复旦大学生化课件糖代谢2
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糖代谢2
16
三羧酸循环的要点
✓ 一次底物水平磷酸化（1分子GTP） ✓ 二次脱羧（2分子CO2） ✓ 三次不可逆反应
关键酶有：柠檬酸合酶 异柠檬酸脱氢酶 α-酮戊二酸脱氢酶复合体
✓ 四次脱氢 (1分子FADH2，3分子NADH+H+ )
17
TCA循环的中间产物必须不断更新和补充
三羧酸循环中间产物起催化剂的作用， 本身无量的变化，不可能通过三羧酸循环直 接从乙酰CoA合成草酰乙酸或三羧酸循环中 其他产物，同样中间产物也不能直接在三羧 酸循环中被氧化为CO2及H2O。
CO2
NADH+H+ (5) NADH+H+
的生成 NAD+
(4) 硫辛酰胺的生成
(2)乙酰硫辛酰 胺的生成
CoASH (3)乙酰CoA
的生成
12
2.三羧酸循环 从乙酰CoA与草酰乙酸缩合生成含有3
个羧基的柠檬酸开始，经过一系列反应，最 终仍生成草酰乙酸而构成循环，故称为三羧 酸循环(tricarboxylic acid cycle, TAC)、TCA cycle或柠檬酸循环 、Krebs循环。
激活许多酶
GTP
ATP
26
三羧酸循环的调节
三羧酸循环与上游和下游反应相协调 三羧酸循环与酵解途径互相协调。三羧酸循
环需要多少乙酰CoA，则酵解途径相应产生 多少丙酮酸以生成乙酰CoA； 氧化磷酸化速率影响三羧酸循环，前者速率 降低，则后者速率也减慢。
27
有氧氧化的调节特点
⑴有氧氧化的调节通过对其关键酶的调节实现 ⑵有氧氧化的调节是为了适应机体或器官对能量
氧化脱羧 无
3次
产物 产生能量 生理意义
乳酸
复旦大学生化课件糖代谢2
Glucose residues linked by (1-4) glycosidic bonds into chains & chains branch via (1-6) linkage
Glycogen Function
• 糖原是人体内Glc的储存形式； • Glc是人体内能量的运输形式； • 人体内能量的储存形式主要是糖原（肌
6-磷酸葡萄糖
➢ 消耗能量
➢ 需要引物 ➢ 非还原端 ➢ 糖基供体：
UDPG
糖原分解
（Glycogenolysis）
糖原磷酸化酶
[Glycogen Phosphorylase]
１．糖原磷酸化酶催化直链糖原的分 解 ， 从 糖 原 的 非 还 原 端 断 裂 -1 ， 4 糖 苷键，生成G-1-P，分解作用可以进行 到-1，6分枝点两侧各余约4个Glc残 基，产物为极限糊精和G-1-P。
糖原合酶、磷酸化酶催化的是不可逆反应，故二者 分别是糖原合成和分解的限速酶。它们主要受共价 修饰的调节。 • 磷酸化酶经共价修饰磷酸化后有活性，去磷酸化后 失活。而糖原合酶与它正好相反，去磷酸型有活性 而磷酸化型则无活性。 • 催化磷酸化的是蛋白激酶，催化去磷酸化的是磷蛋 白磷酸酶。磷酸化酶还受葡萄糖的变构抑制。
+
1-磷酸葡萄糖
UTP
UDPG
+PPi
糖
原
合
糖元合成酶
成
反
-1，4
应
糖原分枝的生物合成
糖原合成酶不能直接催化糖原分枝-1， 6糖苷键的生成，必须由糖原分枝酶催化 [amylo(14) transglycosylase, or glycosyl-(4 6)transferase]，催化由糖原分枝（至少11 个糖残基）的非还原端转移6或7个葡萄糖 残基到同一个或另一个糖原分子更内部位 置的葡萄糖分子的C6羟基上，形成一个新 的分枝。
Glycogen Function
• 糖原是人体内Glc的储存形式； • Glc是人体内能量的运输形式； • 人体内能量的储存形式主要是糖原（肌
6-磷酸葡萄糖
➢ 消耗能量
➢ 需要引物 ➢ 非还原端 ➢ 糖基供体：
UDPG
糖原分解
（Glycogenolysis）
糖原磷酸化酶
[Glycogen Phosphorylase]
１．糖原磷酸化酶催化直链糖原的分 解 ， 从 糖 原 的 非 还 原 端 断 裂 -1 ， 4 糖 苷键，生成G-1-P，分解作用可以进行 到-1，6分枝点两侧各余约4个Glc残 基，产物为极限糊精和G-1-P。
