第四章糖代谢
生物化学第四章糖代谢
⽣物化学第四章糖代谢第四章糖代谢⼀、糖的主要⽣理功能是氧化供能1、⽣命活动中的主要作⽤是提供碳源和能源2、提供体内合成其他物质的原料3、作为机体组织细胞的组成成分⼆、汤的消化吸收主要在⼩肠进⾏三、糖的⽆氧氧化：在机体极度缺氧的条件下，葡萄糖经⼀系列酶促反应，⽣成丙酮酸，进⽽还原⽣成乳酸的过程，称为糖酵解，亦称为糖的⽆氧氧化。
糖酵解分为两个阶段：1、由葡萄糖分解为丙酮酸（2个），称之为糖酵解途径。
2、由丙酮酸转变成乳酸。
1、糖酵解总结：糖酵解的反应部位：胞浆糖酵解是⼀个不需氧的产能过程。
反应全过程中有三个不可逆反应G------（ATP）→(ADP)------G-6-P葡萄糖磷酸化为6-磷酸葡萄糖⼰糖激酶F-6-P------（ATP）→（ADP）------F-1,6-2P6-磷酸果糖转化为1,6⼆磷酸果糖磷酸果糖激酶-1PEP（磷酸烯醇式丙酮酸）------（ADP）→（ATP）-------丙酮酸丙酮酸激酶产能的⽅式和数量：⽅式：底物⽔平磷酸化净⽣成ATP数量：从G开始2*2-2=2ATP从Gn（糖原）开始2*2-1=3ATP终产物乳酸的去路：释放⼊⾎，进⼊肝脏再进⼀步代谢------分解利⽤乳酸循环（糖异⽣）调节⽅式：别构调节共价修饰调节3、糖酵解的主要⽣理意义是在机体缺氧的情况下快速供能四、糖的有氧氧化：机体氧供充⾜时，葡萄糖彻底氧化成H2O和CO2，并放出能量的过程。
是机体主要功能⽅式。
部位：胞液、线粒体1、糖有氧氧化的反应过程包括：糖酵解途径（葡萄糖循糖酵解途径分解为丙酮酸）丙酮酸氧化脱羧（丙酮酸进⼊线粒体氧化脱羧⽣成⼄酰C o A三磷酸循环（⼄酰C o A进⼊三羧酸循环以及氧化磷酸化⽣成ATP）氧化磷酸化2、三羧酸循环（TCA）是以形成柠檬酸为起始物的循环反应概念：⼄酰C o A与草酰⼄酸缩合⽣成含三个羧基的柠檬酸，反复的进⾏脱氢脱羧⼜⽣成草酰⼄酸，再重复循环反应过程部位：线粒体TCA反应由8步代谢反应组成三羧酸循环要点：经过⼀次三羧酸循环，消耗⼀个⼄酰C o A经过四次脱氢，两次脱羧，⼀次底物⽔平磷酸化⽣成1分⼦FADH，3分⼦NADH+H+ ，2分⼦CO，1分⼦GTP整个循环反应为不可逆反应三羧酸循环的中间反应起催化作⽤TCA循环受底物、产物和关键酶活性的调节TCP循环是3⼤营养物质代谢中具有重要⽣理意义：TCA循环是3⼤营养素的最终代谢通路，其作⽤在于通过四次脱氢，为氧化磷酸化反应⽣成ATP提供还原当量。
第四章 糖代谢
（二）糖原的磷酸解
在人和动物的肝脏中，糖原(又称动物淀粉)是葡萄糖非常有效的 贮藏形式，通过糖原分解直接补充血糖。糖原与支链淀粉相似，是 葡萄糖通过-1，4-糖苷键和-l，6-糖苷键构成，分支较支链淀粉 更多，如图所示。
糖原在细胞内的降解称为磷酸解。糖原磷酸化酶催化的反应是不需 要水而需要磷酸参与的磷酸解作用，从糖链的非还原性末端依次切下 葡萄糖残基，产物为1一磷酸葡萄糖和少一个葡萄糖残基的糖原。
-淀粉酶水解淀粉的-1，4-糖苷键。如底物是直链淀粉，则产物为葡 萄糖、麦芽糖。如果是支链淀粉，则水解产物除上述产物外，还含有麦 芽三糖和-糊精，所以又称该酶为液化酶或糊精酶。-1，6-糖苷酶又称 脱支酶，其作用是可以水解带分支的糊精中-1，6-糖苷键，生成-1，4糊精和麦芽糖的混合物。
-淀粉酶水解淀粉的-l，4-糖苷键，其水解的方式是水解淀粉的非还 原性末端残基，并依次切下两个葡萄糖单位，产物为麦芽糖。作用于支 链淀粉，除产生麦芽糖外还产生糊精。
丙酮酸激酶催化的反应是调节糖酵解过程 的另一重要反应步骤。丙酮酸激酶也是变 构酶。
（二） 丙酮酸的去路
①乳酸的生成 例如某些厌氧乳酸菌或肌肉由于剧烈运动而造成 暂时缺氧状态，或由于呼吸、循环系统机能障碍暂时供氧不足时， 丙酮酸接受甘油醛-3-磷酸脱氢酶形成的NADH上的H，在乳酸脱 氢酶的催化下还原为乳酸，这是糖酵解的最终产物。
（一） 糖酵解过程 糖酵解是通过一系列酶促反应将一分子葡萄糖转变为两分子丙酮
酸并伴有ATP生成的过程，共包括11个反应步骤，全部反应位于细 胞质中。
糖酵解是动物、植物以及微生物细胞中葡萄糖分解产生能量的共
同代谢途径。事实上，在所有的细胞中都存在糖酵解途径，对于某 些细胞，糖酵解是唯一生成ATP的途径。
动物生化四章糖类代谢
6. 琥珀酸脱氢生成延胡索酸
• 琥珀酸脱氢酶催化琥珀酸氧化成为延胡索酸 • 该酶结合在线粒体内膜上，是三羧酸循环中唯一与内膜结合
的酶。而其他三羧酸循环的酶则都是存在线粒体基质中的 • 这酶含有铁硫中心和共价结合的FAD（电子受体），来自琥
珀酸的电子通过FAD和铁硫中心，然后进入电子传递链到O2 ，只能生成2分子ATP。
• 磷酸丙糖异构酶催化磷酸二羟丙酮转变为3－磷酸甘 油醛，此反应也是可逆的。
