7糖代谢的其他途径0
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
糖代谢途径知识点总结
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糖代谢途径知识点总结1. 糖的来源及转化:糖是生命体中最基本的能量来源之一,它主要来源于食物中的碳水化合物,如淀粉、蔗糖等。
糖在体内主要通过消化吸收、肝脏储存和释放等步骤进行转化,最终经过一系列的代谢反应转化为能量供给细胞使用。
2. 糖原的合成与降解:糖原是一种多聚糖,主要储存在肝脏和肌肉中,它是人体内最主要的能量储备物质。
当人体内的血糖浓度过高时,胰岛素的作用下,糖原会在肝脏和肌肉中合成并储存起来,以调节血糖的浓度。
而当体内需要能量时,糖原会被分解成葡萄糖并释放到血液中,供给全身各个组织细胞的能量需求。
3. 糖的磷酸化途径:糖的磷酸化是糖代谢的一个重要步骤,它发生在细胞内质膜上的糖磷酸合成途径中。
主要包括糖激酶的作用,将葡萄糖磷酸化为葡萄糖-6-磷酸等。
糖类的磷酸化是糖类代谢的起始关键环节,它不仅能使葡萄糖转化为更容易受控制的代谢产物,而且还能限制葡萄糖进入细胞的速率,从而保持细胞内的葡萄糖水平。
4. 糖酵解:糖酵解是糖代谢途径中的一个重要环节,它能将葡萄糖分解产生能量,是维持身体能量平衡的重要手段。
糖酵解共包括三个主要步骤:糖的预处理、三羧酸循环和线粒体内的氧化磷酸化。
在这些过程中,葡萄糖经过一系列酶的作用,分解成乳酸或乙醛和丙酮,释放出大量的ATP,供给细胞在活动中所需的能量。
5. 糖异生:糖异生是指细胞内非糖物质被合成为葡萄糖的过程,主要发生在肝脏和肾脏中。
当体内能量供给不足时,肝脏会通过糖异生途径将蛋白质或脂肪分解产生的丙酮酸、乳酸等合成葡萄糖,以满足全身组织细胞对能量的需求。
糖异生是体内糖代谢中的重要途径,能够保持血糖水平的稳定和维持正常的生理活动。
6. 糖类的磷酸化途径:在糖代谢途径中,糖可通过糖激酶酶这一酶的作用受磷酸化。
这一过程不仅是糖代谢的重要环节,同时也是体内维持能量平衡的重要手段,它能有效调控糖的代谢速率和保持细胞内的糖水平。
总结:糖代谢途径是细胞内进行能量代谢的重要途径之一,它通过合成与降解、磷酸化途径、酵解、异生等多个环节,将葡萄糖合理地转化为细胞内的能量源,从而维持身体的正常生理活动。
糖代谢其他途径
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CO2 ATP+H2O
ADP+Pi
丙酮酸
草酰乙酸不能自由 进出线粒体膜,因 此需要穿梭机制。
丙酮酸羧化酶
PEP羧激 酶
P
草酰乙酸
GTP
GDP
磷酸烯醇丙酮酸
CO2
(PEP)
丙酮酸 + ATP + GTP → 磷酸烯醇式丙酮酸 + ADP + GDP +
CO2
糖代谢其他途径
P
6-磷酸葡萄
糖磷酸酶
+ H2O
H
+Pi
6-磷酸葡萄糖
葡萄糖
Glucose-6-phosphatase enzyme is embedded in the endoplasmic reticulum (ER) membrane in liver cells.
