生物化学：第六章糖类代谢课件

第六章

糖类代谢

周口师范学院生命科学系(2008.10)

第一节糖类化学概述第二节单糖的代谢第三节糖原的分解和生物合成主要内容

第一节糖类化学概述

糖类的生物学作用重要的单糖重要的寡糖重要的多糖复合糖

糖类的生物学作用

糖类是细胞中非常重要的一类有机化合物，主要的生物学作用如下：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其它生物分子如氨基酸、核苷酸、脂等合成的前体作为细胞识别的信息分子糖与多糖糖类物质是一类多羟基醛或多羟基酮类化合物或聚合物；糖类物质可以根据其水解情况分为：单糖、寡糖和多糖；在生物体内，糖类物质主要以均一多糖、杂多糖、糖蛋白和蛋白聚糖形式存在。重要的己糖包括：葡萄糖、果糖、半乳糖、甘露糖等。-D-吡喃葡萄糖-D-吡喃半乳糖单糖的结构-D-吡喃甘露糖-D-呋喃果糖蔗糖寡糖（二糖）OOOCH2OHCH2OHHOCH212324葡萄糖-，（12）果糖苷葡萄糖-（14）半乳糖苷乳糖14OCH2OHOCH2OHOHO14123麦芽糖(1).淀粉（分为直链淀粉和支链淀粉）直链淀粉分子量约1万-200万，250-260个葡萄糖分子，以（14）糖苷键聚合而成。呈螺旋结构，遇碘显紫蓝色。支链淀粉中除了（14）糖苷键构成糖链以外，在支点处存在（16）糖苷键，分子量较高。遇碘显紫红色。多糖(2).纤维素由葡萄糖以（14）糖苷键连接而成的直链，不溶于水。(3).几丁质（壳多糖）N-乙酰-D-葡萄糖胺，以（14）糖苷键缩合而成的线性均一多糖。(4).杂多糖糖胺聚糖（粘多糖、氨基多糖等）透明质酸硫酸软骨素硫酸皮肤素硫酸角质素肝素纤维素片层结构纤维素一级结构植物细胞壁与纤维素的结构微纤维纤维素链植物细胞中的纤维素微纤维细胞壁糖原糖复合物糖—肽链糖—核酸糖—脂质肽聚糖(peptidoglycans)脂多糖(lipopolysauhards)糖基酰基甘油(glycosylacylglycerols)糖鞘脂(pglycosphingolipids)糖蛋白(glycproteins)蛋白聚糖(proteoglycans)(ComplexCarbohydrates)细胞膜表面的糖链蛋白聚糖糖脂糖蛋白细胞膜多糖和寡聚糖的酶促降解概述多糖和寡聚糖只有分解成小分子后才能被吸收利用，生产中常称为糖化。2.淀粉水解

淀粉糊精寡糖麦芽糖G

淀粉的酶促水解：水解淀粉的淀粉酶有α与β淀粉酶，二者只能水解淀粉中的α-1，4糖苷键，水解产物为麦芽糖。α-淀粉酶可以水解淀粉(或糖原)中任何部位的α-1，4糖键，得糊精。β淀粉酶只能从非还原端开始水解，麦芽糖。水解淀粉中的α-1，6糖苷键的酶是α-1，6糖苷键酶(脱支酶——R酶）。淀粉水解的产物为糊精和麦芽糖的混合物。磷酸化酶水解产物是1-磷酸葡萄糖双糖的酶促降解

蔗糖+H2O葡萄糖+果糖蔗糖酶麦芽糖+H2O

2

葡萄糖麦芽糖酶乳糖+H2O葡萄糖+半乳糖--β-半乳糖苷酶第二节单糖的代谢一、葡萄糖的主要代谢途径及细胞定位二、糖酵解（EMP）三、丙酮酸的去路：无氧降解和有氧降解途径四、三羧酸循环（TCA）五、磷酸戊糖途径（PPP）六、糖的异生七、乙醛酸循环动物细胞植物细胞细胞膜细胞质线粒体