糖原合酶、磷酸化酶催化的是不可逆反应，故二者 分别是糖原合成和分解的限速酶。它们主要受共价 修饰的调节。 • 磷酸化酶经共价修饰磷酸化后有活性，去磷酸化后 失活。而糖原合酶与它正好相反，去磷酸型有活性 而磷酸化型则无活性。 • 催化磷酸化的是蛋白激酶，催化去磷酸化的是磷蛋 白磷酸酶。磷酸化酶还受葡萄糖的变构抑制。
+
1-磷酸葡萄糖
UTP
UDPG
+PPi
糖
原
合
糖元合成酶
成
反
-1，4
应
糖原分枝的生物合成
糖原合成酶不能直接催化糖原分枝-1， 6糖苷键的生成，必须由糖原分枝酶催化 [amylo(14) transglycosylase, or glycosyl-(4 6)transferase]，催化由糖原分枝（至少11 个糖残基）的非还原端转移6或7个葡萄糖 残基到同一个或另一个糖原分子更内部位 置的葡萄糖分子的C6羟基上，形成一个新 的分枝。
第04章糖代谢2(1)PPT课件
(1)6-磷酸葡萄糖转变为 6-磷酸葡萄糖酸内酯
H C OH H C OH O HO C H H C OH
NADP+
NADPH+H+ C O
H C OH O
③ 三羧酸循环：柠檬酸合酶 α-酮戊二酸脱氢酶复合体 异柠檬酸脱氢酶
-
8
有氧氧化的调节特点
⑴ 有氧氧化的调节通过对其关键酶的调节实现。
⑵ ATP/ADP或ATP/AMP比值全程调节。该比值 升高，所有关键酶均被抑制。
⑶ 氧化磷酸化速率影响三羧酸循环。前者速率降 低，则后者速率也减慢。
⑷ 三羧酸循环与酵解途径互相协调。三羧酸循环 需要多少乙酰CoA，则酵解途径相应产生多少 丙酮酸以生成乙酰CoA。
-
4
➢糖的有氧氧化是机体产能最主要的 途径。它不仅产能效率高，而且由 于产生的能量逐步分次释放，相当 一部分形成ATP，所以能量的利用 率也高。
-
5
糖的有氧氧化总结
1、糖的有氧氧化是在胞浆与线粒体中进行 2、反应分为三个阶段 3、有氧氧化的关键酶:
(1)己糖激酶、6-磷酸果糖激酶-1、丙酮酸激酶 (2)丙酮酸脱氢酶系 (3)柠檬酸合成酶、异柠檬酸脱氢酶、
α-酮戊二酸脱氢酶系
-
6
4、每进行一次三羧酸循环: 消耗1mol乙酰基，产生CO2，H2O和10 个ATP 5、糖的有氧氧化能量的计算: 1mol葡萄糖彻底氧化产生30或32个ATP。
-
7
四、糖有氧氧化的调节是基于能量的需求
① 酵解途径：己糖激酶
6-磷酸果糖激酶-1
关
丙酮酸激酶
键 酶 ② 丙酮酸的氧化脱羧：丙酮酸脱氢酶复合体
G（Gn） 胞液
丙酮酸
《生化-糖代谢》课件
糖异生
糖异生是将非糖物质转化为葡萄糖或其他糖类 的合成新糖的过程，主要发生在肝脏和肾脏。
糖代谢异常与由于胰岛素分泌不足或机体对胰岛素反应异常导致血糖升高的一组代谢 性疾病。
2
低血糖
低血糖是血糖浓度过低的病理状态，可能与胰岛素过量或胰岛素抵抗有关。
3
糖储存病
糖储存病是由于特定酶缺乏或功能异常导致糖类无法正常代谢和储存的一类遗传 性疾病。
《生化-糖代谢》PPT课件
糖代谢是生化过程中一个重要的主题，本课件将深入探讨糖代谢的定义、结 构和分类，以及糖代谢途径中的糖酵解和糖异生。我们还将了解糖代谢异常 与疾病的关联，并展望研究的热点和前景。
糖代谢的定义和重要性
糖代谢是生物体中将葡萄糖转化为能量或储存为多糖的过程。它在维持能量 平衡、酶功能和生理功能中起着重要作用。了解糖代谢的机制对于理解生物 体的生命活动和调控具有重要意义。
糖的结构和分类
单糖
单糖是由一个糖分子组成的最简 单的糖类，如葡萄糖、果糖和半 乳糖。
双糖
双糖是由两个糖分子通过糖苷键 连接而成的，如蔗糖、乳糖和麦 芽糖。
多糖
多糖是由多个糖分子组成的复杂 糖类，如淀粉、纤维素和糖原。
糖的代谢途径
糖酵解
糖酵解是将葡萄糖通过一系列的酶催化反应分 解为乳酸或丙酮酸，并释放能量的过程。
研究热点和前景
当前研究关注糖代谢与肿瘤、炎症、免疫和神经系统等疾病之间的关系。深入了解糖代谢的异常机制将有助于 发现新的治疗靶点和疾病预防策略。
