糖类与糖类代谢课件

1、糖类与糖类代谢静态生化静态生化（一）生物体的组成物质（一）生物体的组成物质蛋白质、核酸、酶蛋白质、核酸、酶规律性规律性元素元素构件小分子构件小分子聚合物聚合物（生物大分子）；（生物大分子）；结构与功能相适应。结构与功能相适应。动态生化动态生化（二）物质和能量代谢（二）物质和能量代谢n多步化学反应构成代谢多步化学反应构成代谢途径；途径；n多条代谢途径相互交织多条代谢途径相互交织成网；成网；n物质代谢和能量代谢相物质代谢和能量代谢相互交织；互交织；n调节控制有条不紊。调节控制有条不紊。 糖类与糖类代谢 新陈代谢是生命最基本的特征之一，泛指生物与周新陈代谢是生命最基本的特征之一，泛指生物与周围环境进

2、行围环境进行物质交换物质交换和和能量交换能量交换的过程。的过程。 特点：特异、有序、高度适应和灵敏调节、代谢特点：特异、有序、高度适应和灵敏调节、代谢途径逐步进行途径逐步进行定义定义：活细胞中所有化学变化的总称。活细胞中所有化学变化的总称。 每一每一个化学变化都是由酶催化进行的。个化学变化都是由酶催化进行的。代代 谢谢 概概 述述糖类与糖类代谢新陈代谢的概念及内涵新陈代谢的概念及内涵 小分子小分子 大分子大分子合成代谢合成代谢（同化作用同化作用） 需要能量需要能量 释放能量释放能量分解代谢分解代谢（异化作用异化作用） 大分子大分子 小分子小分子物物质质代代谢谢能能量量代代谢谢新新陈陈代代谢谢糖

3、类与糖类代谢 小分子化合物小分子化合物分解成共同的分解成共同的中间产物（如中间产物（如丙酮酸、乙酰丙酮酸、乙酰CoA等）等） 共同中间物进共同中间物进入三羧酸循环入三羧酸循环,氧化脱下的氢由氧化脱下的氢由电子传递链传递电子传递链传递生成生成H2O，释放，释放出大量能量，其出大量能量，其中一部分通过磷中一部分通过磷酸化储存在酸化储存在ATP中。中。大分子降解大分子降解成基本结构成基本结构单位单位脂肪脂肪葡萄糖、葡萄糖、其它单糖其它单糖三羧酸三羧酸循环循环电子传递电子传递蛋白质蛋白质脂肪酸、甘油脂肪酸、甘油多糖多糖氨基酸氨基酸乙酰乙酰CoA2H2e-氧化磷酸化氧化磷酸化+Pi 代谢的三个阶段代谢的

4、三个阶段H2O1/2O2EMP丙酮酸丙酮酸糖类与糖类代谢第六章第六章 糖类代谢糖类代谢第七章第七章 生物氧化生物氧化第八章第八章 脂类代谢脂类代谢第九章第九章 含氮化合物的代谢含氮化合物的代谢第十章第十章 核酸的降解与生物合成核酸的降解与生物合成第十一章第十一章 蛋白质的降解与生物合成蛋白质的降解与生物合成第十二章第十二章 代谢调节代谢调节糖类与糖类代谢第六章 糖类代谢糖类与糖类代谢糖类的生物学作用糖类的生物学作用 作为生物体的结构成分作为生物体的结构成分 作为生物体内的主要能源物质作为生物体内的主要能源物质 作为其它生物分子如氨基酸、核苷酸、脂等作为其它生物分子如氨基酸、核苷酸、脂等 合成的

5、前体合成的前体 作为细胞识别的信息分子作为细胞识别的信息分子糖类与糖类代谢第一节第一节 生物体内的糖类生物体内的糖类第二节第二节 双糖和多糖的酶促降解双糖和多糖的酶促降解第三节第三节 糖酵解糖酵解第四节第四节 三羧酸循环三羧酸循环第五节第五节 磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径第六节第六节 光合作用光合作用第七节第七节 糖异生作用糖异生作用第八节第八节 双糖和多糖的生物合成双糖和多糖的生物合成糖类与糖类代谢第一节第一节 生物体内的糖类生物体内的糖类糖类与糖类代谢甘油醛甘油醛OHCHOCH2OHHC1233-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛OHCHOCH2OPO3H2HC1.1 三碳糖（甘油醛）三碳糖（甘油醛）丙

6、醛糖丙醛糖1.单糖：不能再水解的糖单糖：不能再水解的糖糖类与糖类代谢二羟丙酮二羟丙酮CH2OHCH2OHC=O123磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮CH2OHCH2OPO3H2C=O三碳糖（二羟丙酮）三碳糖（二羟丙酮）丙酮糖丙酮糖糖类与糖类代谢核糖核糖HOHCHOCCCCH2OHHOHHOH321455-5-磷酸核糖磷酸核糖HOHCHOCCCCH2OPO3H2HOHHOH1.2五碳糖（核糖）五碳糖（核糖）戊醛糖戊醛糖糖类与糖类代谢核酮糖核酮糖CH2OHCCCCH2OHOHOHHOH321455-5-磷酸核酮糖磷酸核酮糖CH2OHCCCCH2OPO3H2OHOHHOH五碳糖（五碳糖（核酮糖核酮糖 ）戊酮

7、糖戊酮糖糖类与糖类代谢D-D-葡萄糖葡萄糖CHOCCCCCH2OHHOHOHHHOHHOH1234566-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖1.3 六碳糖（葡糖）六碳糖（葡糖）己醛糖己醛糖CHOCCCCCH2OPO3H2HOHOHHHOHHOH糖类与糖类代谢 D- D-果糖果糖CH2OHCCCCCH2OHOOHHHOHHOH123456CH2OHCCCCCH2OPO3H2OOHHHOHHOH6-6-磷酸果糖磷酸果糖CH2OHCCCCCH2OPO3H2OOHHHOHHOH六碳糖（果糖）六碳糖（果糖）己酮糖己酮糖糖类与糖类代谢2. 寡糖寡糖常见的几种二糖有常见的几种二糖有麦芽糖麦芽糖 (maltose) 葡

8、萄糖葡萄糖 葡萄糖葡萄糖蔗蔗 糖糖 (sucrose) 葡萄糖葡萄糖 果糖果糖乳乳 糖糖 (lactose) 葡萄糖葡萄糖 半乳糖半乳糖能水解生成几分子单糖的糖，各单糖之间借能水解生成几分子单糖的糖，各单糖之间借脱水缩合的糖苷键相连。脱水缩合的糖苷键相连。糖类与糖类代谢3. 多糖多糖 能水解生成多个分子单糖的糖。能水解生成多个分子单糖的糖。常见的多糖有常见的多糖有淀淀 粉粉 (starch)糖糖 原原 (glycogen)纤维素纤维素 (cellulose)糖类与糖类代谢淀粉和糖原结构淀粉和糖原结构RENRE (16)分支点分支点支链淀粉或糖原分子示意图支链淀粉或糖原分子示意图“直链淀粉直链淀

