糖代谢糖的概述PPT学习教案

1、会计学1 糖代谢糖的概述糖代谢糖的概述 7.1 糖的概 述 7.2 糖的消化与吸 收 目的要求 第1页/共41页 1. 了解糖的分类；单糖、双糖、及多糖（淀了解糖的分类；单糖、双糖、及多糖（淀 粉、纤维素、糖原）的结构特点及它们的粉、纤维素、糖原）的结构特点及它们的 一些重要的性质。一些重要的性质。 2. 了解多糖在体内的消化或分解过程了解多糖在体内的消化或分解过程 。 目的要求 第2页/共41页 3. 重点掌握葡萄糖在体内的分解代谢：糖酵解途重点掌握葡萄糖在体内的分解代谢：糖酵解途 径、径、 三羧酸循环、磷酸戊糖途径及其意义；糖的无氧三羧酸循环、磷酸戊糖途径及其意义；糖的无氧 氧氧 化与发酵

2、的关系。化与发酵的关系。 4. 了解乙醛酸循环及其意义。了解乙醛酸循环及其意义。 5.了解糖原、蔗糖、淀粉的合成途径，掌握糖的异了解糖原、蔗糖、淀粉的合成途径，掌握糖的异 生途径及其对生物体的意义。生途径及其对生物体的意义。 6. 了解糖代谢各过程的调节机理。了解糖代谢各过程的调节机理。 第3页/共41页 糖的基本概念 糖的结构与分类 糖的主要生理功能 返回返回 第4页/共41页 多羟基的醛或多羟基的酮及其缩聚物多羟基的醛或多羟基的酮及其缩聚物 和衍生物的统称（旧时称为碳水化合物）和衍生物的统称（旧时称为碳水化合物） 。 返回返回 （一）概念：（一）概念： 第5页/共41页 醛醛 糖糖 Ald

3、os e 酮酮 糖糖 Ketose D-葡萄糖葡萄糖(D-glucose) CHO C C C C CH2OH HOH OHH HOH HOH 1 2 3 4 5 6 D-果果糖糖(D-fructose) CH2OH C C C C CH2OH O OHH HOH HOH 1 2 3 4 5 6 返回返回 甘油醛甘油醛 (glycerose) OH CHO CH2OH HC 1 2 3 二羟丙酮二羟丙酮 (dihydroxyacetone) CH2OH CH2OH C=O 1 2 3 核糖核糖 (ribose) HOH CHO C C C CH2OH HOH HOH 3 2 1 4 5 核酮糖

4、核酮糖 (ribulose) CH2OH C C C CH2OH O HOH HOH 3 2 1 4 5 第6页/共41页 1g 1g葡萄糖在体内完全氧化可释放葡萄糖在体内完全氧化可释放16.7kJ16.7kJ的的 能量。能量。 1 1、氧化生能功能、氧化生能功能 糖类所供给的能量是机体生命活动主要的糖类所供给的能量是机体生命活动主要的 能量来源（正常情况下约占机体所需总能能量来源（正常情况下约占机体所需总能 量的量的505070%70%）。 返回返回 第7页/共41页 2 2、构成组织细胞的基本成分、构成组织细胞的基本成分 核糖和脱氧核糖是核酸的基本组成成分；核糖和脱氧核糖是核酸的基本组成成

5、分； 体内许多具有重要功能的蛋白质都是糖体内许多具有重要功能的蛋白质都是糖 蛋白，如抗体、许多酶类和凝血因子等蛋白，如抗体、许多酶类和凝血因子等 。 糖与脂类或蛋白质结合形成糖脂或糖蛋白糖与脂类或蛋白质结合形成糖脂或糖蛋白/ / 蛋白聚糖（统称糖复合物）。糖复合物不仅蛋白聚糖（统称糖复合物）。糖复合物不仅 是细胞的结构分子，而且是信息分子。是细胞的结构分子，而且是信息分子。 返回返回 第8页/共41页 糖是合成脂类糖是合成脂类( (脂肪酸、脂肪脂肪酸、脂肪) )的重要的重要 前体；前体； 3 3、转变为体内的其它成分、转变为体内的其它成分 糖在体内可转变成非必须氨基酸的碳糖在体内可转变成非必须