• 糖尿病人或切除胰岛的动物,他们从氨基酸转化成 糖的过程十分活跃。当摄入生糖氨基酸时,尿中糖 含量增加。
糖代谢其他途径
糖异生途径的前体
1、凡是能生成丙酮酸的物质都可以变成葡萄糖。 例如三羧酸循环的中间物,柠檬酸、异柠檬酸、 α-酮戊二酸、琥珀酸、延胡索酸和苹果酸都可以 转变成草酰乙酸而进入糖异生途径。
fructose-6-P + ATP fructose-1,6-bisP + ADP
Fructose-1,6-bisphosphatase (Gluconeogenesis) catalyzes:
fructose-1,6-bisP + H2O fructose-6-P + Pi
糖代谢其他途径
糖异生途径关键反应之三
二、糖异生
第七章 糖代谢—有氧氧化和三羧酸循环
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(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
糖在体内的代谢过程
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糖在体内的代谢过程糖是一种重要的营养物质,它在体内的代谢过程对于人体的健康有着重要的影响。
现在,我们来详细了解一下糖在体内的代谢过程。
我们需要明确一点,糖主要指的是葡萄糖,它是人体能量的重要来源。
当我们摄入食物中的糖分时,它们会在口腔中被唾液中的酶分解为葡萄糖。
葡萄糖进入胃部后,一小部分会在胃内被胃酸和胃酶分解,但大部分则会进入小肠。
在小肠中,葡萄糖会与胰岛素相互作用,使得葡萄糖能够被肠壁细胞吸收。
吸收后的葡萄糖会进入血液循环系统,通过血液被输送到全身各个组织和器官。
然而,我们的身体不能永远保持血糖水平的稳定,因此需要一种调节机制来维持血糖的平衡。
当血糖水平过高时,胰岛素会被释放出来,促使肝脏、肌肉和脂肪组织吸收葡萄糖,并将其转化为能量或储存为糖原。
而当血糖水平过低时,胰岛素的分泌会减少,胰岛素的对立面——胰高血糖素则会被释放出来,从而刺激肝脏释放存储的糖原,提高血糖水平。
除了提供能量外,糖还有一个重要的代谢途径,即糖原的合成和分解。
糖原是一种多糖,它主要在肝脏和肌肉中储存。
当我们摄入过多的葡萄糖时,它会被肝脏和肌肉转化为糖原并储存起来。
当我们需要能量时,糖原会被分解成葡萄糖,供给身体使用。
糖还可以通过另外一种途径进行代谢,即乳酸发酵。
当我们进行高强度运动时,身体需要大量的能量,但氧气供应不足。
这时,身体就会转而利用乳酸发酵来产生能量。
乳酸发酵会将葡萄糖转化为乳酸,同时释放出少量的能量。
总的来说,糖在体内的代谢过程是一个复杂而精细的调节系统。
通过胰岛素和胰高血糖素的相互作用,我们的身体能够维持血糖的平衡,并在需要时将糖转化为能量或储存起来。
同时,糖还可以通过合成糖原和进行乳酸发酵的方式进行代谢,以满足不同情况下的能量需求。
因此,我们在日常生活中应该合理摄取糖分,避免摄入过多的糖分造成血糖的剧烈波动。
保持血糖的稳定对于维持身体的健康和正常代谢非常重要。
同时,适当的运动也有助于提高身体对糖的代谢能力,促进能量的消耗和糖的利用。
糖代谢的其他途径
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糖代谢的其他途径糖代谢是机体内发生的一个复杂的生化过程,包括糖的吸收、运输、代谢、调节等多个环节。
除了常见的糖分解通路和糖合成通路外,还有很多其他的途径参与了糖代谢。
本篇文档将介绍糖代谢的一些其他途径。
糖异生糖异生是指机体在低血糖状态下,通过非碳水化合物的物质合成葡萄糖的过程。
这个过程主要发生在肝脏和肾脏中,能够为机体提供稳定的血糖水平。
糖异生的物质来源包括脂肪酸、氨基酸、乳酸等。
其中,脂肪酸通过β-氧化产生乙酰辅酶A,并进入三羧酸循环,最终合成糖原或葡萄糖;氨基酸也是糖异生的重要物质来源,在肝脏中经过琥珀酸循环合成葡萄糖;乳酸则通过肝脏乳酸脱氢酶的催化下转化为葡萄糖或其前体物质。
糖醇代谢糖醇是一种存在于自然界和人体内的醇类化合物。
糖醇和糖分子具有相似的化学结构,但是它们的代谢途径不同。
糖醇代谢主要发生在肝脏中,由于糖醇没有典型的糖代谢通路,因此代谢产物较为复杂。
举个例子,葡萄糖醇(又称山梨醇)是一种常见的糖醇,能够通过肠道吸收和肝脏代谢,被氧化成为二羧酸和酮体,并且能改善胰岛素敏感度,并对心血管疾病具有保护作用。
糖阈值细胞内的糖阈值是指细胞获得能源所需的最小或最佳葡萄糖浓度。
当人体血糖浓度较低时,机体会通过糖异生等途径,维持细胞内的糖阈值不降低,防止细胞因缺乏能源而死亡。
血糖浓度升高时,机体会通过胰岛素等方式,使糖分进入细胞,提高细胞内的糖浓度,并促进糖异生。