9、粉”遇碘显遇碘显蓝紫色蓝紫色“支链淀粉支链淀粉”遇碘显遇碘显紫红色紫红色糖类与糖类代谢1. 葡萄糖单元以葡萄糖单元以 -1,4-1,4-糖苷糖苷 键键形成长链。形成长链。2. 约约1010个葡萄糖单元处形成分个葡萄糖单元处形成分枝，分枝处葡萄糖以枝，分枝处葡萄糖以-1,6-1,6-糖苷键糖苷键连接，连接，分支增加，溶分支增加，溶解度增加。解度增加。3. 每条链都终止于一个非还原每条链都终止于一个非还原端端。还原端：还原端：一个一个 糖原糖原 是动物体内葡萄糖的储存形式是动物体内葡萄糖的储存形式糖类与糖类代谢 纤维素纤维素 作为植物的骨架作为植物的骨架-1,4-糖苷键糖苷键糖类与糖类代谢4. 结

10、合糖结合糖 糖与非糖物质的结合物。糖与非糖物质的结合物。糖脂糖脂 (glycolipid)：是糖与脂类的结合物。是糖与脂类的结合物。糖蛋白糖蛋白 (glycoprotein)：是糖与蛋白质的结合物。是糖与蛋白质的结合物。 常见的结合糖有常见的结合糖有 糖类与糖类代谢细胞膜表面的糖链细胞膜表面的糖链蛋白聚糖蛋白聚糖糖脂糖脂糖蛋白糖蛋白细胞膜细胞膜糖类与糖类代谢第一节第一节 生物体内的糖类生物体内的糖类第二节第二节 双糖和多糖的酶促降解双糖和多糖的酶促降解第三节第三节 糖酵解糖酵解第四节第四节 三羧酸循环三羧酸循环第五节第五节 磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径第六节第六节 光合作用光合作用第七节第七节 糖

11、异生作用糖异生作用第八节第八节 双糖和多糖的生物合成双糖和多糖的生物合成糖类与糖类代谢一、双糖的酶促降解一、双糖的酶促降解 蔗糖蔗糖+H2O 葡萄糖葡萄糖+果糖果糖蔗糖酶蔗糖酶麦芽糖麦芽糖+H2O 2 葡萄糖葡萄糖麦芽糖酶麦芽糖酶乳糖乳糖 +H2O 葡萄糖葡萄糖+半乳糖半乳糖-半乳糖苷酶半乳糖苷酶糖类与糖类代谢 蔗糖 + H2O 葡萄糖 + 果糖 蔗糖酶1.转化酶2.蔗糖合成酶 催化蔗糖与UDP反应生成果糖和尿苷二磷酸葡萄糖 蔗糖+UDP UDPG+果糖（一）蔗糖的降解蔗糖合成酶蔗糖合成酶糖类与糖类代谢糖类与糖类代谢糖类与糖类代谢两种淀粉酶降解的终产物主要是麦芽糖糖类与糖类代谢两种淀粉酶性质的

12、比较 -淀粉酶n不耐酸，pH3时失活n耐高温，70C时15分钟仍保持活性n广泛分布于动植物和微生物中。 -淀粉酶n耐酸，pH3时仍保持活性n不耐高温，70C15分钟失活n主要存在植物体中糖类与糖类代谢-淀粉酶及-淀粉酶水解支链淀粉的示意图 -淀粉酶-淀粉酶糖类与糖类代谢3、R-酶(脱支酶） 水解-1，6糖苷键，将及-淀粉酶作用支链淀粉最后留下的极限糊精的分支点水解，产生短的只含-1，4-糖苷键的糊精，使之可进一步被淀粉酶降解。 不能直接水解支链淀粉内部的-1，6糖苷键。 4、麦芽糖酶 催化麦芽糖水解为葡萄糖，是淀粉水解的最后一步。u淀粉的彻底水解需要上述水解酶的共同作用，其最终产物是葡萄糖糖类

13、与糖类代谢1、磷酸化酶 催化淀粉非还原末端的葡萄糖残基转移给P，生成G-1-P,同时产生一个新的非还原末端，重复上述过程。 直链淀粉 G-1-P支链淀粉 G-1-P + 磷酸化酶极限糊精 磷酸化酶不能将支链淀粉完全降解，只能降解到距分支点4个葡萄糖残基为止，留下一个大而有分支的多糖链，称为磷酸化酶极限糊精。糖类与糖类代谢 淀粉磷酸解淀粉磷酸解 1. 到分枝前4 4个G时，淀粉磷酸化酶停止降解2.由转移酶切下前3 3个G，转移到另一个链上3.脱支酶水解-1，6糖苷键形成直链淀粉。脱下的Z是一个游离葡萄糖4.最后由磷酸化酶降解形成G-1-PG1P脱支酶磷酸化酶糖类与糖类代谢 糖原降解主要有糖原磷酸

14、化酶和糖原脱支酶催化进行。肝脏肌肉G+Pi（葡萄糖-6-磷酸酶）进入糖酵解糖原磷酸化酶：从非还原端催化1-4糖苷键的磷酸解。磷酸葡萄糖变位酶G-6-PG-1-P糖原 +Pi 糖原 + G-1-P（ n残基） （n-1残基）糖类与糖类代谢7 77 7磷酸化酶磷酸化酶(别构酶别构酶) ATP抑制抑制-AMP激活激活 + H3PO4葡萄糖葡萄糖1，4糖苷键糖苷键葡萄糖葡萄糖1，6糖苷键糖苷键糖原核心糖原核心糖原核心糖原核心 G-1-P +糖类与糖类代谢去分枝酶 + H3PO41 G-1-P糖原核心糖原核心磷酸化酶+ H3PO4G-1-P转移酶糖原核心糖原核心糖类与糖类代谢双糖和多糖的酶促降解双糖和多

