第七章 糖代谢第一次课
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第七章 糖代谢—糖酵解
⑦、 1，3-二磷酸甘油酸将磷酰基转给 ， 二磷酸甘油酸将磷酰基转给ADP形成 磷酸甘油 形成3-磷酸甘油 二磷酸甘油酸将磷酰基转给 形成 酸和ATP 酸和
磷酸甘油酸激酶
催化此反应的酶是磷酸甘油酸激酶。 3- 磷酸甘油醛氧化产生 催化此反应的酶是磷酸甘油酸激酶。 磷酸甘油酸激酶 的高能中间物再转化成3 磷酸甘油酸并产生ATP， 产生ATP 的高能中间物再转化成3-磷酸甘油酸并产生ATP，这是酵解过程中 第一次产生ATP的反应 也是底物水平磷酸化反应。 底物水平磷酸化反应 第一次产生ATP的反应，也是底物水平磷酸化反应。因为葡萄糖分 ATP的反应， 解成2分子三碳糖，故可产生2分子ATP。 解成2分子三碳糖，故可产生2分子ATP。 ATP
糖原
非糖物质 脂肪、 脂肪、氨基酸
第二节 葡萄糖的分解代谢
1、无氧分解 、 指少数生物或生物的某些组织在缺氧的条件下， 指少数生物或生物的某些组织在缺氧的条件下，糖分 解并释放能量，但分解不完全， 解并释放能量，但分解不完全，释放的能量也大大少于 糖的有氧氧化。 糖的有氧氧化。
EMP
无氧
酵解： 酵解： 葡萄糖
2 、纤维素的水解
纤维素酶
纤维素
葡萄糖
3 、寡糖的降解
麦芽糖酶
麦芽糖
蔗糖酶
2 α-葡萄糖
蔗 糖
α-葡萄糖 + β-果糖
乳糖酶
乳 糖
α-葡萄糖 + β-半乳糖 葡萄糖 半乳糖
二 、糖的的来源和去路
消化吸收
氧化分解
CO2、H2O、ATP 、 、
食物中的糖
分解 来源 去路 合成
肝糖原
血糖
糖异生 转化
③ பைடு நூலகம்酸烯醇式丙酮酸
第七章 糖代谢—有氧氧化和三羧酸循环
（8）. 苹果酸脱氢生成草酰乙酸：
TCA中第4次氧化还原反应，由L-苹果酸脱氢酶催化，NAD+是辅酶。
TCA循环小节： 1、总体概况
乙酰CoA
H2 O NADH + H+
草酰乙酸 苹果酸
HSCoA
柠檬酸
H2O
H2O
延胡索酸
FAD.2H
琥珀酸
HSCoA
GTP
三 羧 酸 循 环
GDP + Pi
(顺乌头酸)
6×6-磷酸葡萄糖 + 12 NADP+ 5×6-磷酸果糖 + 12NADPH+H+ + 6CO2
一、 磷酸戊糖途径的生理意义： 1955年Gunsalas发现并提出单磷酸己糖支路（HMP），又 称戊糖途径。
磷酸戊糖途径具有以下功能： （1）产生的NAPH为生物合成提供还原力，例 如脂肪酸、固醇类物质的合成。 （2）在无氧和有氧分解受阻的情况下，也能将 糖分解成CO2，并释放出大量的能量。 （3）5-磷酸核糖是核酸合成的原料。
6 种辅助因子：焦磷酸硫胺素（TPP）、硫辛酸、CoA、FAD、NAD、
Mg2+
丙酮酸的氧化脱羧
丙酮酸 + NAD+ + HSCoA
丙酮酸脱氢酶复合体（系）
丙酮酸脱氢酶（E1） 二氢硫辛酰胺转乙酰酶（E2） 二氢硫辛酰胺脱氢酶（E3）
乙酰CoA + NADH + H+ + CO2
丙酮酸脱氢酶复合体的组成及其作用机制
CH2OH C O
转醛酶是催化含有一个酮基、二 个醇基的三碳基团转移的酶。其 接受体是亦是醛，但不需要TPP。
CH2OH C HO C O H
王镜岩 生物化学 经典课件 糖代谢1(共97张PPT)
X=0.92 10-5
果糖-1，6-二磷酸转变为甘油醛-3-磷酸和二羟丙酮磷酸的反应机制
(五) 二羟丙酮磷酸转变 为甘油醛-3-磷酸
丙糖磷酸异构酶为四聚体，图中所示为单体 的结构，红色为二羟丙酮磷酸。
反应机制
五、酵解第二阶段放能 阶段的反应机制
(一 ) 甘油醛-3磷酸氧化成1， 3-二磷酸甘油 酸
脱氢酶的 作用
脱氢酶的 活性中心
乙酰-CoA 碳原子在 柠檬酸循 环中的命 运
四、柠檬酸循环的化学总结算
柠檬酸循环有4个脱氢步骤,其中3对电子经NADHATP,一对电子经FADH2ATP,柠檬酸循环 本身产生1个ATP,每次循环产生
7.5+1.5+1=10个ATP. 过去的计算是9+2+1=12个ATP.
