生物化学第4章糖代谢课件讲义

南华大学生物化学多媒体课件第四章糖代谢MetabolismofCarbohydrates南华大学生物化学多媒体课件第四章糖代谢本章要求1.掌握糖酵解的过程、部位、关键酶和意义。2.掌握糖有氧氧化的过程、部位、关键酶和意义。3.掌握磷酸戊糖途径的意义。4.掌握糖原合成与分解的过程、关键酶。5.掌握糖异生的过程、部位、关键酶和意义。6.掌握血糖正常值、来源、去路和意义。生物化学本章要求1.掌握糖酵解的过程、部位、关键酶和意义。生物化学2糖(carbohydrates)是含有多羟基的醛类或酮类化合物及其衍生物或多聚物。其实验式为Cn(H2O)m,其中H:O=2:1。糖的化学（一）糖的概念生物化学糖(carbohydrates)是含有多羟基的醛类或酮类化合3（二）糖的分类及其结构根据其水解产物的情况，糖主要可分为以下四大类:单糖(monosacchride)寡糖(oligosacchride)多糖(polysacchride)结合糖(glycoconjugate)生物化学（二）糖的分类及其结构根据其水解产物的情况，糖主要可分为以下41.单糖:不能再水解的糖。葡萄糖(glucose)——已醛糖果糖(fructose)——已酮糖生物化学1.单糖:不能再水解的糖。葡萄糖(glucose)—5生物化学第4章糖代谢课件讲义62.寡糖常见的几种二糖有: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。生物化学2.寡糖常见的几种二糖有:麦芽糖(maltose)7能水解生成多个分子单糖的糖。常见的多糖有：淀粉(starch)

糖原(glycogen)

纤维素(cellulose)3.多糖生物化学能水解生成多个分子单糖的糖。常见的多糖有：淀8①淀粉：是植物中养分的储存形式。淀粉颗粒生物化学①淀粉：是植物中养分的储存形式。淀粉颗粒生物化学9②糖原：是动物体内葡萄糖的储存形式。生物化学②糖原：是动物体内葡萄糖的储存形式。生物化学10③纤维素：作为植物的骨架。β-1,4-糖苷键生物化学③纤维素：作为植物的骨架。β-1,4-糖苷键生物化学11糖脂(glycolipid)：是糖与脂类的结合物。糖蛋白(glycoprotein)：是糖与蛋白质的结合物。常见的结合糖有：4.结合糖：糖与非糖物质的结合物。生物化学糖脂(glycolipid)：是糖与脂类的结合物。常见的结12第一节

概述

Introduction生物化学第一节

概述

Introduction生物化学131.氧化供能如糖可提供合成某些氨基酸、脂肪、胆固醇、核苷等物质的原料。3.作为机体组织细胞的组成成分这是糖的主要功能。4千卡/g2.提供合成体内其他物质的原料如糖是糖蛋白、蛋白聚糖、糖脂等的组成成分。一、糖的生理功能生物化学1.氧化供能如糖可提供合成某些氨基酸、脂肪、胆固醇、核苷等物14二、糖的消化与吸收（一）糖的消化人类食物中的糖主要有植物淀粉、动物糖原以及麦芽糖、蔗糖、乳糖、葡萄糖等，其中以淀粉为主。消化部位：主要在小肠，少量在口腔。生物化学二、糖的消化与吸收（一）糖的消化人类食物中的糖主要有植物淀粉15消化过程淀粉

麦芽糖+麦芽三糖（40%）（25%）α-临界糊精+异麦芽糖

（30%）（5%）葡萄糖唾液中的α-淀粉酶

α-葡萄糖苷酶α-临界糊精酶肠粘膜上皮细胞刷状缘胃口腔肠腔胰液中的α-淀粉酶

食物中含有的大量纤维素，因人体内无-糖苷酶而不能对其分解利用，但却具有刺激肠蠕动等作用，也是维持健康所必需。生物化学消化过程淀粉麦芽糖+麦芽三糖α-临界糊精+异16（二）糖的吸收1.吸收部位：小肠上段2.吸收形式：单糖生物化学（二）糖的吸收1.吸收部位：小肠上段2.吸收形式173.吸收机制ADP+PiATPGluNa+K+Na+泵小肠粘膜细胞肠腔门静脉Na+依赖型葡萄糖转运体(Na+-dependentglucosetransporter,SGLT)刷状缘细胞内膜生物化学3.吸收机制ADP+PiATPGluN184.吸收途径小肠肠腔肠粘膜上皮细胞门静脉肝脏体循环SGLT各种组织细胞GLUTGLUT：葡萄糖转运体(glucosetransporter)，已发现有5种葡萄糖转运体(GLUT1～5)。生物化学4.吸收途径小肠肠腔肠粘膜上皮细胞门静脉19第二节

糖的无氧分解

Glycolysis生物化学第二节

糖的无氧分解

Glycolysis生物20第一阶段:由葡萄糖分解成丙酮酸(pyruvate)，称之为糖酵解途径(glycolyticpathway)。第二阶段:由丙酮酸转变成乳酸。*

糖酵解的定义:*糖酵解分为两个阶段:*糖酵解的反应部位：胞浆.在缺氧情况下，葡萄糖生成乳酸(lactate)的过程称之为糖酵解。一、糖酵解的反应过程生物化学第一阶段:由葡萄糖分解成丙酮酸(pyruvate)，称21⑴葡萄糖磷酸转化为6-磷酸葡萄糖ATPADPMg2+己糖激酶GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸葡萄糖

6-磷酸葡萄糖

(glucose-6-phosphate,G-6-P)（一）葡萄糖分解成丙酮酸关键酶或限速酶:

己糖激酶生物化学⑴葡萄糖磷酸转化为6-磷酸葡萄糖ATP22反应特点：反应不可逆，消耗能量。哺乳类动物体内已发现有4种己糖激酶同工酶，分别称为Ⅰ至Ⅳ型。肝细胞中存在的是Ⅳ型，称为葡萄糖激酶(glucokinase)。它的特点是：①对葡萄糖的亲和力很低②受激素调控生物化学反应特点：反应不可逆，消耗能量。生物化学23⑵

6-磷酸葡萄糖转变为

6-磷酸果糖

己糖异构酶6-磷酸葡萄糖

6-磷酸果糖

(fructose-6-phosphate,F-6-P)GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸生物化学⑵6-磷酸葡萄糖转变为6-磷酸果糖24⑶