糖化糖化是糖分子和蛋白质、核酸等生物大分子结合的过程。
糖化作用会导致生物大分子结构的改变,从而影响它们的功能。
长期的高血糖状态会使人体内的蛋白质、核酸等发生糖化反应,产生一系列的糖基化产物。
这些产物对血管、神经等组织具有损伤作用,并且加速了机体衰老和许多疾病的发生。
小结糖代谢是一个复杂的生化过程,并受到多个因素的调节。
除了通常所说的糖分解和糖合成通路外,糖异生、糖醇代谢、糖阈值和糖基化等其他途径也在参与糖代谢的过程,对于维持人体内的能源平衡和稳定的血糖水平具有重要的作用。
生物化学习题-第七章:糖代谢
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第七章糖代谢一、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2分子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,异柠檬酸经过连续两次脱羧和脱氢生成琥珀酰CoA;琥珀酰CoA发生底物水平磷酸化产生1分子GTP和琥珀酸;琥珀酸脱氢,加水及再脱氢作用依次变成延胡索酸、苹果酸和循环开始的草酰乙酸。
三羧酸循环每进行一次释放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,磷酸葡萄糖进入磷酸戊糖代谢途径,经过氧化阶段和非氧化阶段的一系列酶促反应,被氧化分解成CO2,同时产生NADPH + H+。
其主要过程是G-6-P脱氢生成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。
糖代谢与能量产生的过程
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糖代谢与能量产生的过程糖代谢是生物体内发生的重要代谢过程之一,它与能量的产生密切相关。
在这个过程中,糖类物质被分解,并通过一系列的反应最终产生能量。
本文将对糖代谢和能量产生的过程进行详细探讨。
一、糖代谢的基本概念糖代谢是指机体内糖类物质的分解与合成过程。
糖是生物体内最常见的能量来源之一,它可以来源于食物中的碳水化合物,也可以通过其他途径合成。
糖代谢包括糖的分解和糖的合成两个方面,两者相互补充。
二、糖的分解过程1. 糖酵解:糖酵解是糖分解的一个重要过程,它发生在细胞质中。
糖酵解的产物主要是ATP(三磷酸腺苷)、NADH(烟酰胺腺嘌呤二核苷酸)、乳酸等。
糖酵解可分为三个阶段:糖的预处理阶段、糖的分解阶段和糖酵解产物的生成阶段。
2. 乳酸发酵:在无氧条件下,糖通过乳酸发酵产生乳酸和少量能量。
乳酸发酵广泛存在于真核生物和原核生物中,如人类的肌肉细胞在运动过程中会通过乳酸发酵来产生能量。
3. 酒精发酵:酒精发酵是在无氧条件下,某些微生物如酵母菌通过分解糖来产生乙醇和二氧化碳的过程。
酒精发酵广泛应用于食品工业和酿酒业。
三、糖的合成过程1. 糖异生:糖异生是糖的合成过程,它发生在细胞质和线粒体中。
糖异生包括糖酵解产物的反向反应、其他有机酸的反应和葡萄糖-6-磷酸途径的反应。
糖异生是糖分解和脂肪酸分解的逆过程。
2. 光合作用:光合作用是植物和一些微生物中的糖的合成过程。
光合作用通过光合细胞中的叶绿素和其他色素,利用太阳能将二氧化碳和水转化为糖类物质和氧气。
光合作用是地球上最重要的化学反应之一,它不仅能够合成糖类物质,还能够释放出氧气。
四、能量的产生过程糖代谢是生物体产生能量的重要途径之一。
糖分解过程中产生的ATP是细胞内的能量储存分子,它在细胞内的各种生理活动中起着重要的作用。
糖代谢还可以通过氧化磷酸化过程产生更多的ATP,这是细胞内能量产生的主要途径。
能量产生的过程主要是通过糖分解过程中释放出的高能化合物的反应来实现的。
第七章 糖代谢
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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
第七章 糖代谢 第三次课
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作业:请写出乳糖异生的全过程。 作业:请写出乳糖异生的全过程。
二、糖异生的调节
1. 6-磷酸果糖与 磷酸果糖与1,6-双磷酸果糖之间 磷酸果糖与 双磷酸果糖之间
Pi
果糖双磷 酸酶-1 酸酶
6-磷酸果糖 磷酸果糖
2,6-双磷酸果糖 双磷酸果糖
ATP
6-磷酸果 磷酸果 糖激酶-1 糖激酶
AMP 1,6-双磷酸果糖 双磷酸果糖
ATP