大学课程生物化学糖代谢(二系)课件
脂肪、氨基酸
目录
血糖水平恒定的生理意义
保证重要组织器官的能量供应，特别是某些依 赖葡萄糖供能的组织器官。
➢ 脑组织不能利用脂酸，正常情况下主要依赖葡萄糖 供能；
➢ 红细胞没有线粒体，完全通过糖酵解获能； ➢ 骨髓及神经组织代谢活跃，经常利用葡萄糖供能。
目录
二、血糖水平的平衡主要受到激素调节
• 血糖水平保持恒定是糖、脂肪、氨基酸代谢协调的 结果；也是肝、肌肉、脂肪组织等各器官组织代谢 协调的结果.。
•肾上腺素主要在应激状态下发挥调节作用。
目录
2．糖皮质（激）素可升高血糖
•糖皮质激素作用机制：
①促进肌肉蛋白质分解，分解产生的氨基酸转移 到肝进行糖异生。
②抑制肝外组织摄取和利用葡萄糖，抑制点为丙 酮酸的氧化脱羧。
此外，在糖皮质激素存在时，其他促进脂肪动员的 激素才能发挥最大的效果。这种协助促进脂肪动员的 作用，可使得血中游离脂酸升高，也可间接抑制周围 组织摄取葡萄糖。
第四章
糖代谢
Carbohydrate Metabolism
目录
糖代谢的概况
糖原
糖原合成 肝糖原分解
核糖 +
磷酸戊糖途径
葡萄糖 酵解途径
NADPH+H+
消化与吸收
糖异生途径
ATP
有氧
丙酮酸
无氧
H2O及CO2 乳酸
淀粉 乳酸、氨基酸、甘油
目录
第七节 血糖及其调节
Blood Sugar and Its Regulation Blood
④ 抑制肝内糖异生；
⑤ 减少脂肪动员。
目录
2．胰高血糖素是升高血糖的主要激素
• 血糖降低或血内氨基酸升高刺激胰高血糖素 （glucagon）的分泌。 • 胰高血糖素的作用机制：
目录
血糖水平恒定的生理意义
保证重要组织器官的能量供应，特别是某些依 赖葡萄糖供能的组织器官。
➢ 脑组织不能利用脂酸，正常情况下主要依赖葡萄糖 供能；
➢ 红细胞没有线粒体，完全通过糖酵解获能； ➢ 骨髓及神经组织代谢活跃，经常利用葡萄糖供能。
目录
二、血糖水平的平衡主要受到激素调节
• 血糖水平保持恒定是糖、脂肪、氨基酸代谢协调的 结果；也是肝、肌肉、脂肪组织等各器官组织代谢 协调的结果.。
•肾上腺素主要在应激状态下发挥调节作用。
目录
2．糖皮质（激）素可升高血糖
•糖皮质激素作用机制：
①促进肌肉蛋白质分解，分解产生的氨基酸转移 到肝进行糖异生。
②抑制肝外组织摄取和利用葡萄糖，抑制点为丙 酮酸的氧化脱羧。
此外，在糖皮质激素存在时，其他促进脂肪动员的 激素才能发挥最大的效果。这种协助促进脂肪动员的 作用，可使得血中游离脂酸升高，也可间接抑制周围 组织摄取葡萄糖。
第四章
糖代谢
Carbohydrate Metabolism
目录
糖代谢的概况
糖原
糖原合成 肝糖原分解
核糖 +
磷酸戊糖途径
葡萄糖 酵解途径
NADPH+H+
消化与吸收
糖异生途径
ATP
有氧
丙酮酸
无氧
H2O及CO2 乳酸
淀粉 乳酸、氨基酸、甘油
目录
第七节 血糖及其调节
Blood Sugar and Its Regulation Blood
④ 抑制肝内糖异生；
⑤ 减少脂肪动员。
目录
2．胰高血糖素是升高血糖的主要激素
• 血糖降低或血内氨基酸升高刺激胰高血糖素 （glucagon）的分泌。 • 胰高血糖素的作用机制：
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
生物化学课件糖代谢2
（产物或中间产物）
三、丙酮酸的去路
糖酵解途径
（无氧）
葡萄糖
丙酮酸
（有氧或无氧）
（有氧）
乙酰 CoA
乳酸 乙醇
三羧酸 循环
P228
1、丙酮酸的无氧降解及葡萄糖的无氧分解
葡萄糖
EMP
COOH
NADH+H+ NAD+
CH(OH)
COOH C==O
CH3
丙酮酸
乳酸脱氢酶
CH3
乳酸（微生物、动物）
丙酮酸脱羧酶
1、三羧酸循环 （TCA）
顺乌头酸
苹果酸
H2O
•草酰乙酸
的再生阶段
异柠檬酸
•氧化脱 羧阶段
NAD+
NADH +CO2
延胡索酸
FADH2
FAD
琥珀酸 GTP 琥珀酰CoA
