生物化学与分子生物学糖代谢1
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H OH
G-6-P
己糖激酶HK-----限速酶/关键酶
需消耗-1ATP
（2）
H
CH2OPO32C O H 磷酸己糖异构酶
CH2OPO32O
C
CH2OH C
C OH H C OH C C OH
H HO C
HO OH C
H OH
OH H
G-6-P
F-6-P
（3）
CH2OPO32-
O CH2OH
C
C
H HO C
有氧氧化（aerobic oxຫໍສະໝຸດ Baidudation)葡萄糖在有氧 条件下，氧化分解生成CO2和H2O的过程称 为糖的有氧氧化。
第六章 糖 代 谢 Metabolism of Carbohydrate
本章主要内容
§6.1 概述 §6.2 糖的无氧分解 §6.3 糖的有氧氧化 §6.4 磷酸戊糖途径 §6.6 糖异生 §6.7 糖原的合成与分解 §6.8 血糖及血糖浓度调节
糖(Carbohydrate)即碳水化合物，其化学本
共价修饰
四、糖酵解的生理意义
机体在缺氧条件下获得能量的有效方式
某些细胞在氧供应正常情况下的重要能量途径 ① 无线粒体的细胞，如：红细胞 ② 代谢活跃的细胞，如：白细胞、骨髓细胞
四、其他单糖的酵解 （自学了解）
果糖、半乳糖、甘露糖
第三节 糖的有氧氧化 Aerobic Oxidation of Carbohydrate
由一分子G净生成2ATP
COOH
C O 丙酮酸
CH3
Brief Summary of glycolytic pathway 净生成2分子ATP
二、丙酮酸生成乳酸(还原反应)
COOH CO CH3
丙酮酸
LDH
NADH NAD+ + H+
COOH HC OH
CH3
乳酸
糖酵解总结
反应部位：胞液(cytoplasm) 一分子葡萄糖分解为两分子乳酸，净生成2ATP。 三个不可逆过程，三个关键酶，即己糖激酶 （葡萄糖激酶）、磷酸果糖激酶-1、丙酮酸激酶。 两次磷酸化反应，两次底物水平磷酸化反应。
二、糖的消化、吸收
1、糖的消化
糖的消化:酶类作用 口腔：
淀粉
淀粉酶
（α-1,4-糖苷键）
小肠: (主要消化器官)
葡萄糖
糊精 + 麦芽糖
蔗糖 乳糖
蔗糖酶 乳糖酶
葡萄糖 + 果糖 葡萄糖 + 半乳糖
2、糖的吸收
部位： 小肠上段 方式： 钠-单糖转运体，主动耗能
易化扩散，不耗能
三、葡萄糖的转运
1、与钠共转运，耗能，逆浓度梯度
葡萄糖激酶 glucokinase
（肝脏）
同工酶
PFK-1的变构剂
ATP 柠檬酸
ADP、AMP F-1，6-BP F-2，6-BP
-
+
PFK-1
丙酮酸激酶的变构剂
胰高血 糖素
ATP 丙氨酸 （肝）
F-1，6-BP
变构调节
-
+
丙酮酸激酶
pyruvate
PKA、 －
CaMK 丙酮酸激酶 pyruvate P
2、载体转运（glucose transporter，GLUT） 不耗能，顺浓度梯度
[high]
[low]
第二节 糖的无氧分解 glycolysis
糖酵解（glycolysis) 即糖的无氧分解， 指葡萄糖在无氧条件下分解生成乳酸的过程。
部位：胞液
糖酵解
葡萄糖
丙酮酸
（glucose） （pyruvate）
质为多羟基醛或酮类及其衍生物或多聚物。
糖的分类
单糖（monosacchride） 寡糖（oligosacchride） 多糖（polysacchride） 结合糖（glycoconjugate）
1、单糖（monosacchride） 葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖
2、寡糖（oligosacchride） 麦芽糖、蔗糖、乳糖
丙酮酸
乳酸
还原
一、糖酵解途径
葡萄糖
丙酮酸
糖酵解途径
糖（glucose） （pyruvate（）glycolysis pathway）
酵
解 丙酮酸
乳酸
还原
（1）
CH2OH
HC OH
HK
C OH H C
OH C C OH
Mg2+
H OH
ATP
ADP
G
CH2OPO32HC OH C OH H C OH C C OH
3、多糖（polysacchride） 淀粉、糖原、纤维素
4、结合糖（glycoconjugate）
糖脂、糖蛋白