6-磷酸果糖转变为1,6-双磷酸果糖

ATPADPMg2+6-磷酸果糖激酶-1关键酶或限速酶:6-磷酸果糖激酶-16-磷酸果糖

1,6-双磷酸果糖(1,6-fructose-biphosphate,F-1,6-2P)GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸生物化学⑶6-磷酸果糖转变为1,6-双磷酸果糖ATP25反应特点：反应不可逆，消耗能量。生物化学反应特点：反应不可逆，消耗能量。生物化学261,6-双磷酸果糖

⑷磷酸己糖裂解成2分子磷酸丙糖

醛缩酶(aldolase)+3-磷酸甘油醛磷酸二羟丙酮GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸生物化学1,6-双磷酸果糖⑷磷酸己糖裂解成2分子磷酸丙糖醛27⑸

磷酸丙糖的同分异构化磷酸丙糖异构酶3-磷酸甘油醛磷酸二羟丙酮

GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸生物化学⑸磷酸丙糖的同分异构化磷酸丙糖异构酶3-磷酸甘油醛磷酸二28阶段A特点：一分子6碳糖裂解为两分子3碳糖两个不可逆反应步骤：HK或GK；PFK-1耗能：消耗2ATP（糖原消耗1ATP）糖原n+1糖原n+1-磷酸葡萄糖

磷酸化酶

生物化学阶段A特点：糖原n+1糖原n+1-磷酸葡萄糖29⑹3-磷酸甘油醛氧化为1,3-二磷酸甘油酸

Pi,NAD+

NADH+H+

3-磷酸甘油醛脱氢酶3-磷酸甘油醛

1,3-二磷酸甘油酸

GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸生物化学⑹3-磷酸甘油醛氧化为1,3-二磷酸甘油酸Pi,NAD30⑺1,3-二磷酸甘油酸转变成3-磷酸甘油酸

ADPATP磷酸甘油酸激酶1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸

※底物在脱氢或脱水时由于分子内部能量重新分布而生成高能键，底物将其高能键直接转给ADP生成ATP的方式，称为底物水平磷酸化(substratelevelphosphorylation)。GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸生物化学⑺1,3-二磷酸甘油酸转变成3-磷酸甘油酸ADP31⑻3-磷酸甘油酸转变为2-磷酸甘油酸

磷酸甘油酸变位酶3-磷酸甘油酸

2-磷酸甘油酸

GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸生物化学⑻3-磷酸甘油酸转变为2-磷酸甘油酸磷酸甘油3-磷酸甘油32⑼2-磷酸甘油酸转变为磷酸烯醇式丙酮酸

烯醇化酶2-磷酸甘油酸

+

H2O磷酸烯醇式丙酮酸(phosphoenolpyruvate,PEP)GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸生物化学⑼2-磷酸甘油酸转变为磷酸烯醇式丙酮酸烯醇化33ADPATP丙酮酸激酶⑽磷酸烯醇式丙酮酸转变成丙酮酸，并通过底物水平磷酸化生成ATP磷酸烯醇式丙酮酸

丙酮酸

关键酶或限速酶:丙酮酸激酶GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸生物化学ADPATP丙酮酸激酶⑽磷酸烯醇式丙酮酸转变成丙酮酸，34阶段B特点：一个不可逆反应步骤：PK产生能量：2×2ATP=4ATP一次脱氢反应，NADH+H+

用于丙酮酸还原成乳酸生物化学阶段B特点：生物化学35反应中的NADH+H+

来自于上述第6步反应中的

3-磷酸甘油醛脱氢反应。乳酸脱氢酶(LDH)NADH+H+NAD+乳酸

丙酮酸

(二)丙酮酸转变成乳酸生物化学反应中的NADH+H+来自于上述第6步反应中的3-磷酸36E1:

己糖激酶E2:6-磷酸果糖激酶-1E3:

丙酮酸激酶NAD+乳酸GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛NAD+

NADH+H+ADP

ATP

ADP

ATP磷酸烯醇式丙酮酸E2E1E3NADH+H+糖酵解的代谢途径总图生物化学E1:己糖激酶E2:6-磷酸果糖激酶-1E3:37GG-6-P

ATP

ADP己糖激酶

ADPATP

PEP丙酮酸

丙酮酸激酶

⑴反应部位：胞浆⑵糖酵解是一个不需氧的产能过程⑶反应全过程中有三步不可逆的反应糖酵解小结:ATPADPF-6-PF-1,6-2P

磷酸果糖激酶-1

生物化学GG-6-PATPADP己糖激酶ADP38⑷产能的方式和数量方式：底物水平磷酸化净生成ATP数量：从G开始:2×2-2=2ATP⑸终产物乳酸的去路释放入血，进入肝脏再进一步代谢。分解利用乳酸循环（糖异生）生物化学⑷产能的方式和数量生物化学39关键酶①己糖激酶②6-磷酸果糖激酶-1③丙酮酸激酶调节方式①别构调节②共价修饰调节二、糖酵解的调节生物化学关键酶①己糖激酶②6-磷酸果糖激酶-1③丙酮酸40（一）6-磷酸果糖激酶-1(PFK-1)*别构调节别构激活剂：AMP;ADP;F-1,6-2P;F-2,6-2P。别构抑制剂：柠檬酸;ATP（高浓度）。

F-1,6-2P正反馈调节该酶此酶有二个结合ATP的部位：①活性中心底物结合部位（低浓度时）②活性中心外别构调节部位（高浓度时）生物化学（一）6-磷酸果糖激酶-1(PFK-1)*别构调节41（二）丙酮酸激酶1.别构调节别构抑制剂：ATP，丙氨酸。别构激活剂：1,6-双磷酸果糖。生物化学（二）丙酮酸激酶1.别构调节别构抑制剂：ATP，丙氨酸。422.共价修饰调节丙酮酸激酶

丙酮酸激酶ATPADPPi磷蛋白磷酸酶（无活性）（有活性）

胰高血糖素PKA,CaM激酶PPKA：蛋白激酶A(proteinkinaseA)CaM：钙调蛋白cAMP生物化学2.共价修饰调节丙酮酸激酶丙酮酸激酶ATP43

(三)己糖激酶或葡萄糖激酶*

6-磷酸葡萄糖可反馈抑制己糖激酶，但肝葡萄糖激酶不受其抑制。*长链脂肪酰CoA可变构抑制肝葡萄糖激酶。*胰岛素可诱导葡萄糖激酶基因的转录,促进酶的合成。生物化学(三)己糖激酶或葡萄糖激酶*6-磷酸葡萄糖可反馈抑制44三、糖酵解的生理意义1.

是机体在缺氧情况下获取能量的有效方式。2.

