第六章-3 糖代谢A
生物化学第六章 糖代谢
生物化学
授课教师：叶素梅 副教授
第六章
糖代谢
第一节 概述
• 常见的单糖是什么？ 答：葡萄糖、果糖。
• 常见的多糖是什么？ 答：淀粉、纤维素。
二、糖的生理功能
㈠氧化供能（主）15.7kJ能量/1g葡萄糖氧化
㈡构成组织细胞的基本成分 *核糖 构成核酸 *糖蛋白 凝血因子、免疫球蛋白等 *糖脂 生物膜成分
生物氧化与体外氧化的不同点
生物氧化
反应条件
温和
反应过程 逐步进行的酶促反应
能量释放 逐步进行
CO2生成方式 有机酸脱羧
H2O
需要
体外氧化
剧烈 一步完成 瞬间释放 碳和氧结合
不需要
生物氧化的一般过程
糖原
三酯酰甘油 蛋白质
葡萄糖
脂酸+甘油 乙酰CoA
氨基酸
TAC
CO2 2H
ADP+Pi ATP
呼吸链
二、生物体内磷酸化和ATP
（一）ATP与高能磷酸化合物
生物化学中常将水解时释放的能量>30kJ/mol的磷酸键 称为高能磷酸键。
含有高能磷酸键的化合物称为高能磷酸化合物。 常见的有：磷酸肌酸、磷酸烯醇式丙酮酸、乙酰磷酸、ATP、
GTP、乙酰辅酶A等。
（二） ATP循环
生物体内能量的储存
和利用都以ATP为中心。
2.氧化磷酸化
• 氧化磷酸化作用是指有机物包括糖、脂、 氨基酸等在分解过程中的氧化步骤所释放 的能量，驱动ATP合成的过程。
• 在真核细胞中，氧化磷酸化作用在线粒体 中发生，参与氧化及磷酸化的体系以复合 体的形式分布在线粒体的内膜上，构成呼 吸链，也称电子传递链。其功能是进行电 子传递、H+传递及氧的利用，产生H2O和 ATP
《糖代谢总结》课件
03
糖原合成与分解
糖原的合成
糖原合成酶
糖原的合成需要糖原合 成酶的催化，该酶能够 将葡萄糖分子连接成糖 原链。
葡萄糖供体
糖原合成的葡萄糖供体 主要来源于血液中的葡 萄糖，通过葡萄糖转运 蛋白进入细胞内。
糖原的合成过程
在糖原合成酶的催化下 ，葡萄糖分子通过α1,4-糖苷键连接成糖原 链，再通过α-1,6-糖苷 键将分支连接到主链上 。
糖的消化和吸收
1 2
口腔和胃中的消化
食物中的糖在口腔和胃中被初步消化为单糖。
小肠中的吸收
单糖被小肠上皮细胞吸收进入血液，供身体各部 位使用。
3
血糖调节
胰岛素和胰高血糖素等激素参与调节血糖水平。
糖的生理功能
提供能量
糖是人体主要的供能物质，为身体组织和器官提供能量。
合成和储存
糖可以合成糖原，作为能量储备，以备不时之需。
参与细胞结构和功能
糖是细胞膜、细胞器和酶的重要组成成分，参与细胞代谢和功能。
02
糖的分解代谢
糖的无氧分解
糖的无氧分解是指在无氧条件下，糖 通过糖酵解途径分解成乳酸的过程。 这个过程主要在肌肉细胞中进行，为 身体提供能量。
糖无氧分解的产物是乳酸，乳酸可以 在肝脏中进一步代谢，生成葡萄糖或 糖原。
糖的有氧氧化
治疗糖尿病的方法包括饮食控制、运动、药物治 疗等。药物治疗包括口服降糖药和胰岛素注射。
糖尿病的常见症状有多饮、多尿、多食、体重下 降等。诊断标准为空腹血糖≥7.0mmol/L或餐后2 小时血糖≥11.1mmol/L。
糖尿病患者需要定期监测血糖，控制血糖在正常 范围内，以减少并发症的风险。
低血糖症
低血糖症是指血糖水平低于正常范围，通常表现为心慌、出汗、手抖、头 晕等症状。
糖代谢PPT课件
甘油醛-3-磷酸
甘油酸-1,3-二磷酸
∆Gº= +6.3 kJ/mol
糖酵解中唯一的氧化脱氢反应 甘油酸-1,3-二磷酸是高能化合物 整个反应稍吸能，但为下一步放能反应促进 重金属、碘乙酸可强烈抑制此酶活性（-SH）
目录
（7）甘油酸-1,3-二磷酸转变成甘油酸- 3-磷酸*
(This enzyme was named for the reverse reaction)
→ EMP
G
丙酮酸
→
乳酸 （或乙醇）+ 少量ATP
有氧：
→ EMP
G
丙酮酸
→ TCA
CO2
+
H2O+
大量ATP
磷酸戊糖途径： G → CO2 + NADPH
§2 糖的无氧分解
（糖酵解）
Glycolysis
目录
酵解研究简史
1875年L. Paster 发现葡萄糖在无氧条件下被酵母菌分解生成乙醇。
1. 氧化供能___主要功能
2. 为体内合成其他物质提供碳源：氨基酸、脂肪、胆固醇、 核苷等。
3. 作为机体组织细胞的组成成分：糖蛋白、蛋白聚糖、 糖脂、糖磷酸衍生物（形成重要的生物活性物质如 ATP、NAD、FAD）等。
§1 多糖和低聚糖的酶促降解
淀粉的酶促水解 淀粉的磷酸解 *糖原的降解
目录
一、淀粉的酶促水解
diffusion of glucose into the cell.