－酮戊二酸
NAD+
P 233
NADH +CO2
草酰乙酸
TCA第一阶段：柠檬酸生成
硫酯键 - 31.4KJ/mol
O CH3-C-SCoA
CO2
CHO
CH3
乙醛
乙醇脱氢酶
CH2OH
NADH+H+ NAD+ CH3
乙醇（微生物）
葡萄糖的无氧分解
2、丙酮酸的有氧氧化及葡萄糖的有氧分解
硫酯键 - 31.4KJ/mol
（EMP） COOH 丙酮酸脱氢酶系
葡萄糖
C==O
O CH3-C-SCoA
CH3 CoASH
丙酮酸 辅酶A
乙酰CoA
CO2 呼吸作用
兑换率 1：1.5
2 1.5 ATP
三、丙酮酸的去路
糖酵解途径
（无氧）
葡萄糖
丙酮酸
（有氧或无氧）
（有氧）
乙酰 CoA
乳酸 乙醇
三羧酸 循环
P228
1、丙酮酸的无氧降解及葡萄糖的无氧分解
葡萄糖
EMP
COOH
NADH+H+ NAD+
CH(OH)
COOH C==O
CH3
丙酮酸
乳酸脱氢酶
CH3
乳酸（微生物、动物）
丙酮酸脱羧酶
1、三羧酸循环 （TCA）
顺乌头酸
苹果酸
H2O
•草酰乙酸
的再生阶段
异柠檬酸
•氧化脱 羧阶段
NAD+
NADH +CO2
延胡索酸
FADH2
FAD
琥珀酸 GTP 琥珀酰CoA
－酮戊二酸
NAD+
P 233
NADH +CO2
草酰乙酸
TCA第一阶段：柠檬酸生成
硫酯键 - 31.4KJ/mol
O CH3-C-SCoA
CO2
CHO
CH3
乙醛
乙醇脱氢酶
CH2OH
NADH+H+ NAD+ CH3
乙醇（微生物）
葡萄糖的无氧分解
2、丙酮酸的有氧氧化及葡萄糖的有氧分解
硫酯键 - 31.4KJ/mol
（EMP） COOH 丙酮酸脱氢酶系
葡萄糖
C==O
O CH3-C-SCoA
CH3 CoASH
丙酮酸 辅酶A
乙酰CoA
CO2 呼吸作用
兑换率 1：1.5
2 1.5 ATP
糖代谢课件_2
H 2 C COOH C COOH
H C COOH
顺乌头酸
H 2C COOH H C COOH HO C HCOOH
异柠檬酸
乌头酸酶
⑶ 异柠檬酸氧化脱羧生成
α-酮戊二酸
H 2 C COOH H C COOH
HO C COOH H
NAD+ H 2C COOH H C COOH
H 2C COOH CH2
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 O OH
OH
O P O CH2
OH
O
OH OH
OP O
OH OH
OH HO 磷酸葡萄糖变位酶
OH OH
1-磷酸葡萄糖
6-磷酸葡萄糖
⑵ 6-磷酸葡萄糖异构化 转变为6-磷酸果糖
H 2C
OH
CH 2 OPO 3 H 2
草酰乙酸
CH2CO～SoA (乙酰辅酶A)
OH
H 2C
OH
2-磷酸甘油酸
(8)2-磷酸甘油酸转变为 磷酸烯醇式丙酮酸
O
C HC
H 2C
OH OH
O PO
OH OH
2-磷酸甘油酸
O
H2O C O H O H
烯醇化酶 (Mg2+/Mn2+ )
C
O-
CH2
P+ O OH
磷酸烯醇式 丙酮酸
(9)磷酸烯醇式丙酮酸转变为烯醇式丙酮酸
O
C OH
C
O-
CH 2 OH
H H
OH
O H
HO
H
OH
葡萄糖激酶（肝）
H C COOH
顺乌头酸
H 2C COOH H C COOH HO C HCOOH
异柠檬酸
乌头酸酶
⑶ 异柠檬酸氧化脱羧生成
α-酮戊二酸
H 2 C COOH H C COOH
HO C COOH H
NAD+ H 2C COOH H C COOH
H 2C COOH CH2
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 O OH
OH
O P O CH2
OH
O
OH OH
OP O
OH OH
OH HO 磷酸葡萄糖变位酶
OH OH
1-磷酸葡萄糖
6-磷酸葡萄糖
⑵ 6-磷酸葡萄糖异构化 转变为6-磷酸果糖
H 2C
OH
CH 2 OPO 3 H 2
草酰乙酸
CH2CO～SoA (乙酰辅酶A)
OH
H 2C
OH