G-6-P F-6-P
ATP ADP
F-1,6-2P 磷酸二 羟丙酮
NAD+ NADH+H+
3-磷酸 磷酸 甘油醛
1,3-二磷酸甘油酸 二磷酸甘油酸
ADP
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
丙酮酸
ATP
糖酵解和糖异生途径中酶的差异 糖酵解作用 1 2 3 己糖激酶 磷酸果糖激酶 丙酮酸激酶 糖异生作用 葡萄糖葡萄糖-6-磷酸酶 果糖果糖-6-磷酸酶 丙酮酸羧化酶和磷酸 烯醇式丙酮酸激酶
PEP 胞 液
GDP + CO2 GTP
磷酸烯醇型丙酮酸羧激酶 苹果酸 苹果酸
NAD+
天冬氨酸 天冬氨酸
α-酮戊二酸 酮戊二酸 谷氨酸
草酰乙酸
草酰乙酸
ADP + Pi ATP + CO2
NADH + H+
线 粒 体
丙酮酸羧化酶
丙酮酸 丙酮酸
2. 1,6-双磷酸果糖 转变为 6-磷酸果糖 双磷酸果糖 磷酸果糖
HO CH2 O
O
磷酸葡萄糖变位酶
OH
OH
OH OH O P OH HO O
6-磷酸葡萄糖
糖代谢的六条途径

糖代谢的六条途径糖是人们日常生活中常见的一种食物,也是人体所需的重要营养物质之一。
糖在人体内的代谢过程非常复杂,涉及多个途径和酶的参与。
本文将从糖的摄入、糖的消耗、糖的储存等角度,介绍糖代谢的六条途径。
第一条途径:糖的摄入与吸收人体摄入的主要糖类包括蔗糖、果糖、乳糖等,这些糖类经过口腔、胃和小肠等消化器官的作用,分解成单糖,然后通过肠道绒毛上的载体蛋白,进入肠细胞。
在肠细胞内,单糖进一步被分解成葡萄糖,再通过葡萄糖转运蛋白进入血液循环。
第二条途径:糖的利用与消耗葡萄糖是人体内最主要的能量来源之一,它能够通过糖酵解途径在细胞质中被分解成乳酸,产生ATP分子,为细胞提供能量。
此外,葡萄糖还能进入线粒体,经过三羧酸循环和氧化磷酸化等途径,参与细胞内的氧化代谢,产生更多的ATP。
同时,葡萄糖还可以被转化成脂肪酸,存储在脂肪细胞中,作为备用能源。
第三条途径:糖的储存与释放糖在人体内还可以以多种形式进行储存,最主要的是以肝糖原和肌肉糖原的形式存在。
当血液中的葡萄糖浓度过高时,胰岛素的作用下,葡萄糖会被肝脏和肌肉细胞摄取,并转化成糖原储存起来。
当血液中的葡萄糖浓度下降时,胰岛素的作用减弱,糖原会被分解成葡萄糖释放到血液中,供给全身细胞使用。
第四条途径:糖的转化与合成除了葡萄糖,人体还可以将其他物质转化为糖。
例如,胰岛素的作用下,肝脏可以将甘油、乳酸和氨基酸等物质通过糖异生途径合成葡萄糖。
此外,人体还可以将葡萄糖转化为其他糖类物质,如半乳糖和甘露糖。
第五条途径:糖的排泄与清除当血液中的葡萄糖浓度超过一定范围时,肾脏会通过排尿的方式将多余的葡萄糖排出体外,以维持血糖的平衡。
此外,胰岛素还能促使细胞摄取葡萄糖,将血液中的葡萄糖浓度降低到正常范围。
第六条途径:糖的转运与运输葡萄糖在人体内的转运和运输也是一个重要的过程。
葡萄糖通过葡萄糖转运蛋白在肠道绒毛上吸收进入血液循环,然后通过血液运输到各个组织和器官。
在细胞内,葡萄糖还需要通过葡萄糖转运蛋白进入细胞质或线粒体,参与能量代谢和细胞功能的维持。
生物化学第七章 糖代谢--第四节 三羧酸循环
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乙酰CoA 线粒体
第四阶段:氧化磷酸化
[O] H2O
TCA循环
NADH+H+
CO2
ATP ADP FADH2
柠檬酸循环是在细胞的线粒体中进行
的,丙酮酸通过柠檬酸循环进行脱羧 和脱氢反应;羧基形成CO2,氢原子则 随着载体(NAD+、FAD)进入电子传 递链经过氧化磷酸化作用,形成水分 子并将释放出的能量合成ATP。
Hale Waihona Puke 一、丙酮酸进入柠檬循环的准备阶 段——形成乙酰- Co A
从丙酮酸转变为乙酰- Co A可概括为4 步反应,催化这些反应的酶是包括丙 酮酸脱氢酶在内的多酶复合体,由3种 酶和5种辅酶组成的球形复合体,统称 为丙酮酸脱氢酶复合体或丙酮酸脱氢 酶系。
参与反应的3种酶也就是上述的丙酮酸脱氢
酶复合体中的三种酶,分别称为:丙酮酸 脱氢酶组分(Pyruvate dehydrogenase component)、二氢硫辛酰转乙酰基酶 (dihydrolipoyl transacetylase)、二氢 硫辛酸脱氢酶(dihydrolipoyl dehydrogenase),这三种酶在结构上形 成一个有秩序的整体。
二、柠檬酸循环概貌 三、柠檬酸循环的反应机制
四、柠檬酸循环的化学总结算
TCA循环的特点: 1. 2次脱羧 2. 4次氧化脱H(3次NAD+ ,1次 FAD作为受体) 3. 产生GTP 4. 消耗2mol H2O
