糖代谢1生物化学
医学基础知识：生物化学之糖代谢的知识
医学基础知识：生物化学之糖代谢的知识今天今天来给大家梳理一下关于糖代谢的知识，具体内容如下：糖的分解代谢(一)糖酵解葡萄糖在无氧情况下经过三个阶段生成乳酸。
(糖酵解的产物是乳酸)1.三个阶段、三个关键酶：①第一阶段：葡萄糖生成2分子磷酸甘油醛;关键酶：己糖激酶、6磷酸果糖激酶。
②第二阶段：磷酸甘油醛生成丙酮酸;③第三阶段：丙酮酸生成乳酸;关键酶：丙酮酸激酶。
(第一阶段：葡萄糖在己糖激酶作用下生成6磷酸葡萄糖;6磷酸葡萄糖在6磷酸果糖激酶的帮助下生成1,6二磷酸果糖;1,6二磷酸果糖再裂解成2分子磷酸甘油醛。
)2.糖酵解的3个关键酶(限速酶)：己糖激酶、6磷酸果糖激酶、丙酮酸激酶。
记忆：(六斤冰糖)：6磷酸果糖激酶、己糖激酶、丙酮酸激酶。
3.糖酵解的作用：提供能量。
(二)糖的有氧氧化1.三个阶段：①第一阶段：葡萄糖生成丙酮酸;②第二阶段：丙酮酸进入线粒体生成乙酰辅酶A;③第三阶段：乙酰辅酶A进入三羧酸循环生成二氧化碳。
2. 三羧酸循环四步脱氢、三个关键酶、二步脱羧、一次底物磷酸化。
三羧酸循环的原料：乙酰CoA;第一步：乙酰CoA生成柠檬酸;关键酶是柠檬酸合酶;第二步：柠檬酸调整姿态，变为异柠檬酸;第三步：异柠檬酸生成-酮戊二酸;关键酶是异柠檬酸脱氢酶。
(第一次脱氢;受体是NAD)第四步：-酮戊二酸在-酮戊二酸脱氢酶的帮助下生成琥珀酰CoA;关键酶是-酮戊二酸脱氢酶。
(第二次脱氢;受体是NAD)第五步：琥珀酰CoA在某些激酶的帮助下生成琥珀酸和GTP。
(这是唯一一次底物水平磷酸化)第六步：琥珀酸在琥珀酸脱氢酶的帮助下生成延胡索酸;关键酶是琥珀色酸脱氢酶(第三次脱氢;受体是FAD)第七步：延胡索酸加水生成苹果酸。
第八步：苹果酸在苹果酸脱氢酶的帮助下生成草酰乙酸(第四次脱氢;受体是NAD)总结：三羧酸循环发生在线粒体;三羧酸循环的底物：乙酰辅酶A;三羧酸循环发生了4次脱氢;生成3个NAD、1个FAD;三羧酸循环发生2次脱羧，生成2分子CO2;三羧酸循环发生1次底物磷酸化;一个NAD可以生成2.5个ATP;一个FAD可以生成1.5个ATP;一轮三羧酸循环总共生成10个ATP;(3个NAD、1个FAD + 唯一一次底物磷酸化时生成的1个ATP)三羧酸循环通过脱氢反应生成9个ATP;三羧酸循环底物磷酸化生成1个ATP;一分子乙酰辅酶A进入三羧酸循环最终生成10个ATP;一分子葡萄糖糖酵解生成2个ATP;一分子葡萄糖彻底氧化后生成30或32个ATP;一分子丙酮酸彻底氧化后生成12.5个ATP。
糖代谢的生物化学调节
糖代谢的生物化学调节糖代谢是生物体内一个重要的代谢过程，通过一系列的生物化学反应，将摄入的碳水化合物转化为能量和存储形式。
这一过程涉及多个关键酶的调节，以保持机体内部代谢平衡。
本文将探讨糖代谢的生物化学调节机制。
1. 糖代谢的基本过程糖代谢的基本过程主要包括糖的吸收、储存、释放和利用。
当我们进食含糖食物时，消化系统中的酶将复杂的糖类分解为单糖，如葡萄糖。
这些单糖通过细胞膜转运蛋白进入细胞内，并在细胞质中进行代谢。
