第五章糖代谢

己糖激酶 (hexokinase)
P O CH2
H H
OH
OH H
HO
OH
H OH
G-6-P
➢反应不可，消耗1分子ATP
➢己糖激酶（HK）四种isoenzyme
➢ 肝脏中为glucokinase(GK)
➢ 磷酸化使Glu不能自由逸出细胞
Glu ATP
ADP G-6-P
F-6-P F-1,6-2P
ATP ADP
O CH3
L-Rha
O
D-Glu
O
L-Ara
O
HO
D-Xyl
第一节 概述
Haworth式:单糖的端基差向异构体(α,β-构型， anomer)
六碳吡喃糖和五碳呋喃糖：C5-R或C4-R与端基碳上OH同侧者为 β型,异侧者为α型
五碳吡喃糖:端基碳上OH与C4-OH在同侧为α型,异侧者为β型
O CH3
第二节 糖的分解代谢 补充知识 酸－醇的成酯反应
ROH + R1COOH
ROH + H3PO4
O R1 C OR
O HO P OR
OH
第二节 糖的分解代谢
2.1 糖的无氧分解
第一阶段：糖酵解途径
葡萄糖磷酸化为6-磷酸葡萄糖
HO CH2
H H
OH
OH H
HO
OH
H OH
Glu
ATP
ADP
Mg2+
第一节 概述
1.3 糖代谢 分解代谢：主要指葡萄糖（Glu）的分解过程
“磷酸戊糖途径”
需氧
CO2 + H2O
三羧酸循环 有氧情况
CO2 + H2O
葡 萄
好氧生物
糖 “糖酵解”
“乳酸发酵”
缺氧情况
乳酸
丙酮酸
不需氧
乳酸发酵，乙醇发酵
厌氧生物
乳酸或乙醇
第一节 概述
1.3 糖代谢 合成代谢： 糖的储存是指葡萄糖合成糖原（Gn）的过程。
生物化学
Biochemistry
扬州大学生物科学与技术学院
参考教材：生物化学－查锡良 主编 人民卫生出版社
第五章 糖代谢
Metabolism of Carbohydrates
本章内容
第一节 概述 第二节 糖的分解代谢 第三节 糖原的合成与分解 第四节 糖异生 第五节 血糖及其调节
第一节 概述
第一节 概述
1.1 糖的化学
常见单糖的结构
O O
H HO HO
H
OH
CH 2 OH
H HO H
OH
OH H
H H
H
H
OH H
OH
H
OH
O H HOH2C
O OH
OH
H H
HH
OH
HO
OH
OH
OH
galactose
ribose
第一节 概述 1.1 糖的化学 常见的二糖
麦芽糖 (maltose)：葡萄糖 — 葡萄糖 蔗 糖 (sucrose)：葡萄糖 — 果糖 乳 糖 (lactose)：葡萄糖 — 半乳糖
第一节 概述 1.1 糖的化学 常见的多糖
淀粉 (starch) 糖原 (glycogen)
相同：全部是葡萄糖组成。直连部分1,4-α-糖苷键 连接，支链由1,6- α-糖苷键连接
区别：在动物体内称糖原，植物体内称为淀粉
纤维素 (cellulose)
第一节 概述 1.2 糖的生理功能 糖的主要生理功能是提供能量
α-L-Rha
O
O
HO
β-D-Glu β -D-Ara
O
α -L-Xyl
第一节 概述
1.1 糖的化学
常见单糖的结构
O
H
OH
CH 2 OH
O
HO
H HH
H
H
O H HO OH H OH
H
OH
H
OH
OH
Glucose
OH
O
O
HO
H HOH2C
CH2OH
H
OH
H H
OH OH
H
OH
OH H
OH
Fructose
第二节 糖的分解代谢
2.1 糖的无氧分解
糖酵解：在机体缺氧条件下，葡萄糖经一系列酶促反 应生成丙酮酸进而还原生成乳酸的过程称为糖的无氧 氧化(anaerobic oxidation)，亦称糖酵解(glycolysis)。 糖酵解的反应部位：胞浆。
第二节 糖的分解代谢
2.1 糖的无氧分解 糖无氧分解的两个阶段： 第一阶段：由葡萄糖分解成丙酮酸(pyruvate)，称之为 糖酵解途径(glycolytic pathway)。 第二阶段：由丙酮酸转变成乳酸。
G
Gn
非糖物质转变成G或Gn。
肝脏可以将氨基酸、乳酸等转变成G或Gn的过 程称为糖异生（gluconeogenesis）。
本章内容
第一节 概述
第二节 糖的分解代谢 第三节 糖原的合成与分解 第四节 糖异生 第五节 血糖及其调节
第二节 糖的分解代谢
三条途径： 1. 糖的无氧分解 2. 糖的有氧分解 3. 磷酸戊糖途径
CHO
HO
H
H
OH
H
OH
HO
H
HO
HO
H
OH
H
OH
H
OH
H
C H 2O H
C H 2O H
Fischer投影式
C H 2O H
H
O OH
OH H
OH
H
H OH
Haworth式
β-D-glucose
O
O
优势构象式
第一节 概述
Haworth式中，D/L构型的判定： 六碳吡喃糖和五碳呋喃糖：C5-R或C4-R在面上为D型,在面下 为L型。 五碳吡喃糖：C4-OH在面下为D型,在面上为L型。
C6H12O6 → 6CO2 + 6H2O & 概述 1.2 糖的生理功能 糖是合成脂类、蛋白质的碳源物质
糖代谢的某些中间产物，可以用来合成脂肪、氨 基酸、胆固醇和核酸。
第一节 概述
1.2 糖的生理功能 糖是组成机体组织结构的重要成分
糖蛋白和糖脂是细胞膜的构成成分。 糖类化合物中的核糖、脱氧核糖是核酸的主要成分。 糖的磷酸衍生物可以形成体内许多重要的生物活性物 质。如：NAD、FAD和ATP等。
1.1 糖的化学 糖（carbohydrates）：多羟基醛或多羟基酮的碳水 化合物及其衍生物。
糖分类： 单糖 (monosacchride) 寡糖 (oligosacchride) 多糖 (polysacchride) 结合糖 (glycoconjugate)
第一节 概述 1.1 糖的化学 糖结构式的常见表示法及构型判断
磷酸二 羟丙酮
3-磷酸 甘油醛
NAD+
NADH+H+ 1,3-二磷酸甘油酸
ADP ATP
3-磷酸甘油酸
2-磷酸甘油酸
磷酸烯醇式丙酮酸 ADP ATP 丙酮酸
第二节 糖的分解代谢
Glu ATP
ADP G-6-P
2.1 糖的无氧分解
第一阶段：糖酵解途径
从糖原的葡萄糖单位开始氧化
F-6-P F-1,6-2P
ATP ADP
糖原磷酸化酶
糖原n+1
糖原n + 1-磷酸葡萄糖
磷酸葡萄糖变位酶
6-磷酸葡萄糖
➢反应不可，不消耗ATP
磷酸二 羟丙酮
3-磷酸 甘油醛