（2）葡萄糖-6-磷酸转变为果糖-6-磷酸
同分异构反应，醛糖→酮糖
P O CH2
H H
OH
OH H
HO
O H 己糖磷酸异构酶
06第六章-糖代谢
13.关于糖原合成的概念，不正确的是 A.葡萄糖供体是UDPG B.糖原合成为耗能反应
C. α-1，6-葡萄糖苷酶催化形成分支
D.糖原合成过程中有焦磷酸生成 E.ATP/AMP增高时糖原合成增强
第十七页，编辑于星期一：点 五分。
14.没有CO2参与的酶反应是 A.丙酮酸羧化酶反应 B.葡萄糖-6-磷酸脱氢酶反应 C.异柠檬酸脱氢酶反应
酶复合体都参与柠檬酸循环。
第三十七页，编辑于星期一：点 五分。
8. B. 己糖激酶对葡萄糖的米氏常数较葡萄糖激
酶的小亲和力大，能被葡糖-6-磷酸抑制，有利肝 外组织对葡萄糖的利用。葡萄激酶对葡萄糖的米氏 常数较己糖激酶的大，亲和力小，不能被6-磷酸葡 萄糖抑制，有利于肝脏对葡萄糖的摄取,维持血糖 浓度。
第四十六页，编辑于星期一：点 五分。
17．B. 脑组织存在己糖激酶。己糖激酶对葡萄糖的Km为 0.1mmol，亲和力大。所以在血糖低时（正常为4.5mmol） 脑仍可摄取葡萄糖。肝中主要是葡萄糖激酶。葡萄糖激酶 对葡萄糖的Km为10mmol，亲和力小。与己糖激酶比较相 差近100倍，故血糖低时肝脏葡萄糖激酶活性低，葡萄糖进 入肝细胞利用减少，此时，己糖激酶活性仍较高，利于肝 外组织利用葡萄糖供能。
第三十八页，编辑于星期一：点 五分。
9.E.每分子乳酸异生成糖时，丙酮酸羧化酶、 磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶、磷酸甘油酸激酶 催化的反应各消耗1分子ATP。所以2分子 乳酸合成1分子葡萄糖时需要6分子ATP。
第三十九页，编辑于星期一：点 五分。
10.E.甘油磷酸激酶催化甘油酸-1，3-二磷酸 的 P 转移给ADP生成ATP，直接进行了底物 水平磷酸化反应。甘油醛-3-磷酸脱氢酶反应 生成甘油酸-1，3-二磷酸，后者含有 P 。这
第六章糖代谢
阅读材料
作业
书p83-85，p92-107
p112 4，8，补充题
备注
第六章糖代谢
教学目的
1．掌握TCA小结和TCA的调节。
2．HMP转化过程，两个关键酶。HMP小结。
教
学
内
容
及
方
法
§6.3糖代谢
4.TCA小结
TCA反应的部位，葡萄糖的分解情况，6次脱氢，三次底物水平磷酸化,
第六章糖代谢（每页为两节课的内容）
教学目的
1．了解新陈代谢和生物体内主要的糖类和消化吸收
2．了解糖代谢的概况，掌握糖酵解的反应，掌握酵解酶类所催化的反应类型，掌握动、植物酵解反应的不同。
教
学
内
容
及
方
法
§6.1什么是新陈代谢
概念,物质代谢和能量代谢的关系。
生物体内新陈代谢的特点
§6.2生物体内主要的糖类和消化吸收
难点：穿梭的作用
阅读材料
作业
书p108-110，p139-140，p147-151
补充题
备注
第六章糖代谢
教学目的
1．着重理解在戊糖循环中，细胞对NADPH2和核糖需求量的不同，可选择不同的代谢走向。HMP途径的意义。
2．糖原合成和分解。
教
学
内
容
及
方
法
§6.3糖代谢
四.戊糖循环
3.HMP小结
HMP是多路平衡的途径：图示
第六章糖代谢
教学目的
1．掌握共价调节酶，胰岛素和胰高血糖素对糖代谢的调节。
2．胰岛素缺乏和糖尿病，激素对糖异生的调节
教
生物化学糖代谢知识点总结范文