2. 葡萄糖调节机制葡萄糖是糖代谢的主要物质，其浓度在血液中需要维持在一定的范围内。
当血糖浓度过高时，胰岛素释放，促进葡萄糖的摄入和利用。
胰岛素通过激活葡萄糖转运蛋白和糖原合成酶，促使葡萄糖转化为糖原储存起来。
当血糖浓度过低时，胰岛素的分泌减少，肝细胞将糖原分解为葡萄糖释放到血液中，以维持血糖水平。
3. 糖原和糖酵解的调节糖原是一种储存在肝脏和肌肉中的多糖，能够释放葡萄糖以满足机体能量需求。
糖原的合成受到胰岛素的促进，而其分解则受到胰高血糖素和肾上腺素的调节。
当机体需要能量时，肾上腺素的分泌增加，激活糖原磷酸化酶，使得糖原分解为葡萄糖。
4. 糖酵解调节糖酵解是将葡萄糖分解为乳酸或丙酮酸的过程，产生少量的ATP。
当氧气供应不足时，糖酵解是细胞的主要能源来源。
糖酵解的过程中，多个关键酶受到调节，如磷酸果糖激酶、葡萄糖激酶和磷酸三磷酸异构酶等。
这些酶的活性可以通过磷酸化、糖酮-糖磷酸酯循环以及底物浓度等因素进行调节。
5. 糖异生的调节糖异生是指在机体无法通过摄入糖类满足能量需求时，通过非糖类物质合成葡萄糖。
糖异生主要发生在肝细胞中，其中多糖、脂肪和氨基酸是糖异生的补给物。
多个酶参与糖异生的调节，其中磷酸烯醇式还原酶和磷酸果糖-6-磷酸酶是关键酶，其活性受到内分泌激素和底物浓度的调控。
总结：糖代谢的生物化学调节涉及多个酶的活性调控，其中胰岛素和肾上腺素是重要的调节激素。
胰岛素在血糖浓度高时促进糖的储存和利用，而肾上腺素则在能量需求增加时促进糖原分解和糖酵解。
王镜岩 生物化学 经典课件 糖代谢1(共97张PPT)
果糖-1，6-二磷酸转变为甘油醛-3-磷酸和二羟丙酮磷酸的反应机制
(五) 二羟丙酮磷酸转变 为甘油醛-3-磷酸
丙糖磷酸异构酶为四聚体，图中所示为单体 的结构，红色为二羟丙酮磷酸。
反应机制
五、酵解第二阶段放能 阶段的反应机制
(一 ) 甘油醛-3磷酸氧化成1， 3-二磷酸甘油 酸
脱氢酶的 作用
脱氢酶的 活性中心
乙酰-CoA 碳原子在 柠檬酸循 环中的命 运
四、柠檬酸循环的化学总结算
柠檬酸循环有4个脱氢步骤,其中3对电子经NADHATP,一对电子经FADH2ATP,柠檬酸循环 本身产生1个ATP,每次循环产生
7.5+1.5+1=10个ATP. 过去的计算是9+2+1=12个ATP.
琥珀酸脱氢 的抑制剂
琥珀酸脱氢酶为αβ二聚体，活
性部位有铁硫串。
(七) 延胡索酸水合 形成L-苹果酸
延胡索酸酶为四聚体， 有两种可能的反应机 制。反应的 G大约为0，
反应可逆。
(八) L-苹果 酸脱氢形成 草酰乙酸
苹果酸脱氢酶为二聚体，反应 的 G大约为0，反应可逆。
L-苹果酸脱氢 酶的结构苹果 酸为红色， NAD+为蓝色。
磷酸果糖激酶亚基的结构（四个亚基）
白色为ATP，红色为果糖-6-磷酸
磷酸果糖激酶是关键的调控酶，有4 个亚基，3种同工酶，同工酶A存在于骨骼 肌和心肌，对磷酸肌酸、柠檬酸、无机磷 酸的抑制作用最敏感；同工酶B存在于肝脏 和红细胞，对2,3-二磷酸甘油酸 (BPG) 的抑 制作用最敏感；同工酶C存在于脑中，对 腺嘌呤核苷酸的作用最敏感。
