第六章 糖代谢汇总
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；维持血红素中的Fe2+;）（6-磷酸-葡萄糖脱氢酶缺陷症— —贫血病） 3、该途径的中间产物为许多物质的合成提供原料，如： 5-P核糖 核苷酸、4-P-赤藓糖 芳香族氨基酸 ； 4、系列中间产物、酶类与光合作用中卡尔文循环大多数中间 产物、酶相同，因而可与光合作用联系，实现单糖互变。 5、PPP途径由葡萄糖直接氧化起始的途径。因此可以和EMP 、TCA相互补充、相互配合，增加机体的适应能力
6-phosphoglucono-δ-lactone
24
(3) 6-磷酸葡萄糖酸转变为5-磷酸核酮糖
O C
HC
OH
NADP+
OH
NADPH
O
OH
C
H CCH2OOHH
CH2OH
CO2
CO
HO C H
HO CC HO
H C OH
H C OH
HH
C
C
OOHH
H C OH
H C OH
H C OH
H C OH
结论：各种单糖的吸收速度不同
8
9
第二节、糖的分解代谢
生物体内葡萄糖（糖原）的分解主要有三 条途径： 1.无O2情况下，葡萄糖（G）→丙酮酸（Pyr）→乳酸 （Lac） 2. 有O2情况下，G → CO2 + H2O（经三羧酸循环） 3. 有O2情况下，G → CO2 + H2O（经磷酸戊糖途径）
磷酸化酶
4
双糖酶 ： 蔗糖酶 、乳糖酶 、麦芽糖酶
分解过程： 蔗 糖→ 葡 + 果糖； 乳 糖→ 葡 + 半乳糖 麦芽糖→ 2 葡萄糖
5
各种糖类水解酶的作用
淀粉
胰淀粉酶 麦芽糖+麦芽寡糖(65%)
+异麦芽糖 +α-极限糊精(35%)
麦芽糖 蔗糖
麦芽糖酶 蔗糖酶
2 葡萄糖 葡萄糖 + 果糖
乳糖 乳 糖 酶
H C OH O
HO C H
6-磷酸葡萄糖脱氢酶 HO C H
H C OH
glucose 6-phosphate H C OH
dehydrogenase(G6PD)
HC
HC
CH2OPO3H2
6-磷酸葡萄糖
glucose 6-phosphate
限速酶，对NADP+ 有高度特异性
CH2OPO3H2
6-磷酸葡萄糖酸内酯
糖酵解
乳酸
线粒体内/细胞膜上
葡萄糖→…→丙酮酸→丙酮酸→乙酰CoA
胞浆
三羧酸循环
糖的有氧氧化
CO2+H2O+ATP
13
TCA
14
糖有氧氧化的生理意义
糖有氧氧化的基本生理功能是氧化供能。 糖有氧氧化是体内三大营养物质代谢 的总枢纽。 糖有氧氧化途径与体内其他代谢途径 有着密切的联系。
15
小结：
5C5 + 6CO2
6(G-6-P) 5(R-5-P) + 6CO2 + 12NADPH 6(6-磷酸葡萄糖)+6O2
6(5-磷酸核酮糖)+6CO2+6H2O+36ATP
17
18
19
20
21
22
23
(1)6-磷酸葡萄糖转变为 6-磷酸葡萄糖酸内酯
H C OH
NADP+
H C OH O
NADPH+H+ C O
CH2OPO3H2
CH2OPO3H2
6-磷酸葡萄糖酸
6-磷酸葡萄CCHH糖22OO酸PPOO脱33HH2氢2 酶
5-磷酸核酮糖
ribulose 5-phosphate
6-phosphogluconate 6-phosphogluconate dehydrogenase
25
磷酸戊糖途径意义
1、产生大量的NADPH，为细胞合成反应提供还原力; 2、在红细胞中保证谷胱甘肽的还原状态。（防止膜脂过氧化
10
一、糖的无氧分解
（一）定义：
在无氧的条件下，葡萄糖或糖原分解成丙酮 酸，进而还原为乳酸并释放少量能量的过程称
为糖的无氧分解。
这一过程与酵母菌使糖发酵的过程相似，又 称为糖酵解，简称EMP途径。
E：Embden；M: Meyerhof；P: Parnas
11
二 糖的有氧氧化(aerobic oxidation)
26
27
第三节 糖合成代谢
1、光合作用 2、蔗糖的合成 3、淀粉的合成 4、糖原合成 5、糖原异生作用
28
1、光合作用机制
绿色植物的光合作用由光反应和暗反应组成。 光反应是光能转变成化学能的反应, 即植物
（藻类）叶绿素吸收光能进行光化学反应，使 水分子活化分裂出O2、H+和释放出电子，并 产生NADPH和ATP。即光合磷酸化反应和水 的光氧化反应。 暗反应为酶促反应，由光反应产生的NADPH 在ATP供给能量情况下，使CO2还原成简单糖 类的反应。即二氧化碳的固定和还原反应。
（一）定义：葡萄糖在有氧的条件下彻底氧化生 成CO2、H2O和大量ATP的代谢过程，称为糖的 有氧氧化。
C6H12O6 + 6O2
6 CO2 + 6 H2O + 36/38 ATP
