《生化基础知识》PPT课件

Glu
ATP ADP
G-6-P
8. 3-磷酸甘油酸转变为2-磷酸甘油酸
F-6-P
ATP ADP
F-1,6-2P
磷酸二 3-磷酸 羟丙酮 甘油醛
NAD+
NADH+H+
1,3-二磷酸甘油酸
ADP ATP
3-磷酸甘油酸
2-磷酸甘油酸
磷酸烯醇式丙酮酸
ADP
ATP
丙酮酸
COOH
COOH
C OH
CH2 O P 3-磷酸甘油酸
消化过程
淀粉
口腔 肠腔
肠粘膜 上皮细胞 刷状缘
唾液中的α-淀粉酶
胰液中的α-淀粉酶
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
葡萄糖
α-临界糊精酶
吸收机制 二、糖的吸收
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
上述５步反应为酵解途径的耗能阶段， 1分子葡萄糖的代谢消耗了2分子ATP， 产生了2分子3-磷酸甘油醛。
EnergyRequiring
Steps of
Glycolysis
ATP ADP
Glu
ATP ADP
G-6-P
（二）第二阶段——放能阶段
6. 3-磷酸甘油醛氧化为1,3-二磷酸甘油酸
F-6-P
CH2O P
果糖-1,6-二磷酸
2-磷酸甘油酸
磷酸烯醇式丙酮酸
ADP
ATP
丙酮酸
CH2 O P
C O 磷酸二羟丙酮
CH2OH
+
CHO
CH OH 3-磷酸甘油醛 CH2 O P
Glu
ATP ADP
G-6-P
5. 磷酸二羟丙酮转变为3-磷酸甘油醛
F-6-P
ATP ADP
F-1,6-2P
CH2 O P
CHO
❖ 1940年被阐明。(研究历史)
Embden,Meyerhof,Parnas等人贡献 最多，故糖酵解过程一也叫 Embdem-Meyerhof-Parnas途径， 简称EMP途径。
* 糖酵解分为两个阶段
➢ 第一阶段 由葡萄糖分解成丙酮酸(pyruvate)，称之为酵解途径(glycolytic
磷酸甘油酸 变位酶
CO P
CH2 OH
2-磷酸甘油酸
磷酸甘油酸变位酶 (phosphoglycerate mutase)
Glu
ATP ADP
G-6-P
9、2-磷酸甘油酸转变为磷酸烯醇式丙酮酸
F-6-P
ATP ADP
F-1,6-2P
COOH
磷酸二 3-磷酸 羟丙酮 甘油醛
NAD+
NADH+H+
1,3-二磷酸甘油酸
（三）多糖按其组成成分的分类：
• 同聚多糖（均一多糖）（homopolysaccharide) • 杂聚多糖（不均一多糖）(heteropolysaccharide) • 黏多糖（mucopolysaccharide)：含氮的不均一多糖，又称糖胺聚糖 • 结合糖(glycoconjugate)：糖复合物或复合糖
✓多糖的结构包括单糖的组成、糖苷键的类型、单糖的排列顺序3个基本结 构因素。
✓重要的有淀粉、糖元、纤维素、几丁质、粘多糖等。可分为同多糖和杂多 糖。
多糖的化学
一、多糖的分类
（一）按其来源分类： １、植物多糖 ２、动物多糖 ３、微生物多糖 ４、海洋生物多糖 （二）按其在生物体内的生理功能分类： １、贮存多糖 ２、结构多糖
磷酸果糖激酶 (phosphfructokinase，PFK)
Glu
ATP ADP
G-6-P
4. 磷酸己糖裂解成2分子磷酸丙糖
F-6-P
ATP
ADP
F-1,6-2P
CH2O P
磷酸二 3-磷酸
CO
羟丙酮 甘油醛 HO C H
NAD+
NADH+H+
1,3-二磷酸甘油酸
ADP ATP
3-磷酸甘油酸
H C OH 醛缩酶 H C OH (aldolase)
有氧氧化（CO2、H2O、ATP）
萄
磷酸戊糖途径
糖
（5-磷酸核糖、NADPH）
合成
糖原
分解
第三节 糖的分解代谢
生物体内葡萄糖（糖原）的分解主要有三 条途径：
1. 无O2情况下，葡萄糖（G）→丙酮酸（Pyr）→乳酸（Lac) 2. 有O2情况下，G → CO2 + H2O（经三羧酸循环） 3. 有O2情况下，G → CO2 + NADPH（经磷酸戊糖途径）
pathway)。
➢ 第二阶段 由丙酮酸转变成乳酸。
全部反应在胞质中进行
()
一
糖1 、
酵酵 解
解途 径
途
径
Gluቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
ATP ADP
G-6-P
（一）酵解第一阶段——准备阶段
F-6-P
ATP
ADP
F-1,6-2P
1. 葡萄糖磷酸化成为6-磷酸葡糖
磷酸二 3-磷酸 HO CH2
羟丙酮 甘油醛
NAD+
H H
二、自然界存在的几种重要多糖
（一）淀粉
1．直链淀粉（α-amylose）： 由α-D-glucose借α-1,4-糖苷键形成的一种线性聚合物，只有一个还原性末端。
2.支链淀粉（amylopectin）： • 高度分支，除含有α-1,4-糖苷键外，分支处含有α-1,6-糖苷键。
淀粉的结构
淀粉在冷水中不溶解，加热吸水成糊状。
NAD+
H H OH
HO
OH H
OH
NADH+H+
1,3-二磷酸甘油酸
H OH
ADP
ATP 葡萄糖-6-磷酸
3-磷酸甘油酸
2-磷酸甘油酸
磷酸葡萄 糖异构酶
果糖-6-磷酸 (fructose-6-phosphate, F-6P)
磷酸烯醇式丙酮酸
ADP
ATP
丙酮酸
Glu
ATP ADP
G-6-P
F-6-P
（一）单糖 • 凡不能被水解成更小分子的糖称为单糖。 • 可根据其分子中所含碳原子多少分类。
丙糖（甘油醛和二羟丙酮）； 丁糖（赤藓糖）； 戊糖（木酮糖、核酮糖、核糖、脱氧核糖等）； 己糖（葡萄糖、果糖、半乳糖等）等 庚糖：（Ｄ－景天庚酮糖）
（二）寡糖
由单糖缩合而成的短链结构（十碳以下，一 般2-6个单糖分子）
直链淀粉+碘
蓝色
支链淀粉+碘
紫红色
淀粉水解 淀粉糊精（遇碘蓝色） 红糊精（遇碘红色） 无色糊精 （遇碘不显色） 麦芽糖 葡萄糖
（二）糖原(glycogen)
结构与淀粉相似，是一种动物淀粉。 糖原遇碘呈红色，彻底水解后产生D-葡萄糖。 糖原的生理功能：肌肉中的糖原为肌肉收缩所需要的能源。肝糖原可分解
ATP ADP
F-1,6-2P
3. 6-磷酸果糖转变为1,6-二磷酸果糖
磷酸二 3-磷酸 羟丙酮 甘油醛
NAD+
NADH+H+
1,3-二磷酸甘油酸
ADP ATP
3-磷酸甘油酸
2-磷酸甘油酸
磷酸烯醇式丙酮酸
ADP
ATP
丙酮酸
ATP ADP
Mg2+
磷酸果糖激酶
果糖-6-磷酸
果糖-1,6-二磷酸 (1,
6-fructosebiphosphate, F-1,62P)
磷酸二 3-磷酸 羟丙酮 甘油醛
NAD+ NADH+H+
1,3-二磷酸甘油酸
ADP ATP
3-磷酸甘油酸
2-磷酸甘油酸
CO
丙糖磷酸异构酶
CH2OH
磷酸二羟丙酮
CH OH
CH2 O P 3-磷酸甘油醛
丙糖磷酸异构酶 (triose phosphate isomerase)
磷酸烯醇式丙酮酸
ADP
ATP
丙酮酸
CH2 O P 1,3-二磷酸
甘油酸
ADP
ATP
磷酸甘油酸激酶
COOH C OH
CH2 O P 3-磷酸甘油酸
2-磷酸甘油酸
磷酸烯醇式丙酮酸
ADP
ATP
丙酮酸
磷酸甘油酸激酶 (phosphoglycerate kinase)
这是酵解过程中第一次产生ATP的反应，将底物的高能磷酸键直接转移给 ADP生成ATP，这种ADP或其他核苷二磷酸的磷酸化作用与底物的脱氢作用 直 接 相 偶 联 的 反 应 称 为 底 物 水 平 磷 酸 化 (substrate-level phosphorylation) 。
为葡萄糖进入血液运输到各组织利用。
Glycogen
（三）葡聚糖(dextran)
又称右旋糖苷，是酵母菌及某些细菌中 的储存多糖。
几乎均为α-1,6-糖苷键连接。 作为代血浆已用于临床。
（四）糖胺聚糖（粘多糖）
糖胺聚糖是一类含己糖胺和糖醛酸的杂 多糖，是由多个二糖单位构成的长链多聚 物。 ➢基本功能：结缔组织间质和细胞间特有的 成分，是一类天然粘合剂。
ATP ADP
F-1,6-2P
CHO
Pi、NAD+ NADH+H+
磷酸二 3-磷酸 羟丙酮 甘油醛
NAD+
NADH+H+
1,3-二磷酸甘油酸
ADP ATP
3-磷酸甘油酸
2-磷酸甘油酸
磷酸烯醇式丙酮酸
ADP
ATP
丙酮酸
CH OH
CH2 O P
3-磷酸甘油醛脱氢酶
3-磷酸甘油醛