琥珀酸脱氢 的抑制剂
琥珀酸脱氢酶为αβ二聚体，活
性部位有铁硫串。
(七) 延胡索酸水合 形成L-苹果酸
延胡索酸酶为四聚体， 有两种可能的反应机 制。反应的 G大约为0，
反应可逆。
(八) L-苹果 酸脱氢形成 草酰乙酸
苹果酸脱氢酶为二聚体，反应 的 G大约为0，反应可逆。
L-苹果酸脱氢 酶的结构苹果 酸为红色， NAD+为蓝色。
磷酸果糖激酶亚基的结构（四个亚基）
白色为ATP，红色为果糖-6-磷酸
磷酸果糖激酶是关键的调控酶，有4 个亚基，3种同工酶，同工酶A存在于骨骼 肌和心肌，对磷酸肌酸、柠檬酸、无机磷 酸的抑制作用最敏感；同工酶B存在于肝脏 和红细胞，对2,3-二磷酸甘油酸 (BPG) 的抑 制作用最敏感；同工酶C存在于脑中，对 腺嘌呤核苷酸的作用最敏感。
甘油分解的途径
基本要求
1.熟悉糖酵解作用的研究历史。 2.掌握糖酵解过程的概况。（重点）
果糖-1，6-二磷酸转变为甘油醛-3-磷酸和二羟丙酮磷酸的反应机制
(五) 二羟丙酮磷酸转变 为甘油醛-3-磷酸
丙糖磷酸异构酶为四聚体，图中所示为单体 的结构，红色为二羟丙酮磷酸。
反应机制
五、酵解第二阶段放能 阶段的反应机制
(一 ) 甘油醛-3磷酸氧化成1， 3-二磷酸甘油 酸
脱氢酶的 作用
脱氢酶的 活性中心
乙酰-CoA 碳原子在 柠檬酸循 环中的命 运
四、柠檬酸循环的化学总结算
柠檬酸循环有4个脱氢步骤,其中3对电子经NADHATP,一对电子经FADH2ATP,柠檬酸循环 本身产生1个ATP,每次循环产生
7.5+1.5+1=10个ATP. 过去的计算是9+2+1=12个ATP.
琥珀酸脱氢 的抑制剂
琥珀酸脱氢酶为αβ二聚体，活
性部位有铁硫串。
(七) 延胡索酸水合 形成L-苹果酸
延胡索酸酶为四聚体， 有两种可能的反应机 制。反应的 G大约为0，
反应可逆。
(八) L-苹果 酸脱氢形成 草酰乙酸
苹果酸脱氢酶为二聚体，反应 的 G大约为0，反应可逆。
L-苹果酸脱氢 酶的结构苹果 酸为红色， NAD+为蓝色。
磷酸果糖激酶亚基的结构（四个亚基）
白色为ATP，红色为果糖-6-磷酸
磷酸果糖激酶是关键的调控酶，有4 个亚基，3种同工酶，同工酶A存在于骨骼 肌和心肌，对磷酸肌酸、柠檬酸、无机磷 酸的抑制作用最敏感；同工酶B存在于肝脏 和红细胞，对2,3-二磷酸甘油酸 (BPG) 的抑 制作用最敏感；同工酶C存在于脑中，对 腺嘌呤核苷酸的作用最敏感。
甘油分解的途径
基本要求
1.熟悉糖酵解作用的研究历史。 2.掌握糖酵解过程的概况。（重点）
完整版生化CH22糖质新生
CH2OP
CHOH
CHOH
CH2OP
7-P-景天庚糖
3-P-甘油醛
6-P-F
CHO + CHOH
CHOH CH2OP
4-P-赤鲜糖
转酮:C5+C4=C6+C3
CHO CHOH CHOH CH2OP
CH2OH CO
+ HOCH CHOH
CH2OH
转酮酶
TPP
CH2OH CO HOCH CHOH CHOH
消耗:G开始 G 6-P-G，6-P-F 1.6-二P-F 2ATP
糖原开始, 6-P-F 1.6-二P-F
1ATP
生成: 1.3-二磷酸甘油酸 3-磷酸甘油酸 1*2 磷酸烯醇式丙酮酸 烯醇式丙酮酸 1*2
4ATP
净生成: G开始, 4-2=2ATP, 糖原开始, 4-1=3ATP
3.葡萄糖无氧分解代谢总反应式
又称异淀粉酶
直链多糖
（二）.细胞内淀粉和糖原的酶促水解
磷酸化酶 动物(糖原) （非）α-1.4 1-P-葡萄糖
转移酶
动物(糖原) α-1.4
转移3个糖
脱枝酶
动物(糖原) α-1.6
葡萄糖
(三).纤维素酶
纤维素酶 微生物 β- 1.4 纤维二糖葡萄糖
二.糖的吸收与运转 1.吸收
糖的吸收是在单糖水平上,吸收部位为肠道粘膜细胞。
三.甘油发酵（酵母的第Ⅱ型发酵）
NAD+ H2C-OH HC-OH H2C-O-P
H2C-OH HC-OH H2C-O-H
糖的无氧分解过程总图
四.糖无氧分解小结
1.三个不可逆反应
三个不可逆反应的酶是己糖激酶、磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶。 己糖激酶可以控制葡萄糖的进入，丙酮酸激酶调节酵解的出口。
动物生物化学课件糖代谢
（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