有氧氧化是糖氧化的主要方式，绝大多数组 织细胞都通过有氧氧化获得能量。
（二）反应部位： 细胞液和细胞膜上
12
糖的有糖氧有氧氧化氧与化糖概酵况解
三羧酸循环不仅是各种有机物质 氧化分解的共同途径、释放能量最多 的氧化分解阶段，而且架起了三大类 物质相互转化、相互联系的桥梁。
返回
16
三、磷酸戊糖途径（PPP）概念
以6-葡萄糖开始，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，称为磷酸戊糖途径。
6C6 总反应：
葡萄糖 + 半乳糖
线形寡糖 α-葡萄糖苷酶 n 葡萄糖
6
糖的吸收
方式：
单纯扩散 主动吸收
7
糖的吸收---单纯扩散
实验证明：以葡萄糖的吸收速度为100计， 各种单糖的吸收速度为：
D-半乳糖(110) > D-葡萄糖(100) > D-果糖(43) > D-甘露糖(19) > L-木酮糖(15) > L-阿拉伯糖(9)
微生物生理生化
市政工程专业
二0一一年七月
1
第六章 糖代谢
一、多糖和低聚糖的酶促降解 二、糖的分解代谢 三、糖的合成代谢
2
第一节、 多糖和低聚糖的酶促降解 胞外降解:
酶名称 α-淀粉酶 β-淀粉酶 γ-淀粉酶 R-酶 纤维素酶
作用对象 α-1,4糖苷键
作用位置 代谢产物
任何位置
麦芽糖、葡萄糖、麦 芽三糖糖、 α-糊精
α-1,4糖苷键 非还原端 麦芽糖、核心糊精
α-1,4糖苷键 α-1,6糖苷键
α-1,6糖苷键
非还原端 葡萄糖
支链、主 链连接处
支链
β-1,4糖苷键 非还原端 纤维二糖、葡萄糖
3
非还原端
极ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
磷酸化酶
限
+
糊 精
Pi
G-1-P
寡聚-（1,4→1,4) 葡萄糖转移酶
脱支酶
+
H2O
+
G-1-P
G
α-1,4-糖苷
6-phosphoglucono-δ-lactone
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(3) 6-磷酸葡萄糖酸转变为5-磷酸核酮糖
O C
HC
OH
NADP+
OH
NADPH
O
OH
C
H CCH2OOHH
CH2OH
CO2
CO
HO C H
HO CC HO
H C OH
H C OH
HH
C
C
OOHH
H C OH
H C OH
H C OH
H C OH
结论：各种单糖的吸收速度不同
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第二节、糖的分解代谢
生物体内葡萄糖（糖原）的分解主要有三 条途径： 1.无O2情况下，葡萄糖（G）→丙酮酸（Pyr）→乳酸 （Lac） 2. 有O2情况下，G → CO2 + H2O（经三羧酸循环） 3. 有O2情况下，G → CO2 + H2O（经磷酸戊糖途径）
磷酸化酶
4
双糖酶 ： 蔗糖酶 、乳糖酶 、麦芽糖酶
分解过程： 蔗 糖→ 葡 + 果糖； 乳 糖→ 葡 + 半乳糖 麦芽糖→ 2 葡萄糖
5
各种糖类水解酶的作用
淀粉
胰淀粉酶 麦芽糖+麦芽寡糖(65%)
+异麦芽糖 +α-极限糊精(35%)
麦芽糖 蔗糖
麦芽糖酶 蔗糖酶
2 葡萄糖 葡萄糖 + 果糖
乳糖 乳 糖 酶
H C OH O
HO C H
6-磷酸葡萄糖脱氢酶 HO C H
H C OH
glucose 6-phosphate H C OH
dehydrogenase(G6PD)
HC
HC
CH2OPO3H2
6-磷酸葡萄糖
glucose 6-phosphate
限速酶，对NADP+ 有高度特异性
CH2OPO3H2
6-磷酸葡萄糖酸内酯
糖酵解
乳酸
线粒体内/细胞膜上
葡萄糖→…→丙酮酸→丙酮酸→乙酰CoA
胞浆
三羧酸循环
糖的有氧氧化
CO2+H2O+ATP
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TCA
14
糖有氧氧化的生理意义
糖有氧氧化的基本生理功能是氧化供能。 糖有氧氧化是体内三大营养物质代谢 的总枢纽。 糖有氧氧化途径与体内其他代谢途径 有着密切的联系。
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小结：
5C5 + 6CO2
6(G-6-P) 5(R-5-P) + 6CO2 + 12NADPH 6(6-磷酸葡萄糖)+6O2
6(5-磷酸核酮糖)+6CO2+6H2O+36ATP
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(1)6-磷酸葡萄糖转变为 6-磷酸葡萄糖酸内酯
