糖的合成代谢
生物化学 糖代谢
6 ATP
第三阶段：三羧酸循环
2*异柠檬酸→2*α -酮戊二酸 2*α -酮戊二酸 →2*琥珀酰CoA
辅酶
NAD+ NAD+ FAD
ATP
2*3 2*3
2*琥珀酰CoA →2*琥珀酸
2*琥珀酸→2*延胡索酸
2*1
2*2
2*苹果酸→2*草酰乙酸
NAD+
2*3
24ATP
总ATP数： 第一阶段——6或8 第二阶段——6 第三阶段——24 36 或 38ATP
活性受NADP+/NADPH比值的调节，NADPH能强烈
抑制6-磷酸葡萄糖脱氢酶。磷酸戊糖途径的流
量取决于机体对NADPH的需求。
• 概念：有氧，葡萄糖（糖原） → CO2 + H2O • 反应部位：细胞液、线粒体 cytoplasm mitochondria
+ ATP
有氧氧化的概况
有氧氧化的反应过程
• 第一阶段：葡萄糖→ →丙酮酸（胞液） • 第二阶段：丙酮酸→ →乙酰CoA （线粒体） • 第三阶段：乙酰CoA → →CO2 + H2O + ATP （三羧酸循环）（线粒体）
植物和某些藻类能够利用太阳能，将二氧化碳和水合成
糖类化合物，即光合作用。光合作用将太阳能转变成化 学能（主要是糖类化合物），是自然界规模最大的一种 能量转换过程。
一、多糖和低聚糖的酶促降解
1.概述 多糖和低聚糖只有分解成小分子后才 能被吸收利用，生产中常称为糖化。 2. 淀粉
3.淀粉水解 淀粉 糊精
7.无氧发酵 （Fermentation)
⑴乙醇发酵
COOH C CH3
CO2
糖的合成代谢
糖的合成代谢糖的合成代谢是生物体内繁重且至关重要的生物化学过程之一。
在有氧条件下，合成代谢主要涉及两个方面的过程：糖异生和糖原合成。
这两个过程基本上体现了糖的生物合成和降解的动态平衡。
糖异生是指机体从非糖高碳化合物中，在无氧或低氧情况下产生糖的过程。
在这个过程中，生物体通过解释质、谷氨酸、丙酮酸等物质，生成新的葡萄糖，以供进行能量代谢。
糖异生过程涉及的酶和复杂的调节机制，为机体提供了在紧急情况下保持能量平衡的手段。
糖原合成是通过糖原的合成酶将多个葡萄糖分子的简单单元沟成一个大分子的过程。
这个过程主要发生在肝脏和骨骼肌中，以便在高强度的长时间运动或长时间饥饿的情况下提供充足的营养支持。
糖的代谢主要存在于肝脏、骨骼肌和脂肪组织中。
在肝脏中有一个中枢机构，称为肝酸酯化酶，它能够协调糖异生和糖原合成的过程。
在糖异生过程中，肝酸酯化酶将解释质转化为聚糖，并导致糖原的合成。
而当需要糖分进行能量代谢时，肝酸酯化酶会在葡萄糖水平下降时释放糖原。
当血糖水平过低时，胰岛素的释放也会减慢，从而促进肝脏释放糖原并协助糖异生。
而在血糖过高的情况下，胰岛素将促进肝脏中糖原的合成和葡萄糖的上传。
糖的合成代谢对生物体的能量平衡至关重要。
当机体还有足够的营养储备时，合成代谢将持续进行，并促进能量储存。
而当机体处于饥饿状态时，糖异生和糖原合成的过程将被激活，以获得额外的能量支持。
总结来说，糖的合成代谢是生物体通过从非糖高碳化合物中合成糖或将多个葡萄糖分子的简单单元合成为一个大分子的生物化学过程。
这个过程涉及复杂的酶和调节机制，对于生物体的能量平衡至关重要。
糖代谢(共84张PPT)
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。
糖的合成与代谢
糖的合成与代谢糖是一种重要的碳水化合物，在生物体内扮演着多种角色。
糖的合成与代谢过程是维持生物体正常功能的关键部分。
本文将围绕糖的合成与代谢展开讨论。
一、糖的合成糖的合成主要通过光合作用进行。
在光合作用中，光能被转化为化学能，用于合成葡萄糖等有机物质。
光合作用发生在光合细胞中的叶绿体内，其中最重要的反应是光合系统I和光合系统II的光反应和暗反应。