（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
糖代谢-课件(PPT演示)
糖酵解小结
⑴ 反应部位：胞浆 ⑵ 糖酵解是一个不需氧的产能过程 ⑶ 反应全过程中有三步不可逆的反应
ATP ADP 己糖激酶 ATP ADP
G
F-6-P PEP
G-6-P
F-1,6-2P 丙酮酸
目录
磷酸果糖激酶-1 ADP ATP
丙酮酸激酶
⑷ 产能的方式和数量
方式：底物水平磷酸化 净生成ATP数量：2（1mol葡萄糖可生成4molATP， 在葡萄糖和6-磷酸果糖磷酸化时消耗2mol） ⑸ 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）
吸湿、保水（化妆品 ）生物活性 （细胞免疫的激性、
肝素代用、降胆固醇、促进创伤愈合 ）
目录
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。
糖蛋白 (glycoprotein)：是糖与蛋白质的结合物。
目录
纤维素
作为植物的骨架
β-1,4-糖苷键
目录
第 二 节 糖的分解代谢
机体在无氧状态下，葡萄糖经过一系列的 酶促反应生成丙酮酸进而还原生成乳酸的过程， 也称为糖的无氧氧化。
* 糖酵解的反应部位：胞浆 糖酵解是动物、植物和微生物葡萄糖分解 产生能量的共同代谢途径。
糖酵解共由十个酶促反应组成
目录
Glu
ATP ADP
（一）葡萄糖分解成丙酮酸
1.磷酸化阶段——活化耗能阶段
G-6-P F-6-P
目录
本节的要求
掌握糖酵解的概念、反应的亚细胞部位、 反应过程、ATP生成、限速酶及其生理意义； 熟悉糖酵解调节。 掌握三羧酸循环反应的亚细胞部位、反应 过程、限速酶、特点及生理意义，了解其
第七章 糖代谢
甘油醛-3-磷酸脱氢酶的作用机理： 甘油醛-3-磷酸脱氢酶由4个相同亚基组成，每个亚 基牢固地结合一个分子的NAD+，并能独立参与催化作 用。亚基中第149位的半胱氨酸残基的-SH是活性基团， NAD+的吡啶环与活性-SH基很近，共同组成酶的活性 部位。
甘油酸-1,3-二磷酸将磷酰基转给ADP形成了磷酸甘油酸和 ATP，催化这个反应的酶是磷酸甘油酸激酶 。
第七章 糖代谢
生物化学
教 学 内 容
多糖和低聚糖的酶促降解 糖的分解代谢 糖的合成代谢
糖类的重要的生物学功能
供给能量：糖的主要功能是供给能量，人体所需
能量的70%以上是由糖氧化分解供应的。1克葡萄糖在 体内完全氧化分解，可释放能量16.7千焦。 供给碳源：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。 构成组织细胞的重要组成成分：如核糖和脱氧 核糖是细胞中核酸的成分；糖与脂类形成的糖脂是组 成神经组织与细胞膜的重要成分；糖与蛋白质结合的 糖蛋白，具有多种复杂的功能。
第一节 多糖和低聚糖的酶促降解
教 学 内 容
淀粉的酶促降解 糖原的降解 纤维素的酶促降解 双糖的酶水解
一、淀粉的酶促降解
淀粉的种类：有直链淀粉和支链淀粉两类。
淀粉的水解:
α-淀粉酶：又称α-1,4-葡萄糖水解酶。其作用方式是从淀 粉分子的内部，随机水解分子内的α-1,4-糖苷键，若底物 是直链淀粉，生成葡萄糖、麦芽糖、麦芽三糖等混合物。 如果底物是支链淀粉，则水解产物中有葡萄糖、麦芽糖和 α-糊精等混合物。 β-淀粉酶：又称β-1,4-麦芽糖苷酶。此酶具有外切酶的特 性，能专一地从直链淀粉或支链淀粉外层的非还原性末端， 依次切下两个葡萄糖单位(即麦芽糖)。 α-1,6糖苷酶：支链淀粉分子中的α-1.6糖苷键需要由α-1,6 糖苷酶作用，如植物中的R酶和动物小肠中的α-糊精酶， 其作用方式是从支链淀粉的外部开始，将α-1,6糖苷键水解 掉，其产物是由α-1,4糖苷键组成的直链片段。 麦芽糖酶：麦芽糖酶可催化麦芽糖水解成葡萄糖。
第七章 糖代谢
K2=3250
在植物光合组织中蔗糖磷酸合酶的活性较高，而非光合组 织中蔗糖合酶的活性较高。这是目前认为可能在光合组织中合 成蔗糖的主要途径。
（二）淀粉的合成：
存在于植物体内，尤其是谷类、豆类、薯类 作物的籽粒和贮藏组织都含丰富的淀粉。
淀粉合成中的糖基供体有ADPG、UDPG， 主要是ADPG。
合成分两阶段进行，先合成直链淀粉，然后 分支形成支链淀粉。
