动物生物化学课件糖代谢
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物质代谢的调节(动物生物化学课件)
物质代谢的关系
动物机体中各种物质的代谢活动高度协调, 各条途径相互联系,形成一个复杂的代谢网络交 织在一起。
三羧酸循环不仅是糖、脂类、氨基酸和核苷 酸等物质分解代谢的共同归宿,也是这些物质之 间相互联系和转变的共同枢纽。
动物生物化学
物质代谢的关系
蛋白质
糖
脂肪
磷酸丙糖
甘油
丙酮酸
乙酰CoA
胆固醇
氨
草酰乙酸 柠檬酸
神经递质,或通过影响激素分泌及影响各种激素 的协调作用而对代谢进行的调节。
动物生物化学
物质代谢的调节
三、整体水平的调节 直接作用
通过中枢-交感神经、中枢-迷走神经的直 接支配调节激素分泌;通过大脑神经皮层的兴 奋或抑制调节激素分泌。
动物生物化学
物质代谢的调节
三、整体水平的调节 间接作用
中枢神经系统通过垂体前叶激素的作用 间接控制内分泌腺的活动。
腺苷化/脱腺苷
黄嘌呤氧化(脱氢)酶
-SH/-S-S-
效应 抑制/激活 抑制/激活 抑制/激活 激活/抑制 激活/抑制 抑制/激活 抑制/激活 激活/抑制 抑制/激活 激活/抑制 抑制/激活 抑制/激活 脱氢/氧化
动物生物化学
物质代谢的调节
3.共价修饰调节
肌肉磷酸化酶的酶促化学修饰作用
动物生物化学
物质代谢的调节
基
TCA
酸
α-酮戊二酸
氨 CO2 H2O ATP
脂肪酸 酮体
甘油二酯 CDP-胆胺 CDP-胆碱
排出 鸟氨酸 循环
尿素
核苷酸
磷脂 核酸
动物生物化学
物质代谢的关系
一、糖代谢与脂类代谢的联系 1. 摄入的糖量超过能量消耗时
动物机体中各种物质的代谢活动高度协调, 各条途径相互联系,形成一个复杂的代谢网络交 织在一起。
三羧酸循环不仅是糖、脂类、氨基酸和核苷 酸等物质分解代谢的共同归宿,也是这些物质之 间相互联系和转变的共同枢纽。
动物生物化学
物质代谢的关系
蛋白质
糖
脂肪
磷酸丙糖
甘油
丙酮酸
乙酰CoA
胆固醇
氨
草酰乙酸 柠檬酸
神经递质,或通过影响激素分泌及影响各种激素 的协调作用而对代谢进行的调节。
动物生物化学
物质代谢的调节
三、整体水平的调节 直接作用
通过中枢-交感神经、中枢-迷走神经的直 接支配调节激素分泌;通过大脑神经皮层的兴 奋或抑制调节激素分泌。
动物生物化学
物质代谢的调节
三、整体水平的调节 间接作用
中枢神经系统通过垂体前叶激素的作用 间接控制内分泌腺的活动。
腺苷化/脱腺苷
黄嘌呤氧化(脱氢)酶
-SH/-S-S-
效应 抑制/激活 抑制/激活 抑制/激活 激活/抑制 激活/抑制 抑制/激活 抑制/激活 激活/抑制 抑制/激活 激活/抑制 抑制/激活 抑制/激活 脱氢/氧化
动物生物化学
物质代谢的调节
3.共价修饰调节
肌肉磷酸化酶的酶促化学修饰作用
动物生物化学
物质代谢的调节
基
TCA
酸
α-酮戊二酸
氨 CO2 H2O ATP
脂肪酸 酮体
甘油二酯 CDP-胆胺 CDP-胆碱
排出 鸟氨酸 循环
尿素
核苷酸
磷脂 核酸
动物生物化学
物质代谢的关系
一、糖代谢与脂类代谢的联系 1. 摄入的糖量超过能量消耗时
糖代谢(共84张PPT)
XI. 乙酰辅酶A
反应列表
酶
反应类型
1. 乌头酸酶
脱水
2. 乌头酸酶 3. 异柠檬酸脱氢酶 4. 异柠檬酸脱氢酶
水合 氧化 脱羧
5. α-酮戊二酸脱氢酶复合体 6. 琥珀酰辅酶A合成酶 7. 琥珀酸脱氢酶 8. 延胡索酸酶 9. 苹果酸脱氢酶 10. 柠檬酸合酶
氧化脱羧 底物水平磷酸化 氧化 水合 氧化 加成
O R C COO-
TPP-酶A(E1)
O R C S L SH
CoA SH