高尔基体细胞核内质网溶酶体细胞壁叶绿体有色体白色体液体晶体分泌物吞噬中心体胞饮细胞膜丙酮酸氧化三羧酸循环磷酸戊糖途径糖酵解糖异生一、葡萄糖的主要代谢途径

葡萄糖丙酮酸乳酸乙醇乙酰CoA6-磷酸葡萄糖磷酸戊糖途径糖酵解（有氧）（无氧）三羧酸循环（有氧或无氧）糖异生二、糖酵解（glycolysis）1、化学历程和催化酶类2、化学计量和生物学意义3、糖酵解的调控

糖酵解是将葡萄糖降解为丙酮酸并伴随着ATP生成的一系列反应，是生物体内普遍存在的葡萄糖降解的途径。该途径也称作Embden-Meyethof-Parnas途径，简称ＥＭＰ途径。EMP的化学历程

糖原（或淀粉）1-磷酸葡萄糖6-磷酸葡萄糖6-磷酸果糖1，6-二磷酸果糖3-磷酸甘油醛磷酸二羟丙酮21，3-二磷酸甘油酸23-磷酸甘油酸22-磷酸甘油酸2磷酸烯醇丙酮酸2丙酮酸第一阶段第二阶段第三阶段葡萄糖葡萄糖的磷酸化磷酸己糖的裂解丙酮酸和ATP的生成1

糖酵解过程:（1）葡萄糖磷酸化生成6-磷酸葡萄糖ATPglucose(G)glucose-6-phosphate(G-6-P）已糖（葡萄糖）激酶Mg2+这是酵解过程中的第一个调节酶ADPHK与G结合的

诱导契合作用：

Theconformationofhexokinasechangesmarkedlyonbindingglucose(showninred).Thetwolobesoftheenzymecometogetherandsurroundthesubstrate.（2）6-磷酸葡萄糖异构化转变为6-磷酸果糖fructose-6-phosphate(F-6-P）

磷酸已糖异构酶glucose-6phosphate(G-6-P）（3）6-磷酸果糖再磷酸化生成1,6-二磷酸果糖

1,6-二磷酸果糖(fructose-1,6-diphosphate)ATP

磷酸果糖激酶-1（PK-1）Mg2+

(F-6-P）

糖酵解过程的第二个调节酶也是酵解中的限速酶ADP限速酶/关键酶(rate-limitingenzyme/keyenzyme)1.催化非可逆反应特点2.催化效率低3.受激素或代谢物的调节4.常是在整条途径中催化初始反应的酶5.活性的改变可影响整个反应体系的速度和方向EMP途径的限速酶：磷酸果糖激酶（4）磷酸丙糖的生成3-磷酸甘油醛磷酸二羟丙酮fructose-1,6-diphosphate(F-1,6-2P）

醛缩酶←（5）磷酸丙糖的互换磷酸二羟丙酮(dihydroxyacetonephosphate)3-磷酸甘油醛(glyceraldehyde3-phosphate)磷酸丙糖异构酶1,6-二磷酸果糖2×3-磷酸甘油醛（6）3-磷酸甘油醛氧化为1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油醛脱氢酶3-磷酸甘油醛(glyceraldehyde3-phosphate)糖酵解中唯一的脱氢反应1,3-二磷酸甘油酸1,3-diphospho--glycerae(1,3-DPG)～PNAD＋＋H3PO4NADH+H+←碘乙酸抑制此酶活性（7）1,3-二磷酸甘油酸转变为3-磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸激酶

3-磷酸甘油酸(3-phosphoglycerate)这是糖酵解中第一次底物水平磷酸化反应ADPATP1,3-二磷酸甘油酸(1,3diphosphoglycerate)(1,3-DPG)～P（8）3-磷酸甘油酸转变为2-磷酸甘油酸3-磷酸甘油(3-phosphoglycerate)磷酸甘油酸变位酶