光合作用的光反应阶段发生在叶绿体的基质内膜上，通过光能将水分解为氧气、电子和质子。
电子随后被传递给光合色素，并在其中形成高能化合物。
这些高能化合物经过一系列的反应，最终使ADP和磷酸根结合生成ATP，这是光合作用产生的化学能。
同时，质子也积累在基质内膜上，形成质子梯度。
光合作用的暗反应阶段是在基质内膜上进行的。
此阶段中，ATP和NADPH被利用来合成糖类物质。
暗反应主要是通过卡尔文循环进行的，其中CO2被固定为糖酮磷酸。
随后，糖酮磷酸经过一系列反应，最终合成葡萄糖。
二、糖的代谢糖的代谢主要包括糖酵解和细胞呼吸两个过程。
1. 糖酵解糖酵解是在无氧环境下进行的代谢过程，产生乳酸或乙醇和二氧化碳。
糖酵解可以分为三个阶段：糖的准备阶段、糖的裂解阶段和乙酸的产生阶段。
糖的准备阶段是将葡萄糖转化为两个分子的三碳糖类物质。
糖的裂解阶段是将三碳糖类物质分解为两个分子的丙酮酸。
乙酸的产生阶段是将两个分子的丙酮酸经过一系列反应，最终转化为乙酸。
2. 细胞呼吸细胞呼吸是在有氧条件下进行的代谢过程，将葡萄糖完全氧化为CO2和H2O，同时产生大量ATP。
细胞呼吸包括三个阶段：糖的燃烧、三羧酸循环和电子运输链。
糖的燃烧阶段是将葡萄糖和氧气进行直接反应，生成CO2、H2O和ATP。
三羧酸循环是将糖类物质逐步分解为二氧化碳，并释放能量。
电子运输链是将通过糖的裂解和三羧酸循环生成的高能电子转移到氧气上，生成水和额外的ATP。
细胞呼吸是产生ATP和维持有氧呼吸的重要过程，是生物体内能量供应的主要途径。
植物中多糖的合成与代谢机制的研究
植物中多糖的合成与代谢机制的研究植物是自然界中最广泛分布的生物，其在我们生活和经济中扮演着不可替代的重要角色。
而在植物细胞中，多糖作为一类重要的生物大分子，在生长和代谢过程中也发挥着至关重要的作用。
本篇文章将从植物中多糖的合成与代谢机制两个方面来进行研究，并探讨其对植物生长和发展的影响。
一、植物中多糖的合成机制多糖是由多个单糖分子通过糖苷键连接而成的大分子，它们在植物中发挥着重要的生理功能。
植物的多糖可以分为两大类：结构多糖和储藏多糖。
1.结构多糖的合成机制植物细胞壁是由多个不同的生物大分子组成的复合体，其中最主要的成分就是结构多糖。
结构多糖主要包括纤维素、半纤维素和木质素。
在植物中，纤维素是最主要的结构多糖，它由β-葡聚糖单元组成。
半纤维素是一种含有各种不同单糖、酸和酯的异构体。
木质素则是一种复杂的天然多酚，主要存在于木质部细胞壁中。
在植物中，结构多糖的合成是一个复杂的过程。
这个过程包括了多糖前体的合成、多糖前体的运输和转化以及多糖的组装等多个环节。
在这个过程中，多个酶类协同作用，完成了多糖的合成。
例如，纤维素的合成需要多个酶类的协同作用才能完成，其中包括聚酶、还原酶、甘露聚糖合成酶、多酚氧化酶等。
2.储藏多糖的合成机制储藏多糖是指植物体内用于储藏能量的多糖类物质，主要包括淀粉和葡聚糖等。
在植物中，储藏多糖的合成过程主要发生在叶片和根部的贮藏器官中。
淀粉是植物体内最主要的储藏多糖，它的合成是由多个酶类协同作用而成。
其中最重要的酶类包括澱粉合成酶、天门冬酰编解酶和α-糊精磷酸酶等。
这些酶类在植物体内发挥着重要的催化作用，促进淀粉分子的合成和积累。
二、植物中多糖的代谢机制植物中多糖的代谢是指多糖被降解掉为单糖分子的过程。
这个过程也很复杂，它主要包括多糖的降解、糖酵解和三羧酸循环等多个环节。
1.多糖的降解多糖的降解是指多糖分子在酶的作用下被分解为单糖分子的过程。
这个过程主要发生在植物体内的各种酶泡中，通过酶类分解反应，将多糖分子逐渐分解为单糖分子。
糖代谢脂代谢蛋白质代谢三者之间的联系