15、糖的酶促降解n双糖双糖 葡萄糖葡萄糖n淀粉淀粉 葡萄糖葡萄糖n糖原糖原 1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖小结小结单糖降解单糖降解糖类与糖类代谢丙酮酸葡萄糖“糖酵解”不需氧“磷酸戊糖途径”需氧有氧情况缺氧情况好氧生物厌氧生物“三羧酸循环” CO2 + H2O“乳酸发酵”乳酸“乳酸发酵”、“乙醇发酵”乳酸或乙醇 CO2 + H2O重点调控调控能量计算能量计算生物学意义生物学意义 你不需要记住任何代谢物的结构式！你不需要记住任何代谢物的结构式！糖类与糖类代谢动物细胞动物细胞植物细胞植物细胞细胞膜细胞膜细胞质细胞质线粒体线粒体 高尔基体高尔基体细胞核细胞核内质网内质网溶酶体溶酶体细胞壁细胞壁叶绿体叶绿体有色体

16、有色体白色体白色体液体液体晶体晶体分泌物分泌物吞噬吞噬中心体中心体胞饮胞饮细胞膜细胞膜 丙酮酸氧化丙酮酸氧化 三羧酸循环三羧酸循环 磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径 糖酵解糖酵解糖类与糖类代谢第一节第一节 生物体内的糖类生物体内的糖类第二节第二节 双糖和多糖的酶促降解双糖和多糖的酶促降解第三节第三节 糖酵解糖酵解第四节第四节 三羧酸循环三羧酸循环第五节第五节 磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径第六节第六节 光合作用光合作用第七节第七节 糖异生作用糖异生作用第八节第八节 双糖和多糖的生物合成双糖和多糖的生物合成糖类与糖类代谢第三节第三节 糖酵解糖酵解一、糖酵解的概念一、糖酵解的概念二、糖酵解途径的反应历程二、糖酵

17、解途径的反应历程三、糖酵解产生的能量三、糖酵解产生的能量四、糖酵解的生物学意义四、糖酵解的生物学意义 五、糖酵解途径的调控五、糖酵解途径的调控 六、丙酮酸的去路六、丙酮酸的去路糖类与糖类代谢n糖酵解是酶将葡萄糖糖酵解是酶将葡萄糖降解为丙酮酸降解为丙酮酸并伴随并伴随ATPATP生成的过程。简称生成的过程。简称EMPEMP途径途径一、糖酵解的概念一、糖酵解的概念糖类与糖类代谢 1010个酶催化的个酶催化的1111步反应步反应第一阶段第一阶段： 吸能反应阶段吸能反应阶段两两 个个 阶阶 段段第二阶段第二阶段： 释能反应阶段释能反应阶段二、糖酵解途径的反应历程二、糖酵解途径的反应历程糖类与糖类代谢 (

18、G)HCCCCCCH2OHOHOHOHHHOHHOH 已糖激酶已糖激酶ATPADPMg2+糖酵解过程的第一个糖酵解过程的第一个关键酶关键酶(G-6-P）HCCCCCCH2OHOHOHOHHHOHHOHOHO-OHOP 葡萄糖葡萄糖磷酸化生成磷酸化生成 6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖糖类与糖类代谢 6- 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖异构化异构化 转变为转变为6-6-磷酸果糖磷酸果糖 (F-6-P）OHCH2CCCCCH2OOOHHHOHHOHPOOHOH 磷酸葡萄糖异构酶磷酸葡萄糖异构酶(G-6-P）HCCCCCCH2OOHOHOHHHOHHOHPOOHOH糖类与糖类代谢 6- 6-磷酸果糖磷酸果糖再

19、磷酸化再磷酸化 生成生成1,6-1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖(F-1,6-2P）O-CH2CCCCCH2OOOHHHOHHOHPOOHOHO-POOHOH 磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶 （PFKPFK）ATPADPMg2+糖酵解过程的第二个糖酵解过程的第二个关键酶关键酶 (F-6-P）OHCH2CCCCCH2OOOHHHOHHOHPOOHOH糖类与糖类代谢 磷酸丙糖的磷酸丙糖的生成生成磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮OHCH2COCH2OPOOHOH3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛OHHOCCHCH2OPOOHOH (F-1,6-2P）CCCCCH2OOOHHHOHHOHCH2OPOOHOHPOOHOH 醛缩

20、酶醛缩酶+ +糖类与糖类代谢 磷酸丙糖的磷酸丙糖的互换互换磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮OHCH2COCH2OPOOHOHOHHOCCHCH2OPOOHOH3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛磷酸丙糖异构酶磷酸丙糖异构酶1,6-1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖 2 2 3- 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛糖类与糖类代谢 3- 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛氧化为氧化为 1,3- 1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸OHO-OCCHCH2OPOOHOH1,3-1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛OHHOCCHCH2OPOOHOH3-磷酸甘油醛脱氢酶磷酸甘油醛脱氢酶糖酵解糖酵解中唯一的中唯一的脱氢反应脱氢反

21、应+ NADH+H+NAD+HPO4 2-OPO 3 2-糖类与糖类代谢 1,3- 1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 转变转变为为3-3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸激酶磷酸甘油酸激酶HOHOOCCHCH2OPOOHOH 3-3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸这是糖酵解这是糖酵解中第一次中第一次底物水平底物水平磷酸化反应磷酸化反应OHO-OCCHCH2OPOOHOH1,3-1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸OPO 3 2-ADPATPMg2+糖类与糖类代谢 3- 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸转变转变 为为2-2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸3-3-磷酸甘油磷酸甘油HOHOOCCHCH2OPOOHOH磷酸甘油酸变

22、位酶磷酸甘油酸变位酶 2-2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸OHHO-OOCCHCH2O-POOHOH糖类与糖类代谢 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸脱水脱水 形成形成磷酸烯醇式丙酮酸（磷酸烯醇式丙酮酸（PEP） 磷酸烯醇式磷酸烯醇式 丙酮酸丙酮酸（PEP）O-HOOCCCH2P+OOHOH2-2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸HOHHOOOCCCH2POOHOH烯醇化酶烯醇化酶(Mg2+/Mn2+ )H2O氟化物能与Mg2+络合而抑制此酶活性糖类与糖类代谢ADPATPMg2+, K+ 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 转变转变为烯醇式丙酮酸为烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸O-HOOCCCH2P+OOHOH

23、丙酮酸激酶丙酮酸激酶(PK ) 烯醇式丙酮酸烯醇式丙酮酸COOHOHCH2C糖酵解过程的第三个关键酶也是第二次底物水平磷酸化反应也是第二次底物水平磷酸化反应糖类与糖类代谢 烯醇式丙酮酸烯醇式丙酮酸 转变转变为丙酮酸为丙酮酸ATPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 丙酮酸丙酮酸ADPADP丙酮酸激丙酮酸激酶酶烯醇式丙酮酸烯醇式丙酮酸OHCH2CCOOH自发进行自发进行 丙酮酸丙酮酸CH3OCCOOH糖类与糖类代谢GluG-6-PF-6-PF-1, 6-2PATP ADP ATPADP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 丙丙 酮酮 酸酸 磷酸二