是某些细胞在氧供应正常情况下的重要供能途径。①无线粒体的细胞，如：红细胞。②代谢活跃的细胞，如：白细胞、骨髓、神经。生物化学三、糖酵解的生理意义1.是机体在缺氧情况下获取能量的有效方45第三节糖的有氧氧化

AerobicOxidationofCarbohydrate生物化学第三节生物化学46糖的有氧氧化(aerobicoxidation)指在机体氧供充足时，葡萄糖彻底氧化成H2O和CO2，并释放出能量的过程。是机体主要供能方式。*部位：胞液及线粒体

*概念生物化学糖的有氧氧化(aerobicoxidation)指在机体氧47一、有氧氧化的反应过程

第一阶段：酵解途径第二阶段：丙酮酸氧化脱羧第三阶段：三羧酸循环G（Gn）

第四阶段：氧化磷酸化丙酮酸乙酰CoA

H2O[O]ATPADP

CO2NADH+H+FADH2TAC循环

胞液线粒体生物化学一、有氧氧化的反应过程第一阶段：酵解途径第二阶48（一）丙酮酸的氧化脱羧丙酮酸进入线粒体，氧化脱羧为乙酰CoA(acetylCoA)。丙酮酸乙酰CoA

NAD+,HSCoACO2,NADH+H+丙酮酸脱氢酶复合体总反应式:生物化学（一）丙酮酸的氧化脱羧丙酮酸进入线粒体，氧化脱羧为乙酰Co49丙酮酸脱氢酶复合体的组成E1：丙酮酸脱氢酶E2：二氢硫辛酰胺转乙酰酶E3：二氢硫辛酰胺脱氢酶HSCoANAD+TPP硫辛酸

FADNAD+CoA酶辅酶生物化学丙酮酸脱氢酶复合体的组成E1：丙酮酸脱氢酶HSCoANAD+50丙酮酸脱氢酶复合体催化的反应过程1.由E1催化丙酮酸脱羧形成羟乙基-TPP。2.由二氢硫辛酰胺转乙酰酶(E2)催化形成乙酰硫辛酰胺-E2。3.二氢硫辛酰胺转乙酰酶(E2)催化生成乙酰CoA,同时使硫辛酰胺上的二硫键还原为2个巯基。4.二氢硫辛酰胺脱氢酶(E3)使还原的二氢硫辛酰胺脱氢，同时将氢传递给FAD。5.在二氢硫辛酰胺脱氢酶(E3)催化下，将FADH2上的H转移给NAD+，形成NADH+H+。生物化学丙酮酸脱氢酶复合体催化的反应过程1.由E1催化丙酮酸脱羧形51*概述*反应部位：所有的反应均在线粒体中进行。三羧酸循环(TricarboxylicacidCycle,TAC)：从乙酰CoA与草酰乙酸缩合成含3个羧基的柠檬酸开始，通过一系列代谢反应，乙酰CoA被彻底氧化，草酰乙酸得以再生的过程。也称为柠檬酸循环。由于Krebs正式提出了三羧酸循环的学说，故此循环又称为Krebs循环。（二）三羧酸循环生物化学*概述*反应部位：所有的反应均在线粒体中进行。三羧52CoASHNADH+H+NAD+CO2NAD+NADH+H+CO2GTPGDP+PiFADFADH2NADH+H+NAD+H2OH2OCoASHCoASH⑧①②③④⑤⑥⑦②H2O①柠檬酸合酶②顺乌头酸酶③异柠檬酸脱氢酶④α-酮戊二酸脱氢酶复合体⑤琥珀酰CoA合成酶⑥琥珀酸脱氢酶⑦延胡索酸酶⑧苹果酸脱氢酶生物化学CoASHNADH+H+NAD+CO2NAD+NADH+H+53氧化磷酸化：底物脱下的氢通过呼吸链传递给O2生成H2O，在传递过程中释放能量使ADP磷酸化生成ATP的过程。部位：线粒体两条呼吸链：NADH+H+H2O、3ATP[O]H2O、2ATP

FADH2[O]二、葡萄糖有氧氧化生成ATP生物化学氧化磷酸化：底物脱下的氢通过呼吸链传递给O2生成H2O，在传54三羧酸循环能量的生成：

3×3+2×1+1=12ATP

生物化学三羧酸循环能量的生成：生物化学55①

三羧酸循环的概念：指乙酰CoA和草酰乙酸缩合生成含三个羧基的柠檬酸，反复的进行脱氢脱羧，又生成草酰乙酸，再重复循环反应的过程。②TAC过程的反应部位是线粒体③

三羧酸循环的要点经过一次三羧酸循环：消耗一分子乙酰CoA。经四次脱氢，二次脱羧，一次底物水平磷酸化。生成1分子FADH2，3分子NADH+H+，2分子CO2，1分子GTP。生成12ATP关键酶有：柠檬酸合酶；异柠檬酸脱氢酶；α-酮戊二酸脱氢酶复合体。小结生物化学①三羧酸循环的概念：指乙酰CoA和草酰乙酸缩合生成含三个羧56⑤三羧酸循环的中间产物三羧酸循环中间产物起催化剂的作用，本身无量的变化，不可能通过三羧酸循环直接从乙酰CoA合成草酰乙酸或三羧酸循环中其他产物，同样中间产物也不能直接在三羧酸循环中被氧化为CO2及H2O

H2O。④整个循环反应为不可逆反应生物化学⑤三羧酸循环的中间产物④整个循环反应为不可逆反应生物化学57是三大营养物质氧化分解的共同途径；是三大营养物质代谢联系的枢纽；为其它物质代谢提供小分子前体；为呼吸链提供H++e。三羧酸循环的生理意义生物化学是三大营养物质氧化分解的共同途径；三羧酸循环的生理意义生物化58胞液中H+进入线粒体：

两种穿梭机制：

1.ａ-磷酸甘油穿梭（脑、骨骼肌）

2.苹果酸-天冬氨酸穿梭（肝、心肌）

生物化学胞液中H+进入线粒体：生物化学59FADFADH2eDHAP(2)胞浆线粒体内膜G3P磷酸二羟丙酮NAD+α-磷酸甘油(1)电子传递链线粒体外膜α-磷酸甘油穿梭穿梭本质：胞浆中的NADH将H转移给线粒体中的FADH2，故进入琥珀酸呼吸链，生成2分子ＡＴＰNADH+H生物化学FADFADH2eDHAP(2)胞浆线粒体内膜G3P磷酸二60胞浆线粒体外膜线粒体基质线粒体内膜苹果酸草酰乙酸NADHNAD+草酰乙酸苹果酸NAD+NADH呼吸链苹果酸-天冬氨酸穿梭

