糖代谢1生物化学

葡萄糖
细胞质
糖酵解
2ATP
脂肪酸、氨基酸等
2NADH 2丙酮酸
线粒体内
2NADH
2CO2
2乙酰CoA
3NADH FADH2
TCA
4CO2
2ATP
线粒体内膜 电子传递链
H2O
12ATP
O2
二、糖酵解的化学历程
1.己糖活化与磷酸丙糖生成阶段
① CH2O
HO
己糖激酶(组织) (肝：葡萄糖激酶)
OH
OH
极限糊精
糊精
R-酶
脱支酶
极限糊精
淀粉酶的性质比较表
酶类
最适温 pH敏感 度(ºC) 性
-淀粉酶 70保持 pH3.3 15min 时失活
作用机理 1→4苷键
随机 作用
作用产物
葡萄糖麦芽 糖少量麦芽 三糖
水解支链产物
葡萄糖麦芽 糖少量麦芽 三糖和糊精
70快速 3.3保 非还原端 -淀粉酶 失活 持活性 每次1麦芽
ห้องสมุดไป่ตู้
OH
CH2O H
OH
葡萄糖
果糖
+66.5°
+52.2°
-93°
-20.4 °
旋光度发生了变化，产物总称为转化糖，蔗糖酶也叫转化酶.
(二)麦芽糖水解 植物体内麦芽糖的主要来源是淀粉的水解，麦芽糖一旦生成， 就在-葡萄糖苷酶作用下水解为两分子葡萄糖。
CH2O HO
CH2O HO
-葡萄糖苷酶
OH HO
OH O OH
糖
仅仅水解
R-酶
—
— 1→6苷键
去除分支
麦芽糖 寡聚糖
麦芽糖 极限糊精
继-淀粉酶 与-淀粉酶 之后去分支
2.淀粉的磷酸化酶 (amylophosphorylase)
淀粉磷酸化酶催化淀粉的非还原端的糖苷键与磷酸作用 裂解释放出1-磷酸葡萄糖。此酶广泛存在植物的叶片及绝 大多数储存器官中。
淀粉(Gn) 淀粉磷酸化酶 淀粉(Gn-1)+ G-1-P
CH2-OH C=O CH2-O- P
HC=O + CH-OH
CH2-O- P
醛缩酶
磷酸二羟丙酮 3-磷酸甘油醛
CH2O- P O
CH2O- P
HO
HO
OH
OH
F-1,6-2P
__
CH2-OH C=O CH2-O- P
磷酸二羟丙酮
磷酸丙糖异构酶
__
HC=O CH-OH CH2-O- P
3-磷酸甘油醛
OH
OH
葡萄糖 ATP
Mg2+
ADP
CH2O- P
O
OH
HO
OH
OH
G-6-P
磷酸化的葡萄糖有利于进一步参加代谢，使进入细胞的 葡萄糖不再渗出。
CH2O- P
O
OH
HO
OH
OH
G-6-P
磷酸葡萄糖异构酶
CH2O- P O
CH2OH
HO
HO
OH
OH
F-6-P
ATP
Mg2+ 磷酸果糖激酶
ADP
__ __
麦芽糖
OH OH
HOH
CH2O HO
CH2O HO
OH HO
OH OH HO
OH
OH
OH
2×葡萄糖
（三）乳糖：在乳糖酶的催化下乳糖水解为葡萄糖和半乳糖
CH2O
HO H
O O
CH2O HO
OH
OH
OH
OH
乳糖
OH
乳糖酶 CH2O HO H O OH
CH2O HO
H2O
OH OH
半乳糖
OH
HO
OH
葡萄糖OH
TDP)反应，生成果糖和核苷酸葡萄糖(NDPG)
CH2OH O
OH HO
O
O OH
CH2OH
=— =—
OO
O-P-O- P- O-CH2 O O- O-
U UDP
OH 蔗糖
OH
蔗糖合成酶
O CH2OH HO OH
果糖OH
