生物化学糖的生物合成1课件

1、糖的生物合成主要内容：重点掌握糖异生途径及其与糖酵解途径之间的互补调节。糖的生物合成主要内容：概述： 单糖的生物合成 高等植物葡萄糖的合成可有多个途径:光合作用蔗糖、淀粉的降解糖异生概述： 单糖的生物合成 高等植物葡萄糖的合成可有多个途径7.1糖异生作用一、糖异生的概念二、糖酵解和糖异生的比较三、糖异生作用的主要途径和关键反应四、糖酵解与糖异生的互补调节7.1糖异生作用一、糖异生的概念一、糖异生的概念1.定义：由非糖前体如丙酮酸、草酰乙酸等转变成葡萄糖的过程称为糖异生。2.证据：大鼠禁食24小时，肝中糖原含量从7%降到1%；喂乳酸、丙酮酸，糖原量增加。3.细胞定位：在线粒体和细胞质中进行。一、

2、糖异生的概念1.定义：由非糖前体如丙酮酸、草酰乙酸等转变糖异生的非糖前体提问：哪些物质可以转变成G或糖原？答案：凡能转变成糖代谢中间产物的物质。包括：乳酸、丙酮酸 TCA循环中间产物 甘油 生糖氨基酸糖异生的非糖前体提问：哪些物质可以转变成G或糖原？答案：凡能生物化学糖的生物合成1课件4.糖异生作用的主要生理意义 保证在饥饿情况下，血糖浓度的相对恒定。协助氨基酸代谢。回收乳酸分子中的能量 ：在激烈运动产生的乳酸，经血液运到肝脏可再合成葡萄糖，防止乳酸酸中毒的发生-Cori循环4.糖异生作用的主要生理意义 保证在饥饿情况下，血糖浓度的相1.相同点：糖异生途径的大部分反应是糖酵解的逆反应；2. 两

3、方面不同：(1)糖异生必须克服糖酵解的三步不可逆反应。(2)细胞定位：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。二、糖酵解和糖异生的比较1.相同点：糖异生途径的大部分反应是糖酵解的逆反应；二、糖酵糖酵解和糖异生的比较糖酵解和糖异生的比较三、糖异生作用的主要途径和关键反应三、糖异生作用的主要途径和关键反应PEP羧激酶(细胞质中)ATP+H2O ADP+Pi丙酮酸羧化酶(线粒体中)P磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）GTPGDP丙酮酸草酰乙酸CO2CO2关键反应迂回措施1PEP羧激酶ATP+H2O ADP+Pi丙草酰乙酸PEPGTPGDP+C2OPEP羧激酶丙酮酸草酰乙酸（不能跨越 线粒体

4、膜）ADP+Pi丙酮酸羧化酶（生物素为辅基）丙酮酸苹果酸苹果酸胞液线粒体NADH+H+NADH+H+CO2+ATP+H2O草酰乙酸关键反应迂回措施1草酰乙酸PEPGTPGDP+C2OPEP羧激酶丙1，6-二磷酸果糖酶+ H2O+ Pi1,6-二磷酸果糖PPOH2COH2COHOOHHOHHHHH2COOH6-磷酸果糖POH2COHOOHHHH关键反应迂回措施21，6-二磷酸果糖酶+ H2O+ Pi1,6-二磷酸果+ H2O+Pi6-磷酸葡糖酶P6-磷酸葡萄糖H葡萄糖关键反应迂回措施3+ H2O+Pi6-磷酸葡糖酶P6-磷酸葡萄糖H葡萄糖关键反3-磷酸甘油激酶3-磷酸甘油脱氢酶3-磷酸甘油激酶3

5、-磷酸甘油脱氢酶糖异生的能量计算： 6-P葡萄糖葡萄糖6-P果糖1，6-二P果糖3-磷酸甘油醛P-二羟丙酮2X1，3-二磷酸甘油酸2X3-磷酸甘油酸2X2-磷酸甘油酸2XPEP2丙酮酸消耗2ATP+2GTP消耗2ATP2NADH+2H+ 2分子丙酮酸生成1分子葡萄糖共消耗： 4ATP 2GTP 2NADH糖异生的能量计算： 6-P葡萄糖葡萄糖6-P果糖1，6-二P四、糖异生的调节 糖异生的限速酶主要有以下4个酶：丙酮酸羧化酶磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶果糖二磷酸酶葡萄糖磷酸酶。四、糖异生的调节 糖异生的限速酶主要有以下4个酶： 糖酵解与糖异生的互补调节磷酸果糖激酶果糖1,6-二磷酸酶1、6-二磷酸果