2-磷酸甘油酸(2-phosphoglycerate)（9）2-磷酸甘油酸转变为磷酸烯醇式丙酮酸2-磷酸甘油酸(2-phosphoglycerate)烯醇化酶Mg2+或Mn2+氟化物能与Mg2+络合而抑制此酶活性H2O磷酸烯醇式丙酮酸(phosphoenolpyruvate)ADPATP丙酮酸激酶PK磷酸烯醇式丙酮酸(phosphoenolpyruvate)

烯醇式丙酮酸(enolpyruvate)糖酵解过程的第三个调节酶，也是第二次底物水平磷酸化反应Mg2+或Mn2+～P（10）磷酸烯醇式丙酮酸转变为烯醇式丙酮酸（11）烯醇式丙酮酸转变为丙酮酸ATP磷酸烯醇式丙酮酸

丙酮酸ADP丙酮酸激酶烯醇式丙酮酸(enolpyruvate)丙酮酸(pyruvate)自发进行糖酵解的反应类型：磷酸转移氧化磷酸移位异构化脱水醇醛断裂ＥＭＰ途径化学计量和生物学意义总反应式:

C6H12O6+2NAD++2ADP+2Pi2C3H4O3+2NADH+2H++2ATP+2H2O生物学意义

★是葡萄糖在生物体内进行有氧或无氧分解的共同途径,通过糖酵解，生物体获得生命活动所需要的能量；

★形成多种重要的中间产物，为氨基酸、脂类合成提供碳骨架；

★为糖异生提供基本途径。能量计算：氧化一分子葡萄糖净生成

2ATP

2NADH5(6)ATP或3(4)ATP？2糖酵解的调控

糖原（或淀粉）1-磷酸葡萄糖6-磷酸葡萄糖6-磷酸果糖1，6-二磷酸果糖3-磷酸甘油醛磷酸二羟丙酮21，3-二磷酸甘油酸23-磷酸甘油酸22-磷酸甘油酸2磷酸烯醇丙酮酸2丙酮酸葡萄糖

机理：主要通过调节反应途径中几种酶的活性来控制整个途径的速度，被调节的酶为催化反应历程中不可逆反应的三种酶，通过酶的别构效应或共价修饰实现活性的调节，调节物多为本途径的中间物或与本途径有关的代谢产物。磷酸果糖激酶丙酮酸激酶己糖激酶AMPG-6-PATP+-F-2,6-PBAMP+-柠檬酸NADHATPATPAlaF-1,6-BP-+32，6-二磷酸果糖合成和降解的调控(PFK2和FBPase双功能酶)

磷酸化的前后酶去磷酸化的前后酶F-6-P低血糖Pi+—F-2,6-BPATPADPH2OPi+F-6-PF-6-P—丙酮酸激酶催化活性控制关系图磷酸化的丙酮酸激酶（低活性）去磷酸化的丙酮酸激酶（高活性）H2OPiATPADP果糖-1，6-二磷酸ATP丙氨酸——+低血糖Pi+—三、丙酮酸的去路（有氧）（无氧）葡萄糖葡萄糖丙酮酸乳酸乙醇乙酰CoA三羧酸循环（有氧或无氧）丙酮酸乳酸乙醇乙酰CoA糖酵解途径三羧酸循环（有氧或无氧）丙酮酸的无氧降解及葡萄糖的无氧分解