二、反应过程 反应可分为两个阶段： 第一阶段：氧化阶段,生成NADPH+H+和 CO2；由6－磷酸葡萄糖直接脱氢脱羧生 成磷酸戊糖; 第二阶段：非氧化阶段,一系列基团转 移反应；磷酸戊糖分子再经重排最终又 生成6－磷酸葡萄糖。
第一阶段：氧化阶段
1、脱氢反应：6-磷酸葡萄糖脱氢酶以NADP+ 为辅酶,催化6-磷酸葡萄糖脱氢生成6-磷酸 葡萄糖酸δ内酯，不可逆。
生物合成的供氢体
脂肪酸、胆固醇和类固醇化合物 的生物合成，均需要大量的NADPH。
0 R-CH2-C-R’
=
OH R-CH2-CH-R’ NADP+
R-CH2-CH2-R’
NADPH + H+
H R-C=C-R’
3、磷酸戊糖途径与疾病
神经精神病
(neuropsychiatric disorder)
第六节 糖的合成代谢
一、光合作用 二、糖异生途径 三、蔗糖和多糖的生物合成
一、光合作用
• 光合作用是糖合成代谢的主要途径。 • 绿色植物、光合细菌或藻类等将光能转变成化学 能的过程，即利用光能，由CO2和H2O合成糖类化 合物并释放出氧气的过程，称为光合作用。 • 光合作用的总反应式可表示如下： 光能 • n CO2 + n H2O (CH2O)n + n O2 叶绿体 糖类化合物
糖代谢PPT课件
ATP
(3)
ADP
2.裂解（lysis)——磷酸丙糖的生成：
一分子 F-1,6-BP 裂解为两分子可以互
变的磷酸丙糖（triose phosphate)， 包括两步反应： ⑷ F-1,6-BP 裂 解 为 3- 磷 酸 甘 油 醛 (glyceraldehyde-3-phosphate) 和 磷 酸 二 羟 丙 酮 (dihydroxyacetone phosphate)； ⑸ 磷酸二羟丙酮异构为 3- 磷酸甘油醛。
糖的无氧分解
糖 的 无 氧 酵 解 （ glycolysis) 是
指葡萄糖在无氧条件下分解生成
乳酸并释放出能量的过程。
一、糖酵解的反应过程
无 氧 酵 解 的 全 部 反 应 过 程 在 胞 液 (cytoplasm) 中进行，代谢的终产物 为乳酸 (lactate) ，一分子葡萄糖经 无氧酵解可净生成两分子ATP。 无氧酵解的反应过程可分为活化、裂 解、放能和还原四个阶段。
第五章
糖 代 谢
第一节 概述(introduction)
一、生物代谢 二、糖的生理功能
一、生物代谢
生物代谢是指生物活体与外界环境不断进行的物 质（包括气体、液体和固体）交换过程。 合成代谢一般是指将简单的小分子物质转变成复 杂的大分子物质的过程。分解代谢则是将复杂的 大分子物质转变成小分子物质的过程。 糖、脂和蛋白质的合成代谢途径各不相同，但是 它们的分解代谢途径则有共同之处，即糖、脂和 蛋白质经过一系列分解反应后都生成了酮酸并进 入三羧酸循环，最后被氧化成CO2和H2O。
二、糖酵解的调节
糖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。
1. 己糖激酶或葡萄糖激酶： 葡萄糖激酶是肝脏调节葡萄糖吸收的 主要的关键酶。
(3)
ADP
2.裂解（lysis)——磷酸丙糖的生成：
一分子 F-1,6-BP 裂解为两分子可以互
变的磷酸丙糖（triose phosphate)， 包括两步反应： ⑷ F-1,6-BP 裂 解 为 3- 磷 酸 甘 油 醛 (glyceraldehyde-3-phosphate) 和 磷 酸 二 羟 丙 酮 (dihydroxyacetone phosphate)； ⑸ 磷酸二羟丙酮异构为 3- 磷酸甘油醛。
糖的无氧分解
糖 的 无 氧 酵 解 （ glycolysis) 是
指葡萄糖在无氧条件下分解生成
乳酸并释放出能量的过程。
一、糖酵解的反应过程
无 氧 酵 解 的 全 部 反 应 过 程 在 胞 液 (cytoplasm) 中进行，代谢的终产物 为乳酸 (lactate) ，一分子葡萄糖经 无氧酵解可净生成两分子ATP。 无氧酵解的反应过程可分为活化、裂 解、放能和还原四个阶段。
第五章
糖 代 谢
第一节 概述(introduction)
一、生物代谢 二、糖的生理功能
一、生物代谢
生物代谢是指生物活体与外界环境不断进行的物 质（包括气体、液体和固体）交换过程。 合成代谢一般是指将简单的小分子物质转变成复 杂的大分子物质的过程。分解代谢则是将复杂的 大分子物质转变成小分子物质的过程。 糖、脂和蛋白质的合成代谢途径各不相同，但是 它们的分解代谢途径则有共同之处，即糖、脂和 蛋白质经过一系列分解反应后都生成了酮酸并进 入三羧酸循环，最后被氧化成CO2和H2O。