2-磷酸甘油酸
(8)2-磷酸甘油酸转变为 磷酸烯醇式丙酮酸
O
C HC
H 2C
OH OH
O PO
OH OH
2-磷酸甘油酸
O
H2O C O H O H
烯醇化酶 (Mg2+/Mn2+ )
C
O-
CH2
P+ O OH
磷酸烯醇式 丙酮酸
(9)磷酸烯醇式丙酮酸转变为烯醇式丙酮酸
O
C OH
C
O-
CH 2 OH
H H
OH
O H
HO
H
OH
葡萄糖激酶（肝）
生物化学第四章糖代谢ppt课件
为单糖。
吸收机制
单糖主要通过小肠黏膜上皮细胞以 主动转运方式吸收进入血液。
影响因素
糖的消化吸收受多种因素影响，如 食物中糖的
吸收后的单糖主要通过门 静脉进入肝脏，再经血液 循环运输到全身各组织器 官。
淋巴运输
少量单糖和寡糖也可通过 淋巴管运输到血液循环中 。
06 糖原的合成与分 解
糖原的合成
合成部位
肝和肌肉是合成糖原的主要器官，其中肝糖原占总量10% ，肌糖原占90%。
合成原料
主要有葡萄糖、果糖和半乳糖等单糖。
合成过程
包括活化、缩合、分支和交联等步骤，最终形成具有高度 分支结构的糖原分子。
糖原的分解
01
分解部位
主要在肝脏和肌肉中进行。
02 03
分解过程
柠檬酸循环
在线粒体中，丙酮酸经过一系列反应生成CO2、 H2O和大量ATP。
糖有氧氧化的生理意义
1 2
能量供应
糖有氧氧化是体内主要的能量供应途径，为细胞 活动提供ATP。
物质代谢枢纽
糖有氧氧化连接糖、脂肪和蛋白质三大物质代谢 ，实现能量转换和物质转化。
3
维持血糖水平
通过糖有氧氧化，可以维持血糖水平在正常范围 内。
糖有氧氧化的调节
激素调节
胰岛素促进糖有氧氧化，而胰高血糖素和肾上腺素则抑制该过程 。
底物水平调节
细胞内糖浓度升高时，可促进糖有氧氧化；反之，则抑制该过程。
酶活性调节
关键酶的活性受到磷酸化和去磷酸化的共价修饰调节，从而控制糖 有氧氧化的速率。
05 磷酸戊糖途径
磷酸戊糖途径的过程
磷酸戊糖的形成
在磷酸戊糖途径中，葡萄糖首先经过磷酸化反应生成葡萄糖6-磷酸，随后经过异构化反应生成果糖-6-磷酸。果糖-6-磷 酸再经过磷酸化反应生成果糖-1,6-二磷酸，最终裂解成两个 磷酸丙糖分子。
吸收机制
单糖主要通过小肠黏膜上皮细胞以 主动转运方式吸收进入血液。
影响因素
糖的消化吸收受多种因素影响，如 食物中糖的
吸收后的单糖主要通过门 静脉进入肝脏，再经血液 循环运输到全身各组织器 官。
淋巴运输
少量单糖和寡糖也可通过 淋巴管运输到血液循环中 。
06 糖原的合成与分 解
糖原的合成
合成部位
肝和肌肉是合成糖原的主要器官，其中肝糖原占总量10% ，肌糖原占90%。
合成原料
主要有葡萄糖、果糖和半乳糖等单糖。
合成过程
包括活化、缩合、分支和交联等步骤，最终形成具有高度 分支结构的糖原分子。
糖原的分解
01
分解部位
主要在肝脏和肌肉中进行。
02 03
分解过程
柠檬酸循环
在线粒体中，丙酮酸经过一系列反应生成CO2、 H2O和大量ATP。
糖有氧氧化的生理意义
1 2
能量供应
糖有氧氧化是体内主要的能量供应途径，为细胞 活动提供ATP。
物质代谢枢纽
糖有氧氧化连接糖、脂肪和蛋白质三大物质代谢 ，实现能量转换和物质转化。
3
维持血糖水平
通过糖有氧氧化，可以维持血糖水平在正常范围 内。
糖有氧氧化的调节
激素调节
胰岛素促进糖有氧氧化，而胰高血糖素和肾上腺素则抑制该过程 。
底物水平调节
细胞内糖浓度升高时，可促进糖有氧氧化；反之，则抑制该过程。
酶活性调节
关键酶的活性受到磷酸化和去磷酸化的共价修饰调节，从而控制糖 有氧氧化的速率。
05 磷酸戊糖途径
磷酸戊糖途径的过程
磷酸戊糖的形成
在磷酸戊糖途径中，葡萄糖首先经过磷酸化反应生成葡萄糖6-磷酸，随后经过异构化反应生成果糖-6-磷酸。果糖-6-磷 酸再经过磷酸化反应生成果糖-1,6-二磷酸，最终裂解成两个 磷酸丙糖分子。
生物化学-糖代谢PPT课件
6-磷酸果糖激酶-1
特点：不可逆反应。需ATP提供磷酸基和能量 磷酸果糖激酶-1 是糖酵解最重要的限速酶之一
(4) 1，6-二磷酸果糖裂解成2个磷酸丙糖
