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CO2 和H2O。

（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CO2，产生3 分子NADH+H+，和一分子FADH2。

（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

CO2，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。2 分子乳酸经糖异生转变为1 分子葡萄糖需消耗4 分子ATP 和2 分子GTP。

（六）糖原和淀粉的降解与生物合成

糖原磷酸化酶和脱枝酶是糖元降解过程的主要酶类，糖原磷酸化酶作用于糖原的直链部分，从糖原的非还原端分解末端葡萄糖残基，生成1- 磷酸葡萄糖和少一个葡萄糖分子的糖原，脱枝酶是具有双重功能的酶,一种起转移葡萄糖残基作用的酶，称糖基转移酶。另一种是水解葡萄糖a-1,6-糖苷键作用的酶，称糖原脱枝酶，又称a-1,6-糖苷酶。

淀粉则在a-淀粉酶、b-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶、a-1,6-糖苷酶的作用下淀粉切断成分子量较小的糊精、麦芽糖或葡萄糖。

在蔗糖和多糖合成代谢中糖核苷酸起重要作用，糖核苷酸是单糖与核苷酸通过磷酸酯键结合所形成的化合物。在植物体中主要以UDPG 为葡萄糖供体，由蔗糖磷酸合酶催化蔗糖的合成；淀粉的合成以ADPG 或UDPG 为葡萄糖供体，小分子寡糖引物为葡萄糖受体，淀粉合酶催化直链淀粉合成，Q 酶催化分枝淀粉合成。

糖代谢中有很多变构酶可以调节代谢的速度。酵解途径中的调控酶是己糖激酶，6-磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶，其中6-磷酸果糖激酶是关键反应的限速酶；三羧酸反应的调控酶是柠檬酸合酶，柠檬酸脱氢酶和α-酮戊二酸脱氢酶，柠檬酸合酶是关键的限速酶。糖异生作用的调控酶有丙酮酸羧激酶，二磷酸果糖磷酸酯酶，6-磷酸葡萄糖酶。

磷酸戊糖途径的调控酶是6-磷酸葡萄糖脱氢酶；它们受可逆共价修饰、变构调控及能荷的调控。

二、习题

（一）名词解释：

1．糖异生 (glycogenolysis)

2．糖核苷酸（sugar-nucleotide）

3．乳酸循环 (lactate cycle)

4．发酵 (fermentation)

5．变构调节 (allosteric regulation)

6．糖酵解途径 (glycolytic pathway)

7．糖的有氧氧化 (aerobic oxidation)

8．肝糖原分解 (glycogenolysis)

9．磷酸戊糖途径 (pentose phosphate pathway)

（二）英文缩写符号：

1．UDPG（uridine diphosphate-glucose）

2．ADPG（adenosine diphosphate-glucose）

3．F-D-P（fructose-1,6-bisphosphate）

4．F-1-P（fructose-1-phosphate）

5．G-1-P（glucose-1-phosphate）

6．PEP（phosphoenolpyruvate）

（三）填空题

1．α淀粉酶和β–淀粉酶只能水解淀粉的_________键，所以不能够使支链淀粉完全水解。

2．1 分子葡萄糖转化为2 分子乳酸净生成______________分子ATP

3．糖酵解过程中有3 个不可逆的酶促反应，这些酶是_________、 __________ 和______。

4．糖酵解抑制剂碘乙酸主要作用于___________酶。

5．调节三羧酸循环最主要的酶是____________、__________ _、______________。

6．2 分子乳酸异升为葡萄糖要消耗_________ATP。

7．丙酮酸还原为乳酸，反应中的NADH 来自于________的氧化。

8．延胡索酸在____酶作用下，可生成苹果酸，该酶属于EC 分类中的__酶类。

9 磷酸戊糖途径可分为______阶段，分别称为_______和_______，其中两种脱氢酶是______和______，它们的辅酶是_______。

10 ________是碳水化合物在植物体内运输的主要方式。

11．植物体内蔗糖合成酶催化的蔗糖生物合成中葡萄糖的供体是_____ ，葡萄糖基的受体是______ ；12．糖酵解在细胞的______中进行，该途径是将______转变为_____，同时生成____和_____的一系列酶促反应。

13．淀粉的磷酸解过程通过_____酶降解α–1，4 糖苷键，靠 _____和_____酶降解α–1，6 糖苷键。

14．TCA 循环中有两次脱羧反应，分别是由______和_______催化。

15．乙醛酸循环中不同于TCA 循环的两个关键酶是________和________。

16．乳酸脱氢酶在体内有5 种同工酶，其中肌肉中的乳酸脱氢酶对_______ 亲和力特别高，主要催化_____反应。

17 在糖酵解中提供高能磷酸基团，使ADP 磷酸化成ATP 的高能化合物是________ 和__________ 18．糖异生的主要原料为______________、_______________和________________。

19 ．参与α -酮戊二酸氧化脱羧反应的辅酶为________， ________ ，______，________和_______。20．在磷酸戊糖途径中催化由酮糖向醛糖转移二碳单位的酶为_____________，其辅酶