OH
S 酶B( E2 ) SH
O
CO2
R CH TPP
L S
L
R C S CoA
SH
FADH2
FAD 酶C(E3)
NAD+ NADH+H+
丙酮酸氧化脱羧反应简图
(2)三羧酸循环
丙酮酸氧化脱羧产物乙酰CoA与草酰乙酸(三羧酸
生成的NADH和FADH2 进入线粒体呼吸链氧化,生成ATP,是葡萄糖 分解代谢产生ATP的最主要途径。
葡萄糖分解代谢总反应式
C6H12O6 + 6H2O + 10NAD+ + 2FAD + 4ADP + 4Pi 6CO2 + 10
NADH + 10H+ + 2FADH2 + 4ATP
按照每分子NADH产生3分子ATP,1分子FADH2产生2分子ATP计算, 1分子葡萄糖分解代谢成CO2和水共产生38分子ATP
又与发酵紧密联系,又称糖酵解或无氧分解。 (2)三羧酸循环:丙酮酸 CO2 + H2O 。 此过程的第一个物质为三元羧酸-柠檬酸,通常称为三羧酸
循环或柠檬酸循环。分子氧是此系列反应的最终受氢体,又称 为有氧分解。
反应列表
酶
反应类型
1. 乌头酸酶
脱水
2. 乌头酸酶 3. 异柠檬酸脱氢酶 4. 异柠檬酸脱氢酶
水合 氧化 脱羧
5. α-酮戊二酸脱氢酶复合体 6. 琥珀酰辅酶A合成酶 7. 琥珀酸脱氢酶 8. 延胡索酸酶 9. 苹果酸脱氢酶 10. 柠檬酸合酶
氧化脱羧 底物水平磷酸化 氧化 水合 氧化 加成
O R C COO-
TPP-酶A(E1)
O R C S L SH
CoA SH
OH
S 酶B( E2 ) SH
O
CO2
R CH TPP
L S
L
R C S CoA
SH
FADH2
FAD 酶C(E3)
NAD+ NADH+H+
丙酮酸氧化脱羧反应简图
(2)三羧酸循环
丙酮酸氧化脱羧产物乙酰CoA与草酰乙酸(三羧酸
生成的NADH和FADH2 进入线粒体呼吸链氧化,生成ATP,是葡萄糖 分解代谢产生ATP的最主要途径。
葡萄糖分解代谢总反应式
C6H12O6 + 6H2O + 10NAD+ + 2FAD + 4ADP + 4Pi 6CO2 + 10
NADH + 10H+ + 2FADH2 + 4ATP
按照每分子NADH产生3分子ATP,1分子FADH2产生2分子ATP计算, 1分子葡萄糖分解代谢成CO2和水共产生38分子ATP
又与发酵紧密联系,又称糖酵解或无氧分解。 (2)三羧酸循环:丙酮酸 CO2 + H2O 。 此过程的第一个物质为三元羧酸-柠檬酸,通常称为三羧酸
循环或柠檬酸循环。分子氧是此系列反应的最终受氢体,又称 为有氧分解。
动物生物化学 第六章 糖的代谢
2. 糖原的 合成
(UDP-葡萄 糖焦磷酸化 酶、糖原合 成酶、糖原 分支酶)
糖原合成酶催化的反应
糖原的合成与分解总反应示意图
3. 糖原代谢的调节
• 葡萄糖分解代谢总反应式 • C6H6O6 + 6 H2O + 10 NAD+ + 2 FAD + 4 ADP +
4Pi 6 CO2 + 10 NADH + 10 H+ + 2 FADH2 + 4 ATP • 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
Байду номын сангаас
CH2OH CO
HO C H
CHO
H C OH + H C OH
H C OH H C OH
CH2O P
转醛酶
CH2O P
7-磷酸景天庚酮糖 3-磷酸甘油醛
CHO
H C OH +
H C OH CH2O P
4-磷酸赤藓糖
CH2OH CO HO C H HO C H H C OH CH2O P
6-磷酸果糖
H
O
H
OH H HO
H OH
H2O
H C OH
HO C H
O 内酯酶
