糖代谢PPT课件
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ATP
(3)
ADP
2.裂解（lysis)——磷酸丙糖的生成：
一分子 F-1,6-BP 裂解为两分子可以互
变的磷酸丙糖（triose phosphate)， 包括两步反应： ⑷ F-1,6-BP 裂 解 为 3- 磷 酸 甘 油 醛 (glyceraldehyde-3-phosphate) 和 磷 酸 二 羟 丙 酮 (dihydroxyacetone phosphate)； ⑸ 磷酸二羟丙酮异构为 3- 磷酸甘油醛。
糖的无氧分解
糖 的 无 氧 酵 解 （ glycolysis) 是
指葡萄糖在无氧条件下分解生成
乳酸并释放出能量的过程。
一、糖酵解的反应过程
无 氧 酵 解 的 全 部 反 应 过 程 在 胞 液 (cytoplasm) 中进行，代谢的终产物 为乳酸 (lactate) ，一分子葡萄糖经 无氧酵解可净生成两分子ATP。 无氧酵解的反应过程可分为活化、裂 解、放能和还原四个阶段。
第五章
糖 代 谢
第一节 概述(introduction)
一、生物代谢 二、糖的生理功能
一、生物代谢
生物代谢是指生物活体与外界环境不断进行的物 质（包括气体、液体和固体）交换过程。 合成代谢一般是指将简单的小分子物质转变成复 杂的大分子物质的过程。分解代谢则是将复杂的 大分子物质转变成小分子物质的过程。 糖、脂和蛋白质的合成代谢途径各不相同，但是 它们的分解代谢途径则有共同之处，即糖、脂和 蛋白质经过一系列分解反应后都生成了酮酸并进 入三羧酸循环，最后被氧化成CO2和H2O。
二、糖酵解的调节
糖酵解代谢途径的调节主要是通过各 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： 葡萄糖激酶是肝脏调节葡萄糖吸收的 主要的关键酶。
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
葡萄糖激酶 glucokinase
2. 6-磷酸果糖激酶-1： 6-磷酸果糖激酶-1是调节糖酵解代谢 途径流量的主要因素。 ADP、AMP ATP 1,6-双磷酸果糖 柠檬酸 2,6-双磷酸果糖
一、有氧氧化的反应过程 糖的有氧氧化代谢途径可分为： 葡萄糖酵解、丙酮酸氧化脱羧和 三羧酸循环三个阶段 。
（一）葡萄糖经酵解途径生成丙酮酸：
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。
⑵ G-6-P 异 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 为 6- 磷 酸 果 糖 (fructose-6-
phosphate,F-6-P);
⑶F-6-P 再磷酸化为 1,6- 双磷酸果糖 (fructose-1,6-
biphosphate,F-1,6-BP).
ATP (1) ADP
己糖激酶/葡萄糖激酶
*
(2)
磷酸己糖异构酶
* 磷酸果糖激酶-1
1. 活化(activation)——己糖磷 酸酯的生成： 活化阶段是指葡萄糖经磷酸化和异 构反应生成1,6-双磷酸果糖(FBP， FDP)的反应过程。该过程共由三步 化学反应组成。
⑴ 葡 萄 糖 (glucose) 磷 酸 化 生 成 6- 磷 酸 葡 萄 糖
(glucose-6-phosphate,G-6-P)；
⑼
H2 O
烯醇化酶 ADP
⑽
ATP ⑾ 自发
丙酮酸激酶
*
4．还原(reduction)——乳酸的生成：
利用丙酮酸接受酵解代谢过程中产生的 NADH ，使 NADH 重新氧化为 NAD+ ，以确保 反应的继续进行。
NADH+H+ ⑿ NAD+
乳酸脱氢酶
糖酵解代谢途径可将一分子葡萄糖 分解为 两分子乳酸，净生成两分子 ATP。 糖酵解代谢途径有三个关键酶，即 己糖激酶（葡萄糖激酶）、磷酸果 糖激酶-1、丙酮酸激酶。
二、糖的生理功能
糖类是指多羟基醛或酮及其衍生物。 糖类在生物体的生理功能主要有： ① 氧化供能：糖类占人体全部供能量的 70%。 ② 作为结构成分：作为生物膜、神经组织 等的组分。 ③ 作为核酸类化合物的成分：构成核苷酸， DNA，RNA等。 ④ 转变为其他物质：转变为脂肪或氨基酸 等化合物。
第二节
NAD++Pi
(6)
NADH+H+
3-磷酸甘油醛 脱氢酶
ADP 磷酸甘油酸 激酶
(7)
ATP (8) 磷酸甘油酸变位酶