在TCA循环中除生成一个GTP, 通过GTP 生成ATP外,3个NADH及一个FADH2被电 子传递链氧化也可生成ATP, 在线粒体中 每个NADH生成2.5个ATP, 而每个FADH2 生成1.5个ATP, 故可生成(2.5×3)+ (1.5× 1) +1=10个ATP 。若从丙酮酸脱 氢开始,加上产生的一个NADH 就产生 10+2.5=12.5个ATP。 如果从葡萄糖开始反 应经糖酵解、TCA 和氧化磷酸化三个阶段 共产生2× 12.5 +7= 32个ATP
7糖的生物合成(答案)
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7糖的生物合成一、名词解释1、光合作用:含光合色素主要是叶绿素的植物和细菌,在日光下利用无机物质(CO2、H2O、H2S)合成有机物质,并释放氧气或其他物质的过程。
2、天线色素:全部叶绿素b、类胡萝卜素和大部分叶绿素,吸收光能并传递到作用中心色素分子。
3、作用中心色素:位于内囊体膜上具有特殊状态和光化学活性的少数叶绿素a分子,利用光能产生光化学反应,将光能转变成电能。
4、光合色素:5、光合磷酸化:在叶绿体ATP合成酶催化下依赖于光的由ADP和Pi合成ATP的过程。
6、糖异生:由简单的非糖前体转变为糖的过程。
糖异生不是糖酵解的简单逆转。
虽然由丙酮酸开始的糖异生利用了糖酵解中的7步近似平衡反应的逆反应,但还必须利用另外4步糖酵解中不曾出现的酶促反应绕过糖酵解中的三个不可逆反应。
二、填空1、光合作用分为光反应和暗反应两个阶段。
第一阶段主要在叶绿体的类囊体膜部位进行,第二阶段主要在叶绿体的基质部位进行。
2、高等植物光反应的最终电子供体是H2O,最终电子受体是NADP。
3、光合电子传递链位于叶绿体类囊体膜上,呼吸电子传递链位于线粒体内膜上。
4、光合磷酸化有环式和非环式两种类型。
5、在光合碳循环中,每固定6CO2形成葡萄糖,需消耗12NADPH+H+和18ATP。
6、C4植物的Calvin循环在维管束鞘细胞中进行,而由PEP固定CO2形成草酰乙酸是在叶肉细胞中进行。
7、糖异生主要在肝脏(细胞溶胶)中进行;糖异生受Pi、AMP、ADP抑制,被高水平ATP、NADH激活。
8、在糖异生作用中由丙酮酸生成PEP,在线粒体内丙酮酸生成草酰乙酸是丙酮酸羧化酶催化的,同时要消耗ATP;然后在细胞质内经PEP羧激酶催化,生成磷酸烯醇丙酮酸,同时消耗GTP。
9、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UDPG,葡萄糖基的受体是果糖。
10、合成糖原的前体分子是UDPG,糖原分解的产物是G-1-P。
三、单项选择题1、用于糖原合成的葡萄糖-1-磷酸首先要经什么化合物的活化?A、ATPB、CTPC、GTPD、UTPE、TTP2、RuBisCO催化RuBP羧化反应的产物是(RuBisCO-核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶;RuBP—核酮糖-1,5-二磷酸;PGA-3-磷酸甘油酸)A、PGAB、PEPC、OAAD、IAA3、不能经糖异生合成葡萄糖的物质是:(乙酰CoA只能进入TCA分解,不能经糖异生合成葡萄糖)A、α-磷酸甘油B、丙酮酸C、乳酸D、乙酰CoAE、生糖氨基酸4、丙酮酸羧化酶是那一个途径的关键酶:A、糖异生B、磷酸戊糖途径C、胆固醇合成D、血红素合成E、脂肪酸合成5、动物饥饿后摄食,其肝细胞主要糖代谢途径:A、糖异生B、糖有氧氧化C、糖酵解D、糖原分解E、磷酸戊糖途径6、下面哪种酶在糖酵解和糖异生中都起作用:A、丙酮酸激酶B、丙酮酸羧化酶C、3-磷酸甘油醛脱氢酶D、己糖激酶E、果糖1,6-二磷酸酯酶7、糖异生途径中哪一种酶代替糖酵解的己糖激酶?A、丙酮酸羧化酶B、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶C、葡萄糖-6-磷酸酶D、磷酸化酶8、光合作用中Calvin循环是在叶绿体的:A、外膜上进行B、基粒上进行C、基质中进行D、类囊体腔内进行9、电子在环式光合电子传递链中传递时可产生:A、NADPHB、O2C、ATPD、NADH10、非环式光合电子传递链中,最终的电子受体是:A、H2OB、NADC、NADPD、ADP11、光合作用中,将CO2还原为糖类的“同化力”来源于:A、光反应B、暗反应C、光呼吸D、暗呼吸12、在光合作用的光反应中,作用中心分子的作用是将:A、电能转变为化学能B、光能转变为电能C、光能转变为化学能D、化学能转变为电能13、光合作用释放的O2来源于:A、H2OB、CO2C、RuBPD、PEP14、下列那个是各糖代谢途径的共同中间产物:A、6-磷酸葡萄糖B、6-磷酸果糖C、1,6-二磷酸果糖D、3-磷酸甘油醛E、2,6-二磷酸果糖(葡萄糖经过激酶的催化转变成葡萄糖-6-磷酸,可进入糖酵解途径氧化,也可进入磷酸戊糖途径代谢,产生核糖-5-磷酸、赤鲜糖-4-磷酸等重要中间体和生物合成所需的还原性辅酶Ⅱ;在糖的合成方面,非糖物质经过一系列的转变生成葡萄糖-6-磷酸,葡萄糖-6-磷酸在葡萄糖-6-磷酸酶作用下可生成葡萄糖,葡萄糖-6-磷还可在磷酸葡萄糖变位酶作用下生成葡萄糖-1-磷酸,进而生成糖原。
