[化学课件]动物生物化学课件8糖代谢
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生物化学第八章糖代谢
§2 糖的分解代谢
主要有以下途径: (一)糖的无氧酵解 (二)糖的有氧氧化 (三)乙醛酸循环 (四)戊糖磷酸途径
途径具体过程
提示
反应实质 个酶作用 进程变化 学习途径时要重点注意噢！
温馨提示
加油！！！
• 酵解过程要学好
• 首条途径很重要 • 总结经验找规律 • 后边学习基础牢
• 举一反三相比较 • 触类旁通有参照 • 事半功倍学的巧 • 一路轻松兴趣高
甘油酸-3-磷酸
磷酸甘油8反酸应变图位酶
甘油酸-2-磷酸
9、2-磷酸甘油酸脱水烯醇化
甘油酸-2-磷酸
烯醇化9反酶应图
磷酸烯醇式丙酮酸
9、2-磷酸甘油酸的脱水生成磷酸烯醇式丙 酮酸
烯醇化酶（enolase） 这一步反应也可看作分子内氧化还原反应，分子 内能量重新分布，又一次产生了高能磷酯键。
反应可以被氟离子抑制，取代天然情况下酶分 子上镁离子的位置，使酶失活。
细胞核
内质网 溶酶体
细胞膜
动物细胞
植物细胞
细胞壁 叶绿体
有色体 白色体 液体 晶体
葡萄糖的主要代谢途径
糖异生
葡萄糖
6-磷酸葡萄糖 （有氧或无氧）
（无氧） 丙酮酸
糖酵解
（有氧）
乳酸 乙醇
乙酰 CoA
磷酸戊糖 途径
三羧酸 循环
第八章：糖代谢
§1 多糖和底聚糖的酶促降解 §2 糖的分解代谢 §3 糖的合成代谢
⑹氧化脱氢，产生 NADH+H+ （磷酸化，使用无机磷酸）
甘油醛-3-磷酸
无机磷酸
甘油醛-3-磷酸 脱氢酶
1,3-二磷酸甘油酸
产生 的 NADH+H+ 的氢，条件不同， H的去向不同，走进的途径不同。
生物化学糖代谢PPT课件
糖原是动物体能量的主要来源，葡萄糖在血液 中的含量较高时，就结合成糖原储存于肝脏中， 当血液中含糖量降低时，就分解为葡萄糖而供给 机体能量。 糖原是无色粉末，溶于水呈乳色，遇碘显棕至 紫色。
糖原 是动物体内葡萄糖的储存形式
纤维素 作为植物的骨架
β-1,4-糖苷键
纤维素
植物细胞壁含有高百分比的结构同多糖纤维素， 纤维素大约占生物圈中的有机物质的50％以上。 不象贮存多糖那样位于细胞内，纤维素和其它结 构多糖是由细胞内合成然后分泌出来的细胞外分 子。
脱支酶 磷酸化酶 G—1—P
（三）糖原的降解
糖原降解主要有糖原磷酸化酶和糖原脱支酶催
化进行。
糖原 +Pi
糖原 + G-1-P
（ n残基）
（n-1残基）
磷酸葡萄糖变位酶
肝脏
G+Pi
（葡萄糖-6磷酸酶）
G-1-P
G-6-P
肌肉 进入糖酵解
糖原磷酸化酶：从非还原端催化1-4糖苷键 的磷酸解。
例 肝糖元的分解
α葡萄糖1，4糖苷键
+ 7H3PO4
α葡萄糖1，6糖苷键
糖原核心
磷酸化酶(别构酶)
ATP抑制-AMP激活
7 G-1-P +
糖原核心
1 G-1-P
转移酶 糖原核心
去分枝酶 + H3PO4
糖原核心
G-1-P
磷酸化酶+ H3PO4
去单糖降解
二、双糖的水解
（一）蔗糖的水解
1.转化酶 蔗糖 + H2O
转化酶
限速酶 /率低 3、受激素或代谢物的调节 4、常是在整条途径中催化初始反应的酶 5、活性的改变可影响整个反应体系的速度和方向
糖原 是动物体内葡萄糖的储存形式
纤维素 作为植物的骨架
β-1,4-糖苷键
纤维素
植物细胞壁含有高百分比的结构同多糖纤维素， 纤维素大约占生物圈中的有机物质的50％以上。 不象贮存多糖那样位于细胞内，纤维素和其它结 构多糖是由细胞内合成然后分泌出来的细胞外分 子。
脱支酶 磷酸化酶 G—1—P
（三）糖原的降解
糖原降解主要有糖原磷酸化酶和糖原脱支酶催
化进行。
糖原 +Pi
糖原 + G-1-P
（ n残基）
（n-1残基）
磷酸葡萄糖变位酶
肝脏
G+Pi
（葡萄糖-6磷酸酶）
G-1-P
G-6-P
肌肉 进入糖酵解
糖原磷酸化酶：从非还原端催化1-4糖苷键 的磷酸解。
例 肝糖元的分解
α葡萄糖1，4糖苷键
+ 7H3PO4
α葡萄糖1，6糖苷键
糖原核心
磷酸化酶(别构酶)
ATP抑制-AMP激活
7 G-1-P +
糖原核心
1 G-1-P
转移酶 糖原核心
去分枝酶 + H3PO4
糖原核心
G-1-P
磷酸化酶+ H3PO4
去单糖降解
二、双糖的水解
（一）蔗糖的水解
1.转化酶 蔗糖 + H2O
转化酶
限速酶 /率低 3、受激素或代谢物的调节 4、常是在整条途径中催化初始反应的酶 5、活性的改变可影响整个反应体系的速度和方向
生物化学课件糖类代谢(共84张PPT)
• 三羧酸循环是糖、脂肪、氨基酸代谢枢 纽。过程中形成的中间产物，又是物质 合成的起点