糖代谢、脂代谢和蛋白质代谢的联系糖代谢、脂代谢和蛋白质代谢是人体新陈代谢的三个重要方面。
它们之间密切相关，相互影响，共同维持着人体健康和正常功能。
本文将详细介绍糖代谢、脂代谢和蛋白质代谢的基本概念以及它们之间的联系。
1. 糖代谢糖是人体能量的重要来源，也是构成细胞壁等重要物质的基础。
糖主要通过食物摄入进入人体，经过一系列的代谢过程转化为能量。
糖的主要代谢途径包括糖原合成和分解、糖酵解、糖异生等。
1.1 糖原合成和分解糖原是一种多聚体的葡萄糖储备形式，在肝脏和肌肉中储存着。
当血糖浓度较高时，胰岛素会促使肝脏和肌肉中的葡萄糖转化为糖原储存起来，以备不时之需。
而当血糖浓度降低时，胰岛素的作用减弱，肝脏和肌肉中的糖原会被分解为葡萄糖释放到血液中，供给全身组织使用。
1.2 糖酵解糖酵解是指将葡萄糖分解为乳酸或丙酮酸的过程。
这个过程可以在有氧条件下进行（称为有氧糖酵解），也可以在无氧条件下进行（称为无氧糖酵解）。
有氧糖酵解可以提供较多的能量，并产生水和二氧化碳作为副产物；而无氧糖酵解则产生乳酸，并在一定程度上限制能量产生。
1.3 糖异生糖异生是指将非碳水化合物物质转化为葡萄糖的过程。
当血糖浓度较低时，肝脏和肾上腺皮质会通过一系列反应将乙酰辅酶A、甘油三酯等物质转化为葡萄糖释放到血液中，以维持血糖水平的稳定。
2. 脂代谢脂代谢是指人体对脂肪的合成、分解和利用过程。
脂肪是一种重要的能量储备物质，也是构成细胞膜的主要组成成分。
脂肪代谢主要包括三个方面：脂肪酸合成、脂肪酸氧化和三酰甘油合成与分解。
2.1 脂肪酸合成脂肪酸合成是指将碳源（如葡萄糖）转化为甘油三酯的过程。
在此过程中，糖原会被转化为乙酰辅酶A，并通过一系列反应转化为长链脂肪酸。
这些长链脂肪酸可以在细胞内合成甘油三酯，并储存起来或者释放到血液中供给其他组织使用。
2.2 脂肪酸氧化脂肪酸氧化是指将脂肪酸转化为能量的过程。
当身体需要能量时，储存在细胞内的甘油三酯会被分解为脂肪酸和甘油，脂肪酸进入线粒体后经过β-氧化途径逐步分解为乙酰辅酶A，并通过三羧酸循环和氧化磷酸化产生能量。
生物化学糖代谢小结
糖代谢知识要点（一）糖酵解途径：糖酵解途径中，葡萄糖在一系列酶的催化下，经10 步反应降解为2 分子丙酮酸，同时产生2 分子NADH+H和2 分子ATP。
主要步骤为：（1）葡萄糖磷酸化形成二磷酸果糖；（2）二磷酸果糖分解成为磷酸甘油醛和磷酸二羟丙酮，二者可以互变；（3）磷酸甘油醛脱去2H 及磷酸变成丙酮酸，脱去的2H 被NAD所接受，形成NADH+H。
（二）丙酮酸的去路：（1）有氧条件下，丙酮酸进入线粒体氧化脱羧转变为乙酰辅酶A，同时产生1 分子NADH+H。
乙酰辅酶A 进入三羧酸循环，最后氧化为CO和HO。
（2）在厌氧条件下，可生成乳酸和乙醇。
同时NAD得到再生，使酵解过程持续进行。
（三）三羧酸循环：在线粒体基质中，丙酮酸氧化脱羧生成的乙酰辅酶A，再与草酰乙酸缩合成柠檬酸，进入三羧酸循环。
柠檬酸经脱水加水转变成异柠檬酸，异柠檬酸经连续两次脱羧和脱羧生成琥珀酰CoA；琥珀酰CoA 发生底物水平磷酸化产生1 分子GTP 和琥珀酸；琥珀酸再脱氢，加水及再脱氢作用依次变成延胡索酸，苹果酸及循环开始的草酰乙酸。
三羧酸循环每循环一次放出2 分子CO，产生3 分子NADH+H和一分子FADH。
（四）磷酸戊糖途径：在胞质中，在磷酸戊糖途径中磷酸葡萄糖经氧化阶段和非氧化阶段被氧化分解为CO，同时产生NADPH + H。
其主要过程是G-6-P 脱氧生成6-磷酸葡萄糖酸，再脱氢，脱羧生成核酮糖-5-磷酸。
6 分子核酮糖-5-磷酸经转酮反应和转醛反应生成5 分子6-磷酸葡萄糖。
中间产物甘油醛-3-磷酸，果糖-6-磷酸与糖酵解相衔接；核糖-5-磷酸是合成核酸的原料，4-磷酸赤藓糖参与芳香族氨基酸的合成；NADPH+H提供各种合成代谢所需要的还原力。