生物化学第9章 糖代谢
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生物化学第9章糖代谢生物化学第9章糖代谢第九章糖代谢课外练习题一、名词解释1、糖酵解:在缺氧情况下,葡萄糖分解为乳酸的过程成为糖酵解。
2、糖酵解途径:葡萄糖分解为丙酮酸的过程3、糖有氧氧化:葡萄糖在有氧条件下氧化生成CO2和H2O的反应过程。
4、三羧酸循环:由乙酰CoA与草酰乙酸缩合成柠檬酸开始,经过反复脱氢、脱羧,再生成草酰乙酸的循环反应过程称为三羧酸循环(TAC,或Krebs循环)。
5、糖异生:由非糖化合物转变为葡萄糖或糖原的过程6、糖异生途径:从丙酮酸生成葡萄糖的具体反应过程7、乳酸循环:在肌肉中葡萄糖经糖酵解生成乳酸,乳酸经血液运到肝脏,肝脏将乳酸异生成葡萄糖。
葡萄糖释放进入血液后又被肌肉摄取,这种代谢循环途径成为乳酸循环。
8、糖原:是机体内糖的贮存形式,是可以迅速动用的葡萄糖贮备。
9、糖原合成:由葡萄糖合成糖原的过程10、活性葡萄糖:在葡萄糖合成糖原的过程中,UDPG中的葡萄糖基称为活性葡萄糖。
二、符号辨识1、EMP酵解途径;2、TCA/Krebs环三羧酸循环;3、PPP/HMP磷酸戊糖途径;4、CoA辅酶A;5、G-1-p1-磷酸葡萄糖;6、PEP磷酸烯醇式丙酮酸;三、填空1、将简单的小分子物质转变成复杂的大分子物质的代谢过程被称为(合成)代谢,而将复杂的大分子物质转变成小分子物质的过程则是(分解)代谢。
2、唾液中含有(α淀粉)酶,可水解淀粉中的α-1,4糖苷键。
淀粉消化主要在(小肠)内进行,降解形成寡糖。
3、二糖在酶作用下,能水解成单糖。
主要的二糖酶有(蔗糖)酶、(半乳糖)酶和(麦芽糖)酶。
4、糖在血液中的运输形式是(葡萄糖)。
糖的贮存形式是(糖原)。
5、糖的分解代谢途径包括(糖酵解)、(三羧酸)循环和(磷酸戊糖)途径。
糖的合成代谢途径包括(糖原)的合成以及非糖物质的(糖异生)作用。
6、人体内主要通过(磷酸戊糖)途径生成核糖,它是(核苷酸)的组成成分。
7、由于红细胞没有(线粒体),其能量几乎全部由(糖酵解)途径提供。
食品生物化学第7章 糖类代谢
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一、 糖类的消化和吸收
1、糖类的消化
① 人类能消化和吸收的糖 ② 膳食纤维
① 人类能消化和吸收的糖
单糖可被人体直接吸收。 低聚糖和多糖人体必须水解成单糖,才能被吸收。
例如:
蔗糖在小肠中被转化酶水解成葡萄糖和果糖。 乳糖被小肠的乳糖酶水解为D-葡萄糖和D-半乳糖。 淀粉和糖原受唾液淀粉酶和胰α-淀粉酶水解产生碎片、胰β-
磷酸烯醇式丙酮酸
ADP
ATP
丙酮酸
Glu
ATP
ADP
G-6-P
(3) 6-磷酸果糖转变为1,6-双磷酸果糖
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
ATP
2、糖类的吸收
糖类被消化为单糖后,在小肠中被黏膜细胞吸收, 再经门静脉进入肝脏,其中一部分转变为肝糖原, 其余则经肝静脉进入血液循环,运输至全身各组织 器官进行代谢。
小肠黏膜细胞对葡萄糖的摄入是一个依赖于特定载 体转运的、主动的耗能过程。
D-葡萄糖吸收速度快,可达9.979 Kg/天。 D-半乳糖吸收亦较快,其它糖吸收较慢,戊糖慢于己糖。
3 糖酵解过程的概括
① 糖酵解过程概括图 ② 十个反应和两个阶段
① 糖酵解过程概括图
② 十个反应和两个阶段
糖酵解途径涉及十个酶催化反应,途径中的酶都位 于细胞质中,一分子葡萄糖通过该途径被转换成两 分子丙酮酸。糖酵解十个反应可以分为己糖和丙糖 两个阶段。
各糖代谢途径的共同中间产物
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各糖代谢途径的共同中间产物糖代谢是指生物体内葡萄糖等单糖的分解和合成过程,它是能量供应、物质转换和细胞信号传导的基础。
糖代谢途径包括糖酵解、糖异生、磷酸戊糖途径、糖原代谢以及TCA循环等。
在这些途径中,存在一些共同的关键中间产物,它们在各个代谢过程中起着桥梁的作用,使得不同途径之间能够相互转换。