葡萄糖EMP

NADH+H+

NAD+CH2OHCH3乙醇

NADH+H+

NAD+CO2

乳酸COOHCH(OH)CH3乙醛CHOCH3COOHC==OCH3丙酮酸

葡萄糖的无氧分解丙酮酸的有氧氧化及葡萄糖的有氧分解

（EMP）葡萄糖COOHC=OCH3丙酮酸CH3-C~SCoAO乙酰CoA三羧酸循环

NAD+

NADH+H+CO2CoASH

葡萄糖的有氧分解

丙酮酸脱氢酶系丙酮酸脱氢酶系NAD++H+丙酮酸脱羧酶FAD硫辛酸乙酰转移酶二氢硫辛酸脱氢酶CO2乙酰硫辛酸二氢硫辛酸NADH+H+TPP硫辛酸CoASHNAD+CH3-C-SCoAO焦磷酸硫胺素（TPP）在丙酮酸脱羧中的作用C-H+C-CH3-C-COOHOHCO2丙酮酸硫辛酸的氢载体作用和酰基载体作用

氧化型硫辛酸SSCCC(CH2)4COO-SHSCCC(CH2)4COO-乙酰二氢硫辛酸+2H-2H二氢硫辛酸HSHSCCC(CH2)4COO-泛酸和辅酶A（CoASH）

SH酰基结合位点维生素pp和尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+）

RNAD+:

R=HNADP+:R=PO3H2递氢体作用：NAD++2H

NADH+H+维生素B2和黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）递氢体作用：FAD+2HFADH2四、三羧酸循环（tricarboxylicacidcycle,TCA循环）

1、三羧酸循环的化学历程2、三羧循环及葡萄糖有氧氧化的化学计量和能量计量3、三羧酸循环的调控4、三羧循环的生物学意义

OCH3-C-SCoACoASHNADH+CO2FADH2H2ONADH+CO2NADHGTP1.三羧酸循环（TCA）的历程

草酰乙酸再生阶段柠檬酸的生成阶段氧化脱羧阶段柠檬酸异柠檬酸顺乌头酸－酮戊二酸琥珀酸琥珀酰CoA延胡索酸苹果酸草酰乙酸NAD+NAD+FADNAD+TCA第一阶段：柠檬酸生成H2O草酰乙酸

OCH3-C-SCoACoASHH2O柠檬酸合酶顺乌头酸酶TCA第二阶段：氧化脱羧CO2GDP＋PiGTPNAD+NADH+H+NAD+NADH+H+CoASH异柠檬酸脱氢酶CO2－酮戊二酸脱氢酶系琥珀酸硫激酶TCA第三阶段：草酰乙酸再生FADFADH2H2O+NADNADH+H+草酰乙酸琥珀酸脱氢酶延胡索酸酶苹果酸脱氢酶1.丙酮酸羧化三羧酸循环的回补反应这是动物中最重要的回补反应，在线粒体中进行。丙酮酸羧化酶需要生物素作为其辅酶。2.PEP羧化三羧酸循环的回补反应这种回补反应存在于高等植物、酵母和细菌中，在动物中不存在。三羧酸循环特点P一次底物水平磷酸化二次脱羧三个不可逆反应一分子乙酰CoA经三羧酸循环彻底氧化净生成10(12)ATP。四次脱氢3次NAD+1次FADNADH氧化呼吸链琥珀酸氧化呼吸链2.三羧循环的化学计量和能量计量

a、总反应式:

