H H O O CO
H H C O C C O CC O O CH OH + + CH CO HH OO H + + C CH HHO CH CH 2 OHH 2 OO H H 2 OPO 3 H 2 CH C HOOO P OH 2 OC H32HP O 3 3 H 2 P2 2 C2 2 2
6
磷 酸 葡 萄 糖 (G-6
生物化学糖代 谢
（2）6-磷酸果糖的生成
C H2 O P O 3H 2
H
H
C H2 O P O 3H 2
O
O
H H OO H
6
H OH H
H
H OH
H OH
磷 酸己 糖异 构 磷 酸 己 糖 异 构 酶酶
H 2O 3P O C H 2 H
H 2 O 3 P O CHO 2
第3章 糖代谢
3.1 糖的无氧分解代谢
生物化学糖代 谢
3.1.1糖的生理功能 1.主要生理功能：氧化供能，16.7kJ/g. 2.是细胞的组成成分： 糖脂是构成神经组织和生物膜的成分 蛋白多糖是结缔组织和细胞间质的成分 核糖和脱氧核糖是RNA和DNA的组成成分 激素、酶、免疫球蛋白及血型蛋白等都是糖蛋白
磷 磷 酸 甘 酸 甘 酶激 酶 激酶 磷 酸甘油激 酶 磷 酸 甘 油 激 酶 酸 甘 油磷 油 激 油 CH O H CH CHH O HO+ ADP ADP CHCH + H ATPATP O CHO O H H + + + ADP + C H ADP O H H OH +++ ATP CH O ATP + CH + + Mg Mg Mg Mg Mg + +
生物化学糖代 谢
第3章 糖代谢
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生物化学糖代 谢
本章要点
掌握糖酵解的过程、部位、关键酶和意义 掌握糖有氧氧化的过程、部位、关键酶和意义 掌握生物氧化、电子传递链的组成及氧化磷酸化 掌握磷酸戊糖途径的意义 掌握糖原合成和分解的过程及关键酶 掌握糖异生作用的过程、部位、关键酶和意义 掌握血糖正常值、来源、去路和意义
磷 酸萄葡糖 变位 酶
H
磷 酸萄葡糖 变位 酶
H
C H 2H P O 3 P 2 H C O 2O HO 3 2 O H H O H HH OH H H HO OH HOHOH H
6
HO
磷 酸 葡 萄 糖 3 (G-1-P) 2
O PO H
OH
H磷 酸 葡 萄 O H
糖 (G-6-P)
OH
OH
磷 酸 葡 萄 糖 (G-1-P)
这是糖无氧分解过程中第一次通过底物水平磷酸化生成ATP。
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（8）3-磷酸甘油酸形成2-磷酸甘油酸
C O OH C OC O O H OH
磷 酸 甘油 酸 变 酶 磷 酸 甘油 变 位 酶 磷 酸 甘油 酸酸 变位位 酶
C COH O O HO O O H CH H C O H HOO H
C H P O CH 2 O HCH O O C23H 2 OCH 2HH H2O O 2
C H2O
H 酸果 OH 磷 H H H H O H O + + ATP 磷磷 酸糖激糖 激 酶 H 酸 H果H糖 ADP 酶 果 酶 ATP H O激 OH O + AT P OH OH + OH H H OH H
OH C O C OC O O H OCO OH H
CH 22 H C H C HC、 2 2
C O OO CH H CO OH OH
C
丙酮 酸激酶 酸激酶 丙酮 酸激酶 丙酮 丙酮酸激酶 丙酮 酸激酶 C O ～ OP～ P H++2 ADP O ～H HO 3 HADPADP C P OO 3 2 ADP C + OH + ATP DPC O C C C OH + + + ATP + OH OH ATPATP ～ P 3 2+ ++ + ++ + + 3 Mg 2 Mg 、K + MgMg K 、K Mg + K 、 、 K
OH
果 糖 果 酸酸 果 糖 (FBP) (FBP) 糖 (FBP) 磷 酸1,6磷1,6酸 磷 磷糖果 (FBP) 二 二 二
甘 磷 磷二 酸丙二二 二 丙 磷 酸 酮 油 醛 3 3酸 甘 酸酸 甘 油醛 酸 磷 酸酸 羟 3羟 酮 甘 羟 酮 羟丙酮 磷 丙 3 磷 磷磷油 醛 油 醛
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2
2
2
磷 酸 甘 甘 油 酸 2 磷 酸 油甘 油 酸 2 磷 酸 酸
磷 磷 磷 醇 式 丙式醇 式 丙 酮 酸 烯 酸 烯 酸 (PEP) 酸 酸 烯 醇 酮 丙 酮 酸 (PEP)
引起分子内能量重新分配，生成含有高能磷酸键的磷酸 烯醇式丙酮酸。
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（10）磷酸烯醇式丙酮酸生成丙酮酸
（7）1,3-二磷酸甘油酸转变为3-磷酸甘油酸
C C ～ C OOP OP H P OOO CO O O ～3O 32H 2O H ～ O ～PH 3 2 2 3 CH 2 O PCHHOH O H C CHOO 3O 32 P2 H2 O P H P 2 3 2
2 3 2
CO OO C O C O O HCC H O H O H OO H
乙 醛
醇 乙乙 醇 乙醇 醇
3
乙 醇
动物体内不存在乙醇的发酵。高等植物在缺氧条 件下能进行乙醇发酵，如水果、蔬菜等在贮藏过程中 乙醇发酵强烈会造成霉烂。微生物进行的乙醇发酵较 为普遍，乙醇发酵在食品工业中起着关键性作用。
C
CH C C H 22 H 2
磷 酸烯 醇 式 醇 式 丙 酮 烯醇 丙酮 酸 磷 酸 磷 酸 烯式 丙 酮 酸 酸
