生物化学讲义糖代谢
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)
生物化学第五章糖代谢

糖酵解小结
⑴ 反应部位:胞浆 ⑵ 糖酵解是一个不需氧的产能过程 ⑶ 反应全过程中有三步不可逆的反应
G
G-6-P
ATP
ADP
己糖激酶
ATP
ADP
F-6-P
F-1,6-2P
磷酸果糖激酶-1
ADP
ATP
PEP
丙酮酸
丙酮酸激酶
(psicose,allulose)
D(-)-果糖
(fructose)
D(+)-山梨糖
(sorbose)
二羟丙酮
(dihytroasetone)
吡喃
呋喃
-D-吡喃果糖
-D-吡喃葡萄糖 吡喃型和呋喃型的D-葡萄糖和D-果糖(Haworth式)
-D-呋喃果糖
-D-呋喃葡萄糖
成环
转折
葡萄糖由Fischer式改写为Haworth式的步骤
核糖 + NADPH+H+
淀粉
消化与吸收
ATP
作为生物体的结构成分
糖类是细胞中非常重要的一类有机化合物,主要的生物学作用如下:
作为细胞识别的信息分子
作为生物体内的主要能源物质
合成的前体
作为其它生物分子如氨基酸、核苷酸、脂等
(四)糖类的生物学作用
一、双糖的酶促降解
糖复合物
糖—肽链
糖—核酸
糖—脂质
肽聚糖
(peptidoglycans)
脂多糖
(lipopolysauhards)
糖基酰基甘油
(glycosylacylglycerols)
糖鞘脂
(pglycosphingolipids)
糖蛋白
生物化学讲义第五章糖代谢

第五章糖代谢【目的和要求】1、掌握糖分解代谢,糖酵解和有氧氧化的途径及催化所需的酶,特别是关键酶和主要的调节因素以及各通路的生理意义。
2、掌握肝糖原合成、分解及糖异生的途径及关键酶。
掌握磷酸戊糖途径的关键酶和生理意义。
掌握乳酸循环的过程及生理意义。
3.熟悉糖的主要生理功能,糖是生物体主要的供能物质, 血糖的概念,正常值以及血糖的来源、去路。
4.了解糖的吸收方式是通过主动转运过程,糖代谢异常。
【本章重难点】⒈糖酵解及有氧氧化的基本途径及关键酶⒉TAC、糖异生的生理意义⒊糖原合成分解的调节⒋血糖的调节⒌TAC循环、生理意义、调控⒍糖异生学习内容第一节概述第二节糖的无氧分解第三节糖的有氧氧化第四节磷酸戊糖途径第五节糖原的合成与分解第六节糖异生第七节血糖及其调节第一节概述糖的主要生理功能⑴是提供生命活动所需要的能量,据估计人体所需能量50%~70%左右是由糖氧化分解提供的。
⑵糖也是组成人体的重要成分,如核糖构成核苷酸及核酸成分;蛋白多糖构成软骨、结缔组织等的基质;糖脂是生物膜的构成成分等。
⑶体内还具有一些特殊生理功能的糖蛋白。
糖的消化和吸收食物中糖类主要为淀粉,口腔唾液腺及胰腺分泌有淀粉酶,仅能水解淀粉中的α-1,4糖苷键,产生分子大小不等的线形糖。
淀粉主要在小肠内受淀粉酶作用而消化。
在小肠黏膜细胞刷状缘上,含有α-葡萄糖苷酶,继续水解线形寡糖的α-1,4糖苷键,生成葡萄糖。
消化道吸收入体内的单糖主要是葡萄糖,葡萄糖经门静脉进入肝,部分再经肝静脉入体循环,运输到各组织,血液中的葡萄糖称为血糖,是糖在体内的运输形式。
糖的储存形式是糖原。
第二节糖的无氧分解糖的分解代谢是糖在体内氧化供能的重要过程。
糖氧化分解的途径主要有三条:①无氧酵解;②有氧氧化;③磷酸戊糖途径。
在供氧不足的情况下,葡萄糖或糖原的葡萄糖单位通过糖酵解途径分解为丙酮酸,进而还原为乳酸的过程称为糖的无氧分解,由于此过程与酵母菌使糖生醇发酵的过程基本相似,故又称为糖酵解(glycolysis)。
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 --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
Top
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3
4
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
生物化学糖代谢-2024鲜版