H C OH
H C OH
G-6-P
6-磷酸葡萄 糖酸内酯
CH2O P 6-磷酸葡萄糖酸
COOH H C OH
NADP+
+ NADPH + H
动物生物化学 第六章 糖代谢
葡萄糖在有氧条件下,氧化分解生成二氧化碳和水的过程称为 糖的有氧氧化(aerobicoxidation)。有氧氧化是糖分解代谢的主要 方式。
丙酮酸脱氢酶系(pyruvate dehydrogenase system) 1 丙酮酸脱羧酶,辅酶是TPP, 2 二氢硫辛酸乙酰转移酶,辅酶是二氢硫辛酸和辅酶A, 3 二氢硫辛酸脱氢酶,辅酶是FAD及NAD+
(三)血糖
人 80-120mg/100ml 4.4-6.7mmol/L
第一节 糖的分解代谢 (catabolism of carbohydrate)
动物组织均能对糖进行分解代谢,主要的分解途 径有三条:
(1)无氧条件下进行糖酵解途径;
(2)有氧条件下进行有氧氧化;
(3)生成磷酸戊糖-磷酸戊糖通路。
葡萄糖(glucose G)
-1ATP
6-磷酸葡萄糖(glucose-6-phophate, G-6-P)
己糖激酶(hexokinase,HK)。
葡萄糖激酶(glucokinase,GK)
6-磷酸葡萄糖是HK的反馈抑制物,此酶是糖氧化 反应过程的限速酶(rate limiting enzyme)或称关键酶 (key enzyme)。它有同工酶Ⅰ-Ⅳ型,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型主 要存在于肝外组织,其对葡萄糖Km值为10-5~10-6M。
第六章 糖代谢
一 糖的生理功能
1 机体的组成成分 核糖 糖脂 2 提供能量和碳源 70%
二 糖代谢的概况
(一)糖的来源
1 由消化道吸收(单胃动物) 2 由非糖物质转化而来(反刍兽)
(二)动物体内糖的主要代谢途径
1 分解供能—— 酵解、有氧氧化、磷酸戊糖途 径、糖原分解
2 贮存—— 糖异生、合成糖原或转变成脂肪
丙酮酸脱氢酶系(pyruvate dehydrogenase system) 1 丙酮酸脱羧酶,辅酶是TPP, 2 二氢硫辛酸乙酰转移酶,辅酶是二氢硫辛酸和辅酶A, 3 二氢硫辛酸脱氢酶,辅酶是FAD及NAD+
(三)血糖
人 80-120mg/100ml 4.4-6.7mmol/L
第一节 糖的分解代谢 (catabolism of carbohydrate)
动物组织均能对糖进行分解代谢,主要的分解途 径有三条:
(1)无氧条件下进行糖酵解途径;
(2)有氧条件下进行有氧氧化;
(3)生成磷酸戊糖-磷酸戊糖通路。
葡萄糖(glucose G)
-1ATP
6-磷酸葡萄糖(glucose-6-phophate, G-6-P)
己糖激酶(hexokinase,HK)。
葡萄糖激酶(glucokinase,GK)
6-磷酸葡萄糖是HK的反馈抑制物,此酶是糖氧化 反应过程的限速酶(rate limiting enzyme)或称关键酶 (key enzyme)。它有同工酶Ⅰ-Ⅳ型,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型主 要存在于肝外组织,其对葡萄糖Km值为10-5~10-6M。
第六章 糖代谢
一 糖的生理功能
1 机体的组成成分 核糖 糖脂 2 提供能量和碳源 70%
二 糖代谢的概况
(一)糖的来源
1 由消化道吸收(单胃动物) 2 由非糖物质转化而来(反刍兽)
(二)动物体内糖的主要代谢途径
1 分解供能—— 酵解、有氧氧化、磷酸戊糖途 径、糖原分解
2 贮存—— 糖异生、合成糖原或转变成脂肪
动物生物化学课件8糖代谢共70页
谢谢!