⑼ 2- 磷 酸 甘 油 酸 (glycerate-2phosphate)脱水生成磷酸烯醇式丙酮 酸(phosphoenolpyruvate,PEP)； ⑽ 磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）将高能磷 酸基交给ADP生成ATP； ⑾ 烯醇式丙酮酸自发转变为丙酮酸 (pyruvate) 。
-
+
6-磷酸果糖激酶-1 6-phosphofructokinase-1
3. 丙酮酸激酶：
ATP 丙氨酸(肝) 1,6-双磷酸果糖
丙酮酸激酶
+
pyruvate kinase
三、糖酵解的生理意义
1. 在无氧和缺氧条件下，作为糖分解 供能的补充途径。 2. 在有氧条件下，作为某些组织细胞 主要的供能途径。
第三节
糖的有氧氧化
葡萄糖在有氧条件下彻底氧
化分解生成 CO2 和 H2O ，并释放出
大量能量的过程称为糖的有氧氧 化（aerobic oxidation)。
绝大多数组织细胞通过糖的有氧氧 化途径获得能量。此代谢过程在细 胞 胞 液 和 线 粒 体 (cytoplasm and mitochondrion)内进行。 一分子葡萄糖(glucose)彻底氧化分 解可产生36/38分子ATP。
(4)
醛缩酶
(5)
磷酸丙糖异构酶
3.放能(releasing energy——丙酮酸 的生成：
3-磷酸甘油醛经脱氢、磷酸化、脱水及放 能等反应生成丙酮酸，包括六步反应。 ⑹ 3-磷酸甘油醛脱氢并磷酸化生成1,3-二 磷 酸 甘 油 酸 （ glycerate-1,3diphosphate)； ⑺ 1,3-二磷酸甘油酸脱磷酸,将其交给ADP 生成ATP； ⑻ 3-磷酸甘油酸异构为2-磷酸甘油酸；
(3)
ADP
2.裂解（lysis)——磷酸丙糖的生成：
一分子 F-1,6-BP 裂解为两分子可以互
变的磷酸丙糖（triose phosphate)， 包括两步反应： ⑷ F-1,6-BP 裂 解 为 3- 磷 酸 甘 油 醛 (glyceraldehyde-3-phosphate) 和 磷 酸 二 羟 丙 酮 (dihydroxyacetone phosphate)； ⑸ 磷酸二羟丙酮异构为 3- 磷酸甘油醛。
糖的无氧分解
糖 的 无 氧 酵 解 （ glycolysis) 是
指葡萄糖在无氧条件下分解生成
乳酸并释放出能量的过程。
一、糖酵解的反应过程
无 氧 酵 解 的 全 部 反 应 过 程 在 胞 液 (cytoplasm) 中进行，代谢的终产物 为乳酸 (lactate) ，一分子葡萄糖经 无氧酵解可净生成两分子ATP。 无氧酵解的反应过程可分为活化、裂 解、放能和还原四个阶段。
第五章
糖 代 谢
第一节 概述(introduction)
一、生物代谢 二、糖的生理功能
一、生物代谢
生物代谢是指生物活体与外界环境不断进行的物 质（包括气体、液体和固体）交换过程。 合成代谢一般是指将简单的小分子物质转变成复 杂的大分子物质的过程。分解代谢则是将复杂的 大分子物质转变成小分子物质的过程。 糖、脂和蛋白质的合成代谢途径各不相同，但是 它们的分解代谢途径则有共同之处，即糖、脂和 蛋白质经过一系列分解反应后都生成了酮酸并进 入三羧酸循环，最后被氧化成CO2和H2O。
二、糖酵解的调节
糖酵解代谢途径的调节主要是通过各 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： 葡萄糖激酶是肝脏调节葡萄糖吸收的 主要的关键酶。
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
葡萄糖激酶 glucokinase
2. 6-磷酸果糖激酶-1： 6-磷酸果糖激酶-1是调节糖酵解代谢 途径流量的主要因素。 ADP、AMP ATP 1,6-双磷酸果糖 柠檬酸 2,6-双磷酸果糖
一、有氧氧化的反应过程 糖的有氧氧化代谢途径可分为： 葡萄糖酵解、丙酮酸氧化脱羧和 三羧酸循环三个阶段 。
（一）葡萄糖经酵解途径生成丙酮酸：
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。
⑵ G-6-P 异 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 为 6- 磷 酸 果 糖 (fructose-6-
phosphate,F-6-P);
⑶F-6-P 再磷酸化为 1,6- 双磷酸果糖 (fructose-1,6-
biphosphate,F-1,6-BP).