甘油分解的途径
基本要求
1.熟悉糖酵解作用的研究历史。 2.掌握糖酵解过程的概况。（重点）
生物化学 糖代谢
生物化学：糖代谢糖是生物体重要的能量来源之一，也是构成生物体大量重要物质的原始物质。
糖代谢是指生物体对糖类物质进行分解、转化、合成的过程。
糖代谢主要包括两大路径：糖酵解和糖异生。
本篇文档将从分解和合成两个角度，介绍生物体内糖的代谢。
糖的分解糖酵解（糖类物质的分解）糖酵解是指生物体内将葡萄糖和其他糖类物质分解成更小的化合物，同时释放出能量。
糖酵解途径包括糖原泛素、琥珀酸途径、戊糖途径、甲酸途径等。
其中主要以糖原泛素和琥珀酸途径为代表。
糖原泛素途径糖原泛素途径又称为糖酵解途径，是生物体内最常用的糖分解方式。
它可以将葡萄糖分解成丙酮酸或者丁酮酸，同时产生2个ATP和2个NADH。
糖原泛素途径一般分为两个阶段：糖分解阶段和草酸循环。
糖分解阶段在这个阶段，葡萄糖通过酸化和裂解反应，进入三磷酸葡萄糖分子中，并生成一个六碳分子葡萄糖酸，此过程中消耗1个ATP。
接着，葡萄糖酸分子被磷酸化，生成高能量化合物1,3-二磷酸甘油酸，同时产生2个ATP。
随后，1,3-二磷酸甘油酸分子的丙酮酸残基被脱除，生成丙酮酸或者丁酮酸。
草酸循环草酸循环是指将生成的丙酮酸和丁酮酸在线粒体内发生可逆反应，生成柠檬酸，随后通过草酸循环将柠檬酸氧化分解成二氧化碳、水和ATP。
草酸循环中的关键酶有乳酸脱氢酶、肌酸激酶等。
琥珀酸途径琥珀酸途径也被称为三羧酸循环，是生物体内另一种重要的糖分解途径，它可以将葡萄糖分解成二氧化碳和水，同时产生30多个ATP。
琥珀酸途径中，葡萄糖通过磷酸化，生成高能分子葡萄糖6-磷酸，随后被氧化酶和酶羧化酶双重氧化分解成二氧化碳和水。
琥珀酸途径的关键酶有异构酶、羧酸还原酶等。
糖异生（糖合成）糖异生是指非糖类物质（如丙酮酸、乳酸等）通过一系列合成反应，转化成糖类物质的过程。
糖异生是生物体内糖类物质的重要来源之一，对维持生命的各种生理过程具有重要意义。
糖异生途径包括丙酮酸途径、戊糖途径和甘油三磷酸途径等。
丙酮酸途径丙酮酸途径是指通过丙酮酸合成糖的途径，它可以将丙酮酸反应生成物乙酰辅酶A进一步转移，合成3磷酸甘油醛，随后通过糖醛酸-3-磷酸酰基转移酶反应，合成葡萄糖6磷酸。
生物化学 第九章 糖代谢1
醛缩酶
H C OH CH2 O P F-1,6-BP
由醛缩酶(aldolase)催化
5. 磷酸丙糖同分异构化
CH2 O P C O CH2OH
96%
CHO CHOH 磷酸丙糖异构酶 CH2 O P 3-磷酸甘油醛
4%
磷酸二羟丙酮
• 生理条件下G-3-P不断形成丙酮酸，故反应向生 成G-3-P方向进行。 • 磷酸丙糖异构酶：磷酸对其有弱竞争性抑制
8.
3-磷酸甘油酸
2-磷酸甘油酸
COO
-
COO 磷酸甘油酸 变位酶
-
CHOH CH2 O P 3-磷酸甘油酸
CH O P CH2OH 2-磷酸甘油酸
磷酸甘油酸变位酶(phosphglycerate mutase)
9.