第一节 概 述 Introduction
一、糖的生理功能
1、氧化供能：70% 2、作为结构成分：生物膜、神经组织 3、作为核酸类化合物的成分 4、转变为其他物质：脂肪、氨基酸、核酸 5、主要的碳源
醛缩酶
OH H
F-1,6-2P
CH2 O
CO
CH2OH
磷酸二 羟丙酮
P
+
CHO CH OH CH2 O P
3-磷酸 甘油醛
⑸
CH2 O
CO
CH2OH
磷酸二 羟丙酮
P
磷酸丙糖异构酶
CHO
CH OH
CH2 O P
3-磷酸 甘油醛
一分子G生成两分子3-磷酸甘油醛
⑹
CHO
CH OH
CH2 O P
3-磷酸 甘油醛
三、糖酵解的调节 (Regulation of glycolysis)
主要是通过各种变构剂对三个关键酶进行 变构调节。 1. 己糖激酶或葡萄糖激酶 2. PFK-1： 调节糖酵解途径流量的主要因素 3. 丙酮酸激酶
己糖激酶及葡萄糖激酶的变构剂
G-6-P -
己糖激酶 hexokinase
长链脂酰CoA -
3 -磷酸甘油 醛脱氢酶
O=C O ~ P
CH OH
NAD+ + NADH
H3PO4
+ H+
CH2 O P
1,3-二磷 酸甘油酸
NAD+(烟酰胺嘌呤二核苷酸)：辅酶I
一分子G生成2ATP 抵消了活化消耗的2 ATP
⑻
COO-
CH OH CH2 O P
3-磷酸 甘油酸
磷酸甘油 酸变位酶
COO-
CH O P
CH2 OH
2-磷酸 甘油酸
⑼
COO-
CH O P
CH2 OH
2-磷酸 甘油酸
烯醇化酶
Mg2+ H2O
COOH
C O~ P
CH2
磷酸烯醇式 丙酮酸(PEP)
（10）
COOH
丙酮酸激酶
C O~ P
COOH C OH
CH2
ADP
磷酸烯醇式
丙酮酸(PEP)
ATP CH2
烯醇式丙酮酸
丙酮酸激酶-----限速酶 第二次底物水平磷酸化
HO OH C
OH H
PFK1 Mg2+
F-6-P ATP
ADP
CH2OPO32-
O
CH2OPO32-
C
C
H HO C
HO OH C
OH H
F-1,6-2P
6-磷酸果糖激酶-1 (PFK1) ------限速酶，变构酶
需消耗1ATP
⑷
CH2OPO32-
O
CH2OPO32-
C
C
H HO C
HO OH C
G-6-P
己糖激酶HK-----限速酶/关键酶
需消耗-1ATP
（2）
H
CH2OPO32C O H 磷酸己糖异构酶
CH2OPO32O
C
CH2OH C
C OH H C OH C C OH
H HO C
HO OH C
H OH
OH H
G-6-P
F-6-P
（3）
CH2OPO32-
O CH2OH
C
C
H HO C
有氧氧化（aerobic oxຫໍສະໝຸດ Baidudation)葡萄糖在有氧 条件下，氧化分解生成CO2和H2O的过程称 为糖的有氧氧化。
第六章 糖 代 谢 Metabolism of Carbohydrate
本章主要内容
§6.1 概述 §6.2 糖的无氧分解 §6.3 糖的有氧氧化 §6.4 磷酸戊糖途径 §6.6 糖异生 §6.7 糖原的合成与分解 §6.8 血糖及血糖浓度调节
糖(Carbohydrate)即碳水化合物，其化学本
共价修饰
四、糖酵解的生理意义
机体在缺氧条件下获得能量的有效方式
某些细胞在氧供应正常情况下的重要能量途径 ① 无线粒体的细胞，如：红细胞 ② 代谢活跃的细胞，如：白细胞、骨髓细胞
四、其他单糖的酵解 （自学了解）
果糖、半乳糖、甘露糖
第三节 糖的有氧氧化 Aerobic Oxidation of Carbohydrate
由一分子G净生成2ATP
COOH
C O 丙酮酸
CH3
Brief Summary of glycolytic pathway 净生成2分子ATP
二、丙酮酸生成乳酸(还原反应)
COOH CO CH3
丙酮酸
LDH
NADH NAD+ + H+
COOH HC OH
CH3
乳酸
糖酵解总结
反应部位：胞液(cytoplasm) 一分子葡萄糖分解为两分子乳酸，净生成2ATP。 三个不可逆过程，三个关键酶，即己糖激酶 （葡萄糖激酶）、磷酸果糖激酶-1、丙酮酸激酶。 两次磷酸化反应，两次底物水平磷酸化反应。
二、糖的消化、吸收
1、糖的消化
糖的消化:酶类作用 口腔：
淀粉
淀粉酶
（α-1,4-糖苷键）
小肠: (主要消化器官)
葡萄糖