穿梭本质：胞浆中的NADH将H转移给线粒体中的，故NADH进入NADH呼吸链，生成3分子ＡＴＰ生物化学胞浆线粒体外膜线粒体基质线粒体内膜苹果酸草酰乙酸NADHNA61葡萄糖有氧氧化生成的ATP生物化学葡萄糖有氧氧化生成的ATP生物化学62三、有氧氧化的调节关键酶①

酵解途径：己糖激酶②丙酮酸的氧化脱羧：丙酮酸脱氢酶复合体③

三羧酸循环：柠檬酸合酶丙酮酸激酶6-磷酸果糖激酶-1α-酮戊二酸脱氢酶复合体异柠檬酸脱氢酶生物化学三、有氧氧化的调节关键酶①酵解途径：己糖激酶②丙酮酸的63有氧氧化的调节通过对其关键酶的调节实现。ATP/ADP或ATP/AMP比值全程调节。该比值升高，所有关键酶均被抑制。氧化磷酸化速率影响三羧酸循环。前者速率降低，则后者速率也减慢。三羧酸循环与酵解途径互相协调。三羧酸循环需要多少乙酰CoA，则酵解途径相应产生多少丙酮酸以生成乙酰CoA。有氧氧化的调节特点生物化学有氧氧化的调节通过对其关键酶的调节实现。有氧氧化的调节特点生64四、巴斯德效应*概念*机制

有氧时，NADH+H+进入线粒体内氧化，丙酮酸进入线粒体进一步氧化而不生成乳酸;缺氧时，酵解途径加强，NADH+H+在胞浆浓度升高，丙酮酸作为氢接受体生成乳酸。巴斯德效应(Pastuereffect)指有氧氧化抑制糖酵解的现象。生物化学四、巴斯德效应*概念*机制有氧时，NADH+H+进入65思考题：

1分子乳酸，完全氧化生成多少ATP？生物化学思考题：生物化学66第四节

磷酸戊糖途径PentosePhosphatePathway生物化学第四节

磷酸戊糖途径生物化学67*概念磷酸戊糖途径是指由葡萄糖生成磷酸戊糖及NADPH+H+，前者再进一步转变成3-磷酸甘油醛和6-磷酸果糖的反应过程。磷酸戊糖是中间代谢产物。生物化学*概念磷酸戊糖途径是指由葡萄糖生成磷酸戊糖及NADPH+H68*细胞定位：胞液。第一阶段：氧化反应生成磷酸戊糖，NADPH+H+及CO2。一、磷酸戊糖途径的反应过程*反应过程可分为二个阶段第二阶段则是非氧化反应包括一系列基团转移。生物化学*细胞定位：胞液。第一阶段：氧化反应一、磷酸戊糖途径696-磷酸葡萄糖酸

5-磷酸核酮糖

NADPH+H+NADP+⑴H2ONADP+

CO2

NADPH+H+⑵6-磷酸葡萄糖脱氢酶

6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶

HCOHCH2OHCO6-磷酸葡萄糖

6-磷酸葡萄糖酸内酯

1.第一阶段——磷酸戊糖生成5-磷酸核糖

生物化学6-磷酸葡萄糖酸5-磷酸核酮糖NADPH+70催化第一步脱氢反应的6-磷酸葡萄糖脱氢酶是此代谢途径的关键酶。两次脱氢脱下的氢均由NADP+接受生成NADPH+H+。反应生成的磷酸核糖是一个非常重要的中间产物。G-6-P

5-磷酸核糖NADP+NADPH+H+

NADP+NADPH+H+CO2

生物化学催化第一步脱氢反应的6-磷酸葡萄糖脱氢酶是此代谢途径的关键酶71每3分子6-磷酸葡萄糖同时参与反应，在一系列反应中，通过3C、4C、6C、7C等演变阶段，最终生成3-磷酸甘油醛和6-磷酸果糖。3-磷酸甘油醛和6-磷酸果糖，可进入酵解途径。因此，磷酸戊糖途径也称磷酸戊糖旁路(pentosephosphateshunt)。2.第二阶段——基团转移反应生物化学每3分子6-磷酸葡萄糖同时参与反应725-磷酸核酮糖(C5)×37-磷酸景天糖

C73-磷酸甘油醛

C34-磷酸赤藓糖

C46-磷酸果糖

C66-磷酸果糖

C63-磷酸甘油醛

C35-磷酸核糖

C55-磷酸木酮糖

C55-磷酸木酮糖

C5生物化学5-磷酸核酮糖(C5)×37-磷酸景天糖3-磷酸甘油73总反应式3×6-磷酸葡萄糖+6NADP+2×6-磷酸果糖+3-磷酸甘油醛+6NADPH+H++3CO2生物化学总反应式3×6-磷酸葡萄糖+6NADP+74脱氢反应以NADP+为受氢体，生成NADPH+H+。反应过程中进行了一系列酮基和醛基转移反应，经过了3、4、5、6、7碳糖的演变过程。反应中生成了重要的中间代谢物——5-磷酸核糖。一分子G-6-P经过反应，只能发生一次脱羧和二次脱氢反应，生成一分子CO2和2分子NADPH+H+。磷酸戊糖途径的特点生物化学脱氢反应以NADP+为受氢体，生成NADPH+H+。磷酸戊75二、磷酸戊糖途径的调节

*6-磷酸葡萄糖脱氢酶此酶为磷酸戊糖途径的关键酶，其活性的高低决定6-磷酸葡萄糖进入磷酸戊糖途径的流量。此酶活性主要受NADPH/NADP+比值的影响，比值升高则被抑制，降低则被激活。另外NADPH对该酶有强烈抑制作用。生物化学二、磷酸戊糖途径的调节*6-磷酸葡萄糖脱氢酶此76三、磷酸戊糖途径的生理意义（一）为核苷酸的生成提供核糖（二）提供NADPH作为供氢体参与多种代谢反应。1.NADPH是体内许多合成代谢的供氢体2.NADPH参与体内的羟化反应，与生物合成或生物转化有关3.NADPH可维持GSH的还原性A2G-SHNADP+

NADPH+H+AH2G-S-S-G生物化学三、磷酸戊糖途径的生理意义（一）为核苷酸的生成提供核糖77第五节

糖原的合成与分解

GlycogenesisandGlycogenolysis生物化学第五节

糖原的合成与分解

Glycogenesi78是动物体内糖的储存形式之一，是机体能迅速动用的能量储备。摄入的糖类大部分转变成脂肪后储存于脂肪组织内，只有少部分以糖原的形式储存，它可迅速动用以供急需。肌肉：肌糖原，180~300g，主要供肌肉收缩所急需