24、羟丙酮磷酸二羟丙酮 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 NAD+ NADH+H+ ADP ATP ADP ATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 糖类与糖类代谢葡萄糖葡萄糖 (6C) 甘油醛甘油醛-3磷酸磷酸 (2 - 3C) (G3P 或或GAP)2 ATP - 消化消化0 ATP - 产生产生0 NADH - 产生产生2ATP2ADP + P三、糖酵解产生的能量三、糖酵解产生的能量糖类与糖类代谢 甘油醛甘油醛-3-磷酸磷酸 (2 - 3C) (G3P 或或 GAP) 丙酮酸丙酮酸 (2 - 3C) 0 ATP - 消耗消耗4 ATP - 产生产生2 NADH - 产生产生4ATP4ADP + P糖类

25、与糖类代谢 总反应式总反应式:葡萄糖葡萄糖+2NAD+2ADP+2Pi 2丙丙酮酸酮酸+2NADH +2H+2ATP+2H2O糖类与糖类代谢 1 1、糖酵解是存在一切生物体内糖分解代谢、糖酵解是存在一切生物体内糖分解代谢 的的普遍途径普遍途径。 2 2、通过糖酵解使葡萄糖降解生成、通过糖酵解使葡萄糖降解生成ATPATP，是，是厌氧生物厌氧生物获得能量的主要方式。获得能量的主要方式。 3 3、糖酵解途径的许多中间产物可作为合成、糖酵解途径的许多中间产物可作为合成其他物质的其他物质的原料原料（提供（提供碳骨架碳骨架），如磷），如磷酸二羟丙酮酸二羟丙酮 甘油。甘油。 4 4、其逆过程是、其逆过程是糖

26、异生糖异生作用的主要途径作用的主要途径四、糖酵解的生物学意义四、糖酵解的生物学意义糖类与糖类代谢 五、糖酵解途径的调控五、糖酵解途径的调控 糖原（或淀粉）糖原（或淀粉）1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖6-磷酸果糖磷酸果糖1，6-二磷酸果糖二磷酸果糖3-磷酸磷酸甘油甘油醛醛磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮2 1，3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸2 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2 磷酸烯醇丙酮酸磷酸烯醇丙酮酸2 丙酮酸丙酮酸葡萄糖葡萄糖a ab bc c 调控位点调控位点 激活剂激活剂 抑制剂抑制剂a a 己糖激酶己糖激酶 ATP G-6-PATP G-6-P ADP

27、ADPb b 磷酸果糖磷酸果糖 ADP ATPADP ATP 激酶激酶 AMP AMP 柠檬酸柠檬酸（限速酶）（限速酶） 果糖果糖-2,6-2,6-二磷酸二磷酸 NADHNADHc c 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 果糖果糖-1,6-1,6-二磷酸二磷酸 ATPATP Ala Ala糖类与糖类代谢1 1、催化不可逆反应、催化不可逆反应2 2、催化效率低、催化效率低3 3、受激素或代谢物的调节、受激素或代谢物的调节 4 4、常是在整条途径中催化初、常是在整条途径中催化初 始反应的酶始反应的酶5 5、活性的改变可影响整个、活性的改变可影响整个 反应体系的速度和方向反应体系的速度和方向限速酶限速酶 / /

28、关键酶关键酶糖类与糖类代谢GluG-6-PF-6-PF-1, 6-2PATP ADP ATPADP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 丙丙 酮酮 酸酸 磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 NAD+ NADH+H+ ADP ATP ADP ATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 六、丙酮酸的去路六、丙酮酸的去路糖类与糖类代谢丙酮酸葡萄糖“糖酵解”不需氧有氧情况缺氧情况好氧生物厌氧生物“三羧酸循环” CO2 + H2O“乳酸发酵”乳酸“乳酸发酵”、“乙醇发酵”乳酸或乙醇酵母菌酵母菌动植物、多种微生物细胞动植物、多种微生物细胞剧烈运动

29、的肌肉剧烈运动的肌肉红细胞红细胞其他细胞其他细胞糖类与糖类代谢葡萄糖葡萄糖EMP NADH+H+ NAD+CH2OHCH3乙醇乙醇 NADH+H+ NAD+CO2 乳酸乳酸COOHCH(OH)CH3乙醛乙醛CHOCH3COOHC=OCH3丙酮酸丙酮酸 葡萄糖的无氧分解葡萄糖的无氧分解糖类与糖类代谢NAD+ 乳乳 酸或酸或乙醇乙醇GluG-6-PF-6-PF-1, 6-2PATP ADP ATPADP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 丙丙 酮酮 酸酸 磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 NAD+ NADH+H+ ADP ATP

30、ADP ATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 NADH+H+ 丙酮酸的无氧降解丙酮酸的无氧降解葡萄糖葡萄糖+2NAD+2ADP+2Pi 2丙丙酮酸酮酸+2NADH +2H+2ATP+2H2O 净生成净生成2分子分子ATP糖类与糖类代谢COOHCOCH3NADH + HNAD+CH3CHOHCOOH乳酸脱氢酶乳酸脱氢酶糖酵解为肌肉收缩糖酵解为肌肉收缩迅速提供能量迅速提供能量糖类与糖类代谢肌肉收缩与糖酵解供能肌肉收缩与糖酵解供能肌肉内ATP含量很低； 肌肉中磷酸肌酸储存的能量可 供肌肉收缩所急需的化学能; 即使氧不缺乏，葡萄糖进行有氧氧化的过程 比糖酵解长得多,来不及满足需要;肌肉局部血流不足，

31、处于相对缺氧状态。结论：结论： 糖酵解为肌肉收缩迅速提供能量糖类与糖类代谢丙酮酸的有氧氧化丙酮酸的有氧氧化 葡萄糖的有氧分解葡萄糖的有氧分解（EPM）葡萄糖葡萄糖COOHC=OCH3丙酮酸丙酮酸CH3-C-SCoAO乙酰乙酰CoACoA三羧酸三羧酸循环循环 NAD+ NADH+H+CO2CoASH 丙酮酸脱氢酶系丙酮酸脱氢酶系 酵解酵解（细胞质）（细胞质）氧化磷酸化氧化磷酸化 （线粒体）（线粒体）NADHNADH ATP ATP糖类与糖类代谢葡萄糖的主要分解代谢途径葡萄糖的主要分解代谢途径乙酰乙酰 CoA（有氧）（有氧）三羧酸三羧酸循环循环葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸乳酸乳酸乙醇乙醇糖酵解糖酵解（