到此，1分子葡萄糖生成2分子3-磷酸甘油醛，通过两次磷酸化作用消耗2分子ATP
6. 3-磷酸甘油醛氧化反应
• 由3-磷酸甘油醛 脱氢酶催化3-磷 酸甘油醛氧化脱 氢并磷酸化生成 含有1个高能磷 酸键的1,3－二磷 酸甘油酸。
• 在缺氧条件下丙酮酸被还原为乳酸(lactate)称为糖 酵解
• 有氧条件下丙酮酸可进一步氧化分解生成乙酰CoA 进入三羧酸循环，生成CO2和H2O。
糖酵解过程
• 糖酵解分为两个阶段共10个反应 • 每个分子葡萄糖经第一阶段共5个反应，消耗2个分子ATP为耗能过程 • 第二阶段5个反应生成4个分子ATP为释能过程。
• 消耗了两分子水 • 形成12个ATP分子
• 4对氢经线粒体内递氢体系传递 • NADH+H+氧化成3分子ATP（3×3=9） • FADH2则生成2分子ATP • 三羧酸循环本身只产生一个ATP（GTP）分子
• 循环是糖、脂肪、氨基酸最终氧化分解产生能量的 共同途径
• 循环中许多成分可以转变成其他物质
• 反应脱下的氢和 电子转给脱氢酶 的辅酶NAD+生成 NADH+H+，磷酸 根来自无机磷酸 。
7. 1,3－二磷酸甘油酸的高能磷酸键转移反应
第四章糖代谢ppt课件
⑥结合糖 糖与非糖物质的结合物。
糖脂 (glycolipid)： 糖蛋白 (glycoprotein)：
三、糖的主要生理功能
1.氧化供能：50～70% 2.构成组织细胞的基本成分 3.转变为其它成分
三、糖的主要生理功能 氧化供能：50～70% 构成组织细胞的基本成分 转变为其它成分
目录
四、糖的消化与吸收
H 2 C O PO 3 H 2
6-磷酸葡萄糖
(glucose-6-phosphate)
H
O PO 3 H 2
CH
H C OH
H C OH
HO C H
H C OH
CH 2 OH
1-磷酸葡萄糖
(glucose 1-phosphate)
葡萄糖是体内糖代谢的中心
（1）可转变成其它的糖 （2）主要供能物质 （3）可转变为氨基酸和脂肪酸
第四章糖代谢ppt课件
物质代谢：
合成代谢
分解代谢
分解代谢的三个阶段
第一阶段：大分子分解为基本组成单位 第二阶段：基本分子转变为代谢中间产物，
可有少量能量的释放 第三阶段：乙酰CoA氧化生成CO2和H2O
可生成大量ATP
合成代谢的一般特点 由不同酶催化，要消耗ATP和NADPH。
代谢调节：
代谢途径： A E1 B E2 C E3 通过关键酶实现
(D-glucose)
6 CH 2 OH
5
OH
4
OH
OH
3
1C
2
OH
OH
α-D-吡喃葡萄糖
6CH 2 OH O OH
OH OH
C H
OH
β-D-吡喃葡萄糖
葡萄糖及其磷酸酯
高中生物 第四章 糖类代谢
P 果糖-6-P
P 果糖-6-P
P
P
果糖-1，6-2P
P
P
果糖-1，6-2P
P 磷酸二羟丙酮
3-磷酸甘油醛 P
Pi
P 3-磷酸甘油醛
P
P 1，3-二磷酸甘油酸
P
P 1，3-二磷酸甘油酸
P 3-磷酸甘油酸
P 3-磷酸甘油酸
P 2-磷酸甘油酸
P 2-磷酸甘油酸
P
磷酸烯醇式丙酮酸 （PEP）
P
大部分步骤可以逆糖酵解途 径进行，但有三步不可逆反应，需 绕道而行。
糖的异生作用
（四 ）丙酮酸的去路
•乳酸发酵
在无氧条 件下，葡萄糖 分解为乳酸， 并释放出少量 能量的过程。
在无氧 条件下，葡 萄糖分解为 乙醇，并释 放少量能量 的过程
•乙醇发酵
四、三羧酸循环
三羧酸循环在线粒体中 进行，在糖酵解中形成的丙酮 酸先进入线粒体中，在有氧的 条件下被分解。
HO-C-COOH H C-COOH H2C-COOH
CO -COOH CH -COOH CH2-COOH
CO -COOH CO2 CO -COOH
CH -COOH
CH2
CH2-COOH
CH2-COOH
CO -COOH
CH2 CH2-COOH
CO2
Pi
H2O
H2C-COOH HO-C-COOH
五 种因 辅子 助
TPP 硫辛酸 CoA-SH FAD NAD
（二） 三羧酸 循环的反应历程
H2C-COOH HO-C-COOH
H2C-COOH
H2C-COOH HO-C-COOH
H2C-COOH
HC-COOH C-COOH
糖代谢
三羧酸循环及有氧氧化的意义
1. TAC是三大营养物质氧化分解的共同途径和联系的枢纽； 2. 为氧化磷酸化提供NADH+H+和FADH2 3. 为其他物质代谢提供前体物质； 4. 糖的有氧氧化是机体产能最主要的途径。它不仅产能效
率高，而且由于产生的能量逐步分次释放，所以能量的 利用率也高。
1mol葡萄糖彻底氧化生成36或者38个 ATP
1. 是机体在缺氧情况下获取能量的有效方式
2. 某些细胞在氧供应正常情况下的重要供能途径 ① 无线粒体的细胞，如：红细胞 ② 代谢活跃的细胞，如：白细胞、骨髓细胞、肿瘤细胞等