CH3COSCoA+3NAD++FAD+GDP+Pi+2H2O2CO2+CoASH+3NADH+3H++FADH2+GTP能量“现金”:1GTP

能量“支票”:3NADH

1FADH2兑换率1：2.57.5ATP兑换率1：1.51.5ATP1ATP10ATPb、三羧酸循环的能量计量葡萄糖完全氧化产生的ATP酵解阶段：2ATP

2

1NADH兑换率1:2.5(或1.5)2ATP2(1.5或2.5ATP)三羧酸循环：21GTP

2

3NADH

21FADH221ATP27.5ATP21.5ATP兑换率1:2.5兑换率1:1.5丙酮酸氧化：2

1NADH兑换率1：2.522.5ATP总计：30ATP或32ATP葡萄糖完全氧化产生的ATP酵解阶段：2ATP

2

1NADH兑换率1：3(或2)2ATP2(3ATP或2ATP)三羧酸循环：2

1GTP

2

3NADH

21FADH221ATP29ATP24ATP兑换率1：3兑换率1：3丙酮酸氧化：2

1NADH兑换率1：323ATP总计：38ATP或36ATP三羧酸循环小结

TAC运转一周的净结果是氧化1分子乙酰CoA，草酰乙酸仅起载体作用，反应前后无改变。乙酰辅酶A+3NAD++FAD+Pi+2H2O+GDP2CO2+3(NADH+H+)+FADH2+HSCoA+GTPTAC必须在有氧条件下进行TAC中的一些反应在生理条件下是不可逆的，所以整个三羧酸循环是一个不可逆的系统TAC的中间产物可转化为其他物质，故需不断补充TAC是机体主要的产能途径

OCH3-C-SCoACoASH3.

三羧酸循环的调节柠檬酸异柠檬酸顺乌头酸－酮戊二酸琥珀酸琥珀酰CoA延胡索酸调节位点柠檬酸合酶（限速酶）

异柠檬酸脱氢酶－酮戊二酸脱氢酶ADP+NADHATP-琥珀酰CoANADH-琥珀酰CoANADHATP-苹果酸草酰乙酸由于三羧酸循环的作用主要是供能，所以它的速度严格受到调控以符合细胞对ATP的需求。

三羧酸循环的调控部位有三个：柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶、a-酮戊二酸脱氢酶柠檬酸合酶该酶有负变构剂ATP，它使酶与底物的亲和力下降，从而Km值增大。AMP起激活作用。异柠檬酸脱氢酶该酶有正变构剂ADP，它使酶与底物的亲和力增加。此外，NAD+、底物异柠檬酸使酶活升高；NADH、ATP使酶活下降。ATP、NADH及产物琥珀酰CoA抑制酶的活性。a-酮戊二酸脱氢酶总之，三羧酸循环的关键调节因素是[ATP]/[ADP]、[NADH]/[NAD+]。三个调控部位中最关键的限速酶是柠檬酸合酶。4.三羧循环的生物学意义是有机体获得生命活动所需能量的主要途径是糖、脂、蛋白质等物质代谢和转化的中心枢纽形成多种重要的中间产物

是发酵产物重新氧化的途径五、磷酸戊糖途径

（pentosephosphatepathway,ppp）

1、化学反应历程及催化酶类特点：氧化脱羧阶段和非氧化分子重排阶段2、总反应式和生理意义非氧化分子重排阶段

6核酮糖-5-P5果糖-6-P5葡萄糖-6-P氧化脱羧阶段

6G-6-P6葡萄糖酸-6-P6核酮糖-５-P

6NADP+6NADPH+6H+6NADP+6NADPH+6H+6CO26H2O1、化学反应历程及催化酶类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6-磷酸葡萄糖6-磷酸葡萄糖酸内酯6-磷酸葡萄糖酸CO26-磷酸葡萄糖脱氢酶内酯酶6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶磷酸戊糖途径的非氧化分子重排阶段H2OPi65-磷酸核酮糖2

5-磷酸核糖2

5-磷酸木酮糖2

3-磷酸甘油醛2

7-磷酸景天庚酮糖2

4-磷酸赤藓丁糖2

6-磷酸果糖2

5-磷酸木酮糖2

3-磷酸甘油醛2

6-磷酸果糖1，6-二磷酸果糖1

6-磷酸果糖转醛酶异构酶转酮酶转酮酶醛缩酶阶段之一阶段之二阶段之三磷酸戊糖途径的非氧化阶段之一

（5-磷酸核酮糖异构化）差向异构酶异构酶5-磷酸木酮糖5-磷酸核糖5-磷酸核酮糖磷酸戊糖途径的非氧化阶段之二

（基团转移）

+24-磷酸赤藓糖+25-磷酸核糖23-磷酸甘油醛转酮酶转醛酶26-磷酸果糖+7-磷酸景天庚酮糖2H25-磷酸木酮糖基团转移（续前）

+24-磷酸赤藓糖+23-磷酸甘油醛26-磷酸果糖转酮酶25-磷酸木酮糖H2OPi1,6-二磷酸果糖23-磷酸甘油醛6-磷酸果糖醛缩酶二磷酸果糖酯酶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）