6、糖PEP丙酮酸草酰乙酸丙酮酸激酶丙酮酸羧化酶PEP羧激酶GF-2,6BPAMPATP柠檬酸H+活化抑制 F-1,6BP 活化 ATP F-2、6BP AMP 柠檬酸 活化抑制 ADP 抑制 乙酰CoA 活化 ADP 抑制6-P果糖糖酵解作用糖异生作用 抑制互补调节的核心是原料的争夺 糖酵解与糖异生的互7.2 蔗糖和多糖的生物合成一、糖核苷酸的作用及形成 1.定义： 单糖与核苷酸通过磷酸酯键结合的化合物称为糖核苷酸。 2.作用：糖核苷酸是葡萄糖的活化形式与供体。 3.种类：目前发现的糖核苷酸主要有UDPG,ADPG,TDPG,GDPG,CDPG等。在糖类代谢中，以UDPG,ADPG为最重要。 4

7、.形成：UDPG焦磷酸化酶1-P-G + UTPUDPG +PPi7.2 蔗糖和多糖的生物合成一、糖核苷酸的作用及形成UDP1、蔗糖磷酸化酶途径（微生物） 1-P葡萄糖+果糖 蔗糖+Pi2、蔗糖合成酶(植物） UDPG+果糖 UDP+蔗糖也可利用ADPG,GDPG,TDPG,CDPG作为葡萄糖基供体。3、磷酸蔗糖合成酶途径（植物光合组织）UDPG+6-P果糖 磷酸蔗糖+UDP 磷酸蔗糖 蔗糖+Pi 一般认为，此途径是植物合成蔗糖的主要途径。二、蔗糖的生物合成-有三条途径： 蔗糖磷酸化酶蔗糖合成酶 磷酸蔗糖合成酶磷酸蔗糖酯酶1、蔗糖磷酸化酶途径（微生物） 二、蔗糖的生物合三、淀粉的生物合成 1、

8、淀粉磷酸化酶 1-P葡萄糖+引物 淀粉+Pi 引物:最小为麦芽三糖，含-1，4糖苷键。转移来的葡萄糖分子结合在引物非还原末端C4的羟基上。 该酶的作用主要是催化淀粉的分解（植物细胞中磷酸的浓度较高）。淀粉磷酸化酶（一）直链淀粉的生物合成-方式1三、淀粉的生物合成淀粉磷酸化酶（一）直链淀粉的生物合成-方式2.D-酶 D-酶是糖苷转移酶，作用于-1，4糖苷键，用来合成引物。 + + D酶麦芽三糖 给体麦芽三糖 受体麦芽五糖葡萄糖+（一）直链淀粉的生物合成-方式22.D-酶D酶麦芽三糖麦芽三糖麦芽五糖葡萄糖+（一）3、淀粉合成酶 是淀粉合成的主要途径。 ADPG+引物 淀粉+ADP也可用UDPG做供体。但用ADPG合成速度比UDPG快10倍。淀粉合成酶（一）直链淀粉的生物合成-方式33、淀粉合成酶淀粉合成酶（一）直链淀粉的生物合成-方式3直链淀粉的合成-淀粉合成酶AADPG引物（Gn）+直链淀粉(Gn+1)AADP淀粉合成酶直链淀粉的合成-淀粉合成酶AADPG引物（Gn）+直链淀粉4、蔗糖转化为淀粉（一）直链淀粉的生物合成-方式412345671、蔗糖合成酶；2、UDPG焦磷酸化酶；3、ADPG焦磷酸化酶4、淀粉合成酶； 5、果糖激酶；6、异构酶；7、变位酶；8、淀粉磷酸化酶引物8Pi4、蔗糖转化为淀粉（一）直链淀粉的生物合成-方式412345(二)支链淀粉的合成 1、淀粉合成酶: 只