6、氨基酸的碳 骨架。骨架。 返回返回 第9页/共41页 （三）分类：（三）分类：单糖、寡糖、多糖单糖、寡糖、多糖 均一多糖：由相同单糖聚合而成，如淀粉、糖原、纤维素均一多糖：由相同单糖聚合而成，如淀粉、糖原、纤维素 混合多糖：由不同单糖聚合而成，如果胶物质、半纤维素混合多糖：由不同单糖聚合而成，如果胶物质、半纤维素 单糖：不能水解为更小单位的糖，根据碳原子数又分丙糖、单糖：不能水解为更小单位的糖，根据碳原子数又分丙糖、 丁糖、戊糖、己糖、庚糖；根据羰基的位置又分醛丁糖、戊糖、己糖、庚糖；根据羰基的位置又分醛 糖和酮糖。糖和酮糖。 寡糖：由寡糖：由2 21010个单糖聚合而成的低聚糖，重要的有双糖

7、、个单糖聚合而成的低聚糖，重要的有双糖、 叁糖等；叁糖等； 多糖：由多糖：由1010个以上单糖聚合而成的多聚糖，根据单糖的组个以上单糖聚合而成的多聚糖，根据单糖的组 成又分为：成又分为： 第10页/共41页 三碳糖（丙糖三碳糖（丙糖):):甘油醛、二羟丙酮等甘油醛、二羟丙酮等 （一）单糖的种类 ： 根据所含碳原子的多少，分为：根据所含碳原子的多少，分为： 七碳糖（庚糖）：景天糖等七碳糖（庚糖）：景天糖等 六碳糖（己糖）：葡萄糖、果糖、半乳糖等六碳糖（己糖）：葡萄糖、果糖、半乳糖等 五碳糖（戊糖）：核糖、核酮糖、木酮糖等五碳糖（戊糖）：核糖、核酮糖、木酮糖等 四碳糖（丁糖）：赤藓糖等四碳糖（丁糖

8、）：赤藓糖等 返回返回 第11页/共41页 （二）单糖的立体结构（二）单糖的立体结构 1、单糖的构型、单糖的构型 单糖分子除了二羟基丙酮外，其余都含不对称碳原子，有旋光异构体：如甘油醛（单糖分子除了二羟基丙酮外，其余都含不对称碳原子，有旋光异构体：如甘油醛（P195），不对称碳原子上羟基朝左称为），不对称碳原子上羟基朝左称为L-型。朝右称为型。朝右称为D型。型。 含含一个一个不对称碳原子的单糖有不对称碳原子的单糖有21个个旋光异构体；旋光异构体； 含含二个二个不对称碳原子的单糖有不对称碳原子的单糖有22个个旋光异构体；旋光异构体； 含含n个个不对称碳原子的单糖有不对称碳原子的单糖有2n个个旋光

9、异构体。旋光异构体。 含含多个不对称碳原子多个不对称碳原子的糖构型的判断：以距离羰基最远的不对称碳原子上的羟基方向来判断，的糖构型的判断：以距离羰基最远的不对称碳原子上的羟基方向来判断，朝左朝左为为L型，朝型，朝右右为为D型。型。 第12页/共41页 2、单糖环状结构：以单糖环状结构：以葡萄糖（葡萄糖（Glucose）为例）为例 环状环状 (Haworth projection) D-D-葡萄糖葡萄糖 (D-glucose) CHO C C C C CH2OH HOH OHH HOH HOH 1 2 3 4 5 6 椅式椅式 (chair form) -D-吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖 (-D-glu

10、copyranose) O H OH H H H H OH OH OH HOH2C H OH C O CH2OH OH OH OH 6 -D-吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖 (-D-glucopyranose) H O H C O CH 2OH OH OH OH 1 23 4 5 6 开链开链(straight chain) 返回返回 -D-吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖 - D-吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖 OH -D-吡喃葡萄糖和吡喃葡萄糖和 -D-吡喃葡萄糖互为异头物吡喃葡萄糖互为异头物 第13页/共41页 葡萄糖是体内糖代谢的中葡萄糖是体内糖代谢的中 心心 （1 1）葡萄糖是食物中糖）葡萄糖是食物中糖( (如淀粉

11、如淀粉) )的消化产物；的消化产物； （2 2）葡萄糖在生物体内可转变成其它的糖，）葡萄糖在生物体内可转变成其它的糖， 如核糖、果糖、半乳糖、糖原等；如核糖、果糖、半乳糖、糖原等； （3 3）葡萄糖是哺乳动物及胎儿的主要供能物质）葡萄糖是哺乳动物及胎儿的主要供能物质 ； （4 4）葡萄糖可转变为氨基酸和脂肪酸的碳骨架）葡萄糖可转变为氨基酸和脂肪酸的碳骨架 。 返回返回 第14页/共41页 HOH2C H H H C OH OH OH CH2OH O C C C 61 2 开链开链(straight chain) CH2OH C C C C CH2OH O OHH HOH HOH 6 1 2 -