肝脏：肝糖原，70~100g，维持血糖水平

糖原储存的主要器官及其生理意义

糖原(glycogen)生物化学是动物体内糖的储存形式之一，是机体能迅速动用的能量储备。摄入791.葡萄糖单元以α-1,4-糖苷键形成长链。2.约10个葡萄糖单元处形成分枝，分枝处葡萄糖以α-1,6-糖苷键连接，分支增加，溶解度增加。3.每条链都终止于一个非还原端，非还原端增多，以利于其被酶分解。糖原的结构特点及其意义生物化学1.葡萄糖单元以α-1,4-糖苷键形成长链。糖原的结构特80（一）定义糖原的合成(glycogenesis)指由葡萄糖合成糖原的过程。组织定位：主要在肝脏、肌肉。细胞定位：胞浆。一、糖原的合成代谢（二）合成部位生物化学（一）定义糖原的合成(glycogenesis)指由葡萄糖811.葡萄糖磷酸化生成6-磷酸葡萄糖葡萄糖

6-磷酸葡萄糖

ATP

ADP己糖激酶;葡萄糖激酶（肝）

（三）糖原合成途径生物化学1.葡萄糖磷酸化生成6-磷酸葡萄糖葡萄糖6-磷酸葡821-磷酸葡萄糖

磷酸葡萄糖变位酶

6-磷酸葡萄糖2.6-磷酸葡萄糖转变成1-磷酸葡萄糖这步反应中磷酸基团转移的意义在于：由于延长形成α-1,4-糖苷键，所以葡萄糖分子C1上的半缩醛羟基必须活化，才利于与原来的糖原分子末端葡萄糖的游离C4羟基缩合。半缩醛羟基与磷酸基之间形成的O-P键具有较高的能量。生物化学1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖变位酶6-磷酸葡萄糖83*UDPG可看作“活性葡萄糖”，在体内充作葡萄糖供体。+UTP尿苷PPPPPiUDPG焦磷酸化酶

3.1-磷酸葡萄糖转变成尿苷二磷酸葡萄糖2Pi+能量1-磷酸葡萄糖尿苷二磷酸葡萄糖(uridinediphosphateglucose,UDPG)生物化学*UDPG可看作“活性葡萄糖”，在体内充作葡萄糖供体。+84糖原n+UDPG糖原n+1+UDP

糖原合酶4.α-1,4-糖苷键式结合糖原合酶只能催化α-1,4-糖苷键形成，1、2、3步反复进行，使糖链不断延长。生物化学糖原n+UDPG糖原n+1+UDP85（四）糖原分枝的形成

分支酶

(branchingenzyme)

α-1,6-糖苷键α-1,4-糖苷键生物化学（四）糖原分枝的形成分支酶86近来人们在糖原分子的核心发现了一种名为glycogenin的蛋白质。Glycogenin可对其自身进行共价修饰，将UDP-葡萄糖分子的C1结合到其酶分子的酪氨酸残基上，从而使它糖基化。这个结合上去的葡萄糖分子即成为糖原合成时的引物。糖原合成过程中作为引物(primer)的第一个糖原分子从何而来？生物化学近来人们在糖原分子的核心发现了一种名为glycogenin的87*定义*亚细胞定位：胞浆*肝糖元的分解糖原n+1糖原n+1-磷酸葡萄糖

磷酸化酶

1.糖原的磷酸解糖原分解(glycogenolysis)习惯上指肝糖原分解成为葡萄糖的过程。二、糖原的分解代谢生物化学*定义*亚细胞定位：胞浆*肝糖元的分解糖88

6-磷酸葡萄糖

1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖变位酶

2.1-磷酸葡萄糖转变成6-磷酸葡萄糖3.6-磷酸葡萄糖水解生成葡萄糖

葡萄糖-6-磷酸酶

（肝，肾）葡萄糖

6-磷酸葡萄糖生物化学6-磷酸葡萄糖1-磷酸葡萄糖磷89*肌糖原的分解肌糖原分解的前三步反应与肝糖原分解过程相同，但是生成6-磷酸葡萄糖之后，由于肌肉组织中不存在葡萄糖-6-磷酸酶，所以生成的6-磷酸葡萄糖不能转变成葡萄糖释放入血，提供血糖，而只能进入酵解、有氧氧化、磷酸戊糖途径进一步代谢。肌糖原的分解与合成与乳酸循环有关。生物化学*肌糖原的分解肌糖原分解的前三步反应与肝糖原分解过程相同，90⑵G-6-P的代谢去路G（补充血糖）G-6-P

F-6-P（进入酵解途径）G-1-PGn（合成糖原）UDPG

6-磷酸葡萄糖内酯（进入磷酸戊糖途径）

葡萄糖醛酸（进入葡萄糖醛酸途径）小结⑴反应部位：胞浆

生物化学⑵G-6-P的代谢去路G（补充血糖）G-6-P913.糖原的合成与分解总图UDPG焦磷酸化酶

G-1-PUTPUDPGPPi糖原n+1UDPG-6-PG糖原合酶

磷酸葡萄糖变位酶己糖(葡萄糖)激酶

糖原nPi磷酸化酶

葡萄糖-6-磷酸酶（肝）糖原n生物化学3.糖原的合成与分解总图UDPG焦磷酸化酶G-1-92

三、糖原合成与分解的调节

关键酶①糖原合成：糖原合酶②糖原分解：糖原磷酸化酶这两种关键酶的重要特点：*它们的快速调节有共价修饰和变构调节二种方式。*它们都以活性、无（低）活性二种形式存在，二种形式之间可通过磷酸化和去磷酸化而相互转变。生物化学三、糖原合成与分解的调节关键酶①糖原合成：糖原93③调节有级联放大作用，效率高；①两种酶磷酸化或去磷酸化后活性变化相反；②此调节为酶促反应，调节速度快；④受激素调节。1.共价修饰调节生物化学③调节有级联放大作用，效率高；①两种酶磷酸化或去942.变构调节磷酸化酶二种构像——紧密型(T)和疏松型(R)

，其中T型的14位Ser暴露，便于接受前述的共价修饰调节。*葡萄糖是磷酸化酶的别构抑制剂。磷酸化酶a(R)[疏松型]磷酸化酶a(T)[紧密型]葡萄糖生物化学2.变构调节磷酸化酶二种构像——紧密型(T)和疏松型(R95第六节糖异生Gluconeogenesis生物化学第六节生物化学96糖异生(gluconeogenesis)是指从非糖化合物转变为葡萄糖或糖原的过程。*部位*原料*概念