丙酮酸氧化脱羧
• 基本反应： • 糖酵解生成的丙酮酸可穿过线粒体膜进
入线粒体内室。在丙酮酸脱氢酶系的催 化下，生成乙酰辅酶A。
丙酮酸脱氢酶系
CO
2
丙酮酸 脱羧酶
TPP
硫辛酸
二氢硫辛酸 脱氢酶
FAD
乙酰硫辛酸
二氢硫辛酸
个葡萄糖分子，以（14）糖苷键聚合 而成。呈螺旋结构，遇碘显紫蓝色。 • 支链淀粉中除了（14）糖苷键构成糖 链以外，在支点处存在（16）糖苷键 ，分子量较高。遇碘显紫红色。
(2).纤维素
• 由葡萄糖以（14）糖苷键连接而成 的 直链，不溶于水。
(3).几丁质（壳多糖）
• N-乙酰-D-葡萄糖胺，以（14）糖苷键 缩合而成的线性均一多糖。
四、三羧酸循环（TCA） 五、磷酸戊糖途径（PPP/HMP）
六、其它糖进入单糖分解的途径
动物细胞
磷酸戊糖途径 糖酵解
丙酮酸氧化
三羧酸循环
胞饮 中心体
细胞膜 细胞质 线粒体 高尔基体
细胞核
吞噬 分泌物
内质网 溶酶体 细胞膜
植物细胞
细胞壁 叶绿体
有色体 白色体 液体 晶体
一、葡萄糖的主要分解代谢途径
H2C-COOH
H2C-COOH HO-C-COOH
H2C-COOH
HC-COOH C-COOH
H2C-COOH
HC-COOH C-COOH
H2C-COOH
HO-C-COOH H C-COOH H2C-COOH
HO-C-COOH H C-COOH H2C-COOH
CO -COOH CH -COOH CH2-COOH
丙酮酸氧化脱羧
• 基本反应： • 糖酵解生成的丙酮酸可穿过线粒体膜进
入线粒体内室。在丙酮酸脱氢酶系的催 化下，生成乙酰辅酶A。
丙酮酸脱氢酶系
CO
2
丙酮酸 脱羧酶
TPP
硫辛酸
二氢硫辛酸 脱氢酶
FAD
乙酰硫辛酸
二氢硫辛酸
个葡萄糖分子，以（14）糖苷键聚合 而成。呈螺旋结构，遇碘显紫蓝色。 • 支链淀粉中除了（14）糖苷键构成糖 链以外，在支点处存在（16）糖苷键 ，分子量较高。遇碘显紫红色。
(2).纤维素
• 由葡萄糖以（14）糖苷键连接而成 的 直链，不溶于水。
(3).几丁质（壳多糖）
• N-乙酰-D-葡萄糖胺，以（14）糖苷键 缩合而成的线性均一多糖。
四、三羧酸循环（TCA） 五、磷酸戊糖途径（PPP/HMP）
六、其它糖进入单糖分解的途径
动物细胞
磷酸戊糖途径 糖酵解
丙酮酸氧化
三羧酸循环
胞饮 中心体
细胞膜 细胞质 线粒体 高尔基体
细胞核
吞噬 分泌物
内质网 溶酶体 细胞膜
植物细胞
细胞壁 叶绿体
有色体 白色体 液体 晶体
一、葡萄糖的主要分解代谢途径
H2C-COOH
H2C-COOH HO-C-COOH
H2C-COOH
HC-COOH C-COOH
H2C-COOH
HC-COOH C-COOH
H2C-COOH
HO-C-COOH H C-COOH H2C-COOH
HO-C-COOH H C-COOH H2C-COOH
CO -COOH CH -COOH CH2-COOH
生物化学-糖类及其分解代谢(共58张PPT)
α-1，6糖苷键
淀粉的磷酸解
淀粉磷酸化酶 糖原磷酸化酶
细胞壁多糖的酶促降解
纤维素降解
果胶物质降解：原果胶，果胶，果胶酸
三、糖酵解
1.糖酵解途径(glycolysis) （Embden-Meyerhof-Parnas，EMP）
(1) EMP途径的生化历程
糖酵解过程
糖 原 a
b
1 -磷 酸 葡 萄 糖 1
二、双糖和多糖的酶促降解 重要中间代谢产物: 5-磷酸核糖和NADPH
生成乙酰辅酶A。 β-半乳糖苷酶
三羧酸循环不仅是产生ATP的途径，它产生的中间产物也是生物合成的前体。 整个代谢途径在胞液进行。 循环中底物上有4对氢原子通过4步氧化反应脱下，其中3对是在异柠檬酸、酮戊二酸及苹果酸氧化时用以还原NAD+，1对是琥珀酸氧化时用以 还原FAD 焦磷酸硫胺素（TPP)、硫辛酸、 可衍生许多其他物质
按照一个NADH能够产生3个ATP，1个FADH2能够产生 2个ATP计算，1分子葡萄糖在分解代谢过程中共产生38
个ATP：
4 ATP +（10 3）ATP + （2 2）ATP = 38 ATP
3. 丙酮酸羧化支路（回补途径）
三羧酸循环不仅是产生ATP的途径，它产生 的中间产物也是生物合成的前体。例如卟 啉的主要碳原子来自琥珀酰CoA，谷氨酸、 天冬氨酸是从α-酮戊二酸、草酰乙酸衍生 而成。一旦草酰乙酸浓度下降，势必影响 三羧酸循环的进行。
个糖单位切下来，故水解直链淀粉产物为麦芽糖，水 解支链淀粉为麦芽糖和极限糊精。 麦芽糖酶专一水解麦芽糖为两分子葡萄糖；
水解淀粉中的α-1，6糖苷键的酶是脱支酶（α-1，
6糖苷键酶）
