《糖类代谢》PPT课件

可逆反应，葡萄糖激酶是酵解过程中第一个调节酶。
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(1)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
OH
O OH
O P O CH2
OH OH
OP O
OH
OH HO
OH OH
磷酸葡萄糖变位酶
1-磷酸葡萄糖
O
OH OH
(glucose-1-phosphate)
6-磷酸葡萄糖
(glucose-6-phosphate)
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(2)6-磷酸葡萄糖转化成6-磷酸果糖(6-P-F)。
这是一个同分异构化反应，由磷酸葡萄糖异构酶所催化。 这一步酶促反应将羰基键C1移至C2，为C1磷酸化作了准 备。反应中间物是酶结合的烯醇化合物。
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(3)F-6-P磷酸化生成1,6-二磷酸果糖(F-1,6-2P)，催化此反应
甘油醛-3-磷酸氧化产生的高能中间物最后转化成甘油 酸-3-磷酸并产生ATP，这是酵解过程中第一次产生ATP的 反应，也是底物水平的磷酸化反应。 因为一分子葡萄糖产 生2分子三碳糖，因此共产生2分子ATP。
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甘油酸-3-磷酸转变成甘油酸-2-磷酸，催化此反应的酶为 磷酸甘油酸变位酶。
第四章 糖代谢
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生物化学 1
教 容学
内
糖在动物体的一般概况 糖的分解供能 磷酸戊糖途径 葡萄糖的异生作用 糖原 糖代谢各途径之间的联系
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2
第一节 糖在动物体内的 一般概况
教
学
糖的生理功能 糖代谢概况
内
容
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3
一、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
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二、糖代谢概况
动物体内糖的来源：
由消化道吸收：主要是饲料中的淀粉及少量蔗糖、乳糖和麦芽糖等。 在消化道转化为葡萄糖等单糖被吸收。
由非糖物质转化而来：动物体可以由非糖物质合成糖，称为糖的异生 作用。
动物体内糖的主要代谢途径：
消化管中的葡萄糖由小肠吸收，首先经门静脉进入肝脏，再通过肝 静脉进入血液循环，将糖送到各组织细胞，供全身利用。
已糖磷酸酯生成 丙糖磷酸生成 丙酮酸生成 丙酮酸还原成乳酸
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第一阶段：已糖磷酸酯生成(活化):
在这个阶段，葡萄糖或糖原经磷酸化转化成果糖1，6二磷酸，为分解成两分子的丙糖作准备。
(1)葡萄糖磷酸化形成6-磷酸葡萄糖。催化反应的酶是已糖激
酶。
已糖激酶催化葡萄糖生成6-P-葡萄糖，是一个释放大量自由能的不
葡萄糖在细胞内主要分解供能，多余的葡萄糖在肝脏和肌肉合成糖 原暂时贮存；或转变成脂肪、某些氨基酸等物质。过多的葡萄糖当超过 肾糖阂值时，则由尿排除。
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血糖：血液中所含的糖，除微量半乳糖、果糖及其磷酸酯外，几
乎全部是葡萄糖及少量葡萄糖磷酸酯。因此，血糖主要是指血液中所 含的葡萄糖，分布于红细胞和血浆中。
每种动物的血糖含量各不相同，如正常人空腹血浆葡萄糖糖浓度 为100～120mg%或 3.9～6.1mmol／L(葡萄糖氧化酶法)。 但对每种动物而言血糖浓度是恒定的。血糖浓度的相对恒定，是在神 经、激素和肝脏组织器官的调节下，使其糖的来源和去路互相平衡而 达到的。
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第二节 糖的分解供能
甘油酸变位酶的催化机理与葡萄 糖变位酶相似。
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丙酮酸生成(氧化，转能)
此阶段是糖酵解中氧化并产生能量的阶段，有两步直接产 生能量的反应，释放的能量可由ADP转变成ATP贮存。
甘油醛-3-磷酸氧化成甘油酸-1,3-二磷酸，由甘油醛磷酸脱 氢酶催化。
甘油醛-3-磷酸的氧化是酵解过程中首次遇到的氧化作用， 反应中同时进行脱氢和磷酸化反应，并引起分子内部能量重 新分配，生成高能磷酸化合物
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1.67×104焦耳。
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。
醛缩酶催化的反应是可逆反应，在标准状态下，平衡倾 向于醇醛缩合成果糖-1,6-二磷酸一侧。但在细胞内，由于正 反应产物丙糖磷酸被移走，平衡可向正反应迅速进行
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二羟丙酮磷酸与甘油醛-3-磷酸的相互转化。
在磷酸丙糖中,只有甘油醛-3-磷酸能继续进入酵解途径。 二羟丙酮磷酸则不能，但是它可以在磷酸丙糖异构酶的催化 下迅速转化成甘油醛-3-磷酸。这样，由一个分子的FDP便可 形成2分子的甘油醛-3-P。
教 糖酵解
学 丙酮酸形成乙酰辅酶A
内
柠檬酸循环 葡萄糖完全氧化产生的ATP
容
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一、糖酵解
糖酵解即糖的发酵分解，是指糖原或葡萄糖在无氧 条件下被分解生成乳酸并产生ATP的一系列反应。
L.Pasteu
E. Buchner
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A.Harden
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酵解的化学过程
酵解是一个复杂的反应过程，这个过程从糖原或葡萄 糖开始，分别包括12～13步化学反应，每一步反应都有相 应的酶来催化，有些反应还需要相应的辅助因子。为了叙 述方便，划分成四个阶段：
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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。
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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 。
的酶为果糖激酶。
磷酸果糖激酶是一个典型的别构酶。此酶所催化的反应是 一个不可逆的放能反应。这一步反应是酵解中的关键反应步 骤，糖酵解的整修过程进行的速度受到此酶的限制。因此， 称为限速酶。
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丙糖磷酸生成(裂解):
在此阶段，果糖-1,6-二磷酸裂解成两个分子的磷酸丙糖。 果糖-1,6-二磷酸裂解成甘油醛-3-磷酸和二羟丙酮磷酸， 催化此反应的酶为醛缩酶