2-磷酸甘油酸
-
脱水
磷酸烯醇式丙酮酸
C O ~ P + H 2O CH O P 烯醇化酶 CH2OH CH2 磷酸烯醇式 磷酸烯醇式 2-磷酸甘油酸 丙酮酸 (PEP) 丙酮酸
抑制剂：ATP、Ala、乙酰辅酶A、脂肪酸 共价修饰调节： 胰高血糖素通过cAMP使酶磷酸化而抑制其活性
聚合
解聚
二聚体（活性低）
四聚体（活性高）
、脂肪酸
己糖激酶
磷酸果糖激酶
丙酮酸激酶
总的来说：体内ATP/AMP调控EMP速率 制， 则EMP↓
活，则EMP↑ 若ATP/AMP（或ADP）↑，酶被抑 若ATP/AMP（或ADP）↓，酶被激
四川省精品课程 生物化学
三、酵解(glycolysis)作用
G（糖原）
• 动物在激烈运动时或由于 呼吸、循环系统障碍而发 生供氧不足时。 • 生长在厌氧或相对厌氧条 件下的许多细菌比如乳酸 菌（乳杆菌、乳链球菌）。
生物化学--糖代谢
COO-
C
O～ P
H2 O
CH2
烯醇化酶
磷酸烯醇式丙酮酸
（10）磷酸烯醇式丙酮酸旳磷酸转移
COO-
ADP ATP
C
O～ P
CH2
丙酮酸激酶
磷酸烯醇式丙酮酸
COO-
CO
CH
3
丙酮酸
2. 丙酮酸转变为乳酸
COOH NADH+H + NAD +
CO
CH
3
乳酸脱氢酶
丙酮酸
COOH
CHOH
CH
H2O
延胡索酸酶
COO-
HOCH
CH2 COO-
延胡索酸
苹果酸
反应8：苹果酸氧化生成草酰乙酸
乙酰-CoA H2O
草酰乙酸
苹果酸脱氢酶 （氧化）
苹果酸
NADH
柠檬酸合成酶 （缩合）
柠檬酸
顺乌头酸酶（脱水）
H2O
顺乌头酸
H2O
顺乌头酸酶
（水化）
异柠檬酸
H2O
延胡索酸酶
（加水）
延胡索酸
FADH2
NADH
非糖物质
血糖 肝、肌肉 合成糖原
（3.89～6.11mmol/L） 转变为
[血糖]> 8.9mmol/L
非糖物质
转变成其他 糖及衍生物
尿糖
血糖水平旳调整
正常情况，来路去路，维持动态平衡 1．肝脏调整 [血糖]正常水平，肝糖元Glc，[Glc]
糖异生作用加强 [血糖]正常水平，Glc肝糖元，[Glc]
糖异生作用减弱 2．肾脏调整
肾 糖 阈 ： 肾 脏 所 能 保 持 旳 最 高 [Glc] 在 160180mg/dl，
生物化学总结下生科第八章糖代谢一名词
⽣物化学总结下⽣科第⼋章糖代谢⼀名词⽣物化学总结下————By ⽣科2005 狐狸Z第⼋章糖代谢⼀、名词解释：糖酵解途径：是指糖原或葡萄糖分⼦分解⾄⽣成丙酮酸的阶段。
是体内糖代谢的最主要的途径。
糖酵解：是指糖原或葡萄糖分⼦在⼈体组织中，经⽆氧分解为乳酸和少量ATP的过程，和酵母菌使葡萄⽣醇发酵的过程基本相同，故称为糖酵解作⽤。
糖的有氧氧化：指糖原或葡萄糖分⼦在有氧条件下彻底氧化成⽔和⼆氧化碳的过程。
巴斯德效应：指有氧氧化抑制⽣醇发酵的作⽤糖原储积症：是⼀类以组织中⼤量糖原堆积为特征的遗传性代谢病。
引起糖原堆积的原因是患者先天性缺乏与糖代谢有关的酶类。
底物循环：是指两种代谢物分别由不同的酶催化的单项互变过程。
催化这种单项不平衡反应的酶多为代谢途径中的限速酶。
乳酸循环：指肌⾁收缩时（尤其缺氧）产⽣⼤量乳酸，部分乳酸随尿排出，⼤部分经⾎液运到肝脏，通过糖异⽣作⽤和成肝糖原或葡萄糖补充⾎糖，⾎糖可在被肌⾁利⽤，这样形成的循环（肌⾁-肝-肌⾁）称为乳酸循环。
磷酸戊糖途径：指机体某些组织（如肝，脂肪组织等）以6－磷酸葡萄糖为起始物在6－磷酸葡萄糖脱氢酶催化下形成6－磷酸葡萄糖酸进⽽代谢⽣成磷酸戊糖为中间代谢物的过程，⼜称为⼰糖磷酸⽀路。
糖蛋⽩：由糖链以共价键与肽链连接形成的结合蛋⽩质。
蛋⽩聚糖：由糖氨聚糖和蛋⽩质共价结合形成的复合物。
别构调节：指某些调节物能与酶的调节部位以次级键结合，使酶分⼦的构想发⽣改变，从⽽改变酶的活性，称为酶的别构调节。
共价修饰：指⼀种酶在另⼀种酶的催化下，通过共价键结合或⼀曲某种集团，从⽽改变酶的活性，由此实现对代谢的快速调节。
底物⽔平磷酸化：底物⽔平磷酸化指底物在脱氢或脱⽔时分⼦内能量重新分布形成的⾼能磷酸根直接转移ADP给⽣成ATP的⽅式。
激酶：使底物磷酸化，但必须由ATP提供磷酸基团催化，这样反应的酶称为激酶。
三羧酸循环：⼄辅酶A的⼄酰基部分是通过三羧酸循环，在有氧条件下彻底氧化为⼆氧化碳和⽔的。
生物化学 --糖代谢(共32张PPT)
同小分化子作物用质合成大分子的需能过程
中间代谢
大异分化子分作解用成简单小分子的放能过程
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糖代谢概述 糖原的代谢
糖酵解
柠檬酸循环
磷酸戊糖通路 糖异生
糖代谢与其 他代谢关系
第一节 糖类的一般概况
1.单糖：不能再水解的糖，葡萄糖，果糖，核糖等。
2.双糖：由两个相同或不同的单糖组成, 乳糖、蔗糖等.