Hale Waihona Puke 61、奢侈是舒适的,否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学,如日出之阳;壮而好学 ,如日 中之光 ;志而 好学, 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也,匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里,与其说好 的教师 是幸福 ,不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战,就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
动物生物化学课件8糖代谢
1、合法而稳定的权力在使用得当时很 少遇到 抵抗。 ——塞 ·约翰 逊 2、权力会使人渐渐失去温厚善良的美 德。— —伯克
3、最大限度地行使权力总是令人反感 ;权力 不易确 定之处 始终存 在着危 险。— —塞·约翰逊 4、权力会奴化一切。——塔西佗
5、虽然权力是一头固执的熊,可是金 子可以 拉着它 的鼻子 走。— —莎士 比
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)
《糖类代谢》PPT课件
可逆反应,葡萄糖激酶是酵解过程中第一个调节酶。
精选课件ppt
10
(1)糖原分解生成6-磷酸葡萄糖
糖 原 (Gn)
磷酸化酶
H3PO4 糖 原 (Gn-1)
HO CH2
OH
O OH
O P O CH2
OH OH
OP O
OH
OH HO
OH OH
磷酸葡萄糖变位酶
1-磷酸葡萄糖
O
OH OH
(glucose-1-phosphate)
6-磷酸葡萄糖
(glucose-6-phosphate)
精选课件ppt
11
(2)6-磷酸葡萄糖转化成6-磷酸果糖(6-P-F)。
这是一个同分异构化反应,由磷酸葡萄糖异构酶所催化。 这一步酶促反应将羰基键C1移至C2,为C1磷酸化作了准 备。反应中间物是酶结合的烯醇化合物。
精选课件ppt
12
(3)F-6-P磷酸化生成1,6-二磷酸果糖(F-1,6-2P),催化此反应
甘油醛-3-磷酸氧化产生的高能中间物最后转化成甘油 酸-3-磷酸并产生ATP,这是酵解过程中第一次产生ATP的 反应,也是底物水平的磷酸化反应。 因为一分子葡萄糖产 生2分子三碳糖,因此共产生2分子ATP。
精选课件ppt
18
甘油酸-3-磷酸转变成甘油酸-2-磷酸,催化此反应的酶为 磷酸甘油酸变位酶。
第四章 糖代谢
精选课件ppt
生物化学 1
教 容学
内
糖在动物体的一般概况 糖的分解供能 磷酸戊糖途径 葡萄糖的异生作用 糖原 糖代谢各途径之间的联系
精选课件ppt
2
第一节 糖在动物体内的 一般概况
教
学
糖的生理功能 糖代谢概况
动物生化四章糖类代谢
异柠檬酸被氧化、脱羧生成α-酮戊二酸 (第一个氧化脱羧反应)
在异柠檬酸脱氢酶作用下,异柠檬酸的仲醇氧化成羰基,生成不稳定的草酰琥珀酸,后者快速脱羧生成α-酮戊二酸、NADH和CO2 此反应是不可逆的,是三羧酸循环中的限速步骤
”
α-酮戊二酸氧化脱羧生成琥珀酰-CoA (第二个氧化脱羧反应)
催化此反应的酶是己糖激酶,它能催化葡萄糖、甘露糖、氨基葡萄糖、果糖进行不可逆的磷酸化反应
此酶是糖氧化反应过程的限速酶,或称关键酶
磷酸化的葡萄糖被限制在细胞内,这是细胞的一种保糖机制。
3
2
1
4
2.6-磷酸葡萄糖的异构反应
由磷酸己糖异构酶催化6-磷酸葡萄糖(醛糖)转变为6-磷酸果糖(酮糖)的过程 此反应是可逆的
乙酰CoA+3NADH++FAD+GDP+Pi+2H2O