OH OH
CH2O
HO
=—
O
OH
HO
O-P-O-CH2 O U
OH O-
UDPG
OH OH
意义：因UDPG是合成淀粉、纤维素等多糖的活性葡萄糖 残基的供体，所以该途径的重要意义在于其逆反应，即为 多糖合成提供糖基。
2. 蔗糖酶途径 在蔗糖酶催化下，蔗糖水解为葡萄糖和果糖
CH2O HO
OH
HO
O
OH
O OH
CH2O
H 蔗糖酶
OH
HOH
蔗糖
CH2O
H
O
O
OH HO
＋ OH
HO OH
(二)糖原的磷酸解
1.糖原磷酸化酶
糖原磷酸化酶是降解糖原的限速酶，有活性和非活性两 种形式：糖原磷酸化酶a(有活性)，糖原磷酸化酶b(无活 性)。
糖原磷酸化酶
糖原(n) + Pi
糖原（n-1）＋G-1-P
2.转移酶、脱支酶
转移酶又称1，41，4葡聚糖转移酶，能将分支点上4 个葡萄糖基的葡聚三糖转移至同一个分支点的另一个葡 聚四糖链的末端，使分支点留下一个(16)糖苷键链接 的葡萄糖残基。
第六章糖类的分解代谢
基本要求： 1、多糖水解、磷酸解区别；α-淀粉酶、与β-淀粉酶的区别； 2、糖分解代谢EMP、EMP-TCA、HMS三条途径的基本特点：
①碳骨架裂解方式、重要中间产物； ②能量产生方式及计算； ③重要生物学意义； 3、糖异生作用概念、过程特点及意义；多糖生物合成途径； 4、糖代谢调节：血糖浓度调节、糖酵解调节、三羧酸循环调 节、 EMS调节。
二、淀粉、糖原的酶促降解
(一) 淀粉的酶促降解 有两种方式 ：水解和 磷酸解 1. 水解 由淀粉酶催化，有-淀粉酶和 -淀粉酶，它们都水解 (1→4)苷键，但不能水解 (1→6)苷键，其作用机理如下：
支链 淀粉
-淀粉酶 葡萄糖 麦芽糖 麦芽三糖
-淀粉酶
糊精
-淀粉酶作 -D-麦芽糖 用点与方向
-D-麦芽糖
生酮 氨基酸
核糖-5-P
磷酸二
G-6-P 羟丙酮 丙酮酸
乙酰CoA
草酰乙酸 TCA
α-酮戊二酸
胆固醇 酮体
3.糖是构成膜糖蛋白、糖脂必要成分
4.糖是细胞结构成分 细胞壁、躯干支撑
第一节 双糖与多糖的酶促降解 一、双糖的酶促降解 (一) 蔗糖
1. 蔗糖合成酶途径 在蔗糖合成酶催化下，蔗糖
和核苷二磷酸(NDP：ADP、 GDP 、CDP、 GDP、 UDP 、
糖生理学作用及主要代谢：
1.活细胞多数靠葡萄糖降解获得能量：
糖酵解 丙酮酸+ATP+NADH
葡萄糖
有氧氧化 HMP
CO2+H2O+36ATP
磷酸核糖、磷酸脱氧核糖、磷酸 庚酮糖、NADPH
2.糖分解过程形成许多中间代产物或前体
蛋白质
核酸
氨基酸 核苷酸
淀粉糖原
脂肪
？
G-1-P 磷酸甘油 脂肪酸
生糖 氨基酸
Pi
G-1-P
糖原磷酸化酶
脱支酶
转移酶
第三节 糖酵解 (glycolysis)
一、 糖酵解的概念
葡萄糖(1分子)细胞质中转变为丙酮酸(2分子)，并能产生 少量ATP的过程。
由于德国生物化学家G.Embden和O.Meyerhof等发现肌肉组 织提取液实验条件下也能完成和酵母发酵十分相似的代谢 过程。为了纪念G.Embden、O.Meyerhof和荷兰科学家 J.Parnas对此做出的贡献，糖酵解(glycolysis)过程常被称 为Embden-Meyerhof途径，或称EMP途径。