3. 为其他物质合成提供原料
磷酸二羟丙酮
磷酸甘油
脂肪
丙酮酸
丙氨酸
蛋白质
（在缺氧等情况下乳酸生成增多，可导致代谢性酸中毒。）
糖酵解的调节
食物 （淀粉、蔗糖、 麦芽糖、乳糖）
糖异生
乳酸、 氨基酸、
甘油
糖酵解
糖代谢
概况
剧烈运动后为什 么会感觉肌肉酸痛？
乳酸
糖酵解
6-磷酸 葡萄糖 葡 萄 糖
6-磷酸 果糖
1,6-二磷酸 果糖
3-磷酸 磷酸二 甘油醛 羟丙酮
NAD+ NADH+H+
1,3-二磷酸甘油酸
乳酸
NAD+
ADP ATP
3-磷酸甘油酸
血糖（blood sugar）指血液中单糖的总称， 临床称血中葡萄糖为血糖。
正常成人血糖浓度为 3.9 ~ 6.1 mmol/L （0.7-1.1g/L、70-110mg/dl）
血糖恒定可保证脑、红细胞、骨髓及神经 组织等重要组织器官的能量供应。
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生物化学教案第四章糖代谢
生物化学教案第四章糖代谢第四章糖代谢教案第一节糖的分类及生理功能一、教学目标1.了解糖的分类。
2.了解糖在生物体内的生理功能。
3.掌握糖对人体能量供给的重要性。
二、教学内容1.糖的分类及结构特点。
2.糖的生理功能。
3.糖对人体能量供给的重要性。
三、教学步骤1.导入引入本节课的主题，让学生回顾上一章关于生物大分子的知识，形成知识链条。
2.知识讲解（1）糖的分类及结构特点a.单糖：葡萄糖、果糖等b.双糖：蔗糖、乳糖、麦芽糖等c.多糖：淀粉、糖原、纤维素等d.结构特点：含有2个或多个羟基，是羟基代谢的主要物质。
（2）糖的生理功能a.能量供给：糖是生物体内重要的能量源，提供细胞代谢所需的能量。
b.结构组成：糖是构成细胞壁、核酸、骨骼、关节软骨等的重要成分。
c.调节体内物质平衡：糖可调节体内的水、电解质平衡，调节血液渗透压。
d.保护细胞膜：糖能稳定细胞膜结构，防止脂质氧化。
（3）糖对人体能量供给的重要性a.葡萄糖是人体最重要的糖类，是细胞内氧化还原反应的重要底物。
b.人体细胞通过葡萄糖与氧气进行氧化反应，产生大量的能量。
3.案例分析提供一个案例，由学生分组讨论糖对人体能量供给的重要性，并列举一些与糖代谢相关的疾病。
4.小结总结本节课的重点内容，强调糖作为生物体内重要能量源的重要性。
四、教学方法1.讲授结合讨论，激发学生的思考和探索能力。
2.案例分析，让学生将知识运用到实际问题中。
五、教学评价1.学生对糖的分类和结构特点有一定的了解。
2.学生能够理解糖对人体能量供给的重要性。
3.学生在案例分析中能够灵活运用所学知识。
六、教学改进1.可以增加实验环节，让学生亲自操作提取糖，并观察糖的相关特性。
2.可以引入一些实际生活中与糖代谢相关的例子，让学生更好地理解知识。
以上是关于第四章糖代谢的教案，希望能对您有所帮助！。
糖代谢 第四章
6－磷酸果糖 ATP 反应④、⑤：
1,6－二磷酸果糖
3-磷酸甘油醛
＋
磷酸二羟丙酮
糖酵解途径的10步反应结构式
P
糖酵解途径的10步反应
2．糖酵解途径的第二阶段 NAD NADH+H
+ +
反应⑥ 3-磷酸甘油醛
1,3-二磷酸甘油酸 3-磷酸甘油酸
ATP
反应⑦ 1,3-二磷酸甘油酸
ADP
反应⑧ 3-磷酸甘油酸 反应⑨ 2-磷酸甘油酸 反应⑩
四、乳酸循环
糖异生概述 1、概念：由非糖物质转变为葡萄糖的过 程称为糖异生。 2、进行部位：肝脏（肾） 3、原料：丙酮酸、乳酸、生糖氨基酸、 甘油
一、糖异生的途径
（Gluconeogenesis Pathway） 从丙酮酸生成葡萄糖的具体反应过程 称为糖异生途径。 糖异生的途径基本上是糖酵解的逆行过程
糖的有氧氧化（Aerobic Oxidation） 葡萄糖或糖原在有氧条件下彻底氧化 成CO2和H2O，并产生大量能量的过程称为 糖的有氧氧化。
⑪ 糖有氧氧化的反应过程
⑫ 糖有氧氧化的调节 ⑬ 糖有氧氧化生成的ATP ⑭ 巴斯德效应（Pasteur效应）
⑪ 糖有氧氧化的反应过程 分三阶段： 葡萄糖 → 丙酮酸（糖酵解途径） 丙酮酸 → 乙酰CoA 胞液进行 线粒体进行 线粒体
3.限速酶：已糖激酶
6-磷酸果糖激酶-1
丙酮酸激酶
糖酵解途径的10步反应
1．糖酵解的第一阶段 已糖激酶
反应① 葡萄糖
ATP ADP
6－磷酸葡萄糖
或者：糖原 → 1-磷酸葡萄糖 → 6-磷酸葡萄糖
反应② 6－磷酸葡萄糖
6－磷酸果糖
糖酵解途径的10步反应结构式
生物化学第四章糖代谢ppt课件
吸收机制
单糖主要通过小肠黏膜上皮细胞以 主动转运方式吸收进入血液。
影响因素
糖的消化吸收受多种因素影响，如 食物中糖的
吸收后的单糖主要通过门 静脉进入肝脏，再经血液 循环运输到全身各组织器 官。
淋巴运输
少量单糖和寡糖也可通过 淋巴管运输到血液循环中 。
