生物化学糖的生物合成1

葡萄糖
6-P葡萄糖 6-P果糖 1，6-二P果糖
2分子丙酮酸生成1分子 葡萄糖共消耗：
4ATP 2GTP 2NADH
3-磷酸甘油醛
P-二羟丙酮
2NADH+2H+
2X1，3-二磷酸甘油酸
消耗2ATP
2X3-磷酸甘油酸
2X2-磷酸甘油酸
消耗2ATP+2GTP
2XPEP 2丙酮酸
四、糖异生的调节
• 糖异生的限速酶主要有以下4个酶：
该酶的作用主要是催化淀粉的分解（植物细胞中磷酸 的浓度较高）。
（一）直链淀粉的生物合成-方式2
2.D-酶
D-酶是糖苷转移酶，作用于α-1，4糖苷键，用来合成引物。
D酶
+
麦芽三糖 给体
麦芽三糖 受体
++
麦芽五糖
葡萄糖
（一）直链淀粉的生物合成-方式3
3、淀粉合成酶 是淀粉合成的主要途径。
ADPG+引物 淀粉合成酶 淀粉+ADP
– 丙酮酸羧化酶 – 磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶 – 果糖二磷酸酶 – 葡萄糖磷酸酶。
糖酵解与糖异生的互补调节
糖酵解作用
G
活化 F-2,6BP
6-P—果糖
糖异生作用
柠檬酸 活化
AMP
磷酸果糖激酶
果糖1,6-二磷酸酶
F-2、6BP AMP
抑制
抑制
ATP 柠檬酸
1、6-二磷酸果糖
H+
互补调节的核心
是原料的争夺
➢ 2. 两方面不同：
(1)糖异生必须克服糖酵解的三步不可逆反应。 (2)细胞定位：糖酵解在细胞液中进行，糖异生
则分别在线粒体和细胞液中进行。
糖酵解和糖异生的比较
三、糖异生作用的主要途径和关键反应
关键反应－迂回措施1
丙酮酸
CO2
ATP+H2O
Hale Waihona Puke Baidu
ADP+Pi
丙酮酸羧化酶 (线粒体中) PEP羧激酶 (细胞质中)
(二)支链淀粉的合成
1、淀粉合成酶: 只能催化形成α-1.4糖苷键， 合成直链淀粉。 2、Q酶（分支酶）:既能催化α-1.4糖苷键的 断裂，又能催化α-1、6糖苷键的形成
注：支链淀粉降解时用的是脱支酶(R酶)
在Q酶作用下的支链淀粉的合成
2021
UDPG焦磷酸化酶
1-P-G + UTP
UDPG +PPi
二、蔗糖的生物合成-----有三条途径：
1、蔗糖磷酸化酶途径（微生物） 1-P葡萄糖+果糖 蔗糖磷酸化蔗酶糖+Pi
2、蔗糖合成酶(植物） UDPG+果糖 蔗糖合成酶UDP+蔗糖 ❖也可利用ADPG,GDPG,TDPG,CDPG作为葡萄糖基供 体。
7 糖的生物合成
主要内容： 重点掌握糖异生途径及其与糖酵解途径
之间的互补调节。
概述： 单糖的生物合成
高等植物葡萄糖的合成可有多个途径:
光合作用 蔗糖、淀粉的降解 糖异生
7.1 糖异生作用
一、糖异生的概念 二、糖酵解和糖异生的比较 三、糖异生作用的主要途径和关键反应 四、糖酵解与糖异生的互补调节
3、磷酸蔗糖合成磷酶酸途蔗径糖（合植成酶物光合组织）
UDPG+6-P果磷糖酸蔗糖酯酶 磷酸蔗糖+UDP
磷酸蔗糖
蔗糖+Pi
三、淀粉的生物合成
（一）直链淀粉的生物合成-方式1
1、淀粉磷酸化酶
淀粉磷酸化酶
1-P葡萄糖+引物
淀粉+Pi
引物:最小为麦芽三糖，含α-1，4糖苷键。转移来的 葡萄糖分子结合在引物非还原末端C4的羟基上。
H2CO P O H2CO P
H HO +
H
OH
OH H 1,6-二磷酸果糖
1，6-二磷酸果糖酶
H2O
H2CO P
O H2COH
H HO + Pi
H
OH
OH H 6-磷酸果糖
关键反应－迂回措施3
P 6-磷酸葡糖酶
+ H2O
6-磷酸葡萄糖
H
+Pi
葡萄糖
3-磷酸甘油激酶 3-磷酸甘油脱氢酶
糖异生的能量计算：
F-1,6BP 活化 ATP 抑制
PEP
丙酮酸激酶
丙酮酸
PEP羧激酶 ADP 抑制
草酰乙酸
丙酮酸羧化酶
乙酰CoA 活化 ADP 抑制
7.2 蔗糖和多糖的生物合成
一、糖核苷酸的作用及形成 1.定义： 单糖与核苷酸通过磷酸酯键结合的化合物称为糖核苷酸。 2.作用：糖核苷酸是葡萄糖的活化形式与供体。 3.种类：目前发现的糖核苷酸主要有 UDPG,ADPG,TDPG,GDPG,CDPG等。在糖类代谢中，以 UDPG,ADPG为最重要。 4.形成：
一、糖异生的概念
➢ 1.定义：由非糖前体如丙酮酸、草酰乙酸等转变成 葡萄糖的过程称为糖异生。
➢ 2.证据：大鼠禁食24小时，肝中糖原含量从7%降 到1%；喂乳酸、丙酮酸，糖原量增加。
➢ 3.细胞定位：在线粒体和细胞质中进行。
糖异生的非糖前体
提问：哪些物质可以转变成G或糖原？
• 答案：凡能转变成糖代谢中间产物的物质。 包括：乳酸、丙酮酸
TCA循环中间产物 甘油 生糖氨基酸
4.糖异生作用的主要生理意义
• 保证在饥饿情况下，血糖浓度的相对恒定。 • 协助氨基酸代谢。 • 回收乳酸分子中的能量 ：在激烈运动产生的
乳酸，经血液运到肝脏可再合成葡萄糖，防止乳 酸酸中毒的发生-------Cori循环
二、糖酵解和糖异生的比较
➢ 1.相同点：糖异生途径的大部分反应是糖酵解 的逆反应；
P
磷酸烯醇式丙酮
CO2
酸（PEP）
草酰乙酸 GTP GDP
关键反应－迂回措施1
胞液
线粒体
丙酮酸羧化酶（生物素为辅基）
丙酮酸
NADH+H+ 草酰乙酸 苹果酸
丙酮酸
草酰乙酸（不能跨越
线粒体膜）
CO2+ATP+H2O ADP+Pi
NADH+H+
苹果酸
草酰乙酸
PEP羧激酶
PEP
GTP
GDP+C2O
关键反应－迂回措施2
❖也可用UDPG做供体。但用ADPG合成速度比UDPG快10倍。
直链淀粉的合成-淀粉合成酶
+
A
引物（Gn）
淀粉合成酶
ADPG
直链淀粉(Gn+1)
+
A
ADP
（一）直链淀粉的生物合成-方式4
4、蔗糖转化为淀粉
2
3
4
Pi
1
8
5
6
7
1、蔗糖合成酶；2、UDPG焦磷酸化酶；3、ADPG焦磷酸化酶
4、淀粉合成酶； 5、果糖激酶；6、异构酶；7、变位酶；8、淀粉磷酸化酶