糖代谢糖概述学习教案

1、会计学1糖代谢糖代谢(dixi)糖概述糖概述第一页，共40页。3. 重点掌握葡萄糖在体内的分解代谢：糖酵解途径、重点掌握葡萄糖在体内的分解代谢：糖酵解途径、三羧酸循环、磷酸戊糖途径及其意义；糖的无氧氧三羧酸循环、磷酸戊糖途径及其意义；糖的无氧氧化与发酵的关系。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. 了解糖代谢各过程了解糖代谢各过程(guchng)的调节机理。的调节机理。第2页/共40页第二页，共40页。糖的基本概念糖的结

2、构与分类(fn li)糖的主要生理功能返回返回(fnhu)第3页/共40页第三页，共40页。 多羟基多羟基(qingj)(qingj)的醛或多羟基的醛或多羟基(qingj)(qingj)的酮及的酮及其缩聚物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(fnhu)（一）概念：（一）概念：第4页/共40页第四页，共40页。醛醛 糖糖Aldose酮酮 糖糖KetoseD-葡萄糖葡萄糖(D-glucose)CHOCCCCCH2OHHOHOHHHOHHOH123456D-果果糖糖(D-fructose) CH2OHCCCCCH2OHOOHHHOHHOH12

3、3456返回返回(fnhu)甘油醛甘油醛(glycerose)OHCHOCH2OHHC123二羟丙酮二羟丙酮(dihydroxyacetone)CH2OHCH2OHC=O123核糖核糖(ribose)HOHCHOCCCCH2OHHOHHOH32145核酮糖核酮糖(ribulose)CH2OHCCCCH2OHOHOHHOH32145第5页/共40页第五页，共40页。 1g 1g葡萄糖在体内葡萄糖在体内(t ni)(t ni)完全氧化可释放完全氧化可释放16.7kJ16.7kJ的的 能量。能量。 1 1、氧化、氧化(ynghu)(ynghu)生能功生能功能能 糖类所供给的能量是机体生命活动主要的糖

4、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6页/共40页第六页，共40页。2 2、构成、构成(guchng)(guchng)组织细胞组织细胞的基本成分的基本成分核糖和脱氧核糖是核酸的基本核糖和脱氧核糖是核酸的基本(jbn)(jbn)组成成分组成成分； 体内许多具有体内许多具有(jyu)(jyu)重要功能的蛋白质都是重要功能的蛋白质都是糖糖 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/

5、 / 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7页/共40页第七页，共40页。 糖是合成脂类糖是合成脂类( (脂肪脂肪(zhfng)(zhfng)酸酸、脂肪、脂肪(zhfng)(zhfng)的重要的重要 前体；前体；3 3、转变为体内的其它、转变为体内的其它(qt)(qt)成分成分 糖在体内可转变成非必须糖在体内可转变成非必须(bx)(bx)氨基酸氨基酸的碳的碳 骨架。骨架。返回返回第8页/共40页第八页，共40页。（三）分类：单糖（三）分类：单糖(dn tn(dn tn) )、

6、寡糖、寡糖、多糖、多糖均一多糖：由相同单糖均一多糖：由相同单糖(dn tn(dn tn) )聚合而成，如淀粉、糖原、聚合而成，如淀粉、糖原、纤维素纤维素混合多糖：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、个单糖聚合而成的低聚糖，重要的有双糖、 叁糖等；叁糖等； 多

7、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9页/共40页第九页，共40页。三碳糖（丙糖三碳糖（丙糖):):甘油醛、二羟丙酮甘油醛、二羟丙酮(bn(bn tn tn) )等等（一）单糖(dn tn)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）：赤藓糖等返回返回

8、第10页/共40页第十页，共40页。（二）单糖（二）单糖(dn tn)的立体的立体结构结构1、单糖、单糖(dn tn)的构型的构型 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

9、单糖有2n个个旋光异构体。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11页/共40页第十一页，共40页。2、单糖、单糖(dn tn)环状结构：以葡萄糖（环状结构：以葡萄糖（Glucose）为例）为例环状环状 (Haworth projection)D-D-葡萄糖葡萄糖(D-glucose)CHOCCCCCH2OHHOHOHHHOHHOH123456椅式椅式 (chair form)-D-吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖(-D-

10、glucopyranose)OHOHHHHHOHOHOHHOH2CHOHCOCH2OHOHOHOH6-D-吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖(-D-glucopyranose)HO HCOCH2OHOHOHOH123456开链开链(straight chain)返回返回(fnhu)-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12页/共40页第十二页，共40页。葡萄糖是体内糖代谢葡萄糖是体内糖代谢(dixi)的中心的中心（1 1）葡萄糖是食物中糖）葡萄糖是食物中糖( (如淀粉如淀粉) )的消化产物；的消化产物；（2

11、 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）葡萄糖是哺乳动物(brdngw)(brdngw)及胎儿的主要及胎儿的主要供能物质；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13页/共40页第十三页，共40页。HOH2CHHHCOHOHOHCH2OHOCCC612开链开链(straight chain)CH2OHCCCCCH2OHOOHHHOHHOH612-D-呋喃呋喃(fnn)果糖果糖环状环状 (Haworth

12、projection)HOH2CHHHCOHOHOHCH2OHOCCC612-D-呋喃果糖呋喃果糖OHCH2OH12第14页/共40页第十四页，共40页。三、重要三、重要(zhngyo)的单糖衍生物的单糖衍生物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单糖的半缩醛羟基与非糖物质(wzh)缩合形成的化合物。缩合形成的化合物。第15页/共40页第十五页，共40页。四、单糖四、单糖(dn tn)的性质的性质1 1、物