前四步反应为三羧酸反应，后五步为二羧酸反应。 (1) EMP途径的生化历程 丙酮酸羧化支路（回补途径） 由琥珀酰CoA形成琥珀酸时偶联有底物水平磷酸化生成ATP 动物 大多数糖类化合物可用通式Cn(H2O)m表示，又称为碳水化合物； 4 ATP +（10 3）ATP + （2 2）ATP = 38 ATP β-淀粉酶:外切酶，只能从非还原端开始水解，以两个糖单位切下来，故水解直链淀粉产物为麦芽糖，水解支链淀粉为麦芽糖和极限糊精。 （1） 乳酸发酵（同型乳酸发酵）lactic fermation EMP pyr TCA
淀粉的磷酸解
淀粉磷酸化酶 糖原磷酸化酶
细胞壁多糖的酶促降解
纤维素降解
果胶物质降解：原果胶，果胶，果胶酸
三、糖酵解
1.糖酵解途径(glycolysis) （Embden-Meyerhof-Parnas，EMP）
(1) EMP途径的生化历程
糖酵解过程
糖 原 a
b
1 -磷 酸 葡 萄 糖 1
二、双糖和多糖的酶促降解 重要中间代谢产物: 5-磷酸核糖和NADPH
生成乙酰辅酶A。 β-半乳糖苷酶
三羧酸循环不仅是产生ATP的途径，它产生的中间产物也是生物合成的前体。 整个代谢途径在胞液进行。 循环中底物上有4对氢原子通过4步氧化反应脱下，其中3对是在异柠檬酸、酮戊二酸及苹果酸氧化时用以还原NAD+，1对是琥珀酸氧化时用以 还原FAD 焦磷酸硫胺素（TPP)、硫辛酸、 可衍生许多其他物质
按照一个NADH能够产生3个ATP，1个FADH2能够产生 2个ATP计算，1分子葡萄糖在分解代谢过程中共产生38
个ATP：
4 ATP +（10 3）ATP + （2 2）ATP = 38 ATP
3. 丙酮酸羧化支路（回补途径）
三羧酸循环不仅是产生ATP的途径，它产生 的中间产物也是生物合成的前体。例如卟 啉的主要碳原子来自琥珀酰CoA，谷氨酸、 天冬氨酸是从α-酮戊二酸、草酰乙酸衍生 而成。一旦草酰乙酸浓度下降，势必影响 三羧酸循环的进行。
个糖单位切下来，故水解直链淀粉产物为麦芽糖，水 解支链淀粉为麦芽糖和极限糊精。 麦芽糖酶专一水解麦芽糖为两分子葡萄糖；
水解淀粉中的α-1，6糖苷键的酶是脱支酶（α-1，
6糖苷键酶）
前四步反应为三羧酸反应，后五步为二羧酸反应。 (1) EMP途径的生化历程 丙酮酸羧化支路（回补途径） 由琥珀酰CoA形成琥珀酸时偶联有底物水平磷酸化生成ATP 动物 大多数糖类化合物可用通式Cn(H2O)m表示，又称为碳水化合物； 4 ATP +（10 3）ATP + （2 2）ATP = 38 ATP β-淀粉酶:外切酶，只能从非还原端开始水解，以两个糖单位切下来，故水解直链淀粉产物为麦芽糖，水解支链淀粉为麦芽糖和极限糊精。 （1） 乳酸发酵（同型乳酸发酵）lactic fermation EMP pyr TCA
生物化学 --糖代谢(共32张PPT)
新陈代谢
同小分化子作物用质合成大分子的需能过程
中间代谢
大异分化子分作解用成简单小分子的放能过程
Top
1
2
3
4
糖代谢概述 糖原的代谢
糖酵解
柠檬酸循环
磷酸戊糖通路 糖异生
糖代谢与其 他代谢关系
第一节 糖类的一般概况
1.单糖：不能再水解的糖，葡萄糖，果糖，核糖等。
2.双糖：由两个相同或不同的单糖组成, 乳糖、蔗糖等.
CH3
丙酮酸
COO HC OH + NAD+
CH3 乳酸
甘油醛3-磷酸氧化为 甘油酸1,3-二磷酸
丙酮酸
无有氧条条件件
NADH
丙酮酸进一步被氧化分解
乳酸
NADH经呼吸链生成水
氧化为二氧化碳和水
乳酸
合成肝糖原或葡萄糖
糖异生
乳酸
乙醇
NADH
乳酸发酵
NADH 乙醇脱氢酶
丙酮酸 脱羧酶 乙醛
乙醇发酵
糖酵解途径汇总Βιβλιοθήκη HOCH 2C O P O OH
HC OH HO
H 2C O P O OH
3-磷酸甘油醛
上述的5步反应完成了糖酵解的准备阶段 。酵解的准备阶段包括两个磷酸化步骤由六 碳糖裂解为两分子三碳糖，最后都转变为甘 油醛3-磷酸。
在准备阶段中，并没有从中获得任何能量 ，与此相反，却消耗了两个ATP分子。
以下的5步反应包括氧化—还原反应、磷酸
3113-PPii
3 生成甘油酸2-磷酸
4 生成烯醇式丙酮酸磷酸
ATP
ATP
5 生成烯醇式丙酮酸 6 生成丙酮酸
⑹甘油醛3-磷酸氧化为甘油酸1,3-二磷酸
O
同小分化子作物用质合成大分子的需能过程
中间代谢
大异分化子分作解用成简单小分子的放能过程
Top
1
2
3
4
糖代谢概述 糖原的代谢
糖酵解
柠檬酸循环
磷酸戊糖通路 糖异生
糖代谢与其 他代谢关系
第一节 糖类的一般概况
1.单糖：不能再水解的糖，葡萄糖，果糖，核糖等。
2.双糖：由两个相同或不同的单糖组成, 乳糖、蔗糖等.