1. 6-磷酸葡萄糖:作为糖代谢的中心节点,6-磷酸葡萄糖不仅在糖酵解过程中是起始物质,而且在糖异生过程中也是重要的中间产物。
它通过糖原分解或非碳水化合物前体(如乳酸、甘油醇)生成,并可进一步转化为其他糖类分子。
2. 果糖-6-磷酸:在糖酵解中,6-磷酸葡萄糖异构化为果糖-6-磷酸,而在糖异生过程中,这一反应则是可逆的。
3. 丙酮酸:糖酵解的最终产物之一,它可以转化为乳酸或者进入线粒体氧化脱羧形成乙酰CoA,后者进入三羧酸循环。
在糖异生的过程中,丙酮酸则可以逆向转化为磷酸烯醇式丙酮,最终生成葡萄糖。
4. 磷酸烯醇式丙酮(PEP):这是糖酵解中的一个关键中间产物,同时也是糖异生的重要前体。
PEP可以被转化为丙酮酸,也可以用于合成糖原或其他生物分子。
5. 甘油醛-3-磷酸:在糖酵解中,甘油醛-3-磷酸是两个重要酶促反应的产物,它可被进一步氧化为丙酮酸。
在糖异生中,甘油醛-3-磷酸的合成则是糖生成的关键步骤之一。
6. 二羟丙酮磷酸:与甘油醛-3-磷酸在糖酵解中处于平衡状态,并且可以通过糖异生途径转化为糖原或葡萄糖。
7. 核糖-5-磷酸:在磷酸戊糖途径中产生,它不仅是核酸合成的前体,还能通过一系列反应转化为6-磷酸果糖,进而进入糖酵解途径。
这些共同中间产物的存在使得糖代谢途径之间能够相互连接,形成一个复杂的网络。
这个网络不仅调控着能量的产生和消耗,还参与了许多其他生物学功能,如脂肪酸合成、氨基酸代谢、核苷酸合成等。
通过精细调节这些中间产物的水平,细胞能够应对不同的生理需求,保持代谢平衡。
糖代谢知识点总结图
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糖代谢知识点总结图一、糖的吸收和转运1. 糖的消化吸收:糖类主要通过小肠粘膜上皱不整的绒毛处的吸收上皮细胞,通过主动运输、被动扩散、依赖能活转移等方式被吸收。
2. 糖的转运:糖在肠道吸收后进入血管系统,在体内通过各种糖转运蛋白进入细胞内,参与能量代谢和结构物质的合成。
二、糖的利用和合成1. 糖的利用:糖类在体内主要参与葡萄糖代谢途径,包括糖的磷酸化、糖酵解、糖异生等途径。
磷酸化途径是糖类进入细胞之后的首要代谢途径,通过磷酸化反应将葡萄糖转化为葡萄糖-6-磷酸。
糖酵解途径是葡萄糖分解为丙酮酸,生成差异合酶酸后进入三羧酸循环产生ATP。
糖异生是指通过某些组织的特异合成途径,例如肝脏和肾脏可以合成葡萄糖以满足机体组织的需要。
2. 糖的合成:糖类合成主要包括糖异生途径和异生糖合成途径,通过这些途径可以合成各种不同类型的糖类物质,如多糖、寡糖和核苷酸糖。
三、糖的代谢调节1. 体内糖代谢平衡:机体通过血糖浓度调节、胰岛素和胰高血糖素的分泌调节以及神经内分泌调节等方式维持体内糖代谢的平衡状态,确保机体内糖代谢处于一个相对稳定的状态。
2. 糖代谢失调:血糖浓度异常、胰岛素分泌或功能异常、肝脏糖异生功能障碍等因素可能导致糖代谢失调,引起糖尿病、胰岛素抵抗等疾病。
四、糖代谢与疾病1. 糖尿病:糖尿病是一种以高血糖为主要特征的代谢性疾病,分为Ⅰ型和Ⅱ型糖尿病。
Ⅰ型糖尿病主要由于胰岛素分泌不足引起,Ⅱ型糖尿病主要由于胰岛素抵抗和胰岛素分泌减少引起。
2. 低血糖症:低血糖症是指血糖浓度过低的疾病,主要原因是胰岛素过多或者酮体生成不足引起的。
五、糖代谢与健康1. 膳食糖的选择:合理的膳食结构和糖的摄入量对于机体健康非常重要,过多摄入糖类可能导致肥胖、糖尿病等代谢性疾病。
2. 运动与糖代谢:适量的运动可以促进糖代谢途径,提高机体对葡萄糖的利用率,对于预防糖尿病和其他代谢性疾病具有积极意义。
总结:糖代谢是机体内糖类物质在生物体内进行化学反应和能量转换的过程。
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Debranching enzyme has 2 independent active sites, consisting of residues in different segments of a single polypeptide chain:
? Glucan transferase ? Alpha-1,6-glucosidase
Glycogen catabolism (breakdown):
Glycogen Phosphorylase catalyzes phosphorolytic cleavage of the ? (1?4) glycosidic linkages of glycogen, releasing glucose-1-phosphate as reaction product.