二、糖酵解的调节
糖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。
1. 己糖激酶或葡萄糖激酶： 葡萄糖激酶是肝脏调节葡萄糖吸收的 主要的关键酶。
第七章糖类代谢案例
麦芽糖分子结构（葡萄糖α-1,4-葡萄糖苷）
CH2OH O H H OH H OH
CH2OH O OH H 1 H OH H H H OH
H O
4
H OH
β-半乳糖
α-葡萄糖
乳糖分子结构（葡萄糖β,α-1,4-半乳糖苷）
乳糖和麦芽糖有半缩醛羟基，因此具有还原性。 • 蔗糖没有游离的半缩醛羟基，是非还原糖。
•
三、多糖
多糖属于非还原性糖。 按生物来源：植物多糖、动物多糖和微生物多糖； 按生物功能：贮存多糖和结构多糖； 按组成的不同：同多糖和杂多糖。
（一） 同多糖
• 1. 淀粉（分为直链 淀粉和支链淀粉）
• 直链淀粉以（14） 糖苷键聚合而成。呈螺 旋结构，遇碘显紫蓝色。
• 支链淀粉中除了 （1→4）糖苷键构成糖链以外，在支点 处存在 （1→6）糖苷键，分子量较高。遇碘显紫红色。
糖的分类
根据其水解产物的情况，糖主要可分为： • 单糖 (monosacchride)：仅包含一个多羟基醛或多羟基 酮单位；是构成寡糖和多糖的基本单位。 • 寡糖 (oligosacchride)：由2-20多个单糖通过糖苷键连接 而成的糖类物质； • 多糖 (polysacchride)：由多个单糖（20个以上）单位通 过糖苷键连接而构成的糖类物质； • 结合糖 (glycoconjugate)：糖和非糖物质共价结合而成 的复合物。
二、糖酵解的生物化学过程
糖酵解的全过程在细胞质（cytoplasm）中进 行，共10步，可分为两大阶段： • 酵解准备阶段（第1-5步）； • 产能阶段（第6-10步）。
糖酵解途径（1）
将ATP上的磷酸基团转移到受体上的酶称为激酶（kinase）。 己糖激酶（肝外组织）与葡萄糖激酶（肝脏）为同工酶，对葡萄糖的 Km值分别为0.1mmol/L、5～10mmol/L；葡萄糖激酶是一种诱导酶， 葡萄糖浓度较高时才起作用。 己糖激酶是糖酵解过程中第一个调节酶，受产物的别构抑制。 该反应为糖酵解途径的第一个限速步骤。
第7章 糖代谢
定义：1葡萄糖分解产生2丙酮酸，并伴随ATP生
成的过程。是生物体内普遍存在的葡萄糖降解的
途径。该途径也称作Embden-Meyethof-Parnas 途径，简称EMP途径。
细胞质
位置：细胞的胞浆（胞液）
丙酮酸
G → 2丙酮酸 + 2NADH + 2ATP
37
糖酵解过程：
• 分为两个阶段： • 1、糖裂解阶段 • 2、醛氧化成酸
磷酸基团转移势能
△ G o` （ 千 卡 /摩 尔 ）
△ G o` （ 千 焦 /摩 尔 ）
14． 8
61． 9
11． 8
49． 3
10． 3
43． 1
10． 1 7． 7 7． 3 7． 3 5． 0
42． 3 32． 3 30． 5 30． 5 14． 2
3． 4 3． 8 3． 3 2． 2
20． 9 15． 9 13． 8 9． 2
⑩丙酮酸激酶 ⑩产能 2
Δ G= -4.0kcal/mol (不可逆)40
①活化
G
C H2O O
P
P OCH2O CH2OH
②异构
HO
③活化
葡萄糖 H O
6-磷酸葡萄糖
OH 6-磷酸果糖
6
1
P OCH2O CH2O P ④裂解
5 HO 2
1
H2C O
P
+ 2
C
O ⑤异构
4
OH
3
3
磷酸二羟丙酮 H 2 C O H
28
第三节 糖分解代谢
糖的分解、合成
3.1多糖和低聚糖的酶促降解
A.胞外降解
细胞外
胞外水解酶（淀粉单酶糖、寡糖酶）
成的过程。是生物体内普遍存在的葡萄糖降解的
途径。该途径也称作Embden-Meyethof-Parnas 途径，简称EMP途径。
细胞质
位置：细胞的胞浆（胞液）
丙酮酸
G → 2丙酮酸 + 2NADH + 2ATP
37
糖酵解过程：
• 分为两个阶段： • 1、糖裂解阶段 • 2、醛氧化成酸
磷酸基团转移势能
△ G o` （ 千 卡 /摩 尔 ）
△ G o` （ 千 焦 /摩 尔 ）
14． 8
61． 9
11． 8
49． 3
10． 3
43． 1
10． 1 7． 7 7． 3 7． 3 5． 0