生物化学糖代谢知识点总结范文第六章糖代谢糖(carbohydrate)即碳水化合物，是指多羟基醛或多羟基酮及其衍生物或多聚物。
根据其水解产物的情况，糖主要可分为以下四大类：单糖：葡萄糖（G）、果糖（F），半乳糖（Gal），核糖双糖：麦芽糖（G-G），蔗糖（G-F），乳糖（G-Gal）多糖：淀粉，糖原（Gn），纤维素结合糖:糖脂，糖蛋白其中一些多糖的生理功能如下：淀粉：植物中养分的储存形式糖原：动物体内葡萄糖的储存形式纤维素：作为植物的骨架一、糖的生理功能1.氧化供能2.机体重要的碳源3.参与组成机体组织结构，调节细胞信息传递，形成生物活性物质，构成具有生理功能的糖蛋白。
二、糖代谢概况——分解、储存、合成三、糖的消化吸收食物中糖的存在形式以淀粉为主。
1.消化消化部位：主要在小肠，少量在口腔。
消化过程：口腔胃肠腔肠黏膜上皮细胞刷状缘吸收部位：小肠上段吸收形式：单糖SGLT吸收机制：依赖Na+依赖型葡萄糖转运体（SGLT）转运。
小肠肠腔肠粘膜上皮细胞2.吸收吸收途径：肝脏门静脉各种组织细胞体循环四、糖的无氧分解过程第一阶段：糖酵解第二阶段：乳酸生成反应部位：胞液产能方式：底物水平磷酸化净生成ATP数量：2某2-2=2ATPE1E2E1:己糖激酶E2:6-磷酸果糖激酶-1E3:丙酮酸激酶NAD+乳酸NADH+H+E3①己糖激酶②6-磷酸果糖激酶-1③丙酮酸激酶①别构调节②共价修饰调节调节：糖无氧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。
关键酶调节方式ATPADPØ糖无氧氧化最主要的生理意义在于迅速提供能量，这对肌收缩更为重要。
Ø是某些细胞在氧供应正常情况下的重要供能途径。
G（Gn）生理意义：胞液①无线粒体的细胞，如：红细胞②代谢活跃的细胞，如：白细胞、骨髓细胞丙酮酸第一阶段：糖酵解途径乙酰CoA五、糖的有氧氧化第二阶段：丙酮酸的氧化脱羧线粒体CO2ADP[O]NADH+H+FADH2ATPH2OTAC循环第四阶段：氧化磷酸化第三阶段：三羧酸循环1、反应过程糖酵解途径（同糖酵解，略）②丙酮酸进入线粒体，氧化脱羧为乙酰CoA(acetylCoA)。
生物化学课件：04第六章 糖代谢
Carbohydrate metabolism
1-
1
糖的生理功能：
1. 供能: 50-70% 2. 碳源 3. 组织结构成分 4. 生物活性物质：信息传递
2
糖代谢总思路：
食 物 糖 消化
吸收
肝糖原 分解
血 糖
糖异生
无氧酵解
氧化分解→
CO2 + H2O+能 合成量糖原 肝（肌）糖原
ATP ADP
G
CHO
CHO
ATP
ADP
己糖激酶 Mg2+ CH2OH 葡萄糖激酶（肝） CH2O P
HK (GK)
G-6-P
CHO 磷酸己糖异构酶
CH2OH =O
CH2O P
CH2O P
异构酶
F-6-P
CH2OH =O
ATP
ADP
CH2O P =O
6-磷酸果糖激酶-1
CH2O P
Mg2+
CH2O P
1-
24
（二）三羧酸循环
TCA cycle
◎ 底物：乙酰CoA
◎ 部位：线粒体
◎ 过程
tricarboxylic acid cycle citric acid cycle
Krebs cycle 1900-1981
19
血液
G
细胞液 酵解途径
G-6-P Pyr
三羧酸循环
Pyr
线粒体 乙酰CoA
H+ + e
H2O O2
CO2
20
一、糖有氧氧化的三阶段
