第五章糖代谢

NADH+H+
NAD+
⑿
乳酸脱氢酶
第五章糖代谢
第五章糖代谢
※ 糖酵解小结： • 糖酵解代谢途径可将一分子葡萄糖
分解为两分子乳酸，净生成两分子 ATP。 • 糖酵解代谢途径有三个关键酶，即 己糖激酶（葡萄糖激酶）、磷酸果 糖激酶、丙酮酸激酶。
第五章糖代谢
*糖酵解的调节
• 糖酵解代谢途径的调节主要是通过各 种变构剂对三个关键酶进行变构调节。 1. 己糖激酶或葡萄糖激酶：
-
1,6-双磷酸果糖
+
丙酮酸激酶 pyruvate kinase
第五章糖代谢
*糖酵解的生理意义
1. 在无氧和缺氧条件下，作为糖分解 供能的补充途径。
⑶ F-6-P 再 磷 酸 化 为 1,6- 双 磷 酸 果 糖 (fructose-1,6-biphosphate,F-1,6-BP ） 。
第五章糖代谢
ATP (1)
ADP
* 己糖激酶/葡萄糖激酶
(2) 磷酸己糖异构酶
* 磷酸果糖激酶
(3) AT第P五章糖代谢ADP
2.裂解（lysis)——磷酸丙糖的生成：
酸解，生成G-1-P。
* 糖原磷酸化酶
(G)n + Pi
(G)n-1 + G-1-P
第五章糖代谢
②转寡糖链：当糖原被水解到离分支点四 个葡萄糖残基时，由葡聚糖转移酶催化， 将分支链上的三个葡萄糖残基转移到直 链的非还原端，使分支点暴露。
③脱支：由-1,6-葡萄糖苷酶催化。将
-1,6-糖苷键水解，生成一分子自由葡
• 活化阶段是指葡萄糖经磷酸化和异 构反应生成1,6-双磷酸果糖(FBP， FDP)的反应过程。该过程共由三步 化学反应组成。
第五章糖代谢
⑴ 葡萄糖(glucose)磷酸化生成6-磷酸葡萄 糖(glucose-6-phosphate,G-6-P)；
⑵ G-6-P异构为6-磷酸果糖（fructose-6phosphate,F-6-P）；
萄糖。 (G)n + H2O
α-1,6-葡萄糖苷酶
(G)n-1 + G
第五章糖代谢
第五章糖代谢
（2）异构：
G-1-P
磷酸葡萄糖变位酶
G-6-P
（3）脱磷酸：
由葡萄糖-6-磷酸酶催化，生成自由 葡萄糖。该酶只存在于肝及肾中。
G-6-P + H2O
葡萄糖-6-磷酸酶
第五章糖代谢
G + Pi
2.糖原分解的特点 (1)水解反应在糖原的非还原端进行； (2)是一非耗能过程； (3)关键酶是糖原磷酸化酶(glycogen
⑺ 1,3-二磷酸甘油酸脱磷酸,将其交给ADP 生成ATP ；
⑻ 3-磷酸甘油酸异构为2-磷酸甘油酸；
第五章糖代谢
NAD++Pi NADH+H+ (6)
3-磷酸甘油醛 脱氢酶
ADP (7)
ATP
磷酸甘油酸 激酶
(8) 磷酸甘油酸变位酶
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⑼ 2- 磷 酸 甘 油 酸 (glycerate-2phosphate)脱水生成磷酸烯醇式丙酮 酸(phosphoenolpyruvate,PEP)；
phosphorylase) ， 为 一 共 价 修 饰 酶 ， 其辅酶是磷酸吡哆醛。
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（二）纤维素的水解
纤维素 纤维素酶 纤维二糖[- G(1→4)G]ห้องสมุดไป่ตู้
G
（三）双糖的水解
麦芽糖 [- G(1→4)G ] 麦芽糖酶
G
蔗 糖 蔗糖酶
G+F
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二、糖的分解代谢
（一）糖的无氧酵解 • 糖的无氧酵解（glycolysis)是指葡
萄糖在无氧条件下分解生成乳酸或丙 酮酸并释放出能量的过程。
第五章糖代谢
*糖酵解的反应过程
• 无氧酵解的全部反应过程在胞液 (cytoplasm) 中 进 行 ， 一 分 子 葡 萄 糖 经无氧酵解可净生成两分子ATP。
• 无氧酵解的反应过程可分为活化、裂 解、放能和还原四个阶段。
第五章糖代谢
1. 活化(activation)——己糖磷 酸酯的生成：
第五章 糖 代 谢
一、多糖和低聚糖的酶促降解 二、糖的分解代谢 三、糖的合成代谢
第五章糖代谢
• 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 55%-60%。
② 作为结构成分：作为生物膜、神经组 织等的组分。
③ 作为核酸类化合物的成分：构成核苷 酸，DNA，RNA等。
④ 转变为其他物质：转变为脂肪或氨基 酸等化合物。
第五章糖代谢
血糖的来源与去路 第五章糖代谢
一、多糖和低聚糖的酶促降解
（一）淀粉和糖原的水解
1.糖原分解代谢的过程（分三个阶段）
(1)水解：包括三步反应，循环交替进行。
① 磷 酸 解 ： 由 糖 原 磷 酸 化 酶 (glycogen
phosphorylase)催化对 -1,4-糖苷键磷
⑸ 磷酸二羟丙酮异构为3-磷酸甘油醛。
第五章糖代谢
(4) 醛缩酶
(5) 磷酸丙糖异构酶
第五章糖代谢
3.放能(releasing energy——丙酮酸 的生成：
• 3-磷酸甘油醛经脱氢、磷酸化、脱水及 放能等反应生成丙酮酸，包括六步反应。
⑹ 3-磷酸甘油醛脱氢并磷酸化生成1,3-二 磷 酸 甘 油 酸 （ glycerate-1,3diphosphate)；
⑽ 磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）将高能磷 酸基交给ADP生成ATP；
⑾ 烯醇式丙酮酸自发转变为丙酮酸 (pyruvate) 。
第五章糖代谢
⑼ H2O 烯醇化酶
ADP ⑽
ATP
* 丙酮酸激酶
⑾ 自发
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4．还原(reduction)——乳酸的生成：
• 利用丙酮酸接受酵解代谢过程中产生的 NADH ， 使 NADH 重 新 氧 化 为 NAD+ ， 以 确 保 反应的继续进行。
• 一分子F-1,6-BP裂解为两分子可以互 变的磷酸丙糖（triose phosphate)， 包括两步反应：
⑷ F-1,6-BP 裂 解 为 3- 磷 酸 甘 油 醛 (glyceraldehyde-3-phosphate) 和 磷 酸 二 羟 丙 酮 (dihydroxyacetone phosphate)；
己糖激酶及葡萄糖激酶的变构剂
第五章糖代谢
2. 磷酸果糖激酶：最关键的限速酶
磷酸果糖激酶是调节糖酵解代谢途径 流量的主要因素。
ATP 柠檬酸
ADP、AMP 1,6-双磷酸果糖 2,6-双磷酸果糖
-
+
磷酸果糖激酶
phosphofructokinase
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3. 丙酮酸激酶：
ATP 丙氨酸(肝)