（五）糖异生作用：非糖物质如丙酮酸，草酰乙酸和乳酸等在一系列酶的作用下合成糖的过程，称为糖异生作用。
糖异生作用不是糖酵解的逆反应，因为要克服糖酵解的三个不可逆反应，且反应过程是在线粒体和细胞液中进行的。
糖的合成代谢
糖的合成代谢介绍糖是生命体内最重要的能量来源之一。
在细胞内的代谢过程中，糖的合成和分解密切相关，这个过程被称为糖的合成代谢。
糖的合成代谢不仅仅与能量供应有关，还与细胞功能、生长发育、信号传导等多个方面密切相关。
本文将深入探讨糖的合成代谢的相关内容。
糖的来源在细胞内，糖可以从外部摄入进入体内，也可以通过内源性途径合成。
外源性糖主要来自食物，例如葡萄糖、果糖等。
内源性糖的合成则涉及到细胞的代谢过程。
糖的合成途径糖异生途径糖异生是指细胞通过非糖类物质合成糖的过程。
这个过程发生在多个组织和器官中，如肝脏、肾脏等。
糖异生途径有多个关键步骤，其中最主要的是糖异生途径的前期和后期。
前期主要包括糖异生途径的启动和前体物质的合成，后期主要是糖异生途径的继续以及糖的合成。
糖原代谢糖原是多个葡萄糖分子通过α-(1→4)键和α-(1→6)键连接而成的聚糖，是动物体内主要的糖贮存形式。
糖原的合成和分解是糖原代谢的关键步骤。
在低血糖状态下，肝脏中的糖原分解为葡萄糖，释放到血液中供给全身各个组织。
同时，在高血糖状态下，胰岛β细胞分泌胰岛素，促进葡萄糖的合成和储存为糖原。
糖合成的调控糖的合成代谢在细胞内受到多个因素的调控，以维持机体内糖代谢的平衡。
以下是糖合成的调控机制的一些重要方面：激素调控激素在糖合成代谢中发挥着重要的作用。
胰岛素是降低血糖的主要激素，它促进糖的合成和储存，同时抑制糖异生和糖原分解。
而对于提高血糖的肾上腺素、胰高血糖素等激素，则抑制糖的合成和储存，促进糖异生和糖原分解。
细胞内信号传导调控细胞内信号传导通路对糖的合成代谢也有重要作用。
例如，糖酵解的速率可以通过磷酸化酶的调节而受到精细调控，而糖异生的调节则受到乙酰辅酶A羧化酶的磷酸化控制。
反馈抑制在糖的合成代谢中，存在很多反馈抑制机制。
一旦合成产生足够的糖，会触发反馈抑制机制，抑制糖的进一步合成。
例如，高浓度的葡萄糖和ATP可以抑制磷酸果糖激酶活性，从而抑制糖异生途径。
糖原的分解合成代谢
腺苷环化酶
腺苷环化酶（有活性）
（无活性） ATP
cAMP
PKA
(无活性)
PKA
(有活性)
磷酸化酶b激酶 磷酸化酶b激酶-P
Pi
磷蛋白磷酸酶-1
–
糖原合酶
糖原合酶-P
磷酸化酶b 磷酸化酶a-P
Pi
糖原的分解合成代谢
磷蛋白磷酸酶-1
Pi
–
PKA（有活性）
磷蛋白磷酸酶-1
–
磷蛋白磷酸酶抑制剂-P
磷蛋白磷酸酶抑制剂
葡萄糖-6-磷酸酶（肝，
肾）
葡萄糖-6-磷酸
葡萄糖
葡萄糖-6-磷酸酶只存在于肝、肾中，而不存在
于肌中。所以只有肝和肾可补充血糖；而肌糖原不
能分解成葡萄糖，只能进行糖酵解或有氧氧化。
糖原的分解合成代谢
第15页
肌糖原分解
➢ 肌糖原分解前三步反应与肝糖原分解过程相同， 不过生成6-磷酸葡萄糖之后，因为肌肉组织中 不存在葡萄糖-6-磷酸酶，所以生成6-磷酸葡萄 糖不能转变成葡萄糖释放入血，提供血糖，而 只能进入酵解路径深入代谢。
合成部位： 组织定位：主要在肝脏、肌肉 细胞定位：胞浆
糖原的分解合成代谢
第4页
糖原合成路径：
1.葡萄糖磷酸化生成葡萄糖-6-磷酸
ATP
ADP
葡萄糖 己糖激酶;
葡萄糖-6-磷酸
葡萄糖激酶（肝）
糖原的分解合成代谢
第5页
2.葡萄糖-6-磷酸转变成葡萄糖-1-磷酸
磷酸葡萄糖变位酶
葡萄糖-6-磷酸
葡萄糖-1-磷酸
➢ 当糖原合成路径活跃时，分解路径则被抑制， 才能有效地合成糖原；反之亦然。