ATP (1) ADP
己糖激酶/葡萄糖激酶
*
(2)
磷酸己糖异构酶
* 磷酸果糖激酶-1
1. 活化(activation)——己糖磷 酸酯的生成： 活化阶段是指葡萄糖经磷酸化和异 构反应生成1,6-双磷酸果糖(FBP， FDP)的反应过程。该过程共由三步 化学反应组成。
⑴ 葡 萄 糖 (glucose) 磷 酸 化 生 成 6- 磷 酸 葡 萄 糖
(glucose-6-phosphate,G-6-P)；
⑼
H2 O
烯醇化酶 ADP
⑽
ATP ⑾ 自发
丙酮酸激酶
*
4．还原(reduction)——乳酸的生成：
利用丙酮酸接受酵解代谢过程中产生的 NADH ，使 NADH 重新氧化为 NAD+ ，以确保 反应的继续进行。
NADH+H+ ⑿ NAD+
乳酸脱氢酶
糖酵解代谢途径可将一分子葡萄糖 分解为 两分子乳酸，净生成两分子 ATP。 糖酵解代谢途径有三个关键酶，即 己糖激酶（葡萄糖激酶）、磷酸果 糖激酶-1、丙酮酸激酶。
二、糖的生理功能
糖类是指多羟基醛或酮及其衍生物。 糖类在生物体的生理功能主要有： ① 氧化供能：糖类占人体全部供能量的 70%。 ② 作为结构成分：作为生物膜、神经组织 等的组分。 ③ 作为核酸类化合物的成分：构成核苷酸， DNA，RNA等。 ④ 转变为其他物质：转变为脂肪或氨基酸 等化合物。
第二节
NAD++Pi
(6)
NADH+H+
3-磷酸甘油醛 脱氢酶
ADP 磷酸甘油酸 激酶
(7)
ATP (8) 磷酸甘油酸变位酶
⑼ 2- 磷 酸 甘 油 酸 (glycerate-2phosphate)脱水生成磷酸烯醇式丙酮 酸(phosphoenolpyruvate,PEP)； ⑽ 磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）将高能磷 酸基交给ADP生成ATP； ⑾ 烯醇式丙酮酸自发转变为丙酮酸 (pyruvate) 。
-
+
6-磷酸果糖激酶-1 6-phosphofructokinase-1
3. 丙酮酸激酶：
ATP 丙氨酸(肝) 1,6-双磷酸果糖
丙酮酸激酶
+
pyruvate kinase
三、糖酵解的生理意义
1. 在无氧和缺氧条件下，作为糖分解 供能的补充途径。 2. 在有氧条件下，作为某些组织细胞 主要的供能途径。
第三节
糖的有氧氧化
葡萄糖在有氧条件下彻底氧
化分解生成 CO2 和 H2O ，并释放出
大量能量的过程称为糖的有氧氧 化（aerobic oxidation)。
绝大多数组织细胞通过糖的有氧氧 化途径获得能量。此代谢过程在细 胞 胞 液 和 线 粒 体 (cytoplasm and mitochondrion)内进行。 一分子葡萄糖(glucose)彻底氧化分 解可产生36/38分子ATP。
(4)
醛缩酶
(5)
磷酸丙糖异构酶
3.放能(releasing energy——丙酮酸 的生成：
3-磷酸甘油醛经脱氢、磷酸化、脱水及放 能等反应生成丙酮酸，包括六步反应。 ⑹ 3-磷酸甘油醛脱氢并磷酸化生成1,3-二 磷 酸 甘 油 酸 （ glycerate-1,3diphosphate)； ⑺ 1,3-二磷酸甘油酸脱磷酸,将其交给ADP 生成ATP； ⑻ 3-磷酸甘油酸异构为2-磷酸甘油酸；