第九章糖代谢(上)(给学生)

三大物质代谢的枢纽
四、三羧酸循环的调节

三个限速酶

柠檬酸合成酶 异柠檬酸脱氢酶 α -酮戊二酸脱氢酶系

抑制剂：ATP、脂肪酸氧化 激活剂：ADP、AMP

人、动物、酵母
第九章 糖代谢
填空题

糖酵解是在 中进行，而三羧酸循环 是在 中进行。 分子
一分子葡萄糖彻底氧化产生 ATP
1、α -淀粉酶（E.C.3.2.1.1）


又称淀粉-1,4-糊精酶、α -糊精酶 随机水解淀粉α (1-4)糖苷键，生成糊精 存在于唾液、胰液、微生物中 该酶作用于粘稠的淀粉糊时，能使粘度迅速下 降成稀溶液状态，工业上称此为“液化”。
2、β -淀粉酶（E.C.3.2.1.2）



又称淀粉-1,4-麦芽糖苷酶 从淀粉非还原端以二糖为单位水解α (14)糖苷键并将α 型转变为β 型 产物为β -麦芽糖
发酵 糖酵解
G
糖酵解和生醇发酵的区别

相同点：葡萄糖生成丙酮酸；在细胞液中进行。 不同点：生醇发酵的起始物是葡萄糖，酵解的 起始物是葡萄糖或糖原；生醇发酵的产物是乙 醇，糖酵解的产物则是乳酸；

1940年Embden、Meyerhof和Parnas阐明 了糖酵解过程的全部步骤，因此，糖酵解过程 又称为埃伯顿-迈耶霍夫-帕纳斯途径 （Embden-Meyerhof－Parnas途径，简称 EMP途径)。
补充：巴斯德效应

法国科学家Pastuer发现在有氧的时候生醇发酵 受到抑制的现象；
理论解释： 由NADH+H+去路决定。 有氧时， NADH+H+进入线粒体氧化，丙酮酸氧化 成H2O，不生成乳酸或乙醇，表现出抑制。

三、糖需氧分解的意义

机体获取能量的主要途径

无氧：2ATP 有氧：38ATP
糖酵解：细胞液； 呼吸链：线粒体内膜

穿梭机制 细胞质

异柠檬酸穿梭作用 磷酸甘油穿梭作用 苹果酸穿梭作用
线粒体基质
1、异柠ห้องสมุดไป่ตู้酸穿梭作用
2、苹果酸穿梭作用
3、磷酸甘油穿梭作用
六、糖酵解的意义和应用
1．糖酵解是单糖分解代谢的基本途径， 是葡萄糖完全氧化分解成二氧化碳和水的必要 准备阶段 2．糖酵解途径是某些组织或细胞（血红细 胞）的主要获能方式。 3．糖酵解途径能提供能量使机体或组织能 有效地适应缺氧情况
丙酮酸激酶
烯醇式丙酮酸 磷酸烯醇式丙酮酸
10、丙酮酸的生成

自发进行
乳酸的生成


乳酸脱氢酶 NADH供氢 剧烈运动后肌肉酸痛 乳酸是酸性物质，若细 胞或血液中过量堆积可 导致酸中毒。
乙醇的生成


丙酮酸脱羧酶 乙醇脱氢酶
第九章 糖代谢
填空题

在酵母提取物和葡萄糖混合反应生成乙醇的体系中加 入碘乙酸可抑制 酶的活性，造成 的积累；加 入氟化钠可抑制 酶的活性，造成 的积累。


作用于糖原的α (1-6)糖苷键 产物为1-磷酸葡萄糖
二、淀粉的消化


主要场所：小肠 终产物为单糖和少量寡糖
三、单糖的吸收


小肠粘膜细胞 以单糖的形式被吸收


半乳糖、葡萄糖:主动运输，需要转运蛋 白和Na＋ 果糖:协助扩散
四、单糖在体内的代谢


高血糖：>160mg/100mL 低血糖：<70mg/100mL

第九章 糖代谢
选择题

关于三羧酸循环，下列的叙述哪条不正确( ) A、产生NADH和FADH2 B、有GTP生成 C、氧化乙酰COA D、提供草酰乙酸净合成 E、在无氧条件下不能运转
第九章 糖代谢
选择题