→2CO2+3NADH+FADH2+GTP+3H++CoA
三羧酸循环的特点
两次脱羧基反应 反应位于线粒体间质中,乙酰CoA进入循环,以CO2方式失去的碳来自草酰乙酸。 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
2 5-磷酸木酮糖
2 3-磷酸甘油醛
2 7-磷酸景天庚酮糖
2 4-磷酸赤藓丁糖
2 6-磷酸果糖
2 5-磷酸木酮糖
2 3-磷酸甘油醛
2 6-磷酸果糖
动物生化第四章糖类代谢1
第三节 磷酸戊糖途径
概念
磷酸戊糖途径(pentose phosphate pathway),又叫做PPP,是由于该途径中有 许多中间物是磷酸戊糖
又称戊糖支路、磷酸葡萄糖酸氧化途径、已 糖单磷酸途径
磷酸戊糖途径在细胞液中进行
磷酸戊糖途径的两个阶段
1、氧化性分枝 6 G-6-P
6 葡萄糖酸-6-P
段 2 3-磷酸甘油醛
反应位于线粒体间质中,乙酰CoA进入循环,以CO2方 式失去的碳来自草酰乙酸。
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
6-磷酸葡萄糖酸内酯
6-磷酸葡萄糖酸
NADPH用于还原性的生 物合成,
5-磷酸核酮糖用于合成核 苷酸和核酸
但细胞对前者的需要远 大于后者
5-磷酸核酮糖
6-磷酸葡萄 糖酸脱氢酶
NADP+
NADPH+H+ CO2
ห้องสมุดไป่ตู้
非氧化分枝
阶
6 5-磷酸核酮糖
段
之
异构酶
一
2 5-磷酸木酮糖
2 5-磷酸核糖
转酮酶 阶
第四章 糖类代谢
讲授内容
第一节 糖在动物体内的一般概况 第二节 糖的分解供能 第三节 磷酸戊糖途径 第四节 葡萄糖的异生作用 第五节 糖原 第六节 糖代谢个途径之间的联系
教学目标
熟悉酵解途径中的各步酶促反应以及与发酵 途径的区别
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(没有瘤胃有发达的盲肠)。
(二)糖的去路
1.分解供能; 2.多余的合成糖原贮存(主要在肝脏和 肌肉); 3.转变为脂肪、蛋白质和其他活性物质; 4.过多的糖(血糖超过肾阈值时)由尿 液排出体外。
(三)糖的生理功能
1.作为生物体主要供能物质 占全部供能物质提供能量的70%。 1克葡萄
糖完全氧化分解可产生16.74kJ的能量。 2.糖是组成人和动物组织结构的重要成分 如DNA、RNA、抗体(糖蛋白)等。糖约占人
OH C
NAD+ + PPii
NADH+H+
H C OH CH2OP O32 -
3-磷酸甘油醛
3-磷酸甘油醛脱氢酶?
O
2-
OPO3
C
H C OH CH2OP O32 -
1,3-二磷酸甘油酸
7. 1,3–二磷酸甘油酸生成3–磷酸甘油酸 糖酵解途径中第一个产 ATP(底物水平磷酸化)步 骤。
O
2-
OPO3
(一) 糖酵解的反应过程
1. 萄萄糖经磷酸化作用形成 6 –磷酸葡萄糖
CH 2OH
Mg 2+
2-
CH 2OPO 3
HH OH
HO
H
OH
H
+ ATP
OH
OH
己糖激酶 6-磷酸葡
HH OH
HO
OH H
OH
+ ADP + H
+
萄糖磷酸 酯酶
H OH
葡萄糖
6-磷酸葡萄糖
2.6–磷酸葡萄糖异构化为 6– 磷酸果糖
O C
HC
HC
O-
2-
OPO 3 OH
H
2-磷酸甘油酸
O
O-
C
C
2-
OPO 3
CH 2
烯O 醇
C
O-
式 CO
丙 ADP ATP 酮 CH 3
酸
磷酸烯醇式丙酮酸
丙酮酸
11. 丙酮酸转变成乳酸 ,NAD+ 的再生
O
O-
C
CO
CH 3 丙酮酸
+ NADH + H+
乳酸脱氢酶
O
O-
C
HO C H +