CH3
丙酮酸
COO HC OH + NAD+
CH3 乳酸
甘油醛3-磷酸氧化为 甘油酸1,3-二磷酸
丙酮酸
无有氧条条件件
NADH
丙酮酸进一步被氧化分解
乳酸
NADH经呼吸链生成水
氧化为二氧化碳和水
乳酸
合成肝糖原或葡萄糖
糖异生
乳酸
乙醇
NADH
乳酸发酵
NADH 乙醇脱氢酶
丙酮酸 脱羧酶 乙醛
乙醇发酵
糖酵解途径汇总Βιβλιοθήκη HOCH 2C O P O OH
HC OH HO
H 2C O P O OH
3-磷酸甘油醛
上述的5步反应完成了糖酵解的准备阶段 。酵解的准备阶段包括两个磷酸化步骤由六 碳糖裂解为两分子三碳糖，最后都转变为甘 油醛3-磷酸。
在准备阶段中，并没有从中获得任何能量 ，与此相反，却消耗了两个ATP分子。
以下的5步反应包括氧化—还原反应、磷酸
3113-PPii
3 生成甘油酸2-磷酸
4 生成烯醇式丙酮酸磷酸
ATP
ATP
5 生成烯醇式丙酮酸 6 生成丙酮酸
⑹甘油醛3-磷酸氧化为甘油酸1,3-二磷酸
O
动物生物化学课件8糖代谢
大多是由于胰岛素抑制不正 常导致的血糖正常机制紊乱 所致。
肝糖原过多和多糖病等也与 糖代谢紊乱相关。
还包括可以通过安全、体重 管理来降低2型糖尿病、心 血管疾病和其他代谢病的风 险。
糖的药理学作用
胰岛素
口服药
其他药物
是治疗1型和2型糖尿病的关键药物。 如糖尿病药物，重要抑制血糖上升， 还包括糖皮质激素、胰酶等特定药
补充胰岛素可以恢复血糖正常。
调节血糖平衡的作用。
物。
葡萄糖转运
葡萄糖的摄入
食物中的葡萄糖通过肠道被吸收进 入体内。
葡萄糖的消耗
葡萄糖的稳态平衡
运动时，肌肉可以通过内源性储存 的糖原和血液中的葡萄糖提供能量。
通过胰岛素、肝素等激素刺激呈递 交的调节，来保持血液内葡萄糖的 稳态水平。
糖代谢与人类疾病的关系
1 糖尿病
2 糖原贮存异常症
3 热量与代谢疾病
糖类的破坏阶段
一些糖类经过缺氧就被破坏成两 个小分子，同时释放出了ATP提供 热量。
糖类氧化的三重意义
糖类氧化反应不仅仅是提供动物 生命机体所需要的能量，还与糖 病、糖原贮信息不正常等有关。
糖原代谢
糖原是以分支为主的多糖，存在于动物的肝脏和肌肉组织内。糖原的分解产生血糖和能量，帮助人体维持生命活动。
异生作用
在条件下，焦糖异生途径和脂肪酸异生途径则可互 相转化产生“新的葡萄糖”，发挥异生作用。
转化与储存
食物糖的分解，糖类合成或贮存，不存在一条线性 的“糖代谢通路”，而是一个复杂的动态平衡系统。
糖类分子的分解需要在细胞内按照化学反应途径进行，如酵解和异生作用。
糖酵解
糖类的氧化阶段
糖分子在循环系统之中，遇到氧 气后，产生二氧化碳和水，同时 复合成ATP，提供热能或为人体重 要分子供能。
动物生物化学课件-糖代谢
生理意义
动物机体迅速提供生理活动所需的能量 表皮、视网膜、神经、睾丸、肾髓质、血细胞等从无氧分
解获得能量 贫血、失血、休克等病理情况下，糖的无氧分解得到加强。
葡萄糖无氧分解途径中产生过多的乳酸会引起动物酸中毒。
指葡萄糖在有氧条件下彻底氧化 生成水和二氧化碳的过程。也称 为糖的有氧分解。
（一）来源
动物体内糖的来源主要由消化道吸收，其次通过糖的异生作用 非反刍动物，糖的主要来源是淀粉在消化道中被酶水解转变成
葡萄糖，然后通过小肠吸收 反刍动物, 丙酸是异生成葡萄糖的主要前体
（二）去路
分解供能 以肝糖原和肌糖原的形式暂时贮存于肝脏和肌肉中。 当有过多的糖摄入，可以转变为脂肪。 糖分解过程中的中间物可以通过提供“碳骨架”参与非必需氨
乳酸循环 （肌肉-肝脏-肌肉）
动物使役和剧烈运动时，肌肉中产生出大量乳酸。乳酸在肌肉组织中 不能利用，可以随血液运至肝脏再脱氢生成丙酮酸，后者既可以继续 经有氧分解供能，又可经异生作用再转变成葡萄糖，再释放进入血液 以补充血糖。这一过程称为乳酸循环。
它有助于清除体内多余的乳酸，防止发生由乳酸引起酸中毒。
丙酮酸脱氢酶系
2mol丙酮酸（3C）在丙酮酸脱氢酶复合体的催化下，氧化脱羧生 成2mol乙酰CoA（2C），2mol NADH+H+和2mol CO2
丙酮酸脱氢酶复合体： 3个酶 5个辅酶：TPP（焦磷酸硫胺素）、硫辛酸、CoA、FAD和NAD+
乙酰CoA进入三羧酸循环彻底氧化， 反应如下：
一次底物水平磷酸化（生成ATP） 二次脱羧（生成2molCO2) 三个不可逆，三个关键酶（柠檬酸合
酶、异柠檬酸脱氢酶和α-酮戊二酸脱 氢酶复合体） 四次脱氢（生成3mol NADH,1molFADH2=7.5+1.5 ATP=9ATP)
生物化学-糖代谢PPT课件
6-磷酸果糖激酶-1
特点：不可逆反应。需ATP提供磷酸基和能量 磷酸果糖激酶-1 是糖酵解最重要的限速酶之一