?
糖原是由多个葡萄糖组成的带分枝的大分子多糖,
分子量一般在106-107道尔顿,可高达108道尔顿,是体内
糖的贮存形式,糖原主要贮存在肌肉和肝脏中,肌肉中糖
原约占肌肉总重量的1-2%约为400克,肝脏中糖原占总量
6-8%约为100克。肌糖原分解为肌肉自身收缩供给能量,
肝糖原分解主要维持血糖浓度。
? Liver
glycogen (n residues) + Pi ? glycogen (n–1 residues) + glucose-1-phosphate
This phosphorolysis may be compared to hydrolysis:
Hydrolysis: R-O-R' + HOH ? R-OH + R'-OH
糖原的分解和生物合成
一、糖原的分解 二、糖原的生物合成 三、糖原代谢的调控
糖原( glycogen ) ,又称动物淀粉,支链,分子量 数百万以上。主要由葡萄糖以 α(1,4)糖苷键相 连(93%) ,以少量 α(1,6)糖苷键( 7% )形成分 支。有肝糖原和肌糖原。
Glycogen Functions
?The ? (1? 6) glucosidase moiety of the debranching enzyme then catalyzes hydrolysis of the ? (1?6) linkage, yielding free glucose. This is a minor fraction of glucose released from glycogen.
?The transferase of the debranching enzyme transfers 3 glucose residues from a 4-residue limit branch to the end of another branch, diminishing the limit branch to a single glucose residue.
– Buffer for regulating blood glucose levels
? Muscle
– Store of glucose as a fuel for exercise
? high intensity exercise dependent on anaerobic glycolysis
一、糖原的酶促磷酸解
? 糖原的结构及其连接方式
非还原性末端
? -1,6糖苷键
? -1,4-糖苷键
磷酸化酶a(催化1.4-糖苷键断裂) 三种酶协同作用: 转移酶(催化寡聚葡萄糖片段转移)
脱枝酶(催化1.6-糖苷键水解断裂)
CH2OH
H H OH
OH
O HH H
O
H
OH
CH2OH
OH
H
OH
H
1
O
H
OH
Glycogen Degradation
? Glycogen Phosphorylase
– Hydrolyzes glucose units from glycogen – Produces glucose-1-P
? Removal of branch points
– Debranching enzyme complex
Chapter13 Additional Pathways in Carbohydrate Metabolism
? Glycogen degradation and synthesis 糖原代谢与分解
? Gluconeogenesis 糖异生
? The pentose Phosphate pathway 磷酸戊糖途径
CH2OH
H
O
H
OH HOHFra bibliotekHH O
H
OH
CH2OH
O H OH H
H
OH
HH O4
6CH2 5 H OH
3 H
glycogen
O HH
H1
4
O
2
OH
CH2OH
O H OH H
H
OH
HH O
CH2OH
OH H OH H
OH
H
OH
Glycogen is a polymer of glucose residues linked by ? ? (1?4) glycosidic bonds, mainly ? ? (1?6) glycosidic bonds, at branch points. Glycogen chains & branches are longer than shown. Glucose is stored as glycogen predominantly in liver and muscle cells.
Phosphorolysis:
R-O-R'
+
HO-PO
23
?
R-OH
+
R'-O-PO
23
A glycogen storage site on the surface of the Phosphorylase enzyme binds the glycogen particle.
Given the distance between storage & active sites, Phosphorylase can cleave ? (1?4) linkages only to within 4 residues of an ? (1?6) branch point.