13、理性质、物理性质旋光性：是鉴定糖的一个重要指标旋光性：是鉴定糖的一个重要指标(zhbio)(zhbio)甜度：以蔗糖的甜度为标准甜度：以蔗糖的甜度为标准溶解性：易溶于水而难溶于乙醚、丙酮等有面溶剂溶解性：易溶于水而难溶于乙醚、丙酮等有面溶剂 2 2、化学性质、化学性质（1 1）变旋）变旋在溶液中，糖的链状结构和环状结构在溶液中，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。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。只有链状结构才具有下述的氧化还原反应

14、。第16页/共40页第十六页，共40页。第17页/共40页第十七页，共40页。第18页/共40页第十八页，共40页。第19页/共40页第十九页，共40页。麦芽糖麦芽糖(maltose)：含半缩醛羟基：含半缩醛羟基(qingj)，为还，为还原原 糖，有变旋现象糖，有变旋现象OCH2OHHHOHHHOHHOHOOHOH2CHOHHOHHHOHH14-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20页/共40页第二十页，共40页。蔗糖：不含半缩蔗糖：不含半缩醛羟基醛羟基(qingj)，无还原性，无，无还原性，无变旋现象变旋现象HCH2OHHOHOHHCH2OHOOOH

15、OH2CHOHHOHHHOHH112-D-葡萄糖葡萄糖-（12）-D-果糖果糖(gutng)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OOCH2OHHOHHOHHHOHHOCH2OHHHOHHHOHOHH14-D-半乳糖半乳糖-（14）-D-葡萄糖葡萄糖返回返回第21页/共40页第二十一页，共40页。定义：水解产物定义：水解产物(chnw)(chnw)含含1010个以个以上单糖上单糖常见的多糖常见的多糖(du tn)(du tn)：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，无变旋现象，多糖无还原性，无甜味，无变旋

16、现象， 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 溶液。溶液。第22页/共40页第二十二页，共40页。返回返回(fnhu)CH2OHCH2OHOHOHOHOHOHOHOHOHOHOHOHOH直链淀粉直链淀粉(dinfn)：只含：只含-（14）-糖苷键糖苷键CH2OHCH2OHOHOHOHOHOOOCH2O支链淀粉：支链淀粉：含含（14）与与-（16）-糖苷键糖苷键,后者存在于分支处。后者存在于分支处。第23页/共40页第二十三页，共40页。常见的多糖常见的多糖(du tn)糖原糖原(glycogen)非还原端非还原端还原端还原端 糖原的结构与淀糖原的结构与淀粉粉(dinfn)类

17、似，类似，但分支多但分支多 而分支短而分支短 返回返回(fnhu)第24页/共40页第二十四页，共40页。 糖原糖原(tn yun)分支处分支处结构图结构图 在书写糖原的反应时，常用在书写糖原的反应时，常用GnGn、 Gn+1 Gn+1 或或Gn-Gn-1 1表示表示(biosh)(biosh)糖原分子糖原分子第25页/共40页第二十五页，共40页。 糖原糖原(tn(tn yun) yun)贮存的主要器官贮存的主要器官: :人体内糖原人体内糖原(tn yun)(tn yun)的贮存量有限，一般不超的贮存量有限，一般不超500g .500g .肝糖原：肝糖原：肌糖原：肌糖原：返回返回糖原是体内糖

18、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200-4200-40000g g) )第26页/共40页第二十六页，共40页。第27页/共40页第二十七页，共40页。体内糖的来源体内糖的来源糖的消化糖的消化糖的吸收糖的吸收(xshu)糖吸收糖吸收(xshu)后后的去向的去向返回返回(fnhu)第28页/共40页第二十八页，共40页。肝糖原、肌糖原肝糖原、肌糖原, ,量少，不能满足量少，不能满足机体机体(jt)(jt)对能量的

19、需要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，乳汁婴儿，乳汁(rzh)(rzh)中的乳糖是主中的乳糖是主要来源要来源外源性：外源性：内源性：内源性：返回返回第29页/共40页第二十九页，共40页。1.口腔(kuqing)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30页/共40页第三十页，共40页。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2 2、小肠、小肠(x

20、iochng)(xiochng)内消化内消化: : 主要主要 小肠粘膜小肠粘膜(zhn m)刷刷 状缘状缘各种水解酶各种水解酶葡萄糖葡萄糖返回返回第31页/共40页第三十一页，共40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

21、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糊精(h jn)酶、脱支酶酶、脱支酶第32页/共40页第三十二页，共40页。 机体若缺乏蔗糖机体若缺乏蔗糖(zhtng)(zhtng)酶或乳糖酶酶或乳糖酶，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 人体内缺乏人体内缺乏(quf)(quf)水解水解-1,4-1,4-糖糖苷键的酶苷键的酶, ,但纤但纤 维素促

22、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33页/共40页第三十三页，共40页。 部位部位(bwi)(bwi)：小肠上部小肠上部返回返回第34页/共40页第三十四页，共40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) D-(110) D-葡萄糖葡萄糖(100) (100) D- D-果糖果糖(gutng)(43) D-(gutng)(43) D-甘露糖甘露糖(19) (19) L- L-木酮糖木酮糖(15) L-(15) L-阿拉伯糖阿拉伯糖(9) (9) 结论：各种单糖结论：各