糖代谢PPT

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（一）糖酵解的第一阶段
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糖酵解的第一阶段（1）
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⑴ 葡萄糖磷酸化为6-磷酸葡萄糖
Step 1
己糖激酶
葡萄糖
6-磷酸葡萄糖
哺乳类动物体内已发现有4种己糖激酶同工酶，分别称 为Ⅰ至Ⅳ型。肝细胞中存在的是Ⅳ型，称为葡萄糖激酶 (glucokinase)。它的特点是： ①对葡萄糖的亲和力很低 31 ②受激素调控
乙酰CoA
线粒体
TCA循环
NADH+H+ FADH2 CO2
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（一）丙酮酸的氧化脱羧
丙酮酸进入线粒体，氧化脱羧为乙酰CoA (acetyl CoA)。
总反应式:
NAD+ , HSCoA CO2 , NADH + H+
丙酮酸
丙酮酸脱氢酶系复合体
乙酰CoA
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丙酮酸脱氢酶系复合体协同催化
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（二）三羧酸循环
H HO
H H
CH2OH O H OH
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H OH H
H OH
（二）糖的分类
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)
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1、单糖——不能再水解的糖。

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三、糖酵解的生理意义
1. 2. 3.
迅速提供能量； 是机体在缺氧情况下获得能量的有效方式； 是某些细胞在氧供应正常情况下的重要供能 途径：
①
②
无线粒体的细胞，如：红细胞 代谢活跃的细胞，如：白细胞、骨髓细胞
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糖酵解小结

定义： 在缺氧情况下，葡萄糖生成乳酸的过程。 反应部位：胞浆 糖酵解分为两个阶段
能使酶发生构象变化的小分子物质称为效应物或 变构剂。一般多是代谢物或作用物。
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(1) 6-磷酸果糖激酶-1
调节方式：别构调节
变构抑制剂：柠檬酸；ATP（高浓度） 变构激活剂：AMP；ADP；1,6-二磷酸果糖； 2,6-二磷酸果糖
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(2) 丙酮酸激酶 （1）别构调节
变构抑制剂：ATP，丙氨酸 变构激活剂：1,6-二磷酸果糖
门静脉
肝脏
GLUT
各种组织细胞
体循环
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四、糖代谢的概况
糖原
糖原合成 肝糖原分解
酵解途径
ATP
有氧
核糖 磷酸戊糖途径 +
NADPH+H+
H2O及CO2 乳酸
葡萄糖
丙酮酸
无氧
消化与吸收
糖异生途径
淀粉
乳酸、氨基酸、甘油
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糖的分解代谢 (catabolism of carbohydrate )
葡萄糖在体内分解有三种途径： 1. 在无氧条件下进行酵解； 2. 在有氧条件下进行有氧分解，通过三羧酸循环， 完全氧化； 3. 通过磷酸戊糖途径进行代谢。
葡萄糖(glucose) 果糖(fructose)
——己醛糖
半乳糖(galactose)
——己酮糖
核糖(ribose)
——己醛糖
OH H H OH HO H OH H OH H H OH OH O H HO H H OH
HO H
——戊醛糖
OH H H OH OH OH H
H OH H OH
OH O H
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⑸ 磷酸丙糖的同分异构化
Step 5
磷酸丙糖异构酶
磷酸二羟丙酮
3-磷酸甘油醛
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糖酵解的第一阶段(1) 己糖激酶
磷酸己糖 异构酶 6-磷酸果 糖激酶-1 醛缩酶
(aldolase)
磷酸丙糖 异构酶
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糖酵解的第一阶段（2）
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⑹ 3-磷酸甘油醛氧化为1,3-二磷酸甘油酸
Step 6
3-磷酸甘油醛 脱氢酶 3-磷酸甘油醛 1,3-二磷酸甘油酸
α-葡萄糖苷酶
α-临界糊精+异麦芽糖 (30%) (5%)
α-临界糊精酶
葡萄糖
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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，也是维持健康所必需。
β-1,4-糖苷键
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（二）糖的吸收
1、吸收部位 小肠上段 2、吸收形式 单糖
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3、吸收机制
刷状缘 肠 腔
O H
HO OH O H HO
-D-吡喃葡萄糖
-D-吡喃半乳糖
-D-吡喃甘露糖
-D-呋喃果糖
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2、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。
CH2OH CH2OH
O
1
O
4
1
O
3
2
OHwk.baidu.com
麦芽糖
α（1→4）糖苷键
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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
丙酮酸激酶
磷酸丙糖异构酶
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糖酵解的调节
① 己糖激酶
关键酶
② 6-磷酸果糖激酶-1
③ 丙酮酸激酶
① 反馈抑制
调节方式
② 别构调节
③ 共价修饰调节
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别构调节（allosteric regulation）
某些小分子可与酶蛋白特殊部位结合，引起酶分子 构象变化，由此改变酶活性。受别位调节的酶又称别位 酶（别构酶--allosteric enzyme）。
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第二篇：物质代谢及其调节