06 糖原的合成与分 解
糖原的合成
合成部位
肝和肌肉是合成糖原的主要器官，其中肝糖原占总量10% ，肌糖原占90%。
合成原料
主要有葡萄糖、果糖和半乳糖等单糖。
合成过程
包括活化、缩合、分支和交联等步骤，最终形成具有高度 分支结构的糖原分子。
糖原的分解
01
分解部位
主要在肝脏和肌肉中进行。
02 03
分解过程
柠檬酸循环
在线粒体中，丙酮酸经过一系列反应生成CO2、 H2O和大量ATP。
糖有氧氧化的生理意义
1 2
能量供应
糖有氧氧化是体内主要的能量供应途径，为细胞 活动提供ATP。
物质代谢枢纽
糖有氧氧化连接糖、脂肪和蛋白质三大物质代谢 ，实现能量转换和物质转化。
3
维持血糖水平
通过糖有氧氧化，可以维持血糖水平在正常范围 内。
糖有氧氧化的调节
激素调节
胰岛素促进糖有氧氧化，而胰高血糖素和肾上腺素则抑制该过程 。
底物水平调节
细胞内糖浓度升高时，可促进糖有氧氧化；反之，则抑制该过程。
酶活性调节
关键酶的活性受到磷酸化和去磷酸化的共价修饰调节，从而控制糖 有氧氧化的速率。
05 磷酸戊糖途径
磷酸戊糖途径的过程
磷酸戊糖的形成
在磷酸戊糖途径中，葡萄糖首先经过磷酸化反应生成葡萄糖6-磷酸，随后经过异构化反应生成果糖-6-磷酸。果糖-6-磷 酸再经过磷酸化反应生成果糖-1,6-二磷酸，最终裂解成两个 磷酸丙糖分子。
糖代谢
第四章糖代谢糖是有机体重要的能源和碳源。
糖代谢包括糖的合成与糖的分解两方面。
糖的最终来源都是植物或光合细菌通过光合作用将CO2和水同化成葡萄糖。
除此之外糖的合成途径还包括糖的异生—非糖物质转化成糖的途径。
在植物和动物体内葡萄糖可以进一步合成寡糖和多糖作为储能物质(如蔗糖、淀粉和糖元),或者构成植物或细菌的细胞壁(如纤维素和肽聚糖)。
在生物体内，糖(主要是葡萄糖)的降解是生命活动所需能量(如ATP)的来源。
生物体从碳水化合物中获得能量大致分成三个阶段：在第一阶段，大分子糖变成小分子糖，如淀粉、糖元等变成葡萄糖；在第二阶段，葡萄糖通过糖酵解(糖的共同分解途径)降解为丙酮酸，丙酮酸再转变为活化的酰基载体—乙酰辅酶A；在第三阶段，乙酰辅酶A通过三羧酸循环(糖的最后氧化途径)彻底氧化成CO2，当电子传递给最终的电子受体O2时生成A TP。
这是动物、植物和微生物获得能量以维持生存的共同途径。
糖的中间代谢还包括磷酸戊糖途径、乙醛酸途径等。
第一节新陈代谢概论一、新陈代谢的意义新陈代谢是生物最基本的特征之一。
新陈代谢是指生物活体与外界环境不断交换物质的过程。
机体从外界摄取营养物质，转化为机体自身需要的物质称为同化作用，是由小分子合成生物大分子，需要能量；而机体自身原有的物质的分解、排泄称为异化作用，是由生物大分子降解为生物小分子，最后分解成CO2和H2O，释放能量。
异化作用释放的能量可供机体生理活动的需要。
同化作用为异化作用提供物质基础，异化作用为同化作用提供能量基础。
同化作用和异化作用是既对立又统一的矛盾的两个方面，两者相互联系、相互制约，互为基础。
生物机体的同化作用和异化作用都包含着一系列逐步进行的合成与分解的反应，称之为中间代谢反应。
能量的释放与供应是逐步进行的，也是由许多中间代谢反应组成的。
机体与外界环境进行物质交换的过程称为物质代谢。
在物质交换中伴随着能量的交换，也称为能量代谢。
植物通过光合作用将太阳的光能转变为糖的化学能。
第4章糖代谢ppt课件
第一阶段
葡萄糖磷酸化生成6-磷酸葡萄糖（glucose6-phosphate, G-6-P），催化此反应的是己 糖激酶（hexokinase, HK），己糖激酶需要 Mg++作为激活剂，消耗1分子ATP。该反应单 向进行，不可逆。
糖酵解过程缩略图
糖酵解的进行
因为细胞中NAD+含量甚微，在糖酵解途径中 产生的还原当量（NADH+H+）要重新氧化为 NAD+，酵解方可继续进行；在缺氧状态下， 丙酮酸可作为受氢体，接受氢后转变为乳酸从 而再生NAD+ 。
在酵解过程中，1分子葡萄糖产生2分子3磷酸 甘油醛，后者脱氢使2分子NAD+还原为 NADH；而1分子葡萄糖产生2分子丙酮酸， 正好可使2分子NADH再生为NAD+ 。整个过 程，1分子葡萄糖产生2分子乳酸和2分子ATP， 而NAD+和NADH不断相互转变，总量不增加 也不减少。
在己糖异构酶（phosphohexoisomerase） 的催化下，6-磷酸葡萄糖转变为6-磷酸果糖 （fructose-6-phosphate, F-6-P），己糖异 构酶也需要Mg++作为激活剂，醛糖与酮糖的 异构反应是可逆的，
6-磷酸果糖磷酸化为1,6-二磷酸果糖（1,6fructose-bisphosphate, F-1,6-P），磷酸 果糖激酶-1（phosphofructokinase-1）催 化此反应， Mg++作为激活剂，消耗1分子 ATP，该反应不可逆。