42． 3 32． 3 30． 5 30． 5 14． 2
3． 4 3． 8 3． 3 2． 2
20． 9 15． 9 13． 8 9． 2
⑩丙酮酸激酶 ⑩产能 2
Δ G= -4.0kcal/mol (不可逆)40
①活化
G
C H2O O
P
P OCH2O CH2OH
②异构
HO
③活化
葡萄糖 H O
6-磷酸葡萄糖
OH 6-磷酸果糖
6
1
P OCH2O CH2O P ④裂解
5 HO 2
1
H2C O
P
+ 2
C
O ⑤异构
4
OH
3
3
磷酸二羟丙酮 H 2 C O H
28
第三节 糖分解代谢
糖的分解、合成
3.1多糖和低聚糖的酶促降解
A.胞外降解
细胞外
胞外水解酶（淀粉单酶糖、寡糖酶）
第七章 糖代谢—糖的合成
的
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
生物化学课件7糖代谢
1. 代谢的概念
指生物活体与外界环境不断进行的物质 （包括气体、液体和固体）和能量的交换过程。 其本质是活细胞中发生一系列化学变化，每一 变化均由酶催化。
包括: 分解代谢、合成代谢
2. 分解代谢和合成代谢
生 物 体 内 新 陈 代 谢
合成代谢 （同化作用）
小分子合成大分子
需要能量
分解代谢
释放能量
能 量 代 谢
依赖型(Ⅰ型)和非胰岛素依赖型(Ⅱ型)。
第2节 葡萄糖的分解代谢
糖酵解 糖的有氧氧化 磷酸戊糖途径
一 糖酵解（glycolysis）
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。
糖 酵 解 肌乳酸 血乳酸
糖 6-磷酸葡萄糖 异 生 丙酮酸 乳酸
（3）丙酮酸的去路
乙醇发酵
NADH+H+ NAD+ H+ CO2
乙醇 乙醛
O2
丙酮酸
TPP
乙酸
厌氧有机体（如酵母或其他微生物）把酵 解生成的NADH中的氢交给丙酮酸脱羧生成的 乙醛，使之形成乙醇——酒精发酵。
(4) 糖酵解能量的生成
+ATP
3-磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸
烯醇化酶
磷酸烯醇式丙酮酸 乙醇 乙醛
丙酮酸激 酶
+ATP
由1分子G在无氧条 件下氧化分解，最 终产生2分子ATP。 如果从糖原开始， 则可得到3分子ATP
乳酸
丙酮酸
乳酸脱氢酶
（5）巴斯德效应和克雷布特里效应
巴斯德效应：氧抑制糖酵解的现象。酵
母细胞暴露在有氧环境时，葡萄糖的消
指生物活体与外界环境不断进行的物质 （包括气体、液体和固体）和能量的交换过程。 其本质是活细胞中发生一系列化学变化，每一 变化均由酶催化。
包括: 分解代谢、合成代谢
2. 分解代谢和合成代谢
生 物 体 内 新 陈 代 谢
合成代谢 （同化作用）
小分子合成大分子
需要能量
分解代谢
释放能量
能 量 代 谢
依赖型(Ⅰ型)和非胰岛素依赖型(Ⅱ型)。
第2节 葡萄糖的分解代谢
糖酵解 糖的有氧氧化 磷酸戊糖途径
一 糖酵解（glycolysis）
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。
糖 酵 解 肌乳酸 血乳酸
糖 6-磷酸葡萄糖 异 生 丙酮酸 乳酸
（3）丙酮酸的去路
乙醇发酵
NADH+H+ NAD+ H+ CO2
乙醇 乙醛
O2
丙酮酸
TPP
乙酸
厌氧有机体（如酵母或其他微生物）把酵 解生成的NADH中的氢交给丙酮酸脱羧生成的 乙醛，使之形成乙醇——酒精发酵。
(4) 糖酵解能量的生成
+ATP
3-磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸
烯醇化酶
磷酸烯醇式丙酮酸 乙醇 乙醛
丙酮酸激 酶
+ATP
由1分子G在无氧条 件下氧化分解，最 终产生2分子ATP。 如果从糖原开始， 则可得到3分子ATP
乳酸
丙酮酸
乳酸脱氢酶
（5）巴斯德效应和克雷布特里效应
巴斯德效应：氧抑制糖酵解的现象。酵
母细胞暴露在有氧环境时，葡萄糖的消
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学习代谢的技巧和要求
概念 反应过程：起始物、重要中间产物、 反应过程：起始物、重要中间产物、重要反 限速酶催化的反应、产能与耗能反应） 应（限速酶催化的反应、产能与耗能反应） 反应部位：器官， 反应部位：器官，细胞定位 生理意义：如生成ATP的数量 生理意义：如生成ATP的数量 ATP 代谢调节：主要调节点，主要变构抑制剂、 代谢调节：主要调节点，主要变构抑制剂、 变构激活剂 各代谢之间的联系和调控