CH3
丙酮酸
COO HC OH + NAD+
CH3 乳酸
甘油醛3-磷酸氧化为 甘油酸1,3-二磷酸
丙酮酸
无有氧条条件件
NADH
丙酮酸进一步被氧化分解
乳酸
NADH经呼吸链生成水
氧化为二氧化碳和水
乳酸
合成肝糖原或葡萄糖
糖异生
乳酸
乙醇
NADH
乳酸发酵
NADH 乙醇脱氢酶
丙酮酸 脱羧酶 乙醛
乙醇发酵
糖酵解途径汇总Βιβλιοθήκη HOCH 2C O P O OH
HC OH HO
H 2C O P O OH
3-磷酸甘油醛
上述的5步反应完成了糖酵解的准备阶段 。酵解的准备阶段包括两个磷酸化步骤由六 碳糖裂解为两分子三碳糖，最后都转变为甘 油醛3-磷酸。
在准备阶段中，并没有从中获得任何能量 ，与此相反，却消耗了两个ATP分子。
以下的5步反应包括氧化—还原反应、磷酸
3113-PPii
3 生成甘油酸2-磷酸
4 生成烯醇式丙酮酸磷酸
ATP
ATP
5 生成烯醇式丙酮酸 6 生成丙酮酸
⑹甘油醛3-磷酸氧化为甘油酸1,3-二磷酸
O
糖代谢的生物化学机制
糖代谢的生物化学机制糖是生物体内最基本的能量供应来源之一，并在细胞内发挥着重要的功能。
糖的代谢是一个复杂而精密的过程，涉及多个生物化学反应和调节机制。
本文将深入探讨糖代谢的生物化学机制。
一、糖的摄取和代谢1. 糖的吸收食物中的碳水化合物在消化系统中经过一系列的酶催化作用，被分解成单糖，主要是葡萄糖。
单糖通过肠道上皮细胞的载体蛋白，例如GLUT2和SGLT1，进入血液循环。
2. 糖的利用被吸收进入细胞的葡萄糖可以通过两种途径进行代谢，即糖酵解和糖异生。
在糖酵解途径中，葡萄糖经过一系列酶催化反应转化为丙酮酸和乳酸，同时释放出能量。
糖异生则是指细胞内通过一系列的反应将非糖物质转化为葡萄糖。
二、糖的调节与储存1. 糖的调节糖代谢受到多个激素的调节，其中胰岛素起到关键作用。
胰岛素可以促使葡萄糖进入细胞，并促进葡萄糖的合成、糖原储存和脂肪酸合成。
相反，胰高血糖素则升高血糖，并抑制葡萄糖的合成和糖原的储存。
2. 糖原的合成与降解在细胞内，葡萄糖可以通过糖原合成酶的作用转化为糖原，以储存为后备能源。
当机体能量需求增加时，糖原会被糖原磷酸化酶分解为葡萄糖，供给细胞能量消耗。
3. 糖的转化为脂肪酸当葡萄糖过多时，细胞会将多余的葡萄糖通过糖原合成等路径转化为脂肪酸，以脂肪的形式储存。
这是机体存储能量的重要途径。
三、糖代谢的调控1. AMPK信号通路AMPK（AMP-activated protein kinase）是一个重要的能量感知分子，它可以监测细胞内能量状态的变化。
当细胞内能量水平下降时，AMPK活性升高，促进糖酵解途径并抑制糖异生，以维持细胞的能量供应。
2. G-6-P酶和PFK-1的调控G-6-P酶和PFK-1是糖酵解途径中两个重要的调控酶。
G-6-P酶催化糖异生途径中的一步反应，当细胞内ATP浓度下降时，G-6-P酶活性升高，刺激糖异生途径。
与之相反，PFK-1催化糖酵解途径的限速步骤，当细胞内ATP浓度升高时，PFK-1活性下降，抑制糖酵解。
生物化学第四章糖代谢ppt课件
吸收机制
单糖主要通过小肠黏膜上皮细胞以 主动转运方式吸收进入血液。
影响因素
糖的消化吸收受多种因素影响，如 食物中糖的
吸收后的单糖主要通过门 静脉进入肝脏，再经血液 循环运输到全身各组织器 官。
淋巴运输
少量单糖和寡糖也可通过 淋巴管运输到血液循环中 。
06 糖原的合成与分 解
糖原的合成
合成部位
肝和肌肉是合成糖原的主要器官，其中肝糖原占总量10% ，肌糖原占90%。
合成原料
主要有葡萄糖、果糖和半乳糖等单糖。
合成过程
包括活化、缩合、分支和交联等步骤，最终形成具有高度 分支结构的糖原分子。
糖原的分解
01
分解部位
主要在肝脏和肌肉中进行。
02 03
分解过程
柠檬酸循环
在线粒体中，丙酮酸经过一系列反应生成CO2、 H2O和大量ATP。