故称为糖酵解（glycolysis）。
糖酵解分两个阶段：第一阶段从葡萄糖或糖原 开始，到生成2分子磷酸丙糖；第二阶段由磷 酸丙糖转变为乳酸。
生化第四章-糖代谢
生化第四章糖代谢一、名词解释1.Glycolysis（糖酵解）: Aanaerobic degradation is universal and ancient central pathway of glucose catabolism. In glycolysis a molecule of glucose is degraded in a series of enzymatic reactions to yield two molecules of pyruvate or lactate. The basic process of glycolysis can be divided into two phase: reactions from glucose to pyruvate and from pyruvate to lactate.2.物质代谢：机体在生命活动过程中不断摄入O2及营养物质，在细胞内进行中间代谢，同时不断排出CO2及代谢废物，这种机体和环境之间不断进行的物质交换即物质代谢。
3. Gluconeogenesis（糖原异生）：The process of transformation of non-carbohydrates to glucose orglycogen is termed as gluconeogenesis. Non-carbohydrates are some compounds, such as glucogenic amino acids, lactate, glycerol, and other organic acids.4．Oxidative Phosphorylation(氧化磷酸化)：The precess by which NADH and FADH2are oxidized and the coupled formation of A TP from ADP, is called oxidative phosphorylation.5.糖原(glycogen)：动物体内糖的储存形式，是可以迅速动用的葡萄糖储备。
第04章糖代谢
第四章糖代谢Metabolism of Carbohydrates本章要求掌握糖酵解的过程、部位、关键酶和意义掌握糖有氧氧化的过程、部位、关键酶和意义掌握磷酸戊糖途径的意义掌握糖原合成和分解的过程和关键酶掌握糖异生的过程、部位、关键酶和意义掌握血糖正常值、来源、去路和意义•糖的化学（一）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类及其衍生物或多聚物。
（二）糖的分类及其结构根据其水解产物的情况，糖主要可分为以下四大类。
单糖(monosacchride)寡糖(oligosacchride)多糖(polysacchride)结合糖(glycoconjugate)OHO H H H OH HOH O OH O OHH HH OH OH H CH 2OH 葡萄糖(glucose) ——已醛糖 果糖(fructose) ——已酮糖OHOH OH O H H H OH HOH 1. 单糖 不能再水解的糖。
OOHOH HOH 2CH H CH 2OHO OHH H O H H OH HOHH CH 2OHO HHHHOH OHOH HOH 2COH OH OH O H H O H H HOH半乳糖(galactose) ——已醛糖核糖(ribose) ——戊醛糖OHH OH HOH O H OH2.寡糖能水解生成几分子单糖的糖，各单糖之间借脱水缩合的糖苷键相连。
常见的几种二糖有麦芽糖(maltose)葡萄糖—葡萄糖蔗糖 (sucrose)葡萄糖—果糖乳糖 (lactose)葡萄糖—半乳糖3. 多糖能水解生成多个分子单糖的糖。
常见的多糖有淀粉 (starch)糖原 (glycogen)纤维素(cellulose)①淀粉是植物中养分的储存形式淀粉颗粒糖原②糖原是动物体内葡萄糖的储存形式③纤维素作为植物的骨架4. 结合糖糖与非糖物质的结合物。
常见的结合糖有糖脂 (glycolipid)：是糖与脂类的结合物。
第四章 糖类代谢
第四章糖类代谢一名词解释糖异生/ 糖酵解途径/ 磷酸戊糖途径/ UDPG（1）糖异生：非糖物质（如丙酮酸乳酸甘油生糖氨基酸等）转变为葡萄糖和糖原的过程。
（2）糖酵解途径：糖酵解途径指糖原或葡萄糖分子分解至生成丙酮酸的阶段，此反应过程一般在无氧条件下进行，又称为无氧分解。