ATP Mg2+
ADP 己糖激酶
1,3-二磷酸甘油酸 二磷酸甘油酸
ADP ATP
H OH HO H
H
H OH OH H
3-磷酸甘油酸 磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸 磷酸甘油酸 磷酸烯醇式丙酮酸
ADP
葡萄糖
6-磷酸葡萄糖 磷酸葡萄糖
丙酮酸
ATP
己糖激酶同工酶
哺乳类动物体内已发现有4种己糖激酶同工酶， 哺乳类动物体内已发现有 种己糖激酶同工酶， 种己糖激酶同工酶 分别称为Ⅰ 肝细胞中存在的是Ⅳ 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： 。它的特点是： 葡萄糖激酶 ①对葡萄糖的亲和力很低 ②受激素调控 糖尿病的主要特征： 糖尿病的主要特征：血糖水平高于正常值
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)。 ～ 。
门静脉
肝脏
GLUT
各种组织细胞
体循环
三、糖代谢的概况
糖原
糖原合成 核糖 + 磷酸戊糖途径 肝糖原分解 酵解途径 ATP
1,3-二磷酸甘油酸 二磷酸甘油酸
ADP ATP
3-磷酸甘油酸 磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸 磷酸甘油酸 磷酸烯醇式丙酮酸
ADP
3-磷酸甘油 磷酸甘油 醛转变为丙 酮酸并释放 能量
丙酮酸
ATP
3C→3C
关键酶特点: 关键酶特点: 特点
催化非平衡反应 活性低 受激素或代谢物的调节 活性的改变可影响整个反应体 系的反应速度
葡萄糖(glucose) 葡萄糖 ——已醛糖 已醛糖
O H HO H
H
果糖(fructose) 果糖 ——已酮糖 已酮糖
OH O HO H H H OH OH OH
OH H OH
OH OH CH2OH
O
H HO
O H OH H H OH
H OH
HOH2C H H OH H OH
CH2OH OH
寡糖
课外作业： 课外作业：请调查哪些食物属于缓慢释放能量 糖类的，哪些属于快速释放能量糖类的，我们 糖类的，哪些属于快速释放能量糖类的， 应该选择哪一类？（用写作文的方式写1000字 ？（用写作文的方式写 应该选择哪一类？（用写作文的方式写 字 以上发到我信箱。） 以上发到我信箱。）
淀粉: 淀粉:植物中养分的储存形式
淀粉 颗粒
C 2O H H
H O
6CH2OH
H O H H O H H H O H
O C 2O H H
4
HO
1
O H
蓝色: 蓝色 α-1,4-糖苷键 糖苷键 红色: 红色 α-1,6-糖苷键 糖苷键
O
O
O
葡萄糖
O O
C 2 H
O
C 2O H H O
O H
O
O
O
H O
糖原: 糖原: 动物体内葡萄糖的储存形式
人类食物中的糖主要有植物淀粉、 人类食物中的糖主要有植物淀粉、 以及麦芽糖、蔗糖、乳糖、葡萄糖等， 以及麦芽糖、蔗糖、乳糖、葡萄糖等， 其中以淀粉为主。 其中以淀粉为主。 淀粉为主 消化部位： 主要在小肠， 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 唾液中的 淀粉酶 胰液中的α-淀粉酶 胰液中的 淀粉酶 临界糊精+异麦芽糖 麦芽糖+麦芽三糖 临界糊精 麦芽糖 麦芽三糖 α-临界糊精 异麦芽糖 ） ） （40%） （25%） （30%） （5%） ） ）
有氧
H2O及CO2 及 乳酸
葡萄糖
丙酮酸
无氧
NADPH+H+
消化与吸收 淀粉
糖异生途径 乳酸、氨基酸、甘油 乳酸、氨基酸、
第2节 糖的无氧分解 节
Glycolysis
什么情况下，机体依 什么情况下， 靠糖的无氧分解供能？ 靠糖的无氧分解供能？
供能
2NAD+ C6H12O6 葡萄糖
2NADH + 2H+
常见的几种二糖有
种子发芽或人消化 淀粉时产生的。 淀粉时产生的。
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
精炼甜菜或甘蔗的汁 液，很多水果或蔬菜
哺乳动物的乳 汁中
？
吃糕点、糖果、 吃糕点、糖果、喝可乐与吃甜味水果和 蔬菜的糖分是一样的吗？ 蔬菜的糖分是一样的吗？