32、无氧）（无氧）（有氧或无氧）（有氧或无氧）糖类与糖类代谢第四节第四节 三羧酸循环三羧酸循环一、丙酮酸氧化为乙酰一、丙酮酸氧化为乙酰CoACoA二、三羧酸循环的反应历程二、三羧酸循环的反应历程三、三羧酸循环的能量释放三、三羧酸循环的能量释放四、三羧酸循环的生物学意义四、三羧酸循环的生物学意义五、三羧酸循环中间产物的回补五、三羧酸循环中间产物的回补六、三羧酸循环的调控六、三羧酸循环的调控糖类与糖类代谢u 概念：概念：乙酰乙酰CoACoA经一系列氧化、脱经一系列氧化、脱羧，最终生成羧，最终生成COCO2 2和和H H2 2O O并产生能量的并产生能量的过程，称为柠檬酸循环，亦称为三过程，称为柠檬酸循

33、环，亦称为三羧酸循环羧酸循环, , 简称简称TCATCA循环循环。 l三羧酸循环在三羧酸循环在线粒体基质线粒体基质中进行。中进行。Hans Krebs （19001981）德裔英国生物化学家德裔英国生物化学家The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1953糖类与糖类代谢有氧氧化的反应过程n 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。TCA循环循环 G（Gn） 丙酮酸丙酮酸 乙酰乙酰CoA CO2 NADH+H+ FADH2H2O O ATP ADP 胞液胞液 线粒体线粒体 糖类与糖类代谢糖的有氧氧化与糖酵解糖的有氧氧

34、化与糖酵解细胞细胞胞浆胞浆线粒体线粒体葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸乳酸乳酸( (糖酵解糖酵解) )葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸CO2+H2O+ATP( (糖的有氧氧化）糖的有氧氧化）丙酮酸丙酮酸糖类与糖类代谢一、丙酮酸氧化为乙酰一、丙酮酸氧化为乙酰CoACoA葡萄糖葡萄糖 + 2NAD+ + 2ADP +2Pi 2（丙酮酸丙酮酸+ ATP + NADH+ H+ ）2丙酮酸丙酮酸进入线粒体进一步氧化进入线粒体进一步氧化2(NADH+ H2(NADH+ H+ + ) )2H2O + 3/5 ATP线粒体内膜上特异载体线粒体内膜上特异载体穿梭系统穿梭系统氧化呼吸链氧化呼吸链糖类与糖类代谢NAD+ NADH+

35、H+ OCH3CCOOH丙酮酸丙酮酸CH3COSCoA乙酰乙酰CoACoA+ CoA-SH辅酶辅酶A A+ CO2丙酮酸丙酮酸脱氢酶系脱氢酶系丙酮酸丙酮酸+ CoA-SH+ NAD+ 乙酰乙酰CoA + CO2 + NADH+H+ 糖类与糖类代谢丙酮酸脱氢酶系丙酮酸脱氢酶系3 3 种种 酶：酶： 丙酮酸脱羧酶丙酮酸脱羧酶( (TPPTPP、MgMg2+2+) ) 催化催化丙酮酸氧化脱羧丙酮酸氧化脱羧反应反应 二氢硫辛酸乙酰转移酶二氢硫辛酸乙酰转移酶( (硫辛酸、辅酶硫辛酸、辅酶A A) ) 催化催化将乙酰基转移到将乙酰基转移到CoACoA反应反应 二氢硫辛酸脱氢酶二氢硫辛酸脱氢酶( (FADF

36、AD、NADNAD+ +) ) 催化催化将还原型硫辛酰胺转变成为氧化型将还原型硫辛酰胺转变成为氧化型反应反应6 6种辅助因子：种辅助因子： TPPTPP、 MgMg2+2+、硫辛酸、硫辛酸、 辅酶辅酶A A、FADFAD、NADNAD+ + 糖类与糖类代谢丙酮酸脱氢酶系丙酮酸脱氢酶系NADNAD+ + +H+H+ +丙酮酸丙酮酸脱羧酶脱羧酶FADFAD硫辛酸乙酰硫辛酸乙酰转移酶转移酶二氢硫辛二氢硫辛酸脱氢酶酸脱氢酶COCO2 2乙酰硫辛酸乙酰硫辛酸二氢硫辛酸二氢硫辛酸NADHNADH+ + +H+H+ +TPPTPP硫辛酸硫辛酸CoASHCoASHNADNAD+ +CHCH3 3-C-SCoA

37、-C-SCoAO O三羧酸三羧酸循环循环丙酮酸丙酮酸+ CoA-SH+ NAD+ 乙酰乙酰CoA + CO2 + NADH+H+ Mg2+Mg2+糖类与糖类代谢二、三羧酸循环的反应历程二、三羧酸循环的反应历程 乙酰乙酰CoACoA与草酰乙酸与草酰乙酸缩合缩合形成柠檬酸形成柠檬酸TCA循环循环柠檬酸合酶柠檬酸合酶草酰乙酸草酰乙酸OCOOHCCH2COOHCH3COSCoA乙酰辅酶乙酰辅酶A ACOOHCH2OHCOOHCCH2COOH柠檬酸柠檬酸HSCoAH2O三羧酸循环的第一个三羧酸循环的第一个关键酶关键酶糖类与糖类代谢HOHCOOHCOOHCH2CCOOHCHH2OHOHCOOHCOOHCH

38、2CCOOHCH异柠檬酸异柠檬酸 柠檬酸柠檬酸异构化异构化生成异柠檬酸生成异柠檬酸柠檬酸柠檬酸顺乌头酸顺乌头酸COOHCOOHCH2CCOOHCHTCA循环循环顺乌头酸酶顺乌头酸酶糖类与糖类代谢NAD+HHOCOOHCOOHCH2CHCOOHCCO2异柠檬酸异柠檬酸 异柠檬酸异柠檬酸氧化脱羧氧化脱羧 生成生成-酮戊二酸酮戊二酸-酮戊二酸酮戊二酸OCOOHCH2CH2COOHC草酰琥珀酸草酰琥珀酸OCOOHCOOHCH2CHCOOHCNADH+H+异柠檬酸脱氢酶异柠檬酸脱氢酶TCA循环循环三羧酸循环的第二个三羧酸循环的第二个关键关键酶酶糖类与糖类代谢CO2OCOOHCH2CH2COOHC - -