主要在肝、肾细胞的胞浆及线粒体。主要有乳酸、甘油、生糖氨基酸。生物化学糖异生(gluconeogenesis)是指从非糖化合物转变97定义过程

酵解途径中有由3个关键酶催化的不可逆反应。在糖异生时，须由另外的反应和酶代替。糖异生途径与酵解途径大多数反应是共有的、可逆的；GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛

NAD+

NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸糖异生途径指从丙酮酸生成葡萄糖的具体反应过程。一、糖异生途径生物化学定义过程酵解途径中有由3个关键酶催化的不可逆反应。在981.丙酮酸转变成磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)丙酮酸

草酰乙酸

PEP

ATP

ADP+PiCO2

①

GTP

GDPCO2

②①丙酮酸羧化酶(pyruvatecarboxylase)，辅酶为生物素（反应在线粒体）。②磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶（反应在线粒体、胞液）。生物化学1.丙酮酸转变成磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)丙酮酸草酰99※草酰乙酸转运出线粒体有两种方式:

出线粒体苹果酸苹果酸草酰乙酸草酰乙酸草酰乙酸天冬氨酸出线粒体天冬氨酸草酰乙酸１.经苹果酸脱氢酶催化２.谷草转氨酶催化生物化学※草酰乙酸转运出线粒体有两种方式:出线粒体苹果100丙酮酸丙酮酸草酰乙酸

丙酮酸羧化酶

ATP+CO2ADP+Pi

苹果酸

NADH+H+

NAD+天冬氨酸

谷氨酸

α-酮戊二酸

天冬氨酸

苹果酸

草酰乙酸

PEP磷酸烯醇型丙酮酸羧激酶

GTP

GDP+CO2

线粒体胞液生物化学丙酮酸丙酮酸草酰乙酸丙酮酸羧化酶ATP+CO2101糖异生途径所需NADH+H+的来源糖异生途径中，1,3-二磷酸甘油酸生成3-磷酸甘油醛时，需要NADH+H+。①由乳酸为原料异生糖时，NADH+H+由下述反应提供。乳酸丙酮酸LDHNAD+NADH+H+生物化学糖异生途径所需NADH+H+的来源糖异生途径中，102②由氨基酸为原料进行糖异生时，NADH+H+则由线粒体内NADH+H+提供，它们来自于脂酸的β-氧化或三羧酸循环，NADH+H+转运则通过草酰乙酸与苹果酸相互转变而转运。苹果酸线粒体

苹果酸草酰乙酸草酰乙酸NAD+NADH+H+

NAD+NADH+H+

胞浆

生物化学②由氨基酸为原料进行糖异生时，NADH+H+则由线粒体内N1031,6-双磷酸果糖

6-磷酸果糖Pi

果糖双磷酸酶

6-磷酸葡萄糖

葡萄糖

Pi

葡萄糖-6-磷酸酶

3.

6-磷酸葡萄糖水解为葡萄糖2.

1,6-双磷酸果糖转变为6-磷酸果糖生物化学1,6-双磷酸果糖6-磷酸果糖Pi果糖双磷酸104⑴糖异生的原料转变成糖代谢的中间产物生糖氨基酸

α-酮酸

-NH2甘油

α-磷酸甘油磷酸二羟丙酮

乳酸

丙酮酸

2H⑵上述糖代谢中间代谢产物进入糖异生途径，异生为葡萄糖或糖原二、非糖物质进入糖异生的途径生物化学⑴糖异生的原料转变成糖代谢的中间产物生糖氨基酸α-105（一）维持血糖浓度恒定（二）补充肝糖原三碳途径：指进食后，大部分葡萄糖先在肝外细胞中分解为乳酸或丙酮酸等三碳化合物，再进入肝细胞异生为糖原的过程。（三）调节酸碱平衡（乳酸异生为糖）三、糖异生的生理意义生物化学（一）维持血糖浓度恒定（二）补充肝糖原三碳途径106糖异生活跃有葡萄糖-6磷酸酶

肝

肌肉葡萄糖葡萄糖

葡萄糖酵解途径丙酮酸乳酸NADHNAD+乳酸

乳酸NAD+NADH丙酮酸糖异生途径血液糖异生低下没有葡萄糖-6磷酸酶

四、乳酸循环—（Cori循环）⑴循环过程生物化学糖异生活跃肝肌肉葡萄糖葡萄糖葡萄糖酵解107⑶生理意义①乳酸再利用，避免了乳酸的损失。②防止乳酸的堆积引起酸中毒。⑵乳酸循环是一个耗能的过程2分子乳酸异生为1分子葡萄糖需6分子ATP。生物化学⑶生理意义①乳酸再利用，避免了乳酸的损失。②防止108第七节

血糖及其调节

BloodGlucoseandTheRegulationofBloodGlucoseConcentration生物化学第七节

血糖及其调节

BloodGlucoseand109血糖：指血液中的葡萄糖。血糖水平：即血糖浓度。正常血糖浓度：3.89~6.11mmol/L．*血糖及血糖水平的概念生物化学血糖：指血液中的葡萄糖。血糖水平：即血糖浓度。*血糖及血糖水110血糖水平恒定的生理意义保证重要组织器官的能量供应，特别是某些依赖葡萄糖供能的组织器官。脑组织不能利用脂酸，正常情况下主要依赖葡萄糖供能；红细胞没有线粒体，完全通过糖酵解获能；骨髓及神经组织代谢活跃，经常利用葡萄糖供能。生物化学血糖水平恒定的生理意义保证重要组织器官的能量供应，特别是某111血糖食物糖

消化，吸收肝糖原

分解

非糖物质

糖异生

氧化分解

CO2+H2O

糖原合成

肝(肌)糖原

磷酸戊糖途径等

其它糖

脂类、氨基酸合成代谢

脂肪、氨基酸

一、血糖来源和去路生物化学血糖食物糖消化，吸收肝糖原分解非糖物质112二、血糖水平的调节主要调节激素降低血糖：胰岛素(insulin)升高血糖：胰高血糖素(glucagon)、糖皮质激素、肾上腺素*主要依靠激素的调节生物化学二、血糖水平的调节主要调节激素降低血糖：胰岛素(insul113（一）胰岛素

①促进葡萄糖转运进入肝外细胞；②加速糖原合成，抑制糖原分解；③加快糖的有氧氧化；④抑制肝内糖异生；⑤抑制HSL，减少脂肪动员。——体内唯一降低血糖水平的激素。胰岛素的作用机制:生物化学（一）胰岛素①促进葡萄糖转运进入肝外细胞；114（二）胰高血糖素