下列酶中不是TCA循环中的酶是（ ） A、顺乌头酸酶 B、延胡索酸酶 C、琥珀酸硫激酶 D、丙酮酸脱氢酶
糖酵解过程中有三个不可逆酶催化反应，这三个酶 分别是 、 、 。 丙酮酸被还原为乳酸时，反应中的NADH 来源于 的氧化

第九章 糖代谢
选择题

醛缩酶催化以下哪种反应（ ） A 1,6-二磷酸果糖分解为两个三碳糖及其逆反 应 B 1,6-二磷酸葡萄糖分解为1-和6-磷酸葡萄糖 及其逆反应 C 乙酰与草酰乙酸生成柠檬酸 D 两分子3-磷酸甘油醛缩合生成葡萄糖
1、柠檬酸的生成


缩合反应生成六碳三羧酸 TCA循环的第一个调节酶 不可逆
柠檬酸合成酶 乙酰CoA 草酰乙酸 柠檬酸
2、异柠檬酸的生成


顺乌头酸酶 失水、加水；反应可逆
3、α -酮戊二酸的生成


异柠檬酸脱氢酶 脱羧、第一次氧化 三羧酸变成二羧酸 不可逆
4、琥珀酰辅酶A的生成
一、糖酵解途径


又称EMP 细胞液 包括十步反应

准备阶段：磷酸化，消耗能量 贮能阶段：脱氢并产生ATP
1、葡萄糖的磷酸化


消耗一分子ATP 活化；保糖 不可逆 第一个限速步骤
己糖激酶
己糖激酶


专一性不强 Mg2＋或者Mn2＋ 糖酵解的第一个调节酶 其逆反应由磷酸（酯）酶催化

分解代谢

无氧氧化（50kJ/mol） 有氧氧化（2870kJ/mol） 葡萄糖合成为糖原 非糖物质转化为糖（糖异生）

合成代谢

第二节
糖的无氧分解
糖的无氧分解又称为糖酵解（glycolysis）：
无氧条件下，酶将葡萄糖分解成丙酮酸,并释放 ATP的过程。 G或者糖原 乳酸 丙酮酸 乙醛 乙醇
新陈代谢概述

新陈代谢

合成代谢与分解代谢 物质代谢与能量代谢
第九章 糖代谢
第九章 糖代谢
本章内容
糖类的消化和吸收 ●糖的无氧分解 ●糖的需氧分解 糖的合成代谢
第一节 糖类的消化吸收
一、参与糖类水解的酶类



α -淀粉酶 β -淀粉酶 γ -淀粉酶 纤维素酶 糖原磷酸化酶 糖原脱支酶
7、苹果酸的生成


加水 L-苹果酸
延胡索酸酶
延胡索酸
苹果酸
8、重新生成草酰乙酸

第四次氧化
苹果酸
草酰乙酸
小结


循环一圈，消耗一分子乙酰CoA 生成两个CO2 生成三个NADH、一个FAD 生成一个GTP 总能量？

贮能效率


完全燃烧：2870kJ/mol 体内彻底氧化： 38×30.54kJ/mol=1160.5kJ/mol (40%) 体内不完全氧化（乳酸）： 2×30.54/2870=2.1%
3 - P -甘油酸
2 - P -甘油酸
8、脱水

需要Mg2＋或者Mn2＋ 分子内能量重新分配，生成高能键 氟化物与镁和无机磷酸形成复合物，取代酶 分子上镁离子的位置，从而使酶失活。
烯醇化酶
2 - P -甘油酸
磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）
9、第二次底物水平磷酸化