式 丙 酮 酸
醇 酮 酮 式 式 丙酸 烯 烯醇式 丙 酮 酸 烯 醇 式醇丙 丙 酮 酸 酸
烯 醇
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COOH C O
+
CH3
丙 酮 酸
这是糖无氧分解过程中第二次底物水平磷酸化生 成ATP。此反应不可逆，这是糖酵解中的第三个限速 反应步骤。烯醇式丙酮酸不稳定，可经分子重排转变 为丙酮酸。
CH 2CH CH O H H P OO H C H 2 OOPOO H223PPO2 3H 2 CH PO 3 O 2 2 3
3 磷
2 3 2
1，3 3 二 二 磷 酸 油 酸 酸 磷 甘甘 1， 1，3 酸 二 磷 油 甘 油 酸 酸 1，3 二 磷 酸 甘 油 酸
3
磷 酸 甘酸 甘 油 酸 3 磷 油酸 甘油酸 甘 油 油酸 酸3 3 磷 酸 甘 酸 磷 酸
1,6
OH
H
-P)
O6H 磷
酸 H 糖 (F-6-P) 果
二 磷 酸 果 糖 OH (FBP)
H
磷 酸 果 糖 (F-6-P)
1,6
二 磷 酸 果 糖 (FBP)
第一阶段特点:
生物化学糖代 谢
通过磷酸化使糖活化，消耗ATP。 由1mol葡萄糖转化为1mol1,6－二磷酸果糖 共消耗2molATP； 若由淀粉或糖原的1mol葡萄糖单位生成 1mol1,6－二磷酸果糖，消耗1molATP。 这个阶段的主要变化是磷酸化及异构化， 经磷酸化的糖不能透过细胞膜，可防止糖 渗出细胞膜。
3.1.2.1糖酵解反应过程
关键酶：已糖激酶或葡萄糖激酶（肝） 磷酸果糖激酶 丙酮酸激酶
生物化学糖代 谢
第一阶段：己糖磷酸化生成1,6-二磷酸果糖 (1)6-磷酸葡萄糖的生成
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CH2O H H O H OH H
HO
1
CH2O H O HH OH H H OH H O P O 3H 2
丙酮 酸脱羧 酶
CHO CH3
CH3 3 丙 酮 酮 酸 丙 酸 丙 酮 酸
C HC H 3
+ 3 C H 3 C HC O 2
+
C O 2+
醛 乙醛 乙 醛 乙
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3 醛醛 乙乙 乙 醛
CH2O CCO O C C2H 氢 H OH C H脱 O H C 2 2O 酶 H C H OH O 醇HH 2 O H CH 乙 +醇 脱 醇 脱酶 酶乙 乙 氢 氢 酶 乙 醇 +脱 氢 酶 + + + ++ 乙 醇脱 氢 ++ + + AN AA D N D AD N A D H ++AAAH H+HH H + H + N D + + N+H D HA D + N D NND N + + H CH H C HH 3 C HC H 3 C 3 C3H H C3 3 3 CH
H OH
6
C OH HO
2
OH
CH 2 OH
H OH
HO H
磷 酸 葡 萄 糖 (G-6-P)
OH
H
H
OH
HO H
H
磷 酸 果 糖 (F-6-P)
OH
磷 酸 葡 萄 糖 (G-6-P)
6 磷 酸 果 糖 (F-6-P)
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（3）1,6-二磷酸果糖的生成
C O H 2 O 3 PH 2 O 3 P OO H 2 CH 2OP O 3 H 2 O CH 2
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（9）2-磷酸甘油酸生成磷酸烯醇式丙酮酸
C O O HO O H C
COOH
H C O PH C 3 HO H O H C O PO P H3 2 O 2
3 2
烯醇化 酶 烯醇化 酶 烯醇化 酶 Mg++ + Mg Mg
C HC H CO H H OH O H 2
2
2
C O OOC O O H H C OH O CP O O O+ P 2 O H C C ～O ～3 H 2～ HHO+3 H 2 P 3 2 2 C HC HC H 2
+
+ H HC CH + +NAD + O H + NAD H CC OOH O H+ NADNAD H
+
3
丙丙 酮 酸 酮 酸 丙 酮 酸 酮 酸
3 乳 酸
乳 酸
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（2）乙醇发酵
C OC OH H OO
COOH
C
C
CO O
O
C 丙酮 酸 羧 酶 丙 酮 酸 脱脱 羧 酶 H OC H O
HBiblioteka Baidu
H P H C OC O 3PO 3 H 2 H2 HC O P O H
3
2
CH H2O O 3H H 2 O PC 2 OHP O 3 H22 O3 P2
2
C HCO H O H CH OH 2
2 2
3 磷 酸 甘 油 酸 磷 3 甘 油甘 油 酸 酸 磷 酸 酸
磷 酸 甘 油 酸 磷 酸 甘 油 酸 22 磷 酸 甘 油 酸
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第二阶段：磷酸丙糖的生成
（4）1,6-二磷酸果糖经醛缩酶催化
2 3 2 2 3 2
H 2 O P O POCH 2 O P O 3 OPO HH 2 O CO 3 H O CH 2 C HOO C HCHH O P3O 3 H 2 H2 CHP2O O O 2 2
H O H H HO H HO O O H HO H HO HOHH H