①促进肝糖原分解，抑制糖原合成；②抑制酵解途径，促进糖异生；③促进脂肪动员。——体内升高血糖水平的主要激素。

*此外，糖皮质激素和肾上腺素也可升高血糖，肾上腺素主要在应急状态下发挥作用。胰高血糖素的作用机制：生物化学（二）胰高血糖素①促进肝糖原分解，抑制糖原合成；115（三）糖皮质激素——引起血糖升高，肝糖原增加。糖皮质激素的作用机制可能有两方面：①促进肌肉蛋白质分解，分解产生的氨基酸转移到肝进行糖异生。②抑制肝外组织摄取和利用葡萄糖，抑制点为丙酮酸的氧化脱羧。

*此外，在糖皮质激素存在时，其他促进脂肪动员的激素才能发挥最大的效果，间接抑制周围组织摄取葡萄糖。生物化学（三）糖皮质激素——引起血糖升高，肝糖原增加。糖皮质激素的116（四）肾上腺素——强有力的升高血糖的激素。肾上腺素的作用机制：通过肝和肌肉的细胞膜受体、cAMP、蛋白激酶级联激活磷酸化酶，加速糖原分解。主要在应激状态下发挥调节作用。生物化学（四）肾上腺素——强有力的升高血糖的激素。肾上腺素的作用机117*葡萄糖耐量(glucosetolerence)正常人体内存在一套精细的调节糖代谢的机制，在一次性食入大量葡萄糖后，血糖水平不会出现大的波动和持续升高。指人体对摄入的葡萄糖具有很大的耐受能力的现象。生物化学*葡萄糖耐量(glucosetolerence)正常人体内118糖耐量试验(glucosetolerancetest,GTT)目的：临床上用来诊断病人有无糖代谢异常。口服糖耐量试验的方法：被试者清晨空腹静脉采血测定血糖浓度，然后一次服用100g葡萄糖，服糖后的1/2、1、2h（必要时可在3h）各测血糖一次。以测定血糖的时间为横坐标（空腹时为0h），血糖浓度为纵坐标，绘制糖耐量曲线。生物化学糖耐量试验(glucosetolerancetest119糖耐量曲线

正常人：服糖后1/2~1h达到高峰，然后逐渐降低，一般2h左右恢复正常值。糖尿病患者：空腹血糖高于正常值，服糖后血糖浓度急剧升高，2h后仍可高于正常。生物化学糖耐量曲线正常人：服糖后1/2~1h达到高峰，然后逐120

三、血糖水平异常（一）高血糖及糖尿症高血糖(hyperglycemia)的定义临床上将空腹血糖浓度高于7.22~7.78mmol/L称为高血糖。2.肾糖阈的定义当血糖浓度高于8.89~10.00mmol/L时，超过了肾小管的重吸收能力，则可出现糖尿。这一血糖水平称为肾糖阈。生物化学三、血糖水平异常（一）高血糖及糖尿症高血糖(hypergl121持续性高血糖和糖尿，主要见于糖尿病(diabetesmellitus,DM)。b.血糖正常而出现糖尿，见于慢性肾炎、肾病综合征等引起肾对糖的吸收障碍。c.生理性高血糖和糖尿可因情绪激动而出现。糖尿病可分为二型:Ⅰ型（胰岛素依赖型）Ⅱ型（非胰岛素依赖型）

3.高血糖及糖尿的病理和生理原因

生物化学持续性高血糖和糖尿，主要见于糖尿病(diabetesmel122(二）低血糖1.低血糖(hypoglycemia)的定义2.低血糖的影响空腹血糖浓度低于3.33~3.89mmol/L时称为低血糖。血糖水平过低，会影响脑细胞的功能，从而出现头晕、倦怠无力、心悸等症状，严重时出现昏迷，称为低血糖休克。生物化学(二）低血糖1.低血糖(hypoglycemia)的定义21233.低血糖的病因：①胰性（胰岛β-细胞功能亢进、胰岛α-细胞功能低下等）②肝性（肝癌、糖原积累病等）③内分泌异常（垂体功能低下、肾上腺皮质功能低下等）④肿瘤（胃癌等）⑤饥饿或不能进食生物化学3.低血糖的病因：①胰性（胰岛β-细胞功能亢进、胰岛α124葡萄糖酵解途径丙酮酸

有氧无氧H2O及CO2

乳酸

糖异生途径乳酸、氨基酸、甘油糖原肝糖原分解糖原合成磷酸戊糖途径核糖+NADPH+H+淀粉消化与吸收ATP

糖代谢的概况生物化学葡萄糖酵解途径丙酮酸有氧无氧H2125ThankYou!南华大学生物化学多媒体课件ThankYou!南华大学生物化学多媒体课件南华大学生物化学多媒体课件第四章糖代谢MetabolismofCarbohydrates南华大学生物化学多媒体课件第四章糖代谢本章要求1.掌握糖酵解的过程、部位、关键酶和意义。2.掌握糖有氧氧化的过程、部位、关键酶和意义。3.掌握磷酸戊糖途径的意义。4.掌握糖原合成与分解的过程、关键酶。5.掌握糖异生的过程、部位、关键酶和意义。6.掌握血糖正常值、来源、去路和意义。生物化学本章要求1.掌握糖酵解的过程、部位、关键酶和意义。生物化学128糖(carbohydrates)是含有多羟基的醛类或酮类化合物及其衍生物或多聚物。其实验式为Cn(H2O)m,其中H:O=2:1。糖的化学（一）糖的概念生物化学糖(carbohydrates)是含有多羟基的醛类或酮类化合129（二）糖的分类及其结构根据其水解产物的情况，糖主要可分为以下四大类:单糖(monosacchride)寡糖(oligosacchride)多糖(polysacchride)结合糖(glycoconjugate)生物化学（二）糖的分类及其结构根据其水解产物的情况，糖主要可分为以下1301.单糖:不能再水解的糖。葡萄糖(glucose)——已醛糖果糖(fructose)——已酮糖生物化学1.单糖:不能再水解的糖。葡萄糖(glucose)—131生物化学第4章糖代谢课件讲义1322.寡糖常见的几种二糖有: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。生物化学2.寡糖常见的几种二糖有:麦芽糖(maltose)133能水解生成多个分子单糖的糖。常见的多糖有：淀粉(starch)

糖原(glycogen)