第一阶段： 丙酮酸的生成-----酵解途径
第二阶段： 乙酰CoA的生成-----丙酮酸氧化脱羧
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多糖和低聚糖的酶促降解• A.胞外降解
细胞外
多糖和低聚糖
胞外水解酶（淀粉酶、寡糖酶）
• B.胞内降解
细胞内储备的糖原或淀粉磷酸化酶
活化、水解
转移酶
去分枝酶
断支链
磷酸化酶
活化、水解
单糖
主要是葡萄糖
第三节 多糖的酶水解（Hydrolysis of Polysaccharides）
主要介绍食物中的主要多糖------淀粉的水解与淀粉水解酶。
淀粉酶∶凡是能够催化淀粉(或糖原)分子及其片段中的α-葡萄糖苷键水解的酶，称为淀粉酶。
淀粉水解酶的种类∶α-淀粉酶
β-淀粉酶
γ-淀粉酶(糖化酶)
异淀粉酶
1、α-淀粉酶（α－amylase） ∶
又称液化酶、淀粉-1,4-糊精酶。
系统名称∶α-1,4-葡聚糖葡聚糖水解酶
(编号∶EC3.2.1.1)
作用机制∶它是一个内切酶，从淀粉分子内部随机切断α-1,4-糖苷键，不能水解α-1,6-糖苷键和与非还原性末端相连的α-1,4-糖苷键。
产物∶主要是含有α-1,6-糖苷键的各种分支糊精和少量的α-型的麦芽糖和葡萄糖。
底物分子越大，水解效率越高。
酶的性质∶是一个钙金属酶，每分子中含有一个钙离子。
哺乳动物的α-淀粉酶需要Cl-激活；
植物和微生物的α-淀粉酶需要Cl-激活。
Ca+2、Na+、Cl-和淀粉底物都能提高该酶的稳定性。
2、β-淀粉酶（β－amylase） ∶
又叫淀粉-1，4-麦芽糖苷酶。
系统名称∶α-1，4-葡聚糖麦芽糖苷酶
(编号∶EC3.2.1.2)
作用机制∶它是一个外切酶。
从淀粉分子的非还原性末端，依次切割α-1，4-麦芽糖苷键，生成β-型的麦芽糖；该酶不能水解和越过α-1，6-糖苷键。
当其作用于支链淀粉时，遇到分支点即停止作用，剩下的大分子糊精称为β-极限糊精。
3、γ-淀粉酶（γ－amylase）∶
又称糖化酶、葡萄糖淀粉酶。
系统名称∶α-1,4-葡聚糖葡萄糖水解酶
(编号∶EC3.2.1.3)
作用方式∶它是一种外切酶。
从淀粉分子的非还原性末端，依次切割α-1,4-葡萄糖苷键，产生β-葡萄糖。
该酶的专一性不严格，也可缓慢水解α-1,6和α-1,3糖苷键。
4、异淀粉酶（isoamylase） ∶
又叫脱支酶、淀粉-1，6-葡萄糖苷酶。
系统名称∶葡聚糖-6-葡聚糖水解酶。
(EC3.2.1.33)
作用方式∶专一性水解支链淀粉或糖原的α-1，6糖苷键，生成长短不一的直链淀粉(糊精)。
动、植物和微生物都产生异淀粉酶，但来源不同名称也不同，如脱支酶、Q酶、R酶、普鲁蓝酶和茁霉多糖酶等。
糖在动物体内的一般概况
一、糖的生理功能
•1、构成细胞的成分。
•2、作为能源。
2840kJ/mol(679kcal/mol),生物体的能量70％来自糖类。
•3、作为碳源。
为体内合成脂肪、蛋白质等物质
提供碳架。
二、体内糖的来源
•1、由食物经消化道吸收
•2、在体内由非糖物质转化而来－－糖的异生作用
三、体内糖的主要代谢途径
•小肠吸收－－经门静脉入肝－－经血循环运送到各组织细胞，供全身利用。
四、血糖
•主要指血液中所含的葡萄糖。
人体对糖的吸收∶
食物中的淀粉经水解消化后，以葡萄糖、果糖和半乳糖等单糖的形式被小肠粘膜细胞吸收进入血液。