糖有氧氧化的生理意义
1 2
能量供应
糖有氧氧化是体内主要的能量供应途径，为细胞 活动提供ATP。
物质代谢枢纽
糖有氧氧化连接糖、脂肪和蛋白质三大物质代谢 ，实现能量转换和物质转化。
3
维持血糖水平
通过糖有氧氧化，可以维持血糖水平在正常范围 内。
糖有氧氧化的调节
激素调节
胰岛素促进糖有氧氧化，而胰高血糖素和肾上腺素则抑制该过程 。
底物水平调节
细胞内糖浓度升高时，可促进糖有氧氧化；反之，则抑制该过程。
酶活性调节
关键酶的活性受到磷酸化和去磷酸化的共价修饰调节，从而控制糖 有氧氧化的速率。
05 磷酸戊糖途径
磷酸戊糖途径的过程
磷酸戊糖的形成
在磷酸戊糖途径中，葡萄糖首先经过磷酸化反应生成葡萄糖6-磷酸，随后经过异构化反应生成果糖-6-磷酸。果糖-6-磷 酸再经过磷酸化反应生成果糖-1,6-二磷酸，最终裂解成两个 磷酸丙糖分子。
生物化学第八章 糖代谢 (1)
葡萄糖经过糖酵解生成 丙酮酸，在线粒体内由 丙酮酸脱氢酶系催化丙 酮酸不可逆的氧化脱羧， 并与CoA结合形成乙酰CoA和CO2
1、丙酮酸乙酰－CoA的过程
（1）丙酮酸脱羧（丙酮酸脱氢酶 ）
a、发生在TPP辅基上的催化反应
b、羟乙基形成乙酰基
（2）乙酰基转移到CoA分子上形成乙酰－CoA
B、异柠檬酸脱氢酶催化脱羧在生物化学酶催反应 中具有代表性：先由β－羟酸氧化为β－酮酸，引起 脱羧反应，促进了相邻的C－C键断裂，解决了具有两 个碳原子的乙酰基氧化和降解问题，这种反应类型称 为β－裂解。
C、在植物和一些细菌中异柠檬酸的转化有两条途径： 当需要能量时进行氧化脱羧生成α-酮戊二酸 ；当 能量充足时裂解为琥珀酸和乙醛酸，需要异柠檬酸 裂解酶催化。
F-6-P
PFK2 F-2,6-BP
果糖二磷酸酶2
二E组成相同，仅因-Ser的磷酸化与否而活性不 同。 +Pi：PFK2↓ —Pi： PFK2↑
4）FPK2/果糖二磷酸酶2的活性受胰高血糖 素共价修饰。cAMP促进磷酸化。
2、己糖激酶：反应1
受F-6-P反馈抑制 G-6-P和ADP变构抑制 3、丙酮酸激酶：反应10 被F-1,6-BP活化；ATP和Ala变构抑制。
磷酸甘油酸激酶
8、3-P-甘油酸
2 -P-甘油酸
同分异构体的相互转变，反应可逆，需要Mg2+参加 磷酸甘油酸变位酶(phosphglycerate mutase)
磷酸甘油酸变位酶
9、 2 -P-甘油酸
磷酸烯醇丙酮酸（PEP）
烯醇化酶(enolase)催化；此反应引起分子内电子重排 和能量重分布，形成一个高能磷酸键，为下一步底物 水平磷酸化作准备。
生物化学及分子生物学(人卫第九版)-05-01节糖代谢
COOH C CH O
2
P
OH
烯醇化酶 （enolase）
C CH
O
2
P
+
H2O
2-磷酸甘油酸
磷酸烯醇式丙酮酸 （phosphoenolpyruvate, PEP）
10. 磷酸烯醇式丙酮酸经底物水平磷酸化生成ATP和丙酮酸
COOH C CH O
2
ADP
P
K+
Mg2+
ATP
COOH
C=O CH
ADP或其他核苷二磷酸的磷酸化作用与高能化合物的高能键水解直接 相偶联的产能方式
8. 3-磷酸甘油酸转变为2-磷酸甘油酸
COOH C CH
2
COOH 磷酸甘油酸变位酶 （phosphoglycerate mutase）
OH
C
CH
O
2
P
OH
O
P
3-磷酸甘油酸
2-磷酸甘油酸
9. 2-磷酸甘油酸脱水生成磷酸烯醇式丙酮酸
ADP ADP
ATP
ATP ATP
α -酮戊二酸脱氢酶复合体
三﹑糖的有氧氧化主要受能量供需平衡调节
丙酮酸氧化脱羧和柠檬酸循环中关键酶的调节
关键酶 丙酮酸脱氢酶复合体 异柠檬酸脱氢酶 变构激活剂 AMP、NAD+、CoA、Ca2+ ADP、Ca2+ 变构抑制剂 ATP、NADH、乙酰CoA、脂肪酸 ATP 激素调节 胰岛素激活