39、酮戊二酸酮戊二酸氧化脱羧氧化脱羧 生成琥珀酰辅酶生成琥珀酰辅酶A -酮戊二酸脱氢酶系酮戊二酸脱氢酶系HSCoANAD+NADH+H+OCOOHCH2CH2SCoAC琥珀酰琥珀酰CoA-酮戊二酸酮戊二酸TCA循环循环三羧酸循环的第三个三羧酸循环的第三个关键酶关键酶糖类与糖类代谢 琥珀酰琥珀酰CoA转变转变为琥珀酸为琥珀酸琥珀酰琥珀酰CoA合成酶合成酶OCOOHCH2CH2SCoAC琥珀酰琥珀酰CoAATPADPCOOHCH2CH2COOH琥珀酸琥珀酸GDP+PiGTPHSCoATCA循环循环糖类与糖类代谢 琥珀酸琥珀酸氧化脱氢氧化脱氢生成延胡索酸生成延胡索酸TCA循环循环HOOCCHCHCOOH

40、延胡索酸延胡索酸琥珀酸脱氢酶琥珀酸脱氢酶FADFADH2HHCOOHCHCH COOH琥珀酸琥珀酸糖类与糖类代谢 延胡索酸延胡索酸水化水化生成苹果酸生成苹果酸TCA循环循环延胡索酸延胡索酸HOOCCHCHCOOHOHCOOHCH2CH COOH苹果酸苹果酸延胡索酸酶延胡索酸酶H2O糖类与糖类代谢 苹果酸苹果酸脱氢脱氢生成草酰乙酸生成草酰乙酸 苹果酸脱氢酶苹果酸脱氢酶 草酰乙酸草酰乙酸OCOOHCH2CCOOHNAD+NADH+H+TCA循环循环HOHCOOHCH2CCOOH苹果酸苹果酸糖类与糖类代谢柠檬柠檬 酸酸草酰乙酸草酰乙酸 乙酰CoACoAH2O顺乌头酸顺乌头酸 琥珀酰琥珀酰CoA 异柠

41、檬酸异柠檬酸 H2OH2ONAD+NADH+H+CO2延胡索酸延胡索酸 苹果酸苹果酸 FADFADH2H2O草酰琥珀酸草酰琥珀酸 CO2NAD+NADH+H+琥珀酸琥珀酸 GDPGTPATPNADH+H+NAD+-酮戊二酮戊二 酸酸CO2CO2H HH HH2H HNAD+NAD+NAD+FADATPv TCATCA经四次氧化，二次脱羧，经四次氧化，二次脱羧，通过一个循环，可以认为乙酰通过一个循环，可以认为乙酰COACOA2CO2CO2 2三羧酸循环的过程三羧酸循环的过程 糖类与糖类代谢三羧酸循环特点三羧酸循环特点 循环反应在循环反应在线粒体线粒体中进行，为中进行，为不可逆反应不可逆反应。 整

42、个循环不需要氧，但离开氧无法进行整个循环不需要氧，但离开氧无法进行。 三羧酸循环中有两次脱羧反应，生成两分子三羧酸循环中有两次脱羧反应，生成两分子CO2CO2 有四次脱氢反应，生成三分子有四次脱氢反应，生成三分子NADHNADH和一分子和一分子FADH2FADH2。有一次底物水平磷酸化，生成一分子有一次底物水平磷酸化，生成一分子GTPGTP。循环中消耗两分子水。循环中消耗两分子水。乙酰辅酶A+3NAD+ +FAD+Pi+2 H2O+GDP2 CO2+3(NADH+H+ )+FADH2+ HSCoA+GTP糖类与糖类代谢葡萄糖有氧氧化概况葡萄糖有氧氧化概况葡葡萄萄糖糖6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖丙酮

43、酸丙酮酸丙酮酸丙酮酸乙酰乙酰CoA三羧酸三羧酸循环循环H+ + eO2O2O2H2OCO2胞胞 液液线粒体线粒体糖类与糖类代谢三、三羧酸循环的能量释放三、三羧酸循环的能量释放总反应式总反应式: CHCH3 3COSCoACOSCoA+3NAD+3NAD+ +FAD+GDP+Pi+2H+FAD+GDP+Pi+2H2 2O O 2CO 2CO2 2+CoASH+CoASH+3NADH3NADH+3H+3H+ + + +FADHFADH2 2+ +GTPGTP糖类与糖类代谢糖代谢小结丙酮酸丙酮酸糖类与糖类代谢葡萄糖完全氧化产生的葡萄糖完全氧化产生的ATP酵解阶段：酵解阶段： 2 ATP 2 1 NA

44、DH兑换率兑换率 1：2.52 ATP2 2.5（1.5）三羧酸循环：三羧酸循环：2 1 GTP 2 3 NADH 2 1 FADH22 1 ATP2 7.5 ATP2 1.5ATP兑换率兑换率 1：2.5兑换率兑换率 1：1.5丙酮酸氧化：丙酮酸氧化：2 1NADH兑换率兑换率 1：2.52 2.5 ATP总计：总计：32（30） ATPu由糖酵解和由糖酵解和TCATCA循环相连构成的糖的有氧氧化途循环相连构成的糖的有氧氧化途径，是机体利用糖氧化获得能量的最有效的方式，径，是机体利用糖氧化获得能量的最有效的方式，也是机体产生能量的主要方式。也是机体产生能量的主要方式。糖类与糖类代谢四、三羧酸

45、循环的生物学意义四、三羧酸循环的生物学意义v 与糖酵解构成糖的有氧代谢途径，为机体提供大量的与糖酵解构成糖的有氧代谢途径，为机体提供大量的能量能量。v TCATCA循环是糖、脂类、蛋白质、核酸代谢联络的枢纽。循环是糖、脂类、蛋白质、核酸代谢联络的枢纽。TCATCA循环循环中间产物中间产物脂肪酸、氨基酸脂肪酸、氨基酸 合成代谢合成代谢分解代谢产物分解代谢产物COCO2 2+H+H2 2O+O+能量能量v TCA TCA循环既是物质分解代谢的组成部分，亦是物质合成的重要循环既是物质分解代谢的组成部分，亦是物质合成的重要步骤，为其他生物合成提供原料。在细胞迅速生长时期，三羧酸步骤，为其他生物合成提供

46、原料。在细胞迅速生长时期，三羧酸循环可提供多种化合物的碳架，以供细胞生物合成使用循环可提供多种化合物的碳架，以供细胞生物合成使用。糖类与糖类代谢五、三羧酸循环中间产物的回补五、三羧酸循环中间产物的回补糖类与糖类代谢 三羧酸循环中的任何一种中间产物被抽走,都会影响三羧酸循环的正常运转,如果缺少草酰乙酸,乙酰CoA就不能形成柠檬酸而进入三羧酸循环,所以草酰乙酸必须不断地得以补充.这种补充反应就称为回补反应.回补反应糖类与糖类代谢* * 所以，草酰乙酸必须不断被更新补充。所以，草酰乙酸必须不断被更新补充。 乙酰乙酰CoA CO2 NADH+H+ NAD+ - -酮戊二酸酮戊二酸 谷氨酸谷氨酸 其来源