（3）磷酸戊糖途径：磷酸戊糖途径指机体某些组织（如肝、脂肪组织等）以6-磷酸葡萄糖为起始物在6-磷酸葡萄糖脱氢酶催化下形成6-磷酸葡萄糖酸进而代谢生成磷酸戊糖为中间代谢物的过程，又称为磷酸已糖旁路。
磷酸戊糖途径在细胞质中进行。
全部反应分为氧化阶段和非氧化阶段。
（4）UDPG：尿苷二磷酸葡萄糖，是糖原合成酶的糖基供体。
二填空题1．合成糖原的前体分子是UDPG，糖原分解的产物是1-磷酸葡萄糖。
2．1分子葡萄糖转化为2分子乳酸净生成2分子ATP；2分子乳酸异生为葡萄糖要消耗6分子ATP。
3．糖酵解过程中有3个不可逆的酶促反应，这些酶是己糖激酶、磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶。
4．糖酵解抑制剂碘乙酸主要作用于3－磷酸甘油醛脱氢酶。
5．调节三羧酸循环最主要的酶是柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶、α－酮戊二酸脱氢酶复合体。
6．三碳糖、六碳糖与七碳糖之间相互转变的糖代谢途径是磷酸戊糖途径。
7 磷酸戊糖途径可分为2阶段，分别称为氧化反应阶段和非氧化阶段，其中两种脱氢酶是葡萄糖－6－磷酸脱氢酶和6－磷酸葡萄糖酸脱氢酶，它们的辅酶是NADP。
8．丙酮酸激酶是糖酵解途径的关键酶；丙酮酸羧化酶是糖异生途径的关键酶。
9．TCA循环中有两次脱羧反应，分别是由异柠檬酸脱氢酶和α-酮戊二酸脱氢酶复合体催化。
10．TCA循环中发生底物水平磷酸化的化合物是琥珀酰CoA。
催化琥珀酸形成延胡索酸的酶是___琥珀酸脱氢酶，此酶的辅因子是FAD。
11在糖酵解中提供高能磷酸基团，使ADP磷酸化成A TP的高能化合物是1，3－二磷酸甘油酸和磷酸烯醇式丙酮酸12．参与丙酮酸氧化脱羧反应的辅酶为TPP，硫辛酸，FAD，NAD和CoA。
第四章糖代谢
第四章糖代谢重点内容：1.糖代谢的途径2.糖代谢的生理意义3.要注意的几个知识点糖的代谢开始于口腔，结束于小肠。
—糖的代谢途径主要有：糖酵解，有氧氧化，磷酸戊糖途径1.糖代谢的途径1）糖的无氧酵解途径（糖酵解途径）：是在无氧情况下，葡萄糖分解生成乳酸的过程。
它是体内糖代谢最主要的途径。
糖酵解途径包括三个阶段：第一阶段：引发阶段。
葡萄糖的磷酸化、异构化：①葡萄糖磷酸化成为葡萄糖-6-磷酸，由己糖激酶催化。
为不可逆的磷酸化反应，酵解过程关键步骤之一，是葡萄糖进入任何代谢途径的起始反应，消耗1分子ATP.②葡萄糖-6-磷酸转化为果糖-6-磷酸，磷酸己糖异构酶催化；③果糖-6-磷酸磷酸化，转变为1，6-果糖二磷酸，由6磷酸果糖激酶催化，消耗1分子ATP，是第二个不可逆的磷酸化反应，酵解过程关键步骤之二，是葡萄糖氧化过程中最重要的调节点。
第二阶段：裂解阶段。
1，6-果糖二磷酸折半分解成2分子磷酸丙糖（磷酸二羟丙酮和3-磷酸甘油醛），醛缩酶催化，二者可互变，最终1分子葡萄糖转变为2分子3-磷酸甘油醛。
$第三阶段：氧化还原阶段。
能量的释放和保留：①3-磷酸甘油醛的氧化和NAD+的还原，由3-磷酸甘油醛脱氢酶催化，生成1，3-二磷酸甘油酸，产生一个高能磷酸键，同时生成NADH用于第七步丙酮酸的还原。
②1，3-二磷酸甘油酸的氧化和ADP的磷酸化，生成3-磷酸甘油酸和ATP.磷酸甘油酸激酶催化。
③3-磷酸甘油酸转变为2-磷酸甘油酸。
④2-磷酸甘油酸经烯醇化酶催化脱水，通过分子重排，生成具有一个高能磷酸键的磷酸烯醇式丙酮酸。
⑤磷酸烯醇式丙酮酸经丙酮酸激酶催化将高能磷酸键转移给ADP，生成烯醇式丙酮酸和ATP，为不可逆反应，酵解过程关键步骤之三。
⑥烯醇式丙酮酸与酮式丙酮酸互变。
⑦丙酮酸还原生成乳酸。
一分子的葡萄糖通过无氧酵解可净生成2个分子三磷酸腺苷（ATP），这过程全部在胞浆中完成。
2）糖的有氧氧化途径：葡萄糖在有氧条件下彻底氧化成水和二氧化碳称为有氧氧化，有氧氧化是糖氧化的主要方式。
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第四章糖代谢第二篇物质代谢及其调节物质代谢是各种生命活动的基础，正常的物质代谢是正常生命过程的必要条件，而物质代谢的紊乱则可以发生疾病。
成年人为了维持正常的生命活动及自我更新，每年约需消耗6~7倍于体重的食物，食物中的营养物被消化吸收后，在体内进行一系列的化学反应，以合成新的物质；而机体内原有的物质则被降解、更新，在物质代谢的同时伴有能量的释放和利用。
生物体与外界进行物质交换及能量交换，实现自我更新的过程以维持机体内环境的相对稳定——新陈代谢。
物质代谢：合成代谢、分解代谢能量代谢：合成代谢：小分子物质合成大分子物质，需消耗能量分解代谢：大分子物质分解成小分子物质，伴随能量释放为此，物质代谢的知识是医学生物化学的重要组成内容。
本篇所讲述的内容：糖代谢、脂类代谢、氨基酸代谢、核苷酸代谢，三羧酸循环及氧化磷酸化；核酸代谢及蛋白质合成将在第三篇讲述。