糖代谢 脂类代谢 生物氧化 氨基酸代谢 核苷酸代谢 物质代谢的联系与调节
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第 四 章
糖 代 谢
Metabolism of Carbohydrates
糖代谢
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 概述 糖的无氧分解 糖的有氧氧化 磷酸戊糖途径 糖原的合成与分解 糖异生 血糖及其调节
（2）共价修饰调节
胰高血糖素通过此方式抑制丙酮酸激酶
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共价修饰调节
Pi
丙酮酸激酶
（有活性）
磷蛋白磷酸酶
丙酮酸激酶
（无活性）
P
ATP 胰高血糖素 PKA, CaM激酶
ADP
PKA：蛋白激酶A (protein kinase A) CaM：钙调蛋白
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(3) 己糖激酶（或葡萄糖激酶）

6-磷酸葡萄糖可反馈抑制己糖激酶，但肝葡萄 糖激酶不受其抑制。 长链脂肪酰CoA可别构抑制肝葡萄糖激酶。
* 概述
三羧酸循环(Tricarboxylic acid Cycle, TAC)也 称为柠檬酸循环，这是因为循环反应中的第一个中间
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第 二 节 糖的无氧分解 Glycolysis
一、糖酵解的反应过程


糖酵解(glycolysis)的定义 在缺氧情况下，葡萄糖生成乳酸(lactate)的过程 称之为糖酵解。 糖酵解的反应部位：胞浆 糖酵解分为两个阶段


第一阶段 由葡萄糖分解成丙酮酸(pyruvate)，称之为糖酵解途径 (glycolytic pathway) 第二阶段 由丙酮酸转变为乳酸
⑵ 6-磷酸葡萄糖转变为 6-磷酸果糖
Step 2
磷酸己糖异构酶
6-磷酸葡萄糖
6-磷酸果糖
32
⑶ 6-磷酸果糖转变为1,6-双磷酸果糖
Step 3
6-磷酸果糖激酶-1
6-磷酸果糖
1,6-二磷酸果糖
33
⑷ 磷酸己糖裂解成2分子磷酸丙糖
Step 4
醛缩酶
1,6-二磷酸果糖
磷酸二羟丙酮 3-磷酸甘油醛

第一阶段：由葡萄糖分解成丙酮酸(pyruvate) 第二阶段：由丙酮酸转变为乳酸(lactate)