CH 3 乳酸
2-
CH 2OPO 3
HH OH
HO
H
OH H
OH OH
6-磷酸葡萄糖
(六元吡喃环)
磷酸葡萄糖异构化酶
2-O3 POH2C
O
CH 2OH
H H HO OH
HO H
6-磷酸果糖
(五元呋喃环)
3.6–磷酸果糖再磷酸化生成 1,6-二磷酸果糖
O3POH2C O CH2OH
H H HO OH
+
HO H
6-磷酸果糖
AT P
磷酸果糖激酶
2- O3P OH2C
二磷酸果糖磷酸酯酶
H
H
O HO
2-
CH2OP O3
+ ADP OH
HO H
H2O
1, 6-二磷酸果糖
+
+H
4. 1, 6 – 二磷酸果糖裂解
CH2OP O32 CO HO C H H C OH H C OH CH2OP O32 -
1, 6-二磷酸果糖
醛缩酶
C
H C OH
+
CH2OPO32-
1,3-二磷酸甘油酸
ADP
磷酸甘油酸激酶
O OC
H C OH
+ ATP
CH2OPO32-
3-磷酸甘油酸
8-10. 丙酮酸的形成
糖酵解途径中第二个产 ATP (底物水平磷酸 化) 步骤。
磷酸甘油酸变位酶
烯醇化酶
丙酮酸激酶
O
O-
C
H C OH
H
C
2-
OPO 3
H
3-磷酸甘油酸
ADP
3- 磷酸甘油酸
磷酸甘油酸 变位酶
3 - 磷酸甘油醛
3 - 磷酸甘油醛
脱氢酶
+
NAD + Pi NADH + H +
1,3 - 二磷酸甘油酸
磷酸甘油酸 ADP
激酶
ATP
3 - 磷酸甘油酸
磷酸甘油酸 变位酶
2 - 磷酸甘油酸
烯醇化酶 H2O
2- 磷酸烯醇式丙酮酸
ADP 丙酮酸激酶
ATP
丙酮酸
乳酸脱氢酶
体干重的2%。糖的磷酸衍生物可以形成重要的生 物活性物质,如NAD+、FAD、ATP 等。
3.糖还可转变为其他物质 糖类可经代谢而转变为脂肪、氨基酸等化合 物。
二、糖的无氧分解
(一)糖无氧分解的反应过程 (二)糖无氧分解的调节 (三)糖无氧分解的生理意义
糖无氧分解的概念
在无氧情况下,细胞液中葡萄糖降解为 乳酸并伴随着少量 ATP 生成的一系列反应 称为糖的无氧分解。因与酵母菌使糖生醇 发酵(脱羧还原)的过程相似,因而又称 为糖酵解(g1ycolysis),又称为 Embden-Meyerhof-Parnas 途径(EMP途 径)。
NADH + H + NAD +
乳酸
磷酸二羟丙酮
糖 酵 解
葡萄糖
己糖激酶
ATP ADP
6 - 磷酸葡萄糖
磷酸葡萄糖 异构化酶
一、概述
(一)糖的来源 (二)糖的去路 (三)糖的生理功能
1. 糖的来源
食物中的糖源主要是淀粉和纤维素,消 化特点不同,获得糖的方式不同。
(1)由消化道吸收 (2)由非糖物质转化生成糖
(1)由消化道吸收
象单胃动物食物中的糖源主要是淀粉,唾液中 的α -淀粉酶可将淀粉水解为葡萄糖、麦芽糖和糊 精。但食物在口腔中停留时间很短,马上经胃进 入小肠,然后淀粉和糊精在胰α -淀粉酶等酶的作 用下,继续被水解为易被小肠吸收的葡萄糖、果 糖、半乳糖等单糖。由小肠吸收的葡萄糖,首先 进入肝,再由肝静脉进入血液循环,将糖送到各 组织细胞,供全身利用。
人类主要依靠粮食中淀粉提供能量。
(2)由非糖物质转化生成糖
饲料以草为主的反刍动物,糖源主要是纤维素, 它不能消化生成糖,而是被瘤胃中的微生物发酵, 分解为乙酸、丙酸、丁酸等低级脂肪酸后被吸收。 淀粉也是消化为低级脂肪酸吸收。然后,在体内由 糖异生作用将低级脂肪酸转变为糖。
另外,象马、兔等种属的动物,这两方式都有
6C
葡萄糖
AT P磷酸二羟丙酮
己糖激酶
ADP
6 - 磷酸葡萄糖
磷酸葡萄糖 异构化酶
6 - 磷酸果糖
AT P
ADP
1,6- 二磷酸果糖
醛缩酶
2倍
磷酸二羟丙酮
3C
磷酸三碳糖异构化酶