(4) 1，6-二磷酸果糖裂解成2个磷酸丙糖
(5) 3-磷酸甘油醛氧化为1，3-二磷酸酸甘 油酸
3-磷酸甘油醛脱氢酶催化，该途径唯一的氧 化步骤
(6)1，3-二磷酸甘油酸转变成3-磷酸甘油酸
5-磷酸核酮糖
NADP+
NADPH + H+ +CO2
2. 5-磷酸核酮糖的基团转移反应过程：
在此阶段，经由5-磷酸核酮糖的异构可生成 5-磷酸核糖 5-磷酸核酮糖经一系列基团转移及差向异构 反应生成3-磷酸甘油醛和6-磷酸果糖。 基团转移阶段的所有反应均为可逆反应。
5-磷酸核酮糖(C5) ×3
三羧酸循环的特点
②循环反应在线粒体(mitochondrion)中进行，是 单向反应体系，为不可逆反应。 ③三羧酸循环中有两次脱羧反应，生成两分子CO2; 有四次脱氢反应，生成三分子NADH和一分子FADH2。 有一次底物水平磷酸化，生成一分子GTP。
⑤三羧酸循环是机体主要的产能方式，每完成一次 循环，氧化分解掉一分子乙酰基，可生成10分子 ATP。
糖代谢
Metabolism of Carbohydrates
第一节 概 述
Section 1 Introduction
生物化学
➢糖的概念
糖(carbohydrates)即碳水化合物，其化 学本质为多羟醛或多羟酮及其衍生物。如葡 萄糖、蔗糖、淀粉、糖原、糖复合物等。
食物中的糖主要是淀粉，经消化为葡萄 糖吸收入血后进行代谢，故糖代谢主要指葡 萄糖代谢。
5.红细胞中的糖酵解存在2，3-二磷酸甘
油酸支路
特点：不可逆反应。需ATP提供磷酸基和能量 磷酸果糖激酶-1 是糖酵解最重要的限速酶之一
(4) 1，6-二磷酸果糖裂解成2个磷酸丙糖
(5) 3-磷酸甘油醛氧化为1，3-二磷酸酸甘 油酸
3-磷酸甘油醛脱氢酶催化，该途径唯一的氧 化步骤
(6)1，3-二磷酸甘油酸转变成3-磷酸甘油酸
5-磷酸核酮糖
NADP+
NADPH + H+ +CO2
2. 5-磷酸核酮糖的基团转移反应过程：
在此阶段，经由5-磷酸核酮糖的异构可生成 5-磷酸核糖 5-磷酸核酮糖经一系列基团转移及差向异构 反应生成3-磷酸甘油醛和6-磷酸果糖。 基团转移阶段的所有反应均为可逆反应。
5-磷酸核酮糖(C5) ×3
三羧酸循环的特点
②循环反应在线粒体(mitochondrion)中进行，是 单向反应体系，为不可逆反应。 ③三羧酸循环中有两次脱羧反应，生成两分子CO2; 有四次脱氢反应，生成三分子NADH和一分子FADH2。 有一次底物水平磷酸化，生成一分子GTP。
⑤三羧酸循环是机体主要的产能方式，每完成一次 循环，氧化分解掉一分子乙酰基，可生成10分子 ATP。
糖代谢
Metabolism of Carbohydrates
第一节 概 述
Section 1 Introduction
生物化学
➢糖的概念
糖(carbohydrates)即碳水化合物，其化 学本质为多羟醛或多羟酮及其衍生物。如葡 萄糖、蔗糖、淀粉、糖原、糖复合物等。
食物中的糖主要是淀粉，经消化为葡萄 糖吸收入血后进行代谢，故糖代谢主要指葡 萄糖代谢。
5.红细胞中的糖酵解存在2，3-二磷酸甘
油酸支路
生物化学——糖代谢PPT课件
本章简介 掌握内容讲授
要点回顾 本章习题
.
本章主要介绍生物体内糖的新陈 代谢——分解代谢和合成代谢， 伴随物质代谢进行能量代谢。重 点掌握糖的主要分解代谢途径— —糖酵解、三羧酸循环、葡糖异 生作用；重点掌握糖原的降解与 生物合成；重点掌握糖代谢中的 调节酶。了解戊糖磷酸途径、乙 醛酸循环. 。
第八章 糖代谢
一、糖代谢总论 二、糖的分解代谢 （1）糖酵解作用 （2）丙酮酸去路 （3）柠檬酸循环 （4）戊糖磷酸途径 （5）葡糖异生作用 （6）乙醛酸途径
三、葡聚糖（糖原、淀 粉）的代谢
（1）糖原的降解 （2）糖原的生物合成 （3）淀粉的水解 （4）淀粉的生 物合成
.
新陈代谢的概念:生物体与外界环境进行物质 交换和能量交换的全过程.
耗能阶段 1. 己糖磷酸酯的生成（G →F-1,6-2P ）
2. 磷酸丙糖的生成（F-1,6-2P →2GAP）
1. 己糖磷酸酯的生成（G →F-1,6-2P ）
P
ATAPTP
ADP
1.1 葡萄糖磷酸化
葡萄糖G
葡萄糖-6-磷酸G-6-P
己糖/葡萄糖激酶是EMP途径中第一个调节酶，催化第一个ATP 磷酸化反应基本上是不可逆的；这就保证了进入细胞内的G可立 即被转化为磷酸化形式；不但为G随后的裂解活化了G分子，还 保证了G分子一旦进入细胞就有效. 地被捕获，不会再透出胞外。
新陈代谢
生物小分子合成为 生物大分子 合成代谢 （同化作用）
需要能量 释放能量
能量 代谢
物质代谢
分解代谢 （异化作用） 生物大分子分解为
生物小分子
.