2CH3COCOOH
糖酵解
2CH3CHOHCOOH + ATP
丙酮酸
2CO2
乳酸
2CH3CHO 乙醛
2CH3CH2OH
乙醇（生醇发酵） 乙醇（生醇发酵）
一、糖酵解的反应过程
* 糖酵解定义
在缺氧情况下， 在缺氧情况下 ， 葡萄糖生成乳酸的过程称 之为糖酵解 糖酵解（ 之为糖酵解（Glycolysis）。 ） *糖酵解的反应部位 胞浆
第七章 糖代谢
Metabolism of Carbohydrates
第1节 概 述 节
食物（外源性） 食物 糖的无氧分解 第2节 （外源性） 节
第一节
第3节 糖的有氧分解 节 第5节 糖异生 节
贮存形式） （贮存形式） 糖原
有氧 氧化
第七节
非糖物质（内源性） 非糖物质（内源性）
第五节
第4节 磷酸戊糖途径 节
肠粘膜 上皮细胞 刷状缘
α-葡萄糖苷酶 葡萄糖苷酶
α-临界糊精酶 临界糊精酶
葡萄糖
？
人为何不能以草作食物? 人为何不能以草作食物
食物中含有的大量纤维素， 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， 糖苷酶而不能对其分解利用 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， 但却具有刺激肠蠕动等作用 ，也是维 持健康所必需。 持健康所必需。
Glu
ATP ADP
G-6-P F-6-P
（一）磷酸己糖的生成
1、 葡萄糖磷酸化为 磷酸葡萄糖 、 葡萄糖磷酸化为 磷酸化为6-磷酸葡萄糖
P -O-CH2
H OH OH H
ATP ADP
F-1,6-2P 磷酸二 羟丙酮
NAD+ NADH+H+
3-磷酸 磷酸 甘油醛
HO-CH2 H OH HO H H
葡萄糖
无氧 酵解
5-磷酸核糖 磷酸核糖
第四节
第6节 糖原的合成与分解 节 供能
第三节 第7节 血糖及其调节 节 第六节 第二节
糖的分类及其结构
单糖 ：不能再水解的糖，如葡萄糖、果糖、 不能再水解的糖，如葡萄糖、果糖、 半乳糖及核糖 寡糖 ：能水解生成几分子单糖的糖，各单糖之间 能水解生成几分子单糖的糖， 借脱水缩合的糖苷键相连。如麦芽糖、蔗糖、乳糖。 借脱水缩合的糖苷键相连。如麦芽糖、蔗糖、乳糖。 多糖 ：能水解生成多个分子单糖的糖。如淀粉、 能水解生成多个分子单糖的糖。如淀粉、 糖原、纤维素。 糖原、纤维素。 结合糖 ：糖和脂、糖和蛋白质 糖和脂、
水果和蔬菜里的糖分浓度和糕点可乐里的不同， 水果和蔬菜里的糖分浓度和糕点可乐里的不同， 水果里糖分进入体内时被大量水分稀释， 水果里糖分进入体内时被大量水分稀释，还被包在纤 维里，并和矿物质、维生素混在一起，相反， 维里，并和矿物质、维生素混在一起，相反，各种精 制糖，包括蜂蜜，以高浓度形式进入体内， 制糖，包括蜂蜜，以高浓度形式进入体内，且不含其 他营养物质，属于纯能量食品。 他营养物质，属于纯能量食品。
营养不良； 营养不良； 牙病； 牙病； 心脏病； 心脏病； 高血压； 高血压； 痛风； 痛风； 糖尿病； 糖尿病； 某些癌症； 某些癌症； 成人骨质疏松等
糖类、脂肪、 糖类、脂肪、咸味
合理膳食
根据金字塔 平衡膳食， 平衡膳食， 冠心病发病 率下降50% 率下降
作为一名未来的临床医生—— 作为一名未来的临床医生——
糖类 脂类 蛋白质 其它
脂肪 氨基酸
特点： 特点： 分解和合成大部分是细胞内发生的多步骤的酶促反应而进行的； 1、分解和合成大部分是细胞内发生的多步骤的酶促反应而进行的； 伴随着能量变化，主要由ATP 其次GTP CTP、TTP）表示； ATP（ GTP、 2、伴随着能量变化，主要由ATP（其次GTP、CTP、TTP）表示； 各种物质代谢之间存在着广泛的联系； 3、各种物质代谢之间存在着广泛的联系； 存在整体水平调节、激素水平调节和细胞水平调节（基础）。 4、存在整体水平调节、激素水平调节和细胞水平调节（基础）。
Glu
ATP ADP
丙酮酸
G-6-P F-6-P
磷酸己糖 的生成
丙酮酸还 原为乳酸
乳酸
3C→3C
ATP ADP
6C→6C
磷酸丙糖 的生成
F-1,6-2P 磷酸二 羟丙酮
NAD+ NADH+H+
3-磷酸 磷酸 甘油醛
6C→3C
11步酶促反应， 步酶促反应， 步酶促反应 11个酶，其中 个酶， 个酶 其中3 个属于限速酶 回忆： 回忆：什么是 限速酶？ 限速酶？