47、如下：其来源如下： GDPGTP糖类与糖类代谢高水平的乙酰高水平的乙酰CoA激活激活在线粒体内进行草酰乙酸或草酰乙酸或循环中任何循环中任何一种中间产一种中间产物不足物不足TCA循环循环速度降低速度降低乙酰乙酰-CoA浓度增加浓度增加丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶产生更多的草酰乙酸产生更多的草酰乙酸糖类与糖类代谢草酰乙酸草酰乙酸柠檬酸柠檬酸异柠檬酸异柠檬酸a-a-酮戊二酸酮戊二酸琥珀酰琥珀酰辅酶辅酶A A琥珀酸琥珀酸延胡索酸延胡索酸苹果酸苹果酸乙酰辅酶乙酰辅酶A A六、三羧酸循环的调控六、三羧酸循环的调控糖类与糖类代谢 调控位点调控位点 激活剂激活剂 抑制剂抑制剂a a 柠檬酸合酶柠檬酸合酶 NADN

48、AD+ + ATPATP （限速酶）（限速酶） NADHNADH 琥珀酰琥珀酰CoACoA b b 异柠檬酸异柠檬酸 ADP ATPADP ATP 脱氢酶脱氢酶 NADNAD+ + NADHNADHc -c -酮戊二酸酮戊二酸 ADP ADP NADHNADH 脱氢酶脱氢酶 NADNAD+ + 琥珀酰琥珀酰CoACoA 关键因素：关键因素： NADH/NADNADH/NAD+ + ATP/ADP ATP/ADP糖类与糖类代谢葡萄糖的主要分解代谢途径葡萄糖的主要分解代谢途径葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸乳酸乳酸乙醇乙醇乙酰乙酰 CoA6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖磷酸戊糖磷酸戊糖途径途径糖酵解糖酵解（有氧）

49、（有氧）（无氧）（无氧）三羧酸三羧酸循环循环（有氧或无氧）（有氧或无氧）糖类与糖类代谢葡萄糖葡萄糖葡糖葡糖-6-磷酸磷酸果糖果糖-6-磷酸磷酸糖酵解糖酵解糖原糖原PPP70%30%糖类与糖类代谢第五节第五节 磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径一、磷酸戊糖途径的反应历程磷酸戊糖途径的反应历程二、磷酸戊糖途径的生物学意义二、磷酸戊糖途径的生物学意义三、磷酸戊糖途径的调控三、磷酸戊糖途径的调控糖类与糖类代谢l在组织中添加酵解抑制剂碘乙酸或氟化在组织中添加酵解抑制剂碘乙酸或氟化物等，葡萄糖仍可被消耗，证明葡萄糖物等，葡萄糖仍可被消耗，证明葡萄糖还有其他代谢途径。简称还有其他代谢途径。简称PPPPPP途径途径l在

50、在细胞质细胞质中进行。中进行。 糖类与糖类代谢两个阶段两个阶段 2、非氧化分子重排阶段、非氧化分子重排阶段 6 核酮糖核酮糖-5-P 5 果糖果糖-6-P 5 葡萄糖葡萄糖-6-P1、氧化脱羧阶段、氧化脱羧阶段 6 G-6-P 6 葡萄糖酸葡萄糖酸-6-P 6 核酮糖核酮糖-P 6 NADP+ NADPH 6 NADP+ 6NADPH6CO26H2O一、磷酸戊糖途径的反应历程磷酸戊糖途径的反应历程糖类与糖类代谢磷酸戊糖途径的氧化脱羧阶段磷酸戊糖途径的氧化脱羧阶段NADP+ NADPH+H+ H2O NADPH+H+NADP+5-磷酸核酮糖磷酸核酮糖6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖6-磷酸葡萄糖酸内酯磷

51、酸葡萄糖酸内酯6-磷酸葡萄糖酸磷酸葡萄糖酸CO26-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 脱氢酶脱氢酶内酯酶内酯酶6-磷酸葡萄磷酸葡萄糖酸糖酸 脱氢酶脱氢酶糖类与糖类代谢磷酸戊糖途径的非氧化分子重排阶段磷酸戊糖途径的非氧化分子重排阶段H2OPi6 5-磷酸核酮糖磷酸核酮糖2 5-磷酸核糖磷酸核糖2 5-磷酸木酮糖磷酸木酮糖2 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛2 7-磷酸景天庚酮糖磷酸景天庚酮糖2 4-磷酸赤藓丁糖磷酸赤藓丁糖2 6-磷酸果糖磷酸果糖2 5-磷酸木酮糖磷酸木酮糖2 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛2 6-磷酸果糖磷酸果糖1， 6-二磷酸果糖二磷酸果糖1 6-磷酸果糖磷酸果糖转醛酶转醛酶异构酶异构酶转酮酶转酮酶转

52、酮酶转酮酶醛缩酶醛缩酶阶阶段段之之一一阶阶段段之之二二阶阶段段之之三三5 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖异构酶异构酶二磷酸果糖酯酶二磷酸果糖酯酶糖类与糖类代谢磷酸戊糖途径的非氧化阶段之一磷酸戊糖途径的非氧化阶段之一（5-磷酸核酮糖异构化）磷酸核酮糖异构化）差向异构酶差向异构酶异构酶异构酶5-磷酸木酮糖磷酸木酮糖5-磷酸核糖磷酸核糖5-磷酸核酮糖磷酸核酮糖糖类与糖类代谢磷酸戊糖途径的磷酸戊糖途径的 非氧化阶段之二非氧化阶段之二（基团转移）（基团转移）+24-磷酸赤藓糖磷酸赤藓糖+25-磷酸核糖磷酸核糖23-磷酸甘油醛磷酸甘油醛转酮酶转酮酶转醛酶转醛酶26-磷酸果糖磷酸果糖+7-磷酸景天庚酮糖磷酸景天庚

53、酮糖2H25-磷酸木酮糖磷酸木酮糖糖类与糖类代谢基团转移（续前）基团转移（续前）+24-磷酸赤藓糖磷酸赤藓糖+23-磷酸甘油醛磷酸甘油醛26-磷酸果糖磷酸果糖转酮酶转酮酶25-磷酸木酮糖磷酸木酮糖糖类与糖类代谢H2O Pi1,6-二二 磷酸果糖磷酸果糖23-磷酸甘油醛磷酸甘油醛6-磷酸果糖磷酸果糖醛缩酶醛缩酶二磷酸果糖酯酶二磷酸果糖酯酶磷酸戊糖途径的非氧化阶段之三磷酸戊糖途径的非氧化阶段之三 （3-磷酸甘油醛异构、缩合与水解）磷酸甘油醛异构、缩合与水解）异异构构酶酶糖类与糖类代谢5537645463C5 + C5 - C7 + C3C7 + C3 - C4 + C6C5 + C4 - C6 +