一、糖代谢总论
糖代谢包括分解代谢和合成代谢。 动物和大多数微生物所需的能量，主要是由糖
要点回顾 本章习题
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本章主要介绍生物体内糖的新陈 代谢——分解代谢和合成代谢， 伴随物质代谢进行能量代谢。重 点掌握糖的主要分解代谢途径— —糖酵解、三羧酸循环、葡糖异 生作用；重点掌握糖原的降解与 生物合成；重点掌握糖代谢中的 调节酶。了解戊糖磷酸途径、乙 醛酸循环. 。
第八章 糖代谢
一、糖代谢总论 二、糖的分解代谢 （1）糖酵解作用 （2）丙酮酸去路 （3）柠檬酸循环 （4）戊糖磷酸途径 （5）葡糖异生作用 （6）乙醛酸途径
三、葡聚糖（糖原、淀 粉）的代谢
（1）糖原的降解 （2）糖原的生物合成 （3）淀粉的水解 （4）淀粉的生 物合成
.
新陈代谢的概念:生物体与外界环境进行物质 交换和能量交换的全过程.
耗能阶段 1. 己糖磷酸酯的生成（G →F-1,6-2P ）
2. 磷酸丙糖的生成（F-1,6-2P →2GAP）
1. 己糖磷酸酯的生成（G →F-1,6-2P ）
P
ATAPTP
ADP
1.1 葡萄糖磷酸化
葡萄糖G
葡萄糖-6-磷酸G-6-P
己糖/葡萄糖激酶是EMP途径中第一个调节酶，催化第一个ATP 磷酸化反应基本上是不可逆的；这就保证了进入细胞内的G可立 即被转化为磷酸化形式；不但为G随后的裂解活化了G分子，还 保证了G分子一旦进入细胞就有效. 地被捕获，不会再透出胞外。
新陈代谢
生物小分子合成为 生物大分子 合成代谢 （同化作用）
需要能量 释放能量
能量 代谢
物质代谢
分解代谢 （异化作用） 生物大分子分解为
生物小分子
.
一、糖代谢总论
糖代谢包括分解代谢和合成代谢。 动物和大多数微生物所需的能量，主要是由糖
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2.3 糖原合成
每个葡萄糖分子都须磷酸化成为6-P-葡萄糖，再 异构成为1-P-葡萄糖，然后进一步活化为UDPG。在 糖原引物的非还原端逐个加上葡萄糖基，同时释放 出UDP，糖原合成酶是这个反应的关键酶。由分支 酶催化糖链的分支。
A：
葡萄糖 ATP
己糖激酶
Mg2+
葡萄糖 -6-磷酸 ADP有能量Biblioteka 放的过程。葡萄糖降解为丙酮酸
四个阶段
丙酮酸氧化 三羧酸循环
呼吸链氧化
葡萄糖有氧氧化概况
O2
O2
O2
H2O
H+ + e
葡 萄
6-磷酸葡萄糖
三羧酸
糖
丙酮酸 丙酮酸 乙酰CoA 循环
胞液
CO2
线粒体
第一阶段 由葡萄糖
丙酮酸 同EMP途径
第二阶段
丙酮酸氧化
丙酮酸（3C）转变为乙酰CoA（2C），在线粒体中进
糖酵解的生理意义
①是动物机体在无氧或供氧不充分的情况下通过分
解葡萄糖或糖原获得部分能量的重要方式。
②运动和使役的动物肌肉，一些供氧不足的组织，
如视网膜、皮肤、睾丸以及肿瘤等组织通过这个途径获 得部分能量。
③酵解途径与糖的有氧氧化途径、磷酸戊糖途径以
及异生途径都有密切联系。
3. 糖的分解代谢
3.2 有氧氧化（aerobic oxidation） 概念：有氧条件下,葡萄糖彻底氧化生成CO2和H2O,并伴
第八章 糖代谢
Carbohydrate Metabolism
本章主要内容：
糖在动物体内的一般概况 糖原的分解与合成代谢 葡萄糖的分解代谢 糖异生 磷酸戊糖途径 糖代谢各途径之间的关系
1.糖在动物体内的一般概况
1.1 糖的生理功能
※ 动物机体主要的能源和碳源 提供70%的能量；神经系统、胎儿和乳的合成消耗
B：
CH 2O PO 3 2-
H H OH
OH
OH
H
OH
H OH
葡萄糖-6-磷酸
磷 酸葡萄糖 变位酶
CH 2OH
H H OH
OH
OH H
OPO 3 2-
H OH
葡萄糖-1-磷酸
UDP-葡萄糖 焦磷酸化酶
C： 葡萄糖-1-磷酸 UTP UDP-葡萄糖 PPi
无机焦磷酸酶
PPi 2Pi
酵解的反应过程： 第一阶段 葡萄糖生成丙酮酸
注意，这个过程消耗了 ATP，反应不可逆。
注意，这个过程消耗了 ATP，反应不可逆。
当底物发生脱氢或脱水时，使其分子内 部能量重新分布而形成高能磷酸键（或 高能硫酯键），然后将高能键转移给 ADP（或GDP）生成ATP（或GTP）的 过程，称为底物水平磷酸化。
1.3 血糖 概念：血液中所含的葡萄糖。
消化吸收 异生作用
葡萄糖
氧化供能 贮存
糖原分解
转变成其他物质
血糖的来源和去路
1.糖在动物体内的一般概况
1.3 血糖
意义 反映机体的能量水平，糖的分解和利用的动
态平衡，对大脑、胎儿尤为重要 糖尿
血糖水平相对恒定，超过肾糖阈值，葡萄糖 随尿排出 激素的调节作用
胰岛素下调； 胰高血糖素、肾上腺素、糖皮质激素上调
第一个高能 磷酸键形成
↘