H C OH
NADP+
H C OH O
NADPH+H+ C O
CH2OPO3H2
CH2OPO3H2
6-磷酸葡萄糖酸
6-磷酸葡萄CCHH糖22OO酸PPOO脱33HH2氢2 酶
5-磷酸核酮糖
ribulose 5-phosphate
6-phosphogluconate 6-phosphogluconate dehydrogenase
25
磷酸戊糖途径意义
1、产生大量的NADPH，为细胞合成反应提供还原力; 2、在红细胞中保证谷胱甘肽的还原状态。（防止膜脂过氧化
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一、糖的无氧分解
（一）定义：
在无氧的条件下，葡萄糖或糖原分解成丙酮 酸，进而还原为乳酸并释放少量能量的过程称
为糖的无氧分解。
这一过程与酵母菌使糖发酵的过程相似，又 称为糖酵解，简称EMP途径。
E：Embden；M: Meyerhof；P: Parnas
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二 糖的有氧氧化(aerobic oxidation)
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第三节 糖合成代谢
1、光合作用 2、蔗糖的合成 3、淀粉的合成 4、糖原合成 5、糖原异生作用
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1、光合作用机制
绿色植物的光合作用由光反应和暗反应组成。 光反应是光能转变成化学能的反应, 即植物
（藻类）叶绿素吸收光能进行光化学反应，使 水分子活化分裂出O2、H+和释放出电子，并 产生NADPH和ATP。即光合磷酸化反应和水 的光氧化反应。 暗反应为酶促反应，由光反应产生的NADPH 在ATP供给能量情况下，使CO2还原成简单糖 类的反应。即二氧化碳的固定和还原反应。
（一）定义：葡萄糖在有氧的条件下彻底氧化生 成CO2、H2O和大量ATP的代谢过程，称为糖的 有氧氧化。
C6H12O6 + 6O2
6 CO2 + 6 H2O + 36/38 ATP
有氧氧化是糖氧化的主要方式，绝大多数组 织细胞都通过有氧氧化获得能量。
（二）反应部位： 细胞液和细胞膜上
12
糖的有糖氧有氧氧化氧与化糖概酵况解
三羧酸循环不仅是各种有机物质 氧化分解的共同途径、释放能量最多 的氧化分解阶段，而且架起了三大类 物质相互转化、相互联系的桥梁。
返回
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三、磷酸戊糖途径（PPP）概念
以6-葡萄糖开始，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，称为磷酸戊糖途径。
6C6 总反应：
葡萄糖 + 半乳糖
线形寡糖 α-葡萄糖苷酶 n 葡萄糖
6
糖的吸收
方式：
单纯扩散 主动吸收
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糖的吸收---单纯扩散
实验证明：以葡萄糖的吸收速度为100计， 各种单糖的吸收速度为：
D-半乳糖(110) > D-葡萄糖(100) > D-果糖(43) > D-甘露糖(19) > L-木酮糖(15) > L-阿拉伯糖(9)
微生物生理生化
市政工程专业
二0一一年七月
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第六章 糖代谢
一、多糖和低聚糖的酶促降解 二、糖的分解代谢 三、糖的合成代谢
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第一节、 多糖和低聚糖的酶促降解 胞外降解:
酶名称 α-淀粉酶 β-淀粉酶 γ-淀粉酶 R-酶 纤维素酶
作用对象 α-1,4糖苷键
作用位置 代谢产物
任何位置
麦芽糖、葡萄糖、麦 芽三糖糖、 α-糊精
α-1,4糖苷键 非还原端 麦芽糖、核心糊精
α-1,4糖苷键 α-1,6糖苷键
α-1,6糖苷键
非还原端 葡萄糖
支链、主 链连接处
支链
β-1,4糖苷键 非还原端 纤维二糖、葡萄糖
3
非还原端
极ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
磷酸化酶
限
+
糊 精
Pi
G-1-P
寡聚-（1,4→1,4) 葡萄糖转移酶
脱支酶
+
H2O
+
G-1-P
G
α-1,4-糖苷