12、D-呋喃果糖呋喃果糖 环状环状 (Haworth projection) HOH2C H H H C OH OH OH CH2OH O C C C 61 2 -D-呋喃果糖呋喃果糖 OH CH2OH 1 2 第15页/共41页 三、重要的单糖衍生物三、重要的单糖衍生物 1、糖醇：糖分子内醛基、酮基经还原的产物，有甜味。、糖醇：糖分子内醛基、酮基经还原的产物，有甜味。 2、糖醛酸：单糖的伯醇基氧化产物。、糖醛酸：单糖的伯醇基氧化产物。 3、氨基糖：、氨基糖： 4、糖苷、糖苷:单糖的半缩醛羟基与非糖物质缩合形成的化合物。单糖的半缩醛羟基与非糖物质缩合形成的化合物。 第16页/共41页 四、单糖的性

13、质四、单糖的性质 1 1、物理性质、物理性质 旋光性：是鉴定糖的一个重要指标 甜度：以蔗糖的甜度为标准 溶解性：易溶于水而难溶于乙醚、丙酮等有面溶剂 2、化学性质 （1）变旋 在溶液中，糖的链状结构和环状结构(、)之间可以相互转变，最后达到一个动态平衡，称为变旋现象。三者间的比例因糖种类而异。 只有链状结构才具有下述的氧化还原反应。 第17页/共41页 第18页/共41页 第19页/共41页 第20页/共41页 麦芽糖麦芽糖(maltose)：含半缩醛羟基，为还原：含半缩醛羟基，为还原 糖，有变旋现糖，有变旋现 象象 O CH2OH H H OH H H OH H OH O O HOH2C H

14、 OH H OH H H OH H 1 4 -D-葡萄糖葡萄糖-（14）-D-葡萄糖葡萄糖 返回返回 六六. .双糖：双糖： 第21页/共41页 蔗糖：不含半蔗糖：不含半 缩醛羟基，无缩醛羟基，无 还原性，无变还原性，无变 旋现象旋现象 H CH2OH H OH OH H CH2OH O O O HOH2C H OH H OH H H OH H 1 1 2 -D-葡萄糖葡萄糖-（12）-D-果糖果糖 乳糖：含半乳糖：含半 缩醛羟基，缩醛羟基， 为还原糖，为还原糖， 有变旋现象有变旋现象 O O CH2OH H OH H OH H H OH H O CH2OH H H OH H H OH OH

15、H 14 -D-半乳糖半乳糖-（14）-D-葡萄糖葡萄糖 返回返回 第22页/共41页 定义：定义：水解产物含水解产物含1010个以上单糖个以上单糖 常见的多糖：常见的多糖：淀粉、糖原淀粉、糖原、纤维素等纤维素等 返回返回 性质：性质：多糖无还原性，无甜味，无变旋现多糖无还原性，无甜味，无变旋现 象，象， 多数不溶于水，可与水形成胶体多数不溶于水，可与水形成胶体 溶溶 液。液。 第23页/共41页 OH HO CH2OH CH2OH O O O O CH2 CH2OH OO O O HOO O O 返回返回 CH2OH CH2OH OH OH OHOHOH OH OH OH OH OH OH

16、OH 直链淀粉直链淀粉：只含：只含- （14）-糖苷键糖苷键 CH2OH CH2OH OH OH OH OH O O O CH2 O 支链淀粉：支链淀粉：含含（14 ）与与-（16）-糖苷糖苷 键键,后者存在于分支处后者存在于分支处 。 第24页/共41页 常见的多糖常见的多糖糖原糖原(glycogen) 非还原端非还原端 还原端还原端 糖原的结构与糖原的结构与 淀粉类似，但分淀粉类似，但分 支多支多 而分支短而分支短 返回返回 第25页/共41页 糖原分支处结构图糖原分支处结构图 在书写糖原的反应时，常用在书写糖原的反应时，常用G Gn n、 G Gn+1 n+1 或 或G Gn-1 n-1

