《生物化学》课件——糖代谢(人卫版)

葡萄糖或糖原在无氧的条件下，分解为乳酸 （lactate）的过程称为糖的无氧氧化，又称 为糖酵解。
（二）糖酵解反应过程
第一阶段是利用ATP的阶段，葡萄糖裂 解为2分子磷酸丙糖。
第二阶段是生成ATP的产能阶段，磷酸丙 糖经一系列反应转变为丙酮酸 。
第三阶段是丙酮酸在无氧条件下加氢还原 为乳酸。
第一阶段 葡萄糖
葡萄糖 酵解途径
NADPH+H+
消化与吸收
糖异生途径
ATP
有氧
丙酮酸
无氧
H2O及CO2 乳酸
淀粉 乳酸、氨基酸、甘油
第二节 糖原的合成与分解
Glycogenesis and Glycogenolysis
糖原(glycogen)是由若干葡萄糖单位组成的具有 多分支结构的大分子化合物
肌肉组织中的糖原称为肌糖原
转变为 6-磷酸葡萄糖。
4. 6-磷酸葡萄糖水解为葡萄糖
糖原合成酶
糖原
UDP
UDPG
UDPG
焦磷酸化酶
G-1-P PPi
UTP 变位酶
糖原磷酸化酶
G-6-P
ADP
H2O
葡萄糖激酶 葡萄糖－6－磷酸酶
ATP
H3PO4
葡萄糖
图 6-3 糖原合成与分解
三、糖原合成与分解的生理意义
糖原是葡萄糖的一种高效能的储存形式。 当机体糖供应丰富及细胞中能量充足时，即合 成糖原将能量进行储存。 当糖的供应不足或能量需求增加时，储存的糖 原即分解为葡萄糖，维持血糖浓度，提供能量。
磷酸丙糖
第二阶段
丙酮酸 第三阶段
乳酸
2H
1、葡萄糖生成2分子磷酸丙糖
（1）葡萄糖生成6-磷酸葡萄糖：
（2）6-磷酸葡萄糖转化为6-磷酸果糖 （fructose-6-phosphate,F-6-P）
CH2O P O
6-磷酸葡萄糖
CH2O P O CH2OH
6-磷酸果糖
（3）6-磷酸果糖生成1,6-二磷酸果糖 （fructose-1,6-bisphosphate,F-1,6-BP）
4．UDPG合成糖原 糖原合酶是糖原合成的关键酶
（三）糖原合成反应的特点
1．糖原合成需要糖原引物 2．糖原合酶是糖原合成过程的关键酶 3．糖原支链结构的形成需要分支酶的作用 4．糖原合成是消耗能ysis)
（一）概念
肝糖原分解为葡萄糖的过程，称为糖原分解
（二）糖原分解反应过程
（1）3-磷酸甘油醛氧化：
（2）3-磷酸甘油酸的生成：
COO P CHOH CH2O P
磷酸甘油酸激酶
Mg2+ ADP ATP
1，3-二磷酸甘油酸
COOH CHOH CH2O P
3-磷酸甘油酸
此反应是糖酵解途径中第一次生成 ATP的反应 。
（3）3-磷酸甘油酸的变位反应： （4）磷酸烯醇式丙酮酸的生成：
3-磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸
径
ATP ADP
丙酮酸
磷酸烯醇式丙酮酸
E3
（三）糖酵解反应特点 1．糖酵解反应的全过程没有氧的 参与， 乳酸是糖酵解的必然产物。
2．糖酵解在无氧条件下进行，只能发生不 完全的氧化分解，反应中释放能量较少
3．在糖酵解反应的全过程中，有三步 是不可逆的单向反应
肝组织中的糖原称为肝糖原
CH2OOH
CH2OH O
CH2OOH
O4
1O4
1O 4
1
O
1,6-糖苷键
1,4-糖苷键
CH2OOH
O4
1
6CH2 O
O4
1O
图 6-1 糖原结构示意图
一、糖原合成（glycogenesis）
（一）概念
由单糖（主要是葡萄糖）合成糖原的过程称为 糖原合成 。
（二）反应过程
1．葡萄糖（glucose）生成6-磷酸葡萄糖 （glucose-6-phosphate,G-6-P）
（5）丙酮酸的生成：
COOH
COOH
C-O P 丙酮酸激酶 C-OH Mg2+
CH2 ADP ATP CH2
磷酸烯醇式丙酮酸
烯醇式丙酮酸
COOH C=O CH3
丙酮酸
此为不可逆反应，由丙酮酸激酶 （pyruvate kinase,PK）所催化
丙酮酸激酶是糖酵解途径中的又一重要的调节酶， 具有变构酶性质
磷酸果糖激酶-1是糖酵解途径中最重 要的限速酶 此酶为变构酶，受多种代谢物的变构调节； 胰岛素可诱导其生成
（4）磷酸丙糖的生成：
通过两次磷酸化作用，消耗2分子ATP，葡萄糖 转化为1,6-二磷酸果糖，并进而裂解为2分子磷 酸丙糖
2．磷酸丙糖氧化为丙酮酸产生ATP
这是糖酵解途径中氧化产能的阶段，此阶段共 生成4分子ATP。
1.糖原分解为1-磷酸葡萄糖
HOCH2
HOCH2
HOCH2
HOCH2
O
O
O
O
HO 4
1O 4
O
O
O
糖原 （Gn）
HOCH2
HOCH2
HOCH2
HOCH2
H
O
O
O
O
O
HO 4
+ 1 O P O-
HO 4
O
O
O
O-
葡萄糖－1－磷酸
糖原（Gn-1）
图 6-2 糖原分解示意图
2．脱支酶的作用 3． 1-磷酸葡萄糖在变位酶作用下
四、糖原合成与分解的调节
糖原合酶和糖原磷酸化酶分别是糖原合 成与分解代谢中的限速酶 。
均有活性型和无活性型两种形式，均受到共价 修饰调节和变构调节双重调节作用
第三节 糖的分解代谢
葡萄糖的氧化分解方式 ：
无氧氧化（糖酵解） 糖的有氧氧化 磷酸戊糖途径
一、糖的无氧氧化（glycolysis）
（一）无氧氧化的概念：
第六章 糖代谢
Metabolism of Carbohydrates
第一节 概述
introduction
一、糖的生理功能
（一）氧化分解，供应能量 （二）储存能量，维持血糖 （三）提供原料，合成其它物质 （四）参与构造组织细胞 （五）其它功能
二、糖代谢的概况
糖原
糖原合成 肝糖原分解
核糖 +
磷酸戊糖途径
己糖激酶（葡糖激酶）催化的不可逆反应 Ⅳ型己糖激酶即葡萄糖激酶（glucokinase,GK）
2． 6-磷酸葡萄糖转变为1-磷酸葡萄糖 （glucose-1-phosphate,G-l-P）
CH2OO P 磷酸葡萄糖变位酶 OH
CH2OOH OP
6-磷酸葡萄糖
1-磷酸葡萄糖
3．生成尿苷二磷酸葡萄糖 (uridine diphosphate glucose,UDPG)
3.丙酮酸在无氧条件下加氢还原为乳酸
E1
Glu
G-6-P
ATP ADP
F-6-P E2 F-1, 6-2P
ATP ADP
E1:己糖激酶
磷酸二羟丙酮 3-磷酸甘油醛
NAD+
E2: 6-磷酸果糖激酶-1
NADH+H+
糖 酵
E3: 丙酮酸激酶
1,3-二磷酸甘油酸
ADP
解
ATP
的 代 谢 途
乳酸
NAD+ NADH+H+