糖原的分解合成代谢
第三节糖的合成代谢
第四节 糖的合成代谢
Biosynthesis of carbohydrates
1. 光合作用（photosynthesis)
光反应 (photo reaction) 光合作用分成两个部分
暗反应 (dark reaction)
基质 类囊体
非还非原还端原7糖端残7糖基残被基切下
Glycogen-branching enzyme
非还原端11个糖基
非还原端7糖残基被切下
7糖残基的还原端被转移到同一或另一相 邻糖链距分枝点或核心第4个糖残基上
Glycogen-branching enzyme
△G0’ = -15.5 kJ/mol
非还原端11个糖基
O2 2H+ + 2e
Actived chlorophyl H2O
NADP
+
ADP
ATP
(CH2O)
NADPH•H+ CO2
三碳循环 — Calvin循环
CO2固定的方式：
四碳循环 — Hatch-Stack 途径
①
逆HMP途径
The initial CO2 fixation is catalyzed by ribulose 1,5bisphosphate carboxylase/oxygenase
• The enzyme is present on the lumen side of the ER membrane of hepatocytes (肝细胞) and renal (肾的) cells.
• The enzyme is not present in muscle or brain cells, where gluconeogenesis does not occur.
糖 代谢
（1）低血糖是指血糖浓度<3.33mmol/L
空腹血糖浓度低于3.33~3.89mmol/L时称为低血糖(hypoglycemia) 。血 糖水平过低会影响脑细胞功能，出现 头晕、倦怠无力、心悸等症状， 严重时出现昏迷，称为低血糖休克。
低血糖的病因有： ① 胰性（胰岛β-细胞功能亢进、胰岛α-细胞功能低 下等）；② 肝性（肝癌、糖原积累病等）；③ 内分泌异常（垂体功能 低下、肾上腺皮质功能低下等）；④ 肿瘤（胃癌等）；⑤ 饥饿或不能 进食；
无氧代谢不能将葡萄糖完全分解为二氧化碳，部分能量仍积累在其 代谢产物中； 有氧代谢通过呼吸链将葡萄糖完全氧化为二氧化碳和水 ，可将葡萄糖的能量全部释放出来为生物体利用；
有氧氧化是糖分解代谢的主要途径。
重要概念
糖酵解（glycolysis）：一分子葡萄糖裂解为两分子丙酮酸的过程。 乳酸发酵（lactic acid fermentation）：在缺氧条件下，葡萄糖经酵解生 成的丙酮酸还原为乳酸（2-羟基丙酸，lactate） 。 乙醇发酵（ethanol fermentation）：在某些植物、脊椎动物组织和微生 物，酵解产生的丙酮酸转变为乙醇和CO2，即乙醇发酵。（丙酮酸脱羧产生 乙醛，乙醛在醇脱氢酶催化下被NADH还原成乙醇） 有氧氧化（aerobic oxidation）：在有条件下，需氧生物和哺乳动物组织 内的丙酮酸彻底氧化分解为CO2和H2O，即糖的有氧氧化 。
糖代谢异常与临床疾病
（一）先天性酶缺陷导致糖原累积症
糖原累积症（glycogen storage disease）是一类遗传性代谢病，其 特点为体内某些器官组织中有大量糖原堆积。
引起糖原累积症的原因是患者先天性缺乏与糖原代谢有关的酶类。
糖原积累症分型
糖代谢的计算
糖代谢的计算糖代谢是机体中一种重要的生物化学过程，它涉及到葡萄糖的合成、分解和利用等多个方面。
在生物学研究中，为了准确了解糖代谢的特点和机制，科研人员通常会进行一系列的计算和分析工作。