在学习这一篇时，要注意掌握各类物质代谢的基本反应过程，关键酶与主要调节环节，重要生理意义，各种物质代谢的相互联系等。
第四章糖代谢Metabolism of carbohydrates一、授课章节及主要内容：第四章糖代谢二、授课对象：临床医学、预防、法医（五年制）、临床医学（七年制）三、教学学时：本章共8节课时（每个课时为45分钟）。
讲授安排如下：第一次课（2学时）：1．糖的种类，糖的生理功能；2．第一节：概述；3．第二节：糖的无氧分解：糖酵解的反应过程第二次课（2学时）：1．糖酵解的生理意义；2．第三节：糖的有氧氧化第三次课（2学时）：1．第四节：磷酸戊糖途径；2．第五节：糖原的合成与分解第四次课（2学时）：1．第六节：糖异生；2．第七节：血糖及其调节；3．小结四、教学目的和要求：1．糖的氧化分解代谢：定义，过程及其关键酶，生理意义，主要调节点2．糖原的合成与分解代谢：定义，过程及其关键酶，生理意义，主要调节点3．糖异生：定义，过程及其关键酶，生理意义4．糖的磷酸戊糖途径：生理意义5．血糖及胰岛素、胰高血糖素的调节点五、重点与难点：重点：糖的氧化分解代谢，糖原的合成与分解代谢，糖异生的反应过程及其关键酶难点：各代谢的调节六、教学方法及授课大致安排：每次课力求将反应途径讲清楚,以提问方法复习前次课的内容，并为下次课准备复习题;α-酮戊二酸氧化脱羧的内容由同学自学，再加以小结.七、本章要求掌握的英文单词1.glycolysis2.glycolytic pathway3. tricarboxylic acid cycle（TAC）4.citric acid cycle5.Pasteur effect6. pentose phosphate pathway7.glycogen 8.glycogenesis 9.gluconeogenesis10.substrate cycle /doc/b12418857.html,ctric acid cycle 12.blood sugar13.hexokinase(HK) 14.aerobic oxidation 15.UDPG16.glycogenolysis 17.hyperglycemia 18.hypoglycemia19.insulin 20.glucagons八、思考题1.一分子葡萄糖是如何分解生成乳酸的？关键酶有那些？（提示：糖酵解的反应过程）2.蚕豆黄的发病机理是什么？（提示；蚕豆黄患者缺乏6-磷酸葡萄糖脱氢酶而发生溶血性黄疸）3.肌糖原的合成与分解为什么不能参与血糖水平的调节呢？又是如何为肌肉收缩提供能量的呢？（提示：缺乏葡萄糖-6-磷酸酶，并把糖原分解过程与糖酵解过程联系起来）4.详细论述乳酸循环的反应过程？2分子乳酸异生成葡萄糖消耗几分子ATP？（提示：糖酵解和糖异生的反应过程及其关键酶）5.谷氨酸是如何异生成糖的？（提示：谷氨酸脱氢生成α-酮戊二酸，α-酮戊二酸以苹果酸方式出线粒体，再异生成糖）九、教材与教具：人民卫生出版社《生物化学》第六版十、授课提纲(或基本内容)糖是一大类有机化合物，其化学本质为多羟醛或多羟酮及其衍生物或多聚物。
糖是自然界最丰富的物质之一，广泛分布于几乎所有的生物体内，其中以植物中含量最多，约为85%~95%。
单糖：醛糖：葡萄糖（glucose）、半乳糖（galactose）、甘露糖（mannose）酮糖：果糖（fructose）双糖：麦芽糖（maltose）、蔗糖（sucrose）、乳糖（lactose）、纤维二糖多糖：淀粉（starch）、纤维素（cellulose）糖原（glycogen）结合糖：糖与非糖物质的结合物：如糖蛋白、糖脂等第一节概述Introduction一、糖的生理功能：1．氧化供能：人体所需能量的50%~70%来自于糖。
1mol葡萄糖完全氧化成CO2和H2O可释放679kcal的能量，其中约40%转化为ATP。
2．细胞的结构成分：如糖蛋白、糖脂构成细胞膜成分；蛋白聚糖、糖蛋白构成结缔组织、软骨和骨基质。
3．体内重要物质的原料：葡萄糖在体内还可转变成多种非糖物质，如类固醇激素、血红素、核酸等二、糖的消化吸收：人类食物中的糖主要有植物淀粉和动物糖原以及少量二糖。
食物中含有的大量纤维素，因人体内无β-糖苷酶而不能对其分解利用，但却具有刺激肠蠕动等作用。
（一）糖的消化人类食物中的糖主要有植物淀粉、动物糖原以及麦芽糖、蔗糖、乳糖、葡萄糖等，其中以淀粉为主。
消化部位：主要在小肠，少量在口腔消化产物：单糖（以葡萄糖为主，少量半乳糖、果糖）（二）糖的吸收部位：空肠吸收形式：单糖吸收机理：主动吸收载体：钠离子依赖型葡萄糖转运体耗能：在吸收过程中同时伴有Na+的转运并消耗能量以维持K+-Na+泵的运转三、糖代谢概况葡萄糖吸收入血后，除肝脏外依赖一类葡萄糖转运体进入不同的组织细胞。