纤维素(cellulose)3.多糖生物化学能水解生成多个分子单糖的糖。常见的多糖有：淀134①淀粉：是植物中养分的储存形式。淀粉颗粒生物化学①淀粉：是植物中养分的储存形式。淀粉颗粒生物化学135②糖原：是动物体内葡萄糖的储存形式。生物化学②糖原：是动物体内葡萄糖的储存形式。生物化学136③纤维素：作为植物的骨架。β-1,4-糖苷键生物化学③纤维素：作为植物的骨架。β-1,4-糖苷键生物化学137糖脂(glycolipid)：是糖与脂类的结合物。糖蛋白(glycoprotein)：是糖与蛋白质的结合物。常见的结合糖有：4.结合糖：糖与非糖物质的结合物。生物化学糖脂(glycolipid)：是糖与脂类的结合物。常见的结138第一节

概述

Introduction生物化学第一节

概述

Introduction生物化学1391.氧化供能如糖可提供合成某些氨基酸、脂肪、胆固醇、核苷等物质的原料。3.作为机体组织细胞的组成成分这是糖的主要功能。4千卡/g2.提供合成体内其他物质的原料如糖是糖蛋白、蛋白聚糖、糖脂等的组成成分。一、糖的生理功能生物化学1.氧化供能如糖可提供合成某些氨基酸、脂肪、胆固醇、核苷等物140二、糖的消化与吸收（一）糖的消化人类食物中的糖主要有植物淀粉、动物糖原以及麦芽糖、蔗糖、乳糖、葡萄糖等，其中以淀粉为主。消化部位：主要在小肠，少量在口腔。生物化学二、糖的消化与吸收（一）糖的消化人类食物中的糖主要有植物淀粉141消化过程淀粉

麦芽糖+麦芽三糖（40%）（25%）α-临界糊精+异麦芽糖

（30%）（5%）葡萄糖唾液中的α-淀粉酶

α-葡萄糖苷酶α-临界糊精酶肠粘膜上皮细胞刷状缘胃口腔肠腔胰液中的α-淀粉酶

食物中含有的大量纤维素，因人体内无-糖苷酶而不能对其分解利用，但却具有刺激肠蠕动等作用，也是维持健康所必需。生物化学消化过程淀粉麦芽糖+麦芽三糖α-临界糊精+异142（二）糖的吸收1.吸收部位：小肠上段2.吸收形式：单糖生物化学（二）糖的吸收1.吸收部位：小肠上段2.吸收形式1433.吸收机制ADP+PiATPGluNa+K+Na+泵小肠粘膜细胞肠腔门静脉Na+依赖型葡萄糖转运体(Na+-dependentglucosetransporter,SGLT)刷状缘细胞内膜生物化学3.吸收机制ADP+PiATPGluN1444.吸收途径小肠肠腔肠粘膜上皮细胞门静脉肝脏体循环SGLT各种组织细胞GLUTGLUT：葡萄糖转运体(glucosetransporter)，已发现有5种葡萄糖转运体(GLUT1～5)。生物化学4.吸收途径小肠肠腔肠粘膜上皮细胞门静脉145第二节

糖的无氧分解

Glycolysis生物化学第二节

糖的无氧分解

Glycolysis生物146第一阶段:由葡萄糖分解成丙酮酸(pyruvate)，称之为糖酵解途径(glycolyticpathway)。第二阶段:由丙酮酸转变成乳酸。*

糖酵解的定义:*糖酵解分为两个阶段:*糖酵解的反应部位：胞浆.在缺氧情况下，葡萄糖生成乳酸(lactate)的过程称之为糖酵解。一、糖酵解的反应过程生物化学第一阶段:由葡萄糖分解成丙酮酸(pyruvate)，称147⑴葡萄糖磷酸转化为6-磷酸葡萄糖ATPADPMg2+己糖激酶GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸葡萄糖

6-磷酸葡萄糖

(glucose-6-phosphate,G-6-P)（一）葡萄糖分解成丙酮酸关键酶或限速酶:

己糖激酶生物化学⑴葡萄糖磷酸转化为6-磷酸葡萄糖ATP148反应特点：反应不可逆，消耗能量。哺乳类动物体内已发现有4种己糖激酶同工酶，分别称为Ⅰ至Ⅳ型。肝细胞中存在的是Ⅳ型，称为葡萄糖激酶(glucokinase)。它的特点是：①对葡萄糖的亲和力很低②受激素调控生物化学反应特点：反应不可逆，消耗能量。生物化学149⑵

6-磷酸葡萄糖转变为

6-磷酸果糖

己糖异构酶6-磷酸葡萄糖

6-磷酸果糖

(fructose-6-phosphate,F-6-P)GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸生物化学⑵6-磷酸葡萄糖转变为6-磷酸果糖150⑶

6-磷酸果糖转变为1,6-双磷酸果糖

ATPADPMg2+6-磷酸果糖激酶-1关键酶或限速酶:6-磷酸果糖激酶-16-磷酸果糖

1,6-双磷酸果糖(1,6-fructose-biphosphate,F-1,6-2P)GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸生物化学⑶6-磷酸果糖转变为1,6-双磷酸果糖ATP151反应特点：反应不可逆，消耗能量。生物化学反应特点：反应不可逆，消耗能量。生物化学1521,6-双磷酸果糖

⑷磷酸己糖裂解成2分子磷酸丙糖

醛缩酶(aldolase)+3-磷酸甘油醛磷酸二羟丙酮GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸生物化学1,6-双磷酸果糖⑷磷酸己糖裂解成2分子磷酸丙糖醛153⑸

磷酸丙糖的同分异构化磷酸丙糖异构酶3-磷酸甘油醛磷酸二羟丙酮

GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸生物化学⑸磷酸丙糖的同分异构化磷酸丙糖异构酶3-磷酸甘油醛磷酸二154阶段A特点：一分子6碳糖裂解为两分子3碳糖两个不可逆反应步骤：HK或GK；PFK-1耗能：消耗2ATP（糖原消耗1ATP）糖原n+1糖原n+1-磷酸葡萄糖

磷酸化酶

生物化学阶段A特点：糖原n+1糖原n+1-磷酸葡萄糖155⑹3-磷酸甘油醛氧化为1,3-二磷酸甘油酸

Pi,NAD+

NADH+H+

3-磷酸甘油醛脱氢酶3-磷酸甘油醛

1,3-二磷酸甘油酸

GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸生物化学⑹3-磷酸甘油醛氧化为1,3-二磷酸甘油酸Pi,NAD156⑺1,3-二磷酸甘油酸转变成3-磷酸甘油酸

ADPATP磷酸甘油酸激酶1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸

※底物在脱氢或脱水时由于分子内部能量重新分布而生成高能键，底