首先，糖的合成是糖代谢过程中的重要环节之一。
在合成过程中，一个重要的参数是糖原合成速率。
为了计算糖原合成速率，我们需要测量特定时间段内体内存储的糖原量的变化，并除以该时间段的长度得到平均速率。
相关的计算公式为：糖原合成速率 = （糖原终末浓度 - 糖原初始浓度）/ 时间在进行计算时，要确保测量的时间段足够长，以减小误差的影响。
同时，由于糖原合成速率可能受到多种因素的调控，还需要考虑其他相关的生理指标和环境因素。
其次，糖的分解是糖代谢中另一个关键过程。
代表性的糖分解产物是乳酸和二氧化碳。
在研究中，科研人员通常会测量特定时间段内乳酸产量或二氧化碳产量的变化，并计算其速率。
相关的计算公式如下：乳酸产量速率 = （乳酸终末浓度 - 乳酸初始浓度）/ 时间二氧化碳产量速率 = （二氧化碳终末浓度 - 二氧化碳初始浓度）/ 时间需要注意的是，糖的分解速率受到多种因素的影响，例如酶活性、温度和pH值等。
因此，在进行相关计算时，需要控制这些变量以保证实验结果的准确性。
最后，糖的利用是糖代谢过程中最终的结果。
人体主要通过糖代谢产生能量，并供给生命活动的维持。
为了计算糖的利用效率，科研人员通常会测量摄入的糖量和产生的能量之间的关系，并计算糖的利用率。
相关的计算公式如下：糖的利用率 = 产生的能量 / 摄入的糖量在计算时，需要考虑到糖的利用效率受多种因素影响，如代谢通路的调节、饮食结构等。
总的来说，糖代谢的计算是研究糖代谢特性的重要手段之一。
通过测量相关指标的变化并进行计算，我们可以了解糖代谢的速率、效率以及调控机制。
这些计算为研究者提供了有效的工具，帮助我们更好地理解生物体内复杂的代谢网络，并有助于疾病的诊断和治疗研究。
因此，糖代谢的计算在生物医学领域具有重要的应用价值。
第5章-糖代谢
G(Gn) 胞液
丙酮酸
乙酰CoA 线粒体
TCA循环
[O] H2O
NADH+H+
CO2
ATP ADP FADH2
19:46
(一) 反应过程
1.丙酮酸的生成 (同无氧氧化) 2.丙酮酸氧化脱羧生成乙酰CoA
丙酮酸进入线粒体，氧化脱羧为乙酰CoA 。
(1)总反应式:
NAD+ , HSCoA CO2 , NADH + H+
19:46
4．循环是不可逆的，整个循环中有三个限速 酶：柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶、α-酮戊 二酸脱氢酶复合体。这三个酶促反应是不可 逆的，使三羧酸循环不能逆转，保证了线粒 体供能系统的稳定性。
5．三羧酸循环的中间产物草酰乙酸需要不断 地补充，以保证三羧酸循环始终处于运转状 态，满足组织代谢的生理需要。
可分为三个阶段：
第一阶段:活化裂解阶段
第二阶段:氧化产能阶段
第三阶段: 无氧还原阶段
19:46
(一)糖酵解反应过程
1.活化裂解阶段
反应1：葡萄糖磷酸化为6-磷酸葡
萄糖
HO CH2
P O CH2
H H OH
HO
O
H ATP
ADP
Mg2+
H OH
己糖激酶
H H OH
HO
OH H OH
H OH
(hexokinase)
(1)三羧酸循环乙酰CoA与草酰乙酸缩合成含有3个 羧基的柠檬酸，经历4次脱氢及2次脱羧、1次底物 水平磷酸化反应，最终仍生成草酰乙酸而构成循 环，亦称柠檬酸循环。此名称源于其第一个中间 产物是一含三个羧基的柠檬酸。
所有的反应均在线粒体中进行。
生物化学简明教程 第9章 糖代谢(共110张PPT)
（5）特殊生理功能的物质 （6）保护与润滑：蛋白聚糖（粘膜与分泌物）
9.1 多糖和低聚糖的酶促降解
• 糖类中多糖和低聚糖，由于分子大，不能透
过细胞膜，所以在被生物体利用乏前必须水 解成单糖，其水解均依靠酶的催化
淀粉的酶促水解
纤维素的酶促水解