由Mg2＋或者K＋激活 第三个限速步骤 不可逆反应

α -酮戊二酸脱氢酶系

三种酶 六种辅因子

第二次氧化，生成高能化合物 不可逆反应
5、琥珀酸的生成


底物水平磷酸化 GTP可用于蛋白质合成或生成ATP
6、延胡索酸的生成

第三次氧化 又称富马酸 顺丁烯二酸（马来酸）对人体有毒 竞争性抑制剂 琥珀酸脱氢酶是TCA中唯一位于线粒体内膜上 的酶
4、裂解


可逆反应 磷酸二羟丙酮占96％
醛缩酶
5、第一次氧化

受碘乙酸抑制，与-SH发生反应
3-P-甘油醛脱氢酶
3-P-甘油醛
1，3 - 2P -甘油酸
6、底物水平磷酸化


可逆反应 产生一分子ATP
磷酸甘油酸激酶
1，3 - 2P -甘油酸
3 - P -甘油酸
7、磷酸变位

需要Mg2＋
磷酸甘油酸变位酶
二、糖酵解的能量变化


一分子葡萄糖生成两分子乳酸或乙醇 生成2mol ATP 如果从糖原开始，则生成3个ATP
三、糖酵解的反应类型

磷酸转移

磷酸移位

异构化
脱水（烯醇化酶）


醇醛断裂（醛缩酶）
四、糖酵解的调节

三个调节酶

己糖激酶 磷酸果糖激酶 丙酮酸激酶
五、氢的跨膜运输
第三节 糖的有氧分解
三羧酸循环 磷酸戊糖途径
糖有氧氧化的三个阶段


丙酮酸的生成（细胞液） 乙酰辅酶A的生成（线粒体） 三羧酸循环
一、预备阶段：乙酰辅酶A的生成

丙酮酸脱氢酶系（不可逆）

三种酶 六种辅因子
二、三羧酸循环


又称TCA循环（tricarboxylic acid cycle）、 柠檬酸循环、Krebs循环 主要位于线粒体基质 由8步反应组成
第九章 糖代谢
问答题

丙酮酸脱氢酶系包括哪五种由维生素构 成的辅因子？分别由哪种维生素构成？ 三羧酸循环中并没有氧的参与，为什 么称为糖的有氧分解？

3、γ -淀粉酶（E.C.3.2.1.3）


作用于α (1-4)糖苷键和α (1-6)糖苷键 从非还原端逐个切下葡萄糖，产物为β 葡萄糖
4、纤维素酶


作用于β (1-4)糖苷键 产物为纤维二糖、葡萄糖
5、糖原磷酸化酶


从非还原末端作用于糖原的α (1-4)糖苷 键 产物为1-磷酸葡萄糖
6、糖原脱支酶
第八章 生物氧化
选择题


下列酶催化反应中，可通过底物水平磷酸化生成 GTP的是（ ） A、己糖激酶 B、烯醇化酶 C、琥珀酸硫激酶 D、琥珀酸脱氢酶
第九章 糖代谢
选择题


1mol葡萄糖有氧氧化时共产生几次底物水平磷 酸化（ ） A、3 B、4 C、5 D、6
第九章 糖代谢
判断题


由1mol异柠檬酸转变成1mol琥珀酸，同时伴 有电子传递过程可产生7molATP的能量。 在无氧条件下酵母菌可以使葡萄糖发酵产生乙 醇，而在人体中则不可能产生乙醇，因此乙醇 在人体内一般是不能被利用的。
Glucose Hexokinase
Induced fit
以糖原为起始物
2、异构化

可逆反应
3、生成F-1,6-2P


第二次磷酸化 消耗一分子ATP Mg2＋ 不可逆 第二个限速步骤
磷酸果糖激酶
磷酸果糖激酶




变构酶 磷酸果糖激酶有两个ATP结合位点，一个处于 活性中心内，ATP作为底物与之结合；另一个 位于活性中心外，为变构效应物结合部位，此 位点与ATP亲和力较低，只有高浓度ATP存在 时它才与ATP结合，从而使酶变构失活。 抑制剂：ATP、柠檬酸、长链脂肪酸 AMP和ADP可与ATP竞争变构结合部位，抵消 ATP的抑制作用。