糊精 + 麦芽糖
蔗糖 乳糖
蔗糖酶 乳糖酶
葡萄糖 + 果糖 葡萄糖 + 半乳糖
2、糖的吸收
部位： 小肠上段 方式： 钠-单糖转运体，主动耗能
易化扩散，不耗能
三、葡萄糖的转运
1、与钠共转运，耗能，逆浓度梯度
葡萄糖激酶 glucokinase
（肝脏）
同工酶
PFK-1的变构剂
ATP 柠檬酸
ADP、AMP F-1，6-BP F-2，6-BP
-
+
PFK-1
丙酮酸激酶的变构剂
胰高血 糖素
ATP 丙氨酸 （肝）
F-1，6-BP
变构调节
-
+
丙酮酸激酶
pyruvate
PKA、 －
CaMK 丙酮酸激酶 pyruvate P
2、载体转运（glucose transporter，GLUT） 不耗能，顺浓度梯度
[high]
[low]
第二节 糖的无氧分解 glycolysis
糖酵解（glycolysis) 即糖的无氧分解， 指葡萄糖在无氧条件下分解生成乳酸的过程。
部位：胞液
糖酵解
葡萄糖
丙酮酸
（glucose） （pyruvate）
质为多羟基醛或酮类及其衍生物或多聚物。
糖的分类
单糖（monosacchride） 寡糖（oligosacchride） 多糖（polysacchride） 结合糖（glycoconjugate）
1、单糖（monosacchride） 葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖
2、寡糖（oligosacchride） 麦芽糖、蔗糖、乳糖
丙酮酸
乳酸
还原
一、糖酵解途径
葡萄糖
丙酮酸
糖酵解途径
糖（glucose） （pyruvate（）glycolysis pathway）
酵
解 丙酮酸
乳酸
还原
（1）
CH2OH
HC OH
HK
C OH H C
OH C C OH
Mg2+
H OH
ATP
ADP
G
CH2OPO32HC OH C OH H C OH C C OH
3、多糖（polysacchride） 淀粉、糖原、纤维素
4、结合糖（glycoconjugate）
糖脂、糖蛋白
第一节 概 述 Introduction
一、糖的生理功能
1、氧化供能：70% 2、作为结构成分：生物膜、神经组织 3、作为核酸类化合物的成分 4、转变为其他物质：脂肪、氨基酸、核酸 5、主要的碳源
醛缩酶
OH H
F-1,6-2P
CH2 O
CO
CH2OH
磷酸二 羟丙酮
P
+
CHO CH OH CH2 O P
3-磷酸 甘油醛
⑸
CH2 O
CO
CH2OH
磷酸二 羟丙酮
P
磷酸丙糖异构酶
CHO
CH OH
CH2 O P
3-磷酸 甘油醛
一分子G生成两分子3-磷酸甘油醛
⑹
CHO
CH OH
CH2 O P
3-磷酸 甘油醛
三、糖酵解的调节 (Regulation of glycolysis)
主要是通过各种变构剂对三个关键酶进行 变构调节。 1. 己糖激酶或葡萄糖激酶 2. PFK-1： 调节糖酵解途径流量的主要因素 3. 丙酮酸激酶
己糖激酶及葡萄糖激酶的变构剂
G-6-P -
己糖激酶 hexokinase
长链脂酰CoA -
3 -磷酸甘油 醛脱氢酶
O=C O ~ P
CH OH
NAD+ + NADH
H3PO4
+ H+
CH2 O P
1,3-二磷 酸甘油酸
NAD+(烟酰胺嘌呤二核苷酸)：辅酶I
一分子G生成2ATP 抵消了活化消耗的2 ATP
⑻
COO-
CH OH CH2 O P
3-磷酸 甘油酸
磷酸甘油 酸变位酶
COO-
CH O P
CH2 OH
2-磷酸 甘油酸
⑼
COO-
CH O P
CH2 OH
2-磷酸 甘油酸
烯醇化酶
Mg2+ H2O
COOH
C O~ P
CH2
磷酸烯醇式 丙酮酸(PEP)
（10）
COOH
丙酮酸激酶
C O~ P
COOH C OH
CH2
ADP
磷酸烯醇式
丙酮酸(PEP)
ATP CH2
烯醇式丙酮酸
丙酮酸激酶-----限速酶 第二次底物水平磷酸化
HO OH C
OH H
PFK1 Mg2+
F-6-P ATP
ADP
CH2OPO32-
O
CH2OPO32-
C
C
H HO C
HO OH C
OH H
F-1,6-2P
6-磷酸果糖激酶-1 (PFK1) ------限速酶，变构酶
需消耗1ATP
⑷
CH2OPO32-
O
CH2OPO32-
C
C
H HO C
HO OH C