产能： 底物水平磷酸化；2ATP 糖酵解调节
调节酶： 己糖激酶、6-磷酸果糖激酶-1、丙酮酸激酶 调节方式： 反馈抑制、别构调节、共价修饰调节

生理意义： 不需氧的迅速产能过程
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第 三 节
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三、糖的消化与吸收
（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
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消化过程
淀粉 口腔 胃
胰液中的α-淀粉酶 唾液中的α-淀粉酶
肠腔 麦芽糖+麦芽三糖 (40%) (25%)
肠粘膜 上皮细胞 刷状缘
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二、糖的生理功能
1、氧化供能 这是糖的主要功能。 70%的能量来源于糖的分解。 2、碳源 糖分解过程中形成的中间产物可以提供合成脂类和蛋 白质等物质所需要的碳架。 3、机体组织细胞的重要组成部分 糖是糖蛋白、蛋白聚糖、糖脂等的组成部分
4、具有一些特殊的生理功能的糖蛋白和糖衍生物
如：激素、免疫球蛋白、DNA、NAD+
糖的有氧氧化
Aerobic Oxidation of Carbohydrate
* 概念
糖的有氧氧化 (aerobic oxidation) 指在
机体氧供充足时，葡萄糖彻底氧化成 H2O
和 CO2 ，并释放出能量的过程。是机体主
要供能方式。
* 部位：胞液及线粒体
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一、有氧氧化的反应过程
G（Gn） 第一阶段：酵解途径 第二阶段：丙酮酸的氧化脱羧 第三阶段：三羧酸循环 第四阶段：氧化磷酸化 H2O [O] ATP ADP 丙酮酸 胞液
ATP Na+泵 ADP+Pi
小肠粘膜细胞
细胞内膜 门静脉
K+
Na+
G
Na+依赖型葡萄糖转运体 (Na+-dependent glucose transporter ,SGLT)
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4、吸收途径
小肠肠腔
SGLT
肠粘膜上皮细胞
GLUT ： 葡 萄 糖 转 运 体 (glucose transporter)， 已发现有 5 种葡萄糖转运 体(GLUT 1~5)
丙酮酸
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糖酵解的第一阶段(2)
3-磷酸甘油 醛脱氢酶 磷酸甘油酸 激酶 磷酸甘油酸 变位酶 烯醇化酶
丙酮酸激酶
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糖酵解途径
己糖激酶
3-磷酸甘油 醛脱氢酶
磷酸己糖异构酶 磷酸甘油酸 激酶 6-磷酸果糖激酶-1
磷酸甘油酸 变位酶
醛缩酶
(aldolase)
烯醇化酶
丙酮酸激酶 磷酸丙糖异构酶
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糖酵解的第一阶段
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一、 糖的基本概念
（一）什么是糖？
糖 (carbohydrates) 是含多羟基的醛或
H HO O OH H OH OH OH
酮类化合物，由碳氢氧三种元素组成的，其分子
式通常以Cn(H2O)n 表示。由于一些糖分子中氢 和氧原子数之比往往是 2:1，与水相同，过去误 认为此类物质是碳与水的化合物，所以称为“碳 水化合物”(Carbohydrate)。
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（二）糖酵解的第二阶段 ——丙酮酸转变成乳酸
COOH C=O CH3
NADH + H+
NAD+
COOH CHOH
乳酸脱氢酶(LDH)
CH3
丙酮酸
乳酸
反应中的NADH+H+ 来自于第一阶段第6 步反应中的 3-磷酸甘油醛脱氢反应。
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糖酵解
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二、糖酵解的调节
限速酶的调节
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糖酵解
己糖激酶
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⑺ 1,3-二磷酸甘油酸转变成3-磷酸甘油酸
Step 7
磷酸甘油酸激酶
1,3-二磷酸甘油酸
3-磷酸甘油酸
※在以上反应中，底物分子内部能量重新分布，生成高 能键，使 ADP 磷酸化生成 ATP 的过程，称为底物水平磷酸化 (substrate level phosphorylation) 。
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⑻ 3-磷酸甘油酸转变为2-磷酸甘油酸
Step 8
磷酸甘油酸变位酶
3-磷酸甘油酸
2-磷酸甘油酸
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⑼ 2-磷酸甘油酸转变为磷酸烯醇式丙酮酸
Step 9
烯醇化酶
2-磷酸甘油酸
磷酸烯醇式丙酮酸
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⑽ 磷酸烯醇式丙酮酸转变成丙酮酸， 并通过 底物水平磷酸化生成ATP
Step 10
丙酮酸激酶
磷酸烯醇式丙酮酸
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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)
淀粉颗粒
糖原
纤维素
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4、结合糖
糖与非糖物质的结合物。
常见的结合糖有： 糖脂(glycolipid)：糖与脂类的结合物。
糖蛋白(glycoprotein)： 糖与蛋白质的结合物。 蛋白聚糖（proteoglycan）：
3-磷酸甘油 醛脱氢酶
磷酸己糖异构酶 磷酸甘油酸 激酶 6-磷酸果糖激酶-1
磷酸甘油酸 变位酶
醛缩酶
(aldolase)
烯醇化酶
丙酮酸激酶 磷酸丙糖异构酶
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糖酵解
己糖激酶
3-磷酸甘油 醛脱氢酶
磷酸己糖异构酶 磷酸甘油酸 激酶
磷酸甘油酸 变位酶
6-磷酸果糖 激酶-1
醛缩酶
(aldolase)
烯醇化酶
第二篇
物质代谢及其 调节
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为什么我们吃了东西就能运动？是什么维 持我们生命的能量供给？ 为什么剧烈运动以后肌肉会酸疼？ 在我们饥饿时靠什么来维持血糖水平和能 量供给？ 是什么导致了糖尿病患者血糖升高？ 脂类有没有用？有什么用？ 减肥的人为什么不仅仅要少吃脂肪类？ 氰化钾什么有剧毒？ 肝性脑病、痛风是怎么回事？
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重点内容
糖酵解：细胞定位，主要代谢过程，关键酶 三羧酸循环：细胞定位，生理意义，关键酶

难点内容
糖酵解代谢过程 三羧酸循环代谢过程
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第 一 节
概
述
Introduction

糖 （化合物） 糖类物质是多羟基(2个或以上) 的醛类(Aldehyde)或酮类(Ketone)化合物，在 水解后能变成以上两者之一的有机化合物。在 化学上，由于其由碳、氢、氧元素构成，在化 学式的表现上类似于“碳”与“水”聚合，故 又称之为碳水化合物。