3- 磷酸甘油醛
3- 磷酸甘油醛
糖脱氢酶
+
NNAADDH+3PC+iH+
酵 1,3-二磷酸甘油酸
磷 解酸甘油酸 AT P
激酶
NAD+
糖酵解中NAD+的再生
葡萄糖
3-磷酸甘油醛
Pi
ATP
1,3-二磷酸甘油酸
NAD+ NADH+H+
乳酸 丙酮酸
糖酵解中唯一的氧化反应是3–磷酸甘油醛脱氢生成 1,3–二磷酸甘油酸。反应中 脱下的氢还原 NAD+ 生成 NADH + H+,后者则作为乳酸脱氢酶的辅酶参与催化丙酮酸 还原为乳酸的反应。
CH2OP O32 -
CO
+
HO C H
H
HO C
H C OH CH2OP O32 -
磷酸二羟丙酮
3-磷酸甘油醛
5. 3–磷酸甘油醛异构化
CH 2OH
磷酸三碳(丙)糖异构酶
CO
CH
2 OPO
23
磷酸二羟丙酮 (酮糖)
Байду номын сангаас
HO C
H C OH
CH
2 OPO
23
3-磷酸甘油醛 (醛糖)
6.3–磷酸甘油醛形成 1,3–二磷酸甘油酸
(二)糖的去路
1.分解供能; 2.多余的合成糖原贮存(主要在肝脏和 肌肉); 3.转变为脂肪、蛋白质和其他活性物质; 4.过多的糖(血糖超过肾阈值时)由尿 液排出体外。
(三)糖的生理功能
1.作为生物体主要供能物质 占全部供能物质提供能量的70%。 1克葡萄
糖完全氧化分解可产生16.74kJ的能量。 2.糖是组成人和动物组织结构的重要成分 如DNA、RNA、抗体(糖蛋白)等。糖约占人
OH C
NAD+ + PPii
NADH+H+
H C OH CH2OP O32 -
3-磷酸甘油醛
3-磷酸甘油醛脱氢酶?
O
2-
OPO3
C
H C OH CH2OP O32 -
1,3-二磷酸甘油酸
7. 1,3–二磷酸甘油酸生成3–磷酸甘油酸 糖酵解途径中第一个产 ATP(底物水平磷酸化)步 骤。
O
2-
OPO3
(一) 糖酵解的反应过程
1. 萄萄糖经磷酸化作用形成 6 –磷酸葡萄糖
CH 2OH
Mg 2+
2-
CH 2OPO 3
HH OH
HO
H
OH
H
+ ATP
OH
OH
己糖激酶 6-磷酸葡
HH OH
HO
OH H
OH
+ ADP + H
+
萄糖磷酸 酯酶
H OH
葡萄糖
6-磷酸葡萄糖
2.6–磷酸葡萄糖异构化为 6– 磷酸果糖
O C
HC
HC
O-
2-
OPO 3 OH
H
2-磷酸甘油酸
O
O-
C
C
2-
OPO 3
CH 2
烯O 醇
C
O-
式 CO
丙 ADP ATP 酮 CH 3
酸
磷酸烯醇式丙酮酸
丙酮酸
11. 丙酮酸转变成乳酸 ,NAD+ 的再生
O
O-
C
CO
CH 3 丙酮酸
+ NADH + H+
乳酸脱氢酶
O
O-
C
HO C H +
CH 3 乳酸
2-
CH 2OPO 3
HH OH
HO
H
OH H
OH OH
6-磷酸葡萄糖
(六元吡喃环)
磷酸葡萄糖异构化酶
2-O3 POH2C
O
CH 2OH
H H HO OH
HO H
6-磷酸果糖
(五元呋喃环)
3.6–磷酸果糖再磷酸化生成 1,6-二磷酸果糖
O3POH2C O CH2OH
H H HO OH
+
HO H
6-磷酸果糖
AT P
磷酸果糖激酶
2- O3P OH2C
二磷酸果糖磷酸酯酶
H
H
O HO
2-
CH2OP O3
+ ADP OH
HO H
H2O
1, 6-二磷酸果糖
+
+H
4. 1, 6 – 二磷酸果糖裂解
CH2OP O32 CO HO C H H C OH H C OH CH2OP O32 -
1, 6-二磷酸果糖
醛缩酶
C
H C OH
+
CH2OPO32-
1,3-二磷酸甘油酸
ADP
磷酸甘油酸激酶
O OC
H C OH
+ ATP
CH2OPO32-
3-磷酸甘油酸