异构酶特点：1.6－P－葡萄糖直接脱氢、脱羧，不经过糖酵解和TCA循环2.整个反应中，H的受体是NADP＋而不是NAD＋3.没有ATP的产生与消耗磷酸戊糖途径的总反应式6

G-6-P+12NADP++7H2O5G-6-P+6CO2

+12NADPH+12H+

磷酸戊糖途径的生理意义产生大量NADPH,主要用于还原（加氢）反应，为细胞提供还原力产生大量的磷酸核糖和其它重要中间产物与光合作用联系，实现某些单糖间的转变

NADPH的主要功能：1、作为供氢体---参与体内多种生物合成反应2、是谷胱甘肽还原酶的辅酶---对维持细胞中还原型谷胱甘肽的正常含量起重要作用3、作为加单氧酶的辅酶---参与肝脏对激素、药物和毒物的生物转化作用4、清除自由基的作用

磷酸戊糖途径概貌糖酵解途径6×6-磷酸葡萄糖2×5-磷酸木酮糖2×5-磷酸核糖2×5-磷酸木酮糖2×7-磷酸景天糖2×3-磷酸甘油醛2×4-磷酸赤藓糖2×6-磷酸果糖2×3-磷酸甘油醛

2×6-磷酸果糖6×6-磷酸葡萄糖酸内酯6NADPH6×6-磷酸葡萄糖酸6H2O3×5-磷酸核酮糖6NADPH6CO2葡萄糖其它糖进入单糖分解的途径半乳糖半乳糖-1-PUDP-半乳糖UDP-葡萄糖葡萄糖-1-磷酸糖原或淀粉葡萄糖葡萄糖-6-磷酸果糖蔗糖果糖-6-磷酸果糖-1、6-磷酸磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油甘油3-磷酸甘油醛进入糖酵解甘露糖甘露糖-6-磷酸ATPADPATPADPATPADPATPADPATPADPATPADPNADH+H+NAD+PiUTPPPi六、糖的异生1、糖异生作用的主要途径和关键反应2、葡萄糖代谢与糖异生作用的关系糖异生主要途径和关键反应

非糖物质转化成糖代谢的中间产物后，在相应的酶催化下,绕过糖酵解途径的三个不可逆反应,利用糖酵解途径其它酶生成葡萄糖的途径称为糖异生。

糖原（或淀粉）1-磷酸葡萄糖6-磷酸果糖1，6-二磷酸果糖3-磷酸甘油醛磷酸二羟丙酮2磷酸烯醇丙酮酸2丙酮酸葡萄糖己糖激酶果糖激酶二磷酸果糖磷酸酯酶丙酮酸激酶丙酮酸羧化酶6-磷酸葡萄糖磷酸酯酶6-磷酸葡萄糖2草酰乙酸PEP羧激酶糖异生途径关键反应之一+H2O+Pi6-磷酸葡萄糖磷酸酯酶P6-磷酸葡萄糖H葡萄糖糖异生途径关键反应之二二磷酸果糖磷酸酯酶+H2O+Pi1,6-二磷酸果糖PPOH2COH2COHOOHHOHHHHH2COOH6-磷酸果糖POH2COHOOHHHH糖异生途径关键反应之三PEP羧激酶ATP+H2OADP+Pi丙酮酸羧化酶P磷酸烯醇丙酮酸（PEP）GTPGDP丙酮酸草