生物化学糖代谢

直链淀粉+碘
蓝色
支链淀粉+碘
紫红色
淀粉水解 淀粉糊精（遇碘蓝色） 红糊精 （遇碘红色） 无色糊精（遇碘不显色） 麦芽糖 葡萄糖
（二）糖原(glycogen)
结构与淀粉相似，是一种动物淀粉。 糖原遇碘呈红色，彻底水解后产生D-葡萄糖。 糖原的生理功能：肌肉中的糖原为肌肉收缩所 需要的能源。肝糖原可分解为葡萄糖进入血液 运输到各组织利用。
K+
Na+依赖型葡萄糖转运体
(Na+-dependent glucose transporter, SGLT)
SGLT
小肠肠腔
肠粘膜上皮细胞
GLUT：葡萄糖转运体 (glucose transporter)
门静脉 肝脏
GLUT
各种组织细胞
体循环
三、糖代谢的概况
血
主 中 缺氧 糖酵解（乳酸）
食物
葡 供氧充足
糖的概念：
糖是一类多羟基醛或多羟基酮及其 聚合物和衍生物的总称的化合物。
糖类的生物学作用
•糖是生物体内的主要能源物质（主要功能）
•作为生物体的结构成分
•糖具有多方面复杂的生物活性与功能
如：作为其它生物分子如氨基酸、核苷酸、脂等 合成的前体；作为细胞识别的信息分子等
二、糖的分类
◆单糖(Monosaccharides) ◆寡糖(Oligosaccharides) ◆多糖(Polysaccharides)：
❖ 1940年被阐明。(研究历史)
Glycogen
（三）葡聚糖(dextran)
又称右旋糖苷，是酵母菌及某些细菌中 的储存多糖。 几乎均为α-1,6-糖苷键连接。 作为代血浆已用于临床。
（四）糖胺聚糖（粘多糖）
糖胺聚糖是一类含己糖胺和糖醛酸的 杂多糖，是由多个二糖单位构成的长链 多聚物。 ➢ 基本功能：结缔组织间质和细胞间特有 的成分，是一类天然粘合剂。
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节
糖的化学 糖的消化与吸收 糖的分解代谢 糖原的合成与分解 糖异生 血糖水平的调节
第一节 糖的化学
一、糖的概念、分布及主要生物学作用
糖是自然界存在的一大类具有广谱化学结构 和生物学功能的有机化合物。 由碳、氢、氧三种元素组成，分子通式一般 为Cn(H2O)n。 分布广、含量多，多以复合糖形式存在。
有氧氧化（CO2、H2O、ATP）
糖异生
萄
磷酸戊糖途径
糖
（5-磷酸核糖、NADPH）
合成 糖原
分解
第三节 糖的分解代谢
生物体内葡萄糖（糖原）的分解主要有三 条途径：
1. 无O2情况下，葡萄糖（G）→丙酮酸（Pyr）→ 乳酸（Lac)
2. 有O2情况下，G → CO2 + H2O（经三羧酸循环） 3. 有O2情况下，G → CO2 + NADPH（经磷酸戊
消化过程
淀粉
口腔 肠腔
唾液中的α-淀粉酶 胰液中的α-淀粉酶
肠粘膜 上皮细胞 刷状缘
麦芽糖+麦芽三糖 α-临界糊精+异麦芽糖 （40%） （25%） （30%） （5%）
α-葡萄糖苷酶
葡萄糖
α-临界糊精酶
吸收机制 二、糖的吸收
刷状缘 肠 腔
Na+
G
小肠粘膜细胞
ATP ADP+Pi Na+泵
细胞内膜 门静脉
❖ 明质酸(hyaluronate): 约由25000个二糖 单位构成。
❖ 硫酸皮肤素、硫酸-4-软骨素、硫酸角质素 和硫酸-6-软骨素：主要存在于腱、软骨和 其他结缔组织中。
❖ 肝素(heparin): 天然的抗凝血物质，它能 同抗凝血酶(Ⅲ)强烈地结合，阻止血液凝固。
第二节 糖的消化吸收
一、糖的消化 食物中糖一般以淀粉为主 单糖可被吸收
糖途径）
一、糖的无氧分解
糖酵解（glycolysis）：
糖酵解是体内组织在缺氧情况下，葡萄糖或 糖原降解为乳酸并伴随着ATP生成的一系列 反应，是生物体内普遍存在的葡萄糖降解的 途径。反应过程类似酵母生醇发酵，故也称 之为无氧酵解。该途径也称作EmbdenMeyerhof-Parnas途径，简称EMP途径。
（一）单糖 • 凡不能被水解成更小分子的糖称为单糖。 • 可根据其分子中所含碳原子多少分类。
丙糖（甘油醛和二羟丙酮）； 丁糖（赤藓糖）； 戊糖（木酮糖、核酮糖、核糖、脱氧核糖等）； 己糖（葡萄糖、果糖、半乳糖等）等 庚糖：（Ｄ－景天庚酮糖）
（二）寡糖
由单糖缩合而成的短链结构（十碳以下， 一般2-6个单糖分子） 二糖、三糖比较重要，二糖是寡糖中分布 最广的一类，蔗糖、麦芽糖与乳糖是其重 要代表（还原性，旋光性）。三糖以棉子 糖常见。
多糖，又称糖胺聚糖 • 结合糖(glycoconjugate)：糖复合物或复合糖
糖复合物
(Complex Carbohydrates)
糖—肽链
糖—脂质
糖—核酸
肽聚糖
糖蛋白
蛋白聚糖
(peptidoglycans) (glycproteins) (proteoglycans)
来自百度文库糖鞘脂
糖基酰基甘油
脂多糖
(pglycosphingolipids) (glycosylacylglycerols) (lipopolysauhards)
重要的二糖
D-麦芽糖（ -型）
纤维二糖（ -型）
蔗糖
乳糖（ -型 ）
（三）多糖
多糖是由多个单糖分子缩合而形成的长链结构。
✓多糖没有还原性和变旋现象，无甜味，大多 不溶于水。
✓多糖的结构包括单糖的组成、糖苷键的类型、 单糖的排列顺序3个基本结构因素。 ✓重要的有淀粉、糖元、纤维素、几丁质、粘多 糖等。可分为同多糖和杂多糖。
多糖的化学
一、多糖的分类
（一）按其来源分类： １、植物多糖 ２、动物多糖 ３、微生物多糖 ４、海洋生物多糖 （二）按其在生物体内的生理功能分类： １、贮存多糖 ２、结构多糖
（三）多糖按其组成成分的分类：
• 同聚多糖（均一多糖）（homopolysaccharide) • 杂聚多糖（不均一多糖）
(heteropolysaccharide) • 黏多糖（mucopolysaccharide)：含氮的不均一
二、自然界存在的几种重要多糖
（一）淀粉
1．直链淀粉（α-amylose）： 由α-D-glucose借α-1,4-糖苷键形成的一种线性聚 合物，只有一个还原性末端。
2.支链淀粉（amylopectin）： • 高度分支，除含有α-1,4-糖苷键外，分支处含有
α-1,6-糖苷键。
淀粉的结构
淀粉在冷水中不溶解，加热吸水成糊状。