酸循环等过程释放能量。
结构成分
02
糖与蛋白质、脂质等生物分子结合,形成糖蛋白、糖脂等具有
特定结构和功能的生物大分子。
信息传递
03
糖在细胞间信号传导、免疫应答等生理过程中发挥重要作用。
5
糖代谢的生理意义
维持能量平衡 糖代谢过程中产生的ATP是细胞可直接 利用的能源形式,对于维持生物体的能
量平衡具有重要意义。 参与生物合成
12
三羧酸循环
2024/3/28
三羧酸循环的定义 三羧酸循环是指在有氧条件下,乙酰CoA与草酰乙酸缩合 成柠檬酸,然后经过一系列酶促反应,最终生成CO2、 H2O和ATP的过程。
三羧酸循环的步骤 三羧酸循环包括柠檬酸合成、异柠檬酸裂解、α-酮戊二酸 氧化脱羧、琥珀酰CoA合成、琥珀酸脱氢、延胡索酸加水、 苹果酸脱氢等步骤。
胰高血糖素调节
胰高血糖素是升高血糖的激素,能促进肝糖原分解和糖异生作用,增 加血糖来源。
神经系统调节
下丘脑可通过神经调节影响胰岛素和胰高血糖素的分泌,从而调节血 糖浓度。
肝脏调节
肝脏是维持血糖稳定的重要器官,能进行糖原合成与分解以及糖异生 作用。
10
糖的分解代谢
03
2024/3/28
11
糖酵解过程
三羧酸循环的意义 三羧酸循环是生物体在有氧条件下的主要能量来源,同时 也是联系糖、脂肪和蛋白质三大物质代谢的枢纽。
13
氧化磷酸化与电子传递链
01
氧化磷酸化的定义
氧化磷酸化是指NADH和FADH2等还原当量通过电子传递链传递给O2
生成H2O,并偶联ADP磷酸化生成ATP的过程。
02
电子传递链的组成
电子传递链由一系列酶和辅酶组成,包括NADH脱氢酶、辅酶Q、细胞
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。
生物化学简明教程 第9章 糖代谢(共110张PPT)

(5)特殊生理功能的物质 (6)保护与润滑:蛋白聚糖(粘膜与分泌物)
9.1 多糖和低聚糖的酶促降解
• 糖类中多糖和低聚糖,由于分子大,不能透
过细胞膜,所以在被生物体利用乏前必须水 解成单糖,其水解均依靠酶的催化
淀粉的酶促水解
纤维素的酶促水解
9.1.1 淀粉的酶促水解
• α-淀粉酶:水解淀粉分子内部任意部位的α1,4糖苷键(内切酶)
经过一轮循环,乙酰CoA的2个碳原子被氧化成CO2;在循 环中有1次底物水平磷酸化,可生成1分子ATP;更为重要的是 有 4 次 脱 氢 反 应 , 氢 的 接 受 体 分 别 为 NAD+ 或 FAD , 生 成 3 分 子
乙醛 乳酸
乙醇
糖酵解产能效率
步骤
能量产物
葡萄糖→ G-6-P
-ATP
F-6-P → F-1,6-2P
-ATP
1,3-二磷酸甘油酸 → 3-磷酸甘油酸 +2 ATP
PEP → 烯醇式丙酮酸
+2 ATP
合计
ATP
ATP数 -1 -1 +2 +2
+2(葡糖糖) +3(糖原、淀粉)
葡萄糖酵解产能196kJ/mol,糖原、淀粉酵解产能183kJ/mol, 1molATP捕获。
从葡萄糖或糖原开始至生成丙酮酸, 分别包括10或 11步连续的酶促步骤
己糖磷酸酯的生成
丙糖磷酸的生成 4个阶段 丙酮酸和ATP的生成
丙酮酸继续氧化
(1)己糖磷酸酯的生成
从葡萄糖开始经过三步--消耗2个ATP,有2个不可逆反应
ATP ADP
葡萄糖 激酶
ATP ADP
果糖磷 酸激酶
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