9.1.1 淀粉的酶促水解
• α-淀粉酶：水解淀粉分子内部任意部位的α1,4糖苷键（内切酶）
经过一轮循环，乙酰CoA的2个碳原子被氧化成CO2；在循 环中有1次底物水平磷酸化，可生成1分子ATP；更为重要的是 有 4 次 脱 氢 反 应 ， 氢 的 接 受 体 分 别 为 NAD+ 或 FAD ， 生 成 3 分 子
乙醛 乳酸
乙醇
糖酵解产能效率
步骤
能量产物
葡萄糖→ G-6-P
-ATP
F-6-P → F-1,6-2P
-ATP
1,3-二磷酸甘油酸 → 3-磷酸甘油酸 +2 ATP
PEP → 烯醇式丙酮酸
+2 ATP
合计
ATP
ATP数 -1 -1 +2 +2
+2（葡糖糖） +3（糖原、淀粉）
葡萄糖酵解产能196kJ/mol，糖原、淀粉酵解产能183kJ/mol， 1molATP捕获。
从葡萄糖或糖原开始至生成丙酮酸, 分别包括10或 11步连续的酶促步骤
己糖磷酸酯的生成
丙糖磷酸的生成 4个阶段 丙酮酸和ATP的生成
丙酮酸继续氧化
（1）己糖磷酸酯的生成
从葡萄糖开始经过三步--消耗2个ATP，有2个不可逆反应
ATP ADP
葡萄糖 激酶
ATP ADP
果糖磷 酸激酶
糖的化学分解与合成代谢
（二）糖的吸收
1. 吸收部位
小肠上段
2. 吸收形式
单糖
3. 吸收机制
刷状缘 肠 腔
Na+
G
小肠粘膜细胞
ATP ADP+Pi Na+泵
细胞内膜 门静脉
K+
Na+依赖型葡萄糖转运体
(Na+-dependent glucose transporter, SGLT)
4. 吸收途径 小肠肠腔 SGLT 肠粘膜上皮细胞
消化部位： 主要在小肠，少量在口腔
消化过程
口腔 胃 肠腔
淀粉
唾液中的α-淀粉酶 胰液中的α-淀粉酶
肠粘膜 上皮细胞 刷状缘
麦芽糖+麦芽三糖 α-临界糊精+异麦芽糖 （40%） （25%） （30%） （5%）
α-葡萄糖苷酶
α-临界糊精酶
葡萄糖
食物中含有的大量纤维素，因人体 内无-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。
1,6-双磷酸果糖
CH2 O P
C O 磷酸二羟丙酮
C H 2O H
+
CHO
C H O H 3-磷酸甘油醛 CH2 O P
磷酸烯醇式丙酮酸
ADPቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
ATP
丙酮酸
Glu
ATP
ADP
G-6-P
⑸ 磷酸丙糖的同分异构化
F-6-P
ATP ADP
F-1,6-2P
CH2 O P
CHO
磷酸二 3-磷酸 羟丙酮 甘油醛
2-磷酸甘油酸
磷酸烯醇式丙酮酸
ADP
ATP
丙酮酸
己糖异构酶
6-磷酸果糖 (fructose-6-phosphate, F-6-P)
第七章 糖代谢—糖的合成
糖异生的生理意义
（一）维持血糖浓度恒定 （二）补充肝糖原，回收乳酸能量(乳酸循环) 补充肝糖原，回收乳酸能量(乳酸循环) （三）协助氨基酸代谢 （四）调节酸碱平衡（乳酸异生为糖） 调节酸碱平衡（乳酸异生为糖）
五、糖代谢的紊乱
糖尿病：体内胰岛素缺乏，血糖分解缓慢， 糖尿病：体内胰岛素缺乏，血糖分解缓慢，导致血糖过高由尿 排出。患者的肝糖原合成和糖的氧化能力均降低，脂代谢增加 排出。患者的肝糖原合成和糖的氧化能力均降低， 产生过多的酮体（乙酰乙酸、 羟丁酸 丙酮）， 羟丁酸、 ），并发酮血症 ，产生过多的酮体（乙酰乙酸、β-羟丁酸、丙酮），并发酮血症 和酮尿症。 和酮尿症。
G-1-P
UTP (a) ADP ATP
G-6-P
Pi
G
糖原的合成与分解代谢
第六节 糖的异生
* 概念