α -酮戊二酸脱氢酶复合体 Ca2+
ATP
H H OH
HO OH
H
Mg2+
ADP
P
O
CH
2
O
生物化学糖代谢(共110张PPT)
（三）经三羧酸循环彻底氧化分解：
三羧酸循环（柠檬酸循环或Krebs循环）是指在线 粒体中，乙酰CoA首先与草酰乙酸缩合生成柠檬酸 ，然后经过一系列的代谢反应，乙酰基被氧化分解 ，而草酰乙酸再生的循环反应过程。三羧酸循环是 德国科学家Krebs于1937年提出的，于1953年获诺 贝尔奖。该循环在生物体中普遍存在，不仅是糖分 解代谢的主要途径，也是脂肪、蛋白质分解代谢的 主要途径，具有重要的生理意义。
该酶活性中心对ATP的Km低，别构中 心对ATP的Km高。因此低浓度时ATP与 活性中心结合发生酶促反应，而高浓度 时ATP可以与别构中心结合，从而抑制 酶活。
（2）受到柠檬酸、脂肪酸别构抑制
这两种物质合成的原料间接来自糖酵解。
（3）果糖－2，6－二磷酸对EMP的调节
当血液中糖水平降低时，激活胰高血糖素释放于血液中 ，启动cAMP级联系统使PFK2/FBPase2多肽上特定的一个 Ser残基磷酸化、PFK2抑制，使F-2,6-BP水平降低，从而 降低EMP水平。反之，当葡萄糖水平高时，蛋白磷酸酶水 解PFK2/FBPase2上磷酸导致F-2,6-BP升高，提高糖酵解的 速率。
此阶段在细胞胞液(cytoplasm)中进行 ，一分子葡萄糖(glucose)分解后净生 成2分子丙酮酸(pyruvate)，2分子ATP ，和2分子（NADH +H+）。
两分子（NADH +H+）在有氧条件下可进
入线粒体(mitochondrion)产能，共可得 到2×2或者2×3分子ATP。故第一阶段可 净生成6或8分子ATP。
淀粉磷酸解
(2)糖原
动物淀粉，主要储存在肝脏和骨骼肌中。
(3)纤维素
(4)果胶物质
双糖降解
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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
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
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
(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。
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
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
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。
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
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
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 、
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。
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
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
OOOH HO＋ OHHO OH
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
__ __