第二节糖的无氧分解Anaerobic catabolism of carbohydrates一、糖酵解(glycolysis)研究历史1897年Biichner兄弟用细砂研磨酵母细胞压取汁液，再加入蔗糖——酒精。
（第一贡献）1915年A.Harder将酵母加入葡萄糖，发酵仍然进行；加入无机磷酸盐，发酵作用增强。
发酵液提取到二磷酸果糖，同时发现发酵作用必需两类物质“酿酶”和“辅酶”。
（第二贡献）随后，从研究肌肉生成乳酸许多反应表明：糖酵解和生醇发酵作用反应序列基本相似。
1940年糖酵解全过程（12步反应，11种酶）均清楚。
二、糖酵解定义在缺氧或无氧条件下，葡萄糖或糖原分解成乳酸并释放出部分能量的过程，称为糖酵解。
三、糖酵解的反应过程及其关键酶：第一阶段：葡萄糖的磷酸化：己糖激酶（hexokinase）第二阶段：磷酸丙糖的生成：6-磷酸果糖激酶-1（6-phosphofructo-kinase-1）第三阶段：丙酮酸的生成：丙酮酸激酶（pyruvate kinase）第四阶段：乳酸的生成整个反应过程（六版教材图4-1）从图中可知糖酵解的特点：1．糖酵解全部反应及其关键酶。
（用图示加以重复阐明）2．整个反应仅均在胞浆中进行，无需氧参与。
肌肉组织以糖酵解供能更为重要。
3．三步不可逆反应，三种关键酶：己糖激酶、6-磷酸果糖激酶-1、丙酮酸激酶。
4．第一阶段、第二阶段为消耗阶段；第三阶段为生成能量阶段。
能量生成方式为底物水平磷酸化（substrate-level phosphorylation），即底物分子内部能量重新分布，形成高能键，使ADP磷酸化生成ATP的过程。
一分子葡萄糖经糖酵解生成二分子乳酸，生成四分子A TP，净生成二分子ATP。
5．NADH+H+的生成与利用：3-磷酸甘油醛脱氢生成1,3-二磷酸甘油酸，生成二分子NADH+H+；而第三阶段丙酮酸还原成乳酸需要还原当量NADH+H+。
所以NADH+H+去路：在无氧情况下用于丙酮酸还原；而在有氧情况下，就必须经线粒体内膜进行氧化磷酸化。
6．葡萄糖或糖原分解成丙酮酸的过程称之为糖酵解途径。
7．乳酸去路：①可以经乳酸循环在肝脏进行糖异生；②乳酸彻底氧化分解生成CO2、H2O和A TP；③随尿液排出四、糖酵解的生理功能1．迅速、有限地供给能量（胞浆，净生成二分子A TP）2．成熟红细胞没有线粒体，完全依赖糖酵解供应能量。
神经、白细胞、骨髓等代谢极为活跃，即使不缺氧也常由糖酵解供应能量。
第三节糖的有氧氧化Aerobic oxidation of carbohydrates一、定义：在有氧条件下，葡萄糖和糖原氧化成H2O和CO2，并释放出大量能量的过程。
二、反应过程第一阶段：糖酵解途径：葡萄糖分解成两分子丙酮酸（见前所述）第二阶段：丙酮酸氧化脱羧丙酮酸+NAD++HS-CoA→乙酰CoA+NADH+H++CO2丙酮酸脱氢酶复合体：丙酮酸脱氢酶（E1）：TPP转乙酰化酶（E2）：硫辛酸、CoA二氢硫辛酰胺脱氢酶（E3）：FAD、NAD+反应机理（六版教材图4-4）1．丙酮酸在丙酮酸脱氢酶（E1）脱羧形成羟乙基-TPP，产生CO22．由转乙酰化酶（E2）催化使羟乙基被氧化成乙酰基，同时转移给硫辛酰胺，再转移给辅酶A生成乙酰CoA后，离开酶复合体，并使硫辛酰胺还原成二氢硫辛酰胺。
3．在二氢硫辛酰胺脱氢酶（E3）催化下，使还原的二氢硫辛酰胺脱氢重新生成硫辛酰胺，以进行下一轮反应。
同时将氢传递给FAD，生成FADH2，再将2H转移给NAD+，形成NADH+H+。
在整个反应过程中，中间产物并不离开酶复合体，这就使得上述各步反应得以迅速完成。
第三阶段：三羧酸循环（tricarboxylic acid cycle）1．三羧酸循环的反应过程：⑴柠檬酸的形成：乙酰CoA与草酰乙酸缩合成柠檬酸。
⑵异柠檬酸的形成：柠檬酸与异柠檬酸的异构化可逆互变反应由顺乌头酸酶催化。
⑶第一次氧化脱羧：异柠檬酸在异柠檬酸脱氢酶作用下氧化脱羧转变为α-酮戊二酸，脱下的氢由NAD+接受，生成NADH+H+。
⑷第二次氧化脱羧：α-酮戊二酸经α-酮戊二酸脱氢酶复合体作用氧化脱羧生成琥珀酰CoA，其组成和催化反应与前述的丙酮酸脱氢酶复合体类似。
⑸底物水平磷酸化反应：琥珀酰CoA的高能硫酯键水解时，可与GDP的磷酸化偶联生成高能磷酸键，由琥珀酰CoA合成酶催化。
⑹琥珀酸脱氢生成延胡索酸：反应由琥珀酸脱氢酶催化，辅酶为FAD。
⑺延胡索酸加水生成苹果酸:延胡索酸酶催化此可逆反应。
⑻苹果酸脱氢生成草酰乙酸：由苹果酸脱氢酶催化，脱下的氢由NAD+接受。
三羧酸循环的反应过程可归纳，（见六版教材图4-5）：2．三羧酸循环的特点：（1）三羧酸循环定义：从2个碳原子的乙酰CoA与4个碳原子的草酰乙酸缩合成6个碳原子的柠檬酸开始，反复地脱氢脱羧的过程。
（2）三羧酸循环运转一周，氧化了1分子乙酰CoA。