17、 表表示糖原分子示糖原分子 第26页/共41页 糖原贮存的主要器官糖原贮存的主要器官: : 人体内糖原的贮存量有限，一般不超人体内糖原的贮存量有限，一般不超500500g g . . 肝糖原：肝糖原： 肌糖原：肌糖原： 返回返回 糖原是体内糖的贮存形式糖原是体内糖的贮存形式 肝脏和肌肉组织肝脏和肌肉组织 含量可达肝重的含量可达肝重的5%5%( (总量为总量为90-10090-100g g) ) 含量为肌肉重量的含量为肌肉重量的1-2%1-2%( (总量为总量为200-200- 4 40000g g) ) 第27页/共41页 第28页/共41页 体内糖的来源体内糖的来源 糖的消化糖的消化 糖的吸

18、收糖的吸收 糖吸收后的去向糖吸收后的去向 返回返回 第29页/共41页 肝糖原、肌糖原肝糖原、肌糖原, ,量少，不能满足量少，不能满足 机体对能量的需要机体对能量的需要 主要来自植物性食物主要来自植物性食物 从动物性食物中摄入的糖量很少从动物性食物中摄入的糖量很少 婴儿，乳汁中的乳糖是主要来源婴儿，乳汁中的乳糖是主要来源 外源性：外源性： 内源性：内源性： 返回返回 第30页/共41页 1.口腔消化口腔消化: : 次要，初步消化次要，初步消化 淀粉淀粉 糊精麦芽寡糖（含糊精麦芽寡糖（含4-94-9个个 葡萄糖基）葡萄糖基） 唾液淀粉酶唾液淀粉酶 返回返回 第31页/共41页 淀粉淀粉 麦芽糖麦

19、芽糖+麦芽寡糖麦芽寡糖(65%) +异麦芽糖异麦芽糖 + -极限糊精极限糊精(35%) 胰淀粉酶胰淀粉酶 2 2、小肠内消化、小肠内消化: : 主要主要 小肠粘膜刷小肠粘膜刷 状状缘各种水解缘各种水解 酶酶 葡萄糖葡萄糖 返回返回 第32页/共41页 线形寡糖线形寡糖 葡萄糖葡萄糖 肠粘膜上皮细胞刷状缘肠粘膜上皮细胞刷状缘 -葡萄糖苷酶葡萄糖苷酶 蔗蔗 糖糖 葡萄糖葡萄糖 + 果糖果糖 肠粘膜上皮细胞刷状缘肠粘膜上皮细胞刷状缘 蔗蔗 糖糖 酶酶 麦芽糖麦芽糖 2 葡萄糖葡萄糖 肠粘膜上皮细胞刷状缘肠粘膜上皮细胞刷状缘 麦麦 芽芽 糖糖 酶酶 乳乳 糖糖 葡萄糖葡萄糖 + 半乳糖半乳糖 肠粘膜上

20、皮细胞刷状缘肠粘膜上皮细胞刷状缘 乳乳 糖糖 酶酶 异麦芽糖异麦芽糖 -极限糊精极限糊精 葡萄糖葡萄糖 肠粘膜上皮细胞刷状缘肠粘膜上皮细胞刷状缘 淀粉淀粉 麦芽糖麦芽糖+麦芽寡糖麦芽寡糖(65%) +异麦芽糖异麦芽糖 +-极限糊精极限糊精(35%) 胰淀粉酶胰淀粉酶 糊精酶糊精酶、脱支酶脱支酶 第33页/共41页 机体若缺乏机体若缺乏蔗糖酶或乳糖酶蔗糖酶或乳糖酶，会导致，会导致 糖吸收障碍而引起腹泻和胀气。糖吸收障碍而引起腹泻和胀气。 人不能通过摄入纤维素获取糖类物质人不能通过摄入纤维素获取糖类物质, , 因因 人体内缺乏水解人体内缺乏水解-1,4-1,4-糖苷键的酶糖苷键的酶, ,但纤但纤 维素促进肠道蠕动，可防止便秘维素促进肠道蠕动，可防止便秘。 返回返回 第34页/共41页 部位部位： 小肠上部小肠上部 返回返回 第35页/共41页 实验证明：以葡萄糖的吸收速度为实验证明：以葡萄糖的吸收速度为100 100 计，各种单糖的吸收速度为：计，各种单糖的吸收速度为： D-D-半乳糖半乳糖(110) (110) D-D-葡萄糖葡萄糖(100) (100) D- D-果糖果糖(43) D-(43) D-甘露糖甘露糖(19) (19) L- L-木酮糖木酮糖(15) L-(15) L-