糖异生(gluconeogenesis)是指从非糖化 糖异生(gluconeogenesis)是指从非糖化 (gluconeogenesis) 合物转变为葡萄糖或糖原的过程。 合物转变为葡萄糖或糖原的过程。
合成具有α 糖苷键的有分支的糖原， 3. 合成具有α-1，6糖苷键的有分支的糖原，反应由 分支酶催化 催化： 分支酶催化：
糖原 n+1
UDP (c)
Pi
(d)
UDPG UDPG
PPi (b)
(a) 磷酸葡萄糖变 位酶 UDPG焦磷酸 (b) UDPG焦磷酸 化酶 (c) 糖原合成酶 分支酶） （分支酶） (d) 磷酸化酶 脱支酶） （脱支酶）
2、UDPG在糖原合成酶催化下合成新糖原 UDPG在糖原合成酶催化下合成新糖原 新的葡萄糖残基加在糖原引物的非还原末端的葡萄糖 残基的第四碳的羟基上， 糖苷键。 残基的第四碳的羟基上，形成α-1，4糖苷键。UDP被 ， 糖苷键 被
糖在体内的代谢过程
糖在体内的代谢过程介绍糖是人体内重要的能量来源之一，它在体内经历一系列代谢过程才能被充分利用。
本篇文章将全面、详细、完整地探讨糖在人体内的代谢过程，并分析其对人体健康的影响。
一级标题1：消化与吸收二级标题1：消化糖主要来源于食物中的碳水化合物。
在进入人体消化系统之前，碳水化合物首先需要被分解为更小的单糖分子。
消化酶在口腔、胃和小肠中发挥作用，将碳水化合物分解为葡萄糖、果糖和半乳糖等单糖。
二级标题2：吸收单糖在小肠内被细胞摄取和吸收。
这是通过肠道上皮细胞上的葡萄糖和半乳糖转运蛋白实现的。
果糖则主要通过肠道上皮细胞上的可逆扩散进入细胞内。
一级标题2：运输与储存二级标题1：血液中的糖被吸收的糖在肝脏里被转化为葡萄糖，然后进入血液循环。
血液中的葡萄糖可以被身体的各个细胞利用，提供能量。
同时，胰岛素的作用下，葡萄糖还可以被转化为糖原，并储存在肝脏和肌肉中，以备不时之需。
二级标题2：糖原糖原是一种多糖，是由数千个葡萄糖分子连接而成。
它主要存在于肝脏和肌肉中。
当身体需要能量时，糖原被转化为葡萄糖，进一步供给各个组织和器官。
二级标题3：脂肪组织中的糖一部分葡萄糖也会被转化为脂肪并存储在脂肪组织中。
这是身体的一种能量储备形式，当能量需求减少时，脂肪被分解为葡萄糖，以维持体内能量平衡。
一级标题3：能量与代谢二级标题1：葡萄糖的氧化葡萄糖进入细胞后，通过细胞内的代谢途径，最终氧化为二氧化碳和水，并释放能量。
这个过程发生在线粒体中，称为糖酵解和三羧酸循环。
能量的释放在细胞内形成三磷酸腺苷（ATP），提供给细胞进行各种生命活动。
二级标题2：糖与脂肪的代谢调控人体内的糖与脂肪代谢密切相关。
当血糖水平过高时，胰岛素的作用下，葡萄糖会被转化为脂肪并储存起来。
而当血糖水平下降时，通过胰高血糖素的作用，脂肪被分解为葡萄糖，提供能量。
一级标题4：糖的健康影响二级标题1：高血糖与糖尿病长期高血糖状态会导致糖尿病，这是一种慢性代谢性疾病。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
果糖磷酸激酶 葡萄糖磷酸酯酶
蔗糖的生物合成
光合组织场所 磷酸蔗糖合酶途径
尿苷二磷酸葡萄糖(UDPG) 腺苷二磷酸葡萄糖(ADPG) 鸟苷二磷酸葡萄糖(GDPG) 非绿色组织（贮藏器官） 蔗糖合酶途径
淀粉的合成
1、ADPG+引物nG 也可以用UDPG 淀粉合酶 淀粉(n+1)G+ADP
α－１,４糖苷键
糖的合成代谢
谢家炜
葡萄糖异生作用
合成 非糖物质 （丙酮酸、乳酸、甘油、某些氨基酸） 线 粒 体 和 细 胞 液 葡萄糖
2分子丙酮酸合成1分子的葡萄糖需要消耗4 个额外的高能键
糖酵解的逆过程 丙酮酸羧化酶 草酰乙酸 PEP羧激酶 6-磷酸果糖 葡萄糖 6-磷酸葡萄糖
Ｑ酶
α－１,６糖苷键
糖原的合成
糖原分支酶 （与Ｑ酶相似）
谢谢！