3-磷酸甘油醛脱氢酶 (glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase)
OH
NADH+H+
1,3-二磷酸甘油酸
OH H
HO
OH
ADP ATP
3-磷酸甘油酸
H OH
2-磷酸甘油酸
葡萄糖
磷酸烯醇式丙酮酸
ADP
ATP
丙酮酸
ATP
ADP
Mg2+
己糖激酶
(hexokinase)
P O CH2
H H
OH
OH H
HO
OH
H OH
葡萄糖-6-磷酸
(glucose-6-
phosphate, G-6-P)
一、糖的无氧分解
糖酵解（glycolysis）：
糖酵解是体内组织在缺氧情况下，葡萄糖或糖原降解为乳酸并伴随着 ATP生成的一系列反应，是生物体内普遍存在的葡萄糖降解的途径。反 应过程类似酵母生醇发酵，故也称之为无氧酵解。该途径也称作 Embden-Meyerhof-Parnas途径，简称EMP途径。
❖明质酸(hyaluronate): 约由25000个二糖单 位构成。
❖ 硫酸皮肤素、硫酸-4-软骨素、硫酸角质素 和硫酸-6-软骨素：主要存在于腱、软骨和其 他结缔组织中。
❖ 肝素(heparin): 天然的抗凝血物质，它能同 抗凝血酶(Ⅲ)强烈地结合，阻止血液凝固。
第二节 糖的消化吸收
一、糖的消化 食物中糖一般以淀粉为主 单糖可被吸收
糖的概念：
糖是一类多羟基醛或多羟基酮及其聚合物 和衍生物的总称的化合物。
糖类的生物学作用
•糖是生物体内的主要能源物质（主要功能）
•作为生物体的结构成分
•糖具有多方面复杂的生物活性与功能
如：作为其它生物分子如氨基酸、核苷酸、脂等合成的前体；作为细胞识别的 信息分子等
二、糖的分类
◆单糖(Monosaccharides) ◆寡糖(Oligosaccharides) ◆多糖(Polysaccharides)：
哺乳类动物体内已发现有4种己糖激 酶同工酶，分别称为Ⅰ至Ⅳ型。
肝细胞中存在的是Ⅳ型，称为葡糖 激酶(glucokinase)。它的特点是：
①对葡萄糖的亲和力很低 ②受激素调控
Glu
ATP ADP
G-6-P
2. 6-磷酸葡糖转变为6-磷酸果糖
F-6-P
ATP
ADP
F-1,6-2P
P O CH2
磷酸二 3-磷酸 羟丙酮 甘油醛
K+
Na+依赖型葡萄糖转运体
(Na+-dependent glucose transporter, SGLT)
SGLT
小肠肠腔
肠粘膜上皮细胞
GLUT：葡萄糖转运体 (glucose transporter)
门静脉 肝脏
GLUT
各种组织细胞
体循环
主
食物
糖异生
三、糖代谢的概况
血
缺氧
中
糖酵解（乳酸）
葡 供氧充足
糖复合物
(Complex Carbohydrates)
糖—肽链
糖—脂质
糖—核酸
肽聚糖
糖蛋白
蛋白聚糖
(peptidoglycans) (glycproteins) (proteoglycans)
糖鞘脂
糖基酰基甘油
脂多糖
(pglycosphingolipids) (glycosylacylglycerols) (lipopolysauhards)
第7章 糖代谢
第一节 糖的化学 第二节 糖的消化与吸收 第三节 糖的分解代谢 第四节 糖原的合成与分解 第五节 糖异生 第六节 血糖水平的调节
第一节 糖的化学
一、糖的概念、分布及主要生物学作用
糖是自然界存在的一大类具有广谱化学结构和生物学功能的有机化合物。 由碳、氢、氧三种元素组成，分子通式一般为Cn(H2O)n。 分布广、含量多，多以复合糖形式存在。
二糖、三糖比较重要，二糖是寡糖中分布最 广的一类，蔗糖、麦芽糖与乳糖是其重要代 表（还原性，旋光性）。三糖以棉子糖常见。
重要的二糖
D-麦芽糖（ -型）
纤维二糖（ -型）
蔗糖
乳糖（ -型 ）
（三）多糖
多糖是由多个单糖分子缩合而形成的长链结构。 ✓多糖没有还原性和变旋现象，无甜味，大多不溶于水。
O=C O P
C OH
CH2 O P 1,3-二磷酸
甘油酸
Glu
ATP ADP
G-6-P
7. 1,3-二磷酸甘油酸转变成3-磷酸甘油酸
F-6-P
ATP ADP
F-1,6-2P
磷酸二 3-磷酸 羟丙酮 甘油醛
NAD+ NADH+H+
1,3-二磷酸甘油酸
ADP ATP
3-磷酸甘油酸
O=C O P
C OH