第二次底物水平 磷酸化生成ATP
第二阶段 丙酮酸还原成乳酸
葡萄糖
糖原
糖
己糖激酶 -ATP
1-P-G
酵
6-磷酸葡萄糖
解
磷酸己糖异构酶
6-磷酸果糖
途
磷酸果糖激酶 -ATP
径
1，6-二磷酸果糖
醛缩酶
乙醇
3-磷酸甘油醛
磷酸二羟丙酮
脱氢酶
1,3- 二磷酸甘油酸
磷酸甘油酸激酶 +ATP
葡萄糖 -1-磷酸
CH2 OPO 32-
H H OH
OH
O H 葡萄糖-6-磷酸酶
H
OH
H OH
葡萄 糖-6-磷酸
CH2 OH
H
O
H
OH H
OH
H OH
H
+ Pi
OH
葡萄 糖
葡萄糖-1 -磷酸在磷酸葡萄糖变位酶的作用下 转变成葡萄糖-6 -磷酸，最终又在葡萄糖-6 -磷
酸酶的催化下水解成葡萄糖。
2. 糖原的分解与合成
D： UDPG+糖原（Gn）糖原合酶 UDP 糖原（Gn+1）
E：
3. 糖的分解代谢
3.1 糖酵解—糖的无氧氧化
1897年，Buchner兄弟由蔗糖发酵成乙醇的实验中发现。
酵解是在无氧或缺氧的条件下，葡萄糖或糖原分解成乳酸并 且有能量（ATP）释放的过程。
G. Embden和O. Meyerhof揭示了其途径。酵解途径的酶系存 在于胞液中。
HH
14 O
CH 2 OH O
H OH H
H 1
O
+
CH 2OH
H
O
H
4 OH H
OH
H 1O
OPO
H OH
H OH
H OH
H OH
O
细胞内糖原在磷酸化酶催化下形成大量葡萄糖 -1 -磷酸
Pi 糖原磷酸化酶
转移酶 α-1，6糖苷酶
脱支酶
CH2OH
H
O
H
OH H
OH
H OH
H
OPO32-
磷酸葡萄糖 变位酶
行，由丙酮酸脱氢酶系催化，为不可逆反应，它包含有三
个酶 。总反应如下：
O
丙酮酸脱氢酶复合体
H3C C COOH + HSCoA
丙酮酸
NAD+ NADH+ H+
更多的葡萄糖；为氨基酸和脂肪合成提供C的来源 ※ 构成组织细胞的成分
核酸中的核糖，结缔组织中的蛋白多糖， 细胞膜 上的糖脂和糖蛋白等 ※ 其他方面
如信号传导，免疫机能
1.糖在动物体内的一般概况
1.2 糖的代谢概况 动物体内糖的来源
非反刍动物 反刍动物
动物体内糖的代谢
1.糖在动物体内的一般概况
2. 糖原的分解与合成
2.1 糖原结构 糖原( g lyco g e n )，又称动物淀粉，支链，分子量数百万以
上。主要由葡萄糖以 α（1，4）糖苷键相连（93% ），以少量 α（1，6）糖苷键（7% ）形成分支。有肝糖原和肌糖原。
2. 糖原的分解与合成
2.2 糖原分解
断键部位
CH 2 OH
H
O
3-磷酸甘油酸
变位酶
2-磷酸甘油酸
烯醇化酶
磷酸烯醇式丙酮酸
丙酮酸激酶
+ATP
NADH+H+
乳酸脱氢酶
乙醛
丙酮酸
乳酸
糖酵解的特点
A、细胞内定位：胞液 B、限速酶：3个 C、能量生成：净生成2个ATP分子。若从糖原 开始，可净生成3分子ATP。 D、不需氧。
E、糖酵解可从葡萄糖开始，也可从糖原的葡萄 糖单位开始。
H
OH H
OH
HH
14 O
CH 2 OH O
H OH H
HH
14 O
CH 2 OH O
H OH H
H
H
14
O
CH 2OH O
H OH H
H 1
O
+
O HO P O
O
H OH
H OH
H OH
H OH
糖 原的非 还原末 端
磷酸 化酶
CH 2 OH
H
O
H
OH H
OH
HH
14 O
CH2 OH O
H OH H
每个葡萄糖分子都须磷酸化成为6-P-葡萄糖，再 异构成为1-P-葡萄糖，然后进一步活化为UDPG。在 糖原引物的非还原端逐个加上葡萄糖基，同时释放 出UDP，糖原合成酶是这个反应的关键酶。由分支 酶催化糖链的分支。
A：
葡萄糖 ATP
己糖激酶
Mg2+
葡萄糖 -6-磷酸 ADP有能量Biblioteka 放的过程。葡萄糖降解为丙酮酸
四个阶段
丙酮酸氧化 三羧酸循环
呼吸链氧化
葡萄糖有氧氧化概况
O2
O2
O2
H2O
H+ + e
葡 萄
6-磷酸葡萄糖
三羧酸
糖
丙酮酸 丙酮酸 乙酰CoA 循环
胞液
CO2
线粒体
第一阶段 由葡萄糖
丙酮酸 同EMP途径
第二阶段
丙酮酸氧化
丙酮酸（3C）转变为乙酰CoA（2C），在线粒体中进
糖酵解的生理意义
①是动物机体在无氧或供氧不充分的情况下通过分
解葡萄糖或糖原获得部分能量的重要方式。
②运动和使役的动物肌肉，一些供氧不足的组织，
如视网膜、皮肤、睾丸以及肿瘤等组织通过这个途径获 得部分能量。
③酵解途径与糖的有氧氧化途径、磷酸戊糖途径以
及异生途径都有密切联系。
3. 糖的分解代谢
3.2 有氧氧化（aerobic oxidation） 概念：有氧条件下,葡萄糖彻底氧化生成CO2和H2O,并伴
第八章 糖代谢
Carbohydrate Metabolism
本章主要内容：
糖在动物体内的一般概况 糖原的分解与合成代谢 葡萄糖的分解代谢 糖异生 磷酸戊糖途径 糖代谢各途径之间的关系