54、 C3C3 + C3 - C6总结总结:6C5 - 4C6 +2 C36C5 - 5C6+糖类与糖类代谢磷酸戊糖途径的总反应式磷酸戊糖途径的总反应式6 G-6-P + 12NADP+ +7 H2O 5 G-6-P + 6CO2 + 12NADPH +12H+糖类与糖类代谢二、磷酸戊糖途径的生物学二、磷酸戊糖途径的生物学意义意义 产生大量产生大量NADPH,主要用于主要用于 还原反应，为细胞提供还原力还原反应，为细胞提供还原力 产生大量的磷酸核糖和其它重产生大量的磷酸核糖和其它重要中间产物要中间产物 5-P5-P核糖核糖 核苷酸核苷酸 4-P4-P赤藓糖赤藓糖 芳香族氨芳香族氨 基酸基酸 与光合

55、作用联系，实现某些单与光合作用联系，实现某些单糖间的转变糖间的转变糖类与糖类代谢l 磷酸戊糖途径的速度主要受生物合成时磷酸戊糖途径的速度主要受生物合成时NADPH的需要所调节。的需要所调节。 NADPH反馈抑制反馈抑制6-P-葡萄糖脱氢酶的活性。葡萄糖脱氢酶的活性。三、磷酸戊糖途径的调控三、磷酸戊糖途径的调控糖类与糖类代谢细胞需要持续不断的能量供应细胞需要持续不断的能量供应NADH, NADPH和和 ATPATP 通用的能量货币通用的能量货币NADPH 生物还原剂生物还原剂葡萄糖葡萄糖 - NADH - ATP葡萄糖葡萄糖 - NADPH -生物合成生物合成糖类与糖类代谢丙酮酸葡萄糖“糖酵解”

56、不需氧“磷酸戊糖途径”需氧有氧情况缺氧情况好氧生物厌氧生物“三羧酸循环” CO2 + H2O“乳酸发酵”乳酸“乳酸发酵”、“乙醇发酵”乳酸或乙醇 CO2 + H2O调控调控化学计量化学计量生物学意义生物学意义糖类与糖类代谢第一节第一节 生物体内的糖类生物体内的糖类第二节第二节 双糖和糖的酶促降解双糖和糖的酶促降解第三节第三节 糖酵解糖酵解第四节第四节 三羧酸循环三羧酸循环第五节第五节 磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径第六节第六节 光合作用光合作用第七节第七节 糖异生作用糖异生作用第八节第八节 双糖和多糖的生物合成双糖和多糖的生物合成第六章 糖类代谢糖类与糖类代谢 高等植物葡萄糖的合成途径高等植物葡萄糖

57、的合成途径: 卡尔文循环卡尔文循环 蔗糖、淀粉的降解蔗糖、淀粉的降解 糖异生糖异生 糖原的降解糖原的降解 糖异生糖异生动物体内葡萄糖的合成途径：动物体内葡萄糖的合成途径：糖类与糖类代谢一、糖异生作用的概念一、糖异生作用的概念二、糖异生途径的反应历程二、糖异生途径的反应历程三、三、糖异生作用的生物学糖异生作用的生物学意义意义四、四、糖异生作用的糖异生作用的调控调控糖类与糖类代谢一、糖异生作用的概念一、糖异生作用的概念u 由丙酮酸、草酰乙酸、乳酸等由丙酮酸、草酰乙酸、乳酸等非糖物质非糖物质转变转变 成葡萄糖的过程称为糖异生。成葡萄糖的过程称为糖异生。 糖异生研究中最直接的证据来自动物实验：糖异生研

58、究中最直接的证据来自动物实验：大鼠禁食大鼠禁食2424小时，肝中糖原从小时，肝中糖原从7%-1%7%-1%，若喂乳，若喂乳酸、丙酮酸等糖原的量会增加。酸、丙酮酸等糖原的量会增加。糖类与糖类代谢1、克服糖酵解的三步不可逆反应。克服糖酵解的三步不可逆反应。2 2、糖酵解在细胞液中进行，糖异生则分别在线粒体、糖酵解在细胞液中进行，糖异生则分别在线粒体和细胞液中进行。和细胞液中进行。二、糖异生途径的反应历程二、糖异生途径的反应历程糖类与糖类代谢糖异生主要途径糖异生主要途径和关键反应和关键反应 非糖物质转化成非糖物质转化成糖代谢的中间产物糖代谢的中间产物后，在相应的酶催后，在相应的酶催化下化下,绕过糖酵

59、解途绕过糖酵解途径的径的三个不可逆反三个不可逆反应应,利用糖酵解途径利用糖酵解途径其它酶生成葡萄糖其它酶生成葡萄糖 糖原（或淀粉）糖原（或淀粉）1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖6-磷酸果糖磷酸果糖1，6-二磷酸果糖二磷酸果糖3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮2 磷酸烯醇丙酮酸磷酸烯醇丙酮酸2 丙酮酸丙酮酸葡萄糖葡萄糖己糖激酶己糖激酶果糖果糖激酶激酶二磷酸果糖二磷酸果糖磷酸酯酶磷酸酯酶丙酮酸丙酮酸激酶激酶丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶6-磷酸葡萄糖磷酸酯酶磷酸葡萄糖磷酸酯酶6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖2 草酰乙酸草酰乙酸PEP羧激酶羧激酶糖类与糖类代谢糖异生途径关键反应之一糖异生途径关键反应之一+

60、H2O+Pi6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖磷酸酯酶磷酸酯酶P6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖H葡萄糖葡萄糖糖类与糖类代谢糖异生途径关键反应之二糖异生途径关键反应之二二磷酸果糖二磷酸果糖磷酸酯酶磷酸酯酶+ H2O+ Pi1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖PPOH2COH2COHOOHHOHHHHH2COOH6-磷酸果糖磷酸果糖POH2COHOOHHHH糖类与糖类代谢糖异生途径关键反应之三糖异生途径关键反应之三PEP羧激酶羧激酶ATP+H2O ADP+Pi丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶P磷酸烯醇丙酮酸磷酸烯醇丙酮酸（PEP）GTPGDP丙酮酸丙酮酸草酰乙酸草酰乙酸CO2CO2糖类与糖类代谢糖糖酵酵解解和和葡葡萄萄糖糖异异生