8-10. 丙酮酸的形成
糖酵解途径中第二个产 ATP (底物水平磷酸 化) 步骤。
磷酸甘油酸变位酶
烯醇化酶
丙酮酸激酶
O
O-
C
H C OH
H
C
2-
OPO 3
H
3-磷酸甘油酸
ADP
3- 磷酸甘油酸
磷酸甘油酸 变位酶
3 - 磷酸甘油醛
3 - 磷酸甘油醛
脱氢酶
+
NAD + Pi NADH + H +
1,3 - 二磷酸甘油酸
磷酸甘油酸 ADP
激酶
ATP
3 - 磷酸甘油酸
磷酸甘油酸 变位酶
2 - 磷酸甘油酸
烯醇化酶 H2O
2- 磷酸烯醇式丙酮酸
ADP 丙酮酸激酶
ATP
丙酮酸
乳酸脱氢酶
体干重的2%。糖的磷酸衍生物可以形成重要的生 物活性物质,如NAD+、FAD、ATP 等。
3.糖还可转变为其他物质 糖类可经代谢而转变为脂肪、氨基酸等化合 物。
二、糖的无氧分解
(一)糖无氧分解的反应过程 (二)糖无氧分解的调节 (三)糖无氧分解的生理意义
糖无氧分解的概念
在无氧情况下,细胞液中葡萄糖降解为 乳酸并伴随着少量 ATP 生成的一系列反应 称为糖的无氧分解。因与酵母菌使糖生醇 发酵(脱羧还原)的过程相似,因而又称 为糖酵解(g1ycolysis),又称为 Embden-Meyerhof-Parnas 途径(EMP途 径)。
NADH + H + NAD +
乳酸
磷酸二羟丙酮
糖 酵 解
葡萄糖
己糖激酶
ATP ADP
6 - 磷酸葡萄糖
磷酸葡萄糖 异构化酶
一、概述
(一)糖的来源 (二)糖的去路 (三)糖的生理功能
1. 糖的来源
食物中的糖源主要是淀粉和纤维素,消 化特点不同,获得糖的方式不同。
(1)由消化道吸收 (2)由非糖物质转化生成糖
(1)由消化道吸收
象单胃动物食物中的糖源主要是淀粉,唾液中 的α -淀粉酶可将淀粉水解为葡萄糖、麦芽糖和糊 精。但食物在口腔中停留时间很短,马上经胃进 入小肠,然后淀粉和糊精在胰α -淀粉酶等酶的作 用下,继续被水解为易被小肠吸收的葡萄糖、果 糖、半乳糖等单糖。由小肠吸收的葡萄糖,首先 进入肝,再由肝静脉进入血液循环,将糖送到各 组织细胞,供全身利用。
人类主要依靠粮食中淀粉提供能量。
(2)由非糖物质转化生成糖
饲料以草为主的反刍动物,糖源主要是纤维素, 它不能消化生成糖,而是被瘤胃中的微生物发酵, 分解为乙酸、丙酸、丁酸等低级脂肪酸后被吸收。 淀粉也是消化为低级脂肪酸吸收。然后,在体内由 糖异生作用将低级脂肪酸转变为糖。
另外,象马、兔等种属的动物,这两方式都有
6C
葡萄糖
AT P磷酸二羟丙酮
己糖激酶
ADP
6 - 磷酸葡萄糖
磷酸葡萄糖 异构化酶
6 - 磷酸果糖
AT P
ADP
1,6- 二磷酸果糖
醛缩酶
2倍
磷酸二羟丙酮
3C
磷酸三碳糖异构化酶
3- 磷酸甘油醛
3- 磷酸甘油醛
糖脱氢酶
+
NNAADDH+3PC+iH+
酵 1,3-二磷酸甘油酸
磷 解酸甘油酸 AT P
激酶
NAD+
糖酵解中NAD+的再生
葡萄糖
3-磷酸甘油醛
Pi
ATP
1,3-二磷酸甘油酸
NAD+ NADH+H+
乳酸 丙酮酸
糖酵解中唯一的氧化反应是3–磷酸甘油醛脱氢生成 1,3–二磷酸甘油酸。反应中 脱下的氢还原 NAD+ 生成 NADH + H+,后者则作为乳酸脱氢酶的辅酶参与催化丙酮酸 还原为乳酸的反应。
CH2OP O32 -
CO
+
HO C H
H
HO C
H C OH CH2OP O32 -
磷酸二羟丙酮
3-磷酸甘油醛
5. 3–磷酸甘油醛异构化
CH 2OH
磷酸三碳(丙)糖异构酶
CO
CH
2 OPO
23
磷酸二羟丙酮 (酮糖)
Байду номын сангаас
HO C
H C OH
CH
2 OPO
23
3-磷酸甘油醛 (醛糖)
6.3–磷酸甘油醛形成 1,3–二磷酸甘油酸