吸收速率∶D-半乳糖>D-葡萄糖>D-果糖>D-甘露糖>D-木糖>L-阿拉伯糖
第四节 糖的中间代谢
活细胞中糖的代谢包括两方面∶
糖的分解∶糖通过一系列酶促反应产生CO2、
H2O及ATP(生物储能物质)，也可以转变成为合成其他物质(如脂肪、蛋白质等)的中间产物。
糖的合成∶利用各种能够转变成糖的物质合成糖类。
植物还可以利用CO2和 H2O通过光合作用合成淀粉。
糖原的合成糖异生
糖原的水解
糖酵解
糖原
葡萄糖
丙酮酸
乳酸
A.总论
丙酮酸
葡萄糖
“糖酵解”不需氧
“磷酸戊糖途径”
需氧
有氧情况缺氧情况
好氧生物
厌氧生物
“三羧酸循环”
“乙醛酸循环” CO 2 + H 2O
“乳酸发酵”
乳酸
“乳酸发酵”、“乙醇发酵”
乳酸或乙醇
CO 2 + H 2O
葡萄糖降解的主要途径∶
(1)、酵解途径
(EMP途径 Embden－meyerhof pathway) (2)、磷酸戊糖支路
(HMP途径 Hexose monophosphate pathway）
一、葡萄糖的酵解途径(glycolytic pathway)
（一）、酵解与发酵的含义∶
酵解(glycolysis)∶葡萄糖在无氧的情况下经酶催化降
解，生成丙酮酸（pyruvate）并产
生ATP的代谢过程。
发酵∶发酵主要是指微生物的无氧代谢过程。
具体来说∶在无氧条件下，微生物将葡萄糖或其他有机物分子分解成丙酮酸、ATP及NADH，又以不完全分解产物(丙酮酸)
作为电子受体，还原生成发酵产物的无氧氧化过程。
在发酵工业领域，发酵的含义又与生化中的概念不同。
在发酵工业领域中，发酵泛指通过微生物及其他生物材料的工业培养，达到积累发酵产品的种种生产过程。
己糖激酶和葡萄糖激酶的比较
己糖激酶 葡萄糖激酶存在部位 肝外组织 肝
K m 值 0.1mmol/L 10mmol/L 底物 G, 果糖, 甘露糖 G
调节 G-6-P反馈抑制 胰岛素诱导
Pi
磷酸烯醇 式丙酮酸丙酮酸
⑩丙酮酸激酶ADP ATP
产能步骤：
注意
•糖酵解过程由葡萄糖到所有的中间产物都是以磷酸化合物的形式来实现。
中间产物磷酸化至少有三种意义:–①带有负电荷的磷酸基团使中间产物具有极性，
从而使这些产物不易透过脂膜而失散;
–②磷酸基团在各反应步骤中，对酶来说，起到信
号基团的作用，有利于与酶结合而被催化;
–③磷酸基团经酵解作用后，最终形成ATP的末端
磷酸基团，因此具有保存能量的作用。
（三）、糖酵解的生理意义
(1) 是单糖分解代谢的一条最重要的途径。
(2) 细胞在缺氧条件下可通过糖酵解得到有限的能量来维持生命活动。
1葡萄糖分子可产生2ATP(占总能量的6-8%)。
(3) 在有氧条件下，糖酵解是单糖完全分解成CO2和H2O的必要准备阶段。
（四）、丙酮酸的去路
1)无氧条件下，不同的生物由于酶系不同，去路也不同。
2)有氧条件下，进入三羧酸循环。
无氧发酵 （Fermentation)（1）乙醇发酵
（2）乳酸发酵
其它单糖的酵解
二、糖酵解的调节
1、己糖激酶∶
是糖酵解途径的第一个调节酶。
这是一个别构酶，该酶需要Mg+2或Mn+2作为辅助因子；6-P-G是该酶的变构抑制剂。
胰岛素可诱导葡萄糖激酶的合成。
现在根据一组实验，得出加入果糖-2,6-二磷酸（F-2,6-BP）对磷酸果糖激酶反应相对速度的影响曲线
3、丙酮酸激酶∶
是糖酵解途径中的第三个调节酶。
它也是一个具有四个亚基的变构酶。
1,6-二磷酸果糖是该酶的激活剂；ATP和丙氨酸是其变构抑制剂。