(5) 3-磷酸甘油醛氧化为1，3-二磷酸酸甘 油酸
3-磷酸甘油醛脱氢酶催化，该途径唯一的氧 化步骤
(6)1，3-二磷酸甘油酸转变成3-磷酸甘油酸
5-磷酸核酮糖
NADP+
NADPH + H+ +CO2
2. 5-磷酸核酮糖的基团转移反应过程：
在此阶段，经由5-磷酸核酮糖的异构可生成 5-磷酸核糖 5-磷酸核酮糖经一系列基团转移及差向异构 反应生成3-磷酸甘油醛和6-磷酸果糖。 基团转移阶段的所有反应均为可逆反应。
5-磷酸核酮糖(C5) ×3
三羧酸循环的特点
②循环反应在线粒体(mitochondrion)中进行，是 单向反应体系，为不可逆反应。 ③三羧酸循环中有两次脱羧反应，生成两分子CO2; 有四次脱氢反应，生成三分子NADH和一分子FADH2。 有一次底物水平磷酸化，生成一分子GTP。
⑤三羧酸循环是机体主要的产能方式，每完成一次 循环，氧化分解掉一分子乙酰基，可生成10分子 ATP。
糖代谢
Metabolism of Carbohydrates
第一节 概 述
Section 1 Introduction
生物化学
➢糖的概念
糖(carbohydrates)即碳水化合物，其化 学本质为多羟醛或多羟酮及其衍生物。如葡 萄糖、蔗糖、淀粉、糖原、糖复合物等。
食物中的糖主要是淀粉，经消化为葡萄 糖吸收入血后进行代谢，故糖代谢主要指葡 萄糖代谢。
5.红细胞中的糖酵解存在2，3-二磷酸甘
油酸支路
特点：不可逆反应。需ATP提供磷酸基和能量 磷酸果糖激酶-1 是糖酵解最重要的限速酶之一
(4) 1，6-二磷酸果糖裂解成2个磷酸丙糖
(5) 3-磷酸甘油醛氧化为1，3-二磷酸酸甘 油酸
3-磷酸甘油醛脱氢酶催化，该途径唯一的氧 化步骤
(6)1，3-二磷酸甘油酸转变成3-磷酸甘油酸
5-磷酸核酮糖
NADP+
NADPH + H+ +CO2
2. 5-磷酸核酮糖的基团转移反应过程：
在此阶段，经由5-磷酸核酮糖的异构可生成 5-磷酸核糖 5-磷酸核酮糖经一系列基团转移及差向异构 反应生成3-磷酸甘油醛和6-磷酸果糖。 基团转移阶段的所有反应均为可逆反应。
5-磷酸核酮糖(C5) ×3
三羧酸循环的特点
②循环反应在线粒体(mitochondrion)中进行，是 单向反应体系，为不可逆反应。 ③三羧酸循环中有两次脱羧反应，生成两分子CO2; 有四次脱氢反应，生成三分子NADH和一分子FADH2。 有一次底物水平磷酸化，生成一分子GTP。
⑤三羧酸循环是机体主要的产能方式，每完成一次 循环，氧化分解掉一分子乙酰基，可生成10分子 ATP。
糖代谢
Metabolism of Carbohydrates
第一节 概 述
Section 1 Introduction
生物化学
➢糖的概念
糖(carbohydrates)即碳水化合物，其化 学本质为多羟醛或多羟酮及其衍生物。如葡 萄糖、蔗糖、淀粉、糖原、糖复合物等。
食物中的糖主要是淀粉，经消化为葡萄 糖吸收入血后进行代谢，故糖代谢主要指葡 萄糖代谢。
5.红细胞中的糖酵解存在2，3-二磷酸甘
油酸支路
Chapter糖代谢2(共51张PPT)
如：4-P-赤藓糖
5、为许多物质的合成提供原料。
芳香族氨基酸
五、乙醛酸循环（glyoxylate cycle）
此循环是许多微生物（如大肠杆菌、 醋酸杆菌、固氮菌）氧化分解获能的 一条途径。它是三羟酸循环的一条支 路和补充，由于是乙醛酸为中间代谢 物，故称为乙醛酸循环。
❖ 含乙酰CoA合成酶的微生物可利用乙 酸为唯一能源和碳源：
C 6 CO2C 5
C3
C6
C 6 CO2C 5
C7
C4
C6 CO2
C5
糖
的
C6 分
解
C3 代
谢
磷磷 酸酸 戊戊 糖糖 途途 径径 二二 个个 阶阶 段段 的的 反反 应应 式式
6-磷 酸 葡 萄 糖 + 2 NADP+ +H2O 5-磷 酸 核 糖 + 2(NADPH+H+) + CO2
3× 5-磷 酸 核 糖 2× 6-磷 酸 果 糖 + 3-磷 酸 甘 油 醛