1.糖在动物体内的一般概况
1.1 糖的生理功能
※ 动物机体主要的能源和碳源 提供70%的能量；神经系统、胎儿和乳的合成消耗
B：
CH 2O PO 3 2-
H H OH
OH
OH
H
OH
H OH
葡萄糖-6-磷酸
磷 酸葡萄糖 变位酶
CH 2OH
H H OH
OH
OH H
OPO 3 2-
H OH
葡萄糖-1-磷酸
UDP-葡萄糖 焦磷酸化酶
C： 葡萄糖-1-磷酸 UTP UDP-葡萄糖 PPi
无机焦磷酸酶
PPi 2Pi
酵解的反应过程： 第一阶段 葡萄糖生成丙酮酸
注意，这个过程消耗了 ATP，反应不可逆。
注意，这个过程消耗了 ATP，反应不可逆。
当底物发生脱氢或脱水时，使其分子内 部能量重新分布而形成高能磷酸键（或 高能硫酯键），然后将高能键转移给 ADP（或GDP）生成ATP（或GTP）的 过程，称为底物水平磷酸化。
1.3 血糖 概念：血液中所含的葡萄糖。
消化吸收 异生作用
葡萄糖
氧化供能 贮存
糖原分解
转变成其他物质
血糖的来源和去路
1.糖在动物体内的一般概况
1.3 血糖
意义 反映机体的能量水平，糖的分解和利用的动
态平衡，对大脑、胎儿尤为重要 糖尿
血糖水平相对恒定，超过肾糖阈值，葡萄糖 随尿排出 激素的调节作用
胰岛素下调； 胰高血糖素、肾上腺素、糖皮质激素上调
第一个高能 磷酸键形成
↘
第二次底物水平 磷酸化生成ATP
第二阶段 丙酮酸还原成乳酸
葡萄糖
糖原
糖
己糖激酶 -ATP
1-P-G
酵
6-磷酸葡萄糖
解
磷酸己糖异构酶
6-磷酸果糖
途
磷酸果糖激酶 -ATP
径
1，6-二磷酸果糖
醛缩酶
乙醇
3-磷酸甘油醛
磷酸二羟丙酮
脱氢酶
1,3- 二磷酸甘油酸
磷酸甘油酸激酶 +ATP
葡萄糖 -1-磷酸
CH2 OPO 32-
H H OH
OH
O H 葡萄糖-6-磷酸酶
H
OH
H OH
葡萄 糖-6-磷酸
CH2 OH
H
O
H
OH H
OH
H OH
H
+ Pi
OH
葡萄 糖
葡萄糖-1 -磷酸在磷酸葡萄糖变位酶的作用下 转变成葡萄糖-6 -磷酸，最终又在葡萄糖-6 -磷
酸酶的催化下水解成葡萄糖。
2. 糖原的分解与合成
D： UDPG+糖原（Gn）糖原合酶 UDP 糖原（Gn+1）
E：
3. 糖的分解代谢
3.1 糖酵解—糖的无氧氧化
1897年，Buchner兄弟由蔗糖发酵成乙醇的实验中发现。
酵解是在无氧或缺氧的条件下，葡萄糖或糖原分解成乳酸并 且有能量（ATP）释放的过程。
G. Embden和O. Meyerhof揭示了其途径。酵解途径的酶系存 在于胞液中。
HH
14 O
CH 2 OH O
H OH H
H 1
O
+
CH 2OH
H
O
H
4 OH H
OH
H 1O
OPO
H OH
H OH
H OH
H OH
O
细胞内糖原在磷酸化酶催化下形成大量葡萄糖 -1 -磷酸
Pi 糖原磷酸化酶
转移酶 α-1，6糖苷酶
脱支酶
CH2OH
H
O
H
OH H
OH
H OH
H
OPO32-
磷酸葡萄糖 变位酶
行，由丙酮酸脱氢酶系催化，为不可逆反应，它包含有三
个酶 。总反应如下：
O
丙酮酸脱氢酶复合体
H3C C COOH + HSCoA
丙酮酸
NAD+ NADH+ H+
更多的葡萄糖；为氨基酸和脂肪合成提供C的来源 ※ 构成组织细胞的成分
核酸中的核糖，结缔组织中的蛋白多糖， 细胞膜 上的糖脂和糖蛋白等 ※ 其他方面
如信号传导，免疫机能
1.糖在动物体内的一般概况
1.2 糖的代谢概况 动物体内糖的来源
非反刍动物 反刍动物
动物体内糖的代谢
1.糖在动物体内的一般概况
2. 糖原的分解与合成
2.1 糖原结构 糖原( g lyco g e n )，又称动物淀粉，支链，分子量数百万以
上。主要由葡萄糖以 α（1，4）糖苷键相连（93% ），以少量 α（1，6）糖苷键（7% ）形成分支。有肝糖原和肌糖原。
2. 糖原的分解与合成
2.2 糖原分解
断键部位
CH 2 OH
H
O
3-磷酸甘油酸
变位酶
2-磷酸甘油酸
烯醇化酶
磷酸烯醇式丙酮酸
丙酮酸激酶
+ATP
NADH+H+
乳酸脱氢酶
乙醛
丙酮酸
乳酸
糖酵解的特点
A、细胞内定位：胞液 B、限速酶：3个 C、能量生成：净生成2个ATP分子。若从糖原 开始，可净生成3分子ATP。 D、不需氧。
E、糖酵解可从葡萄糖开始，也可从糖原的葡萄 糖单位开始。
H
OH H
OH
HH
14 O
CH 2 OH O
H OH H
HH
14 O
CH 2 OH O
H OH H
H
H
14
O
CH 2OH O
H OH H
H 1
O
+
O HO P O
O
H OH
H OH
H OH
H OH
糖 原的非 还原末 端
磷酸 化酶
CH 2 OH
H
O
H
OH H
OH
HH
14 O
CH2 OH O
H OH H