HH CC OOHH C O C 1、糖酵解途径中己糖激酶、磷酸果糖激酶、丙酮酸激酶所催化的反应不可逆，在糖异生途径中必须有另外的反应和酶代替。
CH OPO H 级联放大系统（cascade
G-6-P
6
system）：通过一系列酶促反应将激素信号放大的连锁反应 磷酸葡萄糖酸内酯
2
32
O
1）增加水溶性；
乙酸 乙酰CoA合成酶 乙酰CoA
关键酶：
异柠檬酸酶：受葡萄糖抑制 苹果酸合成酶
植物中，乙醛酸循环主要存在于 乙醛酸循环体中。
淀粉
己糖磷酸
EMP 丙 糖 磷 酸
细胞质
丙酮酸
生化】糖代谢(48学时)PPT课件
2NADH+ H+
2×乳酸 ⑪还原
⑨ 2H2O
-
2×丙酮酸
丙酮酸激酶
2ATP
⑩产能
2AD15P
2×磷酸烯醇式丙酮酸
催化糖酵解的酶类
-
16
限速酶/关键酶
特点:
1、催化不可逆反应；
2、活性受激素或代谢物的调节； 3、活性低：催化的反应在整条代谢途径中是速
度最慢的； 4、常催化整条代谢途径中前几个步骤中的某一
乳酸
线
粒
葡萄糖→…→丙酮酸 丙酮酸→乙酰CoA
体 基
质
细
胞
三羧酸循环
质
有氧氧化 -
CO2+H2O+ATP
26
葡萄糖 E1 6-P-葡萄糖
ATP ADP
6-P-果糖 E2 1,6-2P-果糖
ATP ADP
１、葡萄糖丙酮酸
磷酸二羟丙酮 3-磷酸甘油醛 2NAD+
（细胞质）
2NADH+H+
21,3-二磷酸甘油酸
线粒体
-
22
（五）糖酵解的调节机制
关键酶活性的调节:
E1:己糖激酶或葡萄糖激酶 E2: 磷酸果糖激酶-1 E3: 丙酮酸激酶
(六) 糖酵解异常现象
在某些病理情况下，组织细胞可以利用糖酵 解来获取能量，因缺氧而酵解过度，造成乳酸堆 积太多，可发生代谢性酸中毒。
（七）多元醇途径
-
23
二、有氧氧化途径（aerobic oxidation）
细胞内的各种代谢途径相互联系，密不可分， 形成机体内的代谢网络。
-
10
糖代谢各途径一览表
-
11
第二节 葡萄糖分解代谢
2×乳酸 ⑪还原
⑨ 2H2O
-
2×丙酮酸
丙酮酸激酶
2ATP
⑩产能
2AD15P
2×磷酸烯醇式丙酮酸
催化糖酵解的酶类
-
16
限速酶/关键酶
特点:
1、催化不可逆反应；
2、活性受激素或代谢物的调节； 3、活性低：催化的反应在整条代谢途径中是速
度最慢的； 4、常催化整条代谢途径中前几个步骤中的某一
乳酸
线
粒
葡萄糖→…→丙酮酸 丙酮酸→乙酰CoA
体 基
质
细
胞
三羧酸循环
质
有氧氧化 -
CO2+H2O+ATP
26
葡萄糖 E1 6-P-葡萄糖
ATP ADP
6-P-果糖 E2 1,6-2P-果糖
ATP ADP
１、葡萄糖丙酮酸
磷酸二羟丙酮 3-磷酸甘油醛 2NAD+
（细胞质）
2NADH+H+
21,3-二磷酸甘油酸
线粒体
-
22
（五）糖酵解的调节机制
关键酶活性的调节:
E1:己糖激酶或葡萄糖激酶 E2: 磷酸果糖激酶-1 E3: 丙酮酸激酶
(六) 糖酵解异常现象
在某些病理情况下，组织细胞可以利用糖酵 解来获取能量，因缺氧而酵解过度，造成乳酸堆 积太多，可发生代谢性酸中毒。
（七）多元醇途径
-
23
二、有氧氧化途径（aerobic oxidation）
细胞内的各种代谢途径相互联系，密不可分， 形成机体内的代谢网络。
-
10
糖代谢各途径一览表
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11
第二节 葡萄糖分解代谢
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耐糖曲线
Sugar Tolerance Curve
400
血 350
糖 浓
300
度 250
mg 200 /dl
150
100
50
糖尿病患者（重症）
糖尿病患者（轻症） 健康人 肾上腺皮质机能减退者 高胰岛素血症者 30 60 90 120 150 180 时间（分）
维持正常的血糖浓度是机 体的重要任务,这要有许多 不同的调控机制来实现,其 中最重要的是胰岛素,胰高 血糖素和肾上腺素的协同 调节作用.
+
1-磷酸葡萄糖
UTP
UDPG
+PPi
糖
原
合
糖元合成酶
成
反
-1，4
应
糖原分枝的生物合成
糖原合成酶不能直接催化糖原分枝-1， 6糖苷键的生成，必须由糖原分枝酶催化 [amylo(14) transglycosylase, or glycosyl-(4 6)transferase]，催化由糖原分枝（至少11 个糖残基）的非还原端转移6或7个葡萄糖 残基到同一个或另一个糖原分子更内部位 置的葡萄糖分子的C6羟基上，形成一个新 的分枝。
[血糖]的调节(续）
3、神经系统的调节
直接调控，[Glc]〈70-80 mg/dL，情绪激动和过度兴奋 刺激交感神经或刺激延脑第四脑室，引起“糖中枢” 的反射性兴奋，经中枢传给肝脏，糖原分解补充血糖。
4、激素调节
A. Insulin
B. Adrenalin C. Glucagon
D. Growth hormone(GH) E. Glucocorticoid
糖原合成相关的酶
3. 糖原分枝酶 [Glycogen Branching Enzyme] （又称Glucosyl 46 transferase）催化
血糖(Blood Sugar)的来源
血糖指血液中的葡萄糖，是糖在体内的运 输形式。健康人的[血糖]相当稳定，空腹时为 80-120 mg/dL。
血糖来源：
1. 食物糖的消化吸收（主要来源）； 2. 其他糖葡萄糖（肝脏中）（重要来 源）； 3. 非糖物质（甘油、乳酸、氨基酸等） 葡萄糖（糖元异生，肝脏中）。
生、皮-
皮+ 甲+
氧化分解为H2O， CO2和能量
血乳酸
胰+ 甲+
胰+
生-
肾+
皮-
甘油、
生糖氨
肌糖原
基酸等
糖代谢概况
食物糖
葡萄糖
(肝脏)
合成
分解
肝糖原
消化
吸收
葡萄糖
血糖
转变为 其他物质
乳酸
(血液) 血乳酸
肌糖原 糖酵解
合成
乳酸+ATP (少量)
葡 萄 糖
有氧氧化 CO2+H2O+ATP(大量)
(肌肉)
糖原和肝糖原）、脂肪； 肝糖原主要用于维持血糖； 肌糖原主要用于供能； 肝糖原和肌糖原的合成途径类似，但降 解途径有差异。
糖原合成
Glyc原磷酸化酶
[glycogen phosphorylase, or phosphorylating enzyme]，肌肉、 肝脏中存在，主要功能是催化糖 原的降解，生成G-1-P。但离体酶 可催化合成反应:：
UDPG的合成
D-Glc + ATP D-Glc-6-P + ADP (肝中由葡萄糖激酶 催化、肌肉中由己糖激酶催化）
Glc-6-P Glc-1-P （磷酸葡萄糖变位酶）
Glc-1-P + UTP UDPG + PPi （UDPG焦磷酸化酶） （糖原合成的关键反应）
UDPG pyrophosphorylase
F. Thyroxine
胰
血 糖 浓 度 的 调 节
岛 素 和 胰 高 血 糖 素
对
糖 浓 度 的 调 节 的 作 用 靶
胰 岛 素 和 胰 高 血 糖 素 对 血
肾上腺素对血糖浓度的调节
激素对血糖的调节作用总图
糖的吸收
甲+
血糖
胰+
脂肪
肝糖原 胰-
胰+
甲+ 胰、甲+
肾+ 胰高+
生+
胰高+ 肾+
人 低 血 糖
的
生
理
效
应
[血糖]的调节
正常情况，来路去路，维持动态平衡
1、肝脏调节
[血糖]正常水平，肝糖元Glc，[Glc]。 [血糖]正常水平，Glc肝糖元，[Glc]。 2、肾脏调节
肾 糖 阈 ： 肾 脏 所 能 保 持 的 最 高 [Glc] 在 160-180 mg/dL。正常情况，肾小管能重吸 收肾小球滤液中的葡萄糖，回收到血液中。
糖原代谢
Glycogen Metabolism
Liver Cell
Glycogen structure
• Large molecule • Branch points are frequent (about
every fourth residue) – allows glucose residues to be easily added or removed quicker than a linear molecule.
Glucose residues linked by (1-4) glycosidic bonds into chains & chains branch via (1-6) linkage
Glycogen Function
• 糖原是人体内Glc的储存形式； • Glc是人体内能量的运输形式； • 人体内能量的储存形式主要是糖原（肌
血糖(Blood Sugar)的去路
1. 各组织、细胞内氧化； 2. 转变为肝糖元、肌糖元储备； 3. 转变为非糖物质或其他糖； 4. 过高时（160-180 mg/dL），糖
尿排出。
血糖的来源和去路
食物
H2O、CO2、 能量
分解
肝糖原 非糖物质
血糖
过高时 随尿排出
合成
糖原
脂肪、 氨基酸、 核糖等
G-1-P + nG (n+1)G + Pi
糖原合成相关的酶
2. 糖原合成酶（Glycogen Synthase）
肌肉、肝脏中，催化糖原直链部 分 的 合 成 ， 把 活 化 的 葡 萄 糖 (UDPG) （称活性葡萄糖）加到糖原分子的非 还原末端上使糖链延长：
UDPG + nG (n+1)G + UDP
耐糖（Sugar Tolerance）现象
指 健康的人由于糖代谢调节功能的健
全，即使一次食入大量糖，[Glc]也只是暂 时升高，随即恢复到正常水平。
• 耐糖曲线：早晨空腹时测定血糖浓度，然后 一次食入葡萄糖约100克（1.5-1.75 g/kg体重）， 再每隔0.5、1、2、3、4小时分别测定血糖浓度， 以时间为横坐标，血糖浓度为纵坐标绘制曲线。 观察人体处理所给予葡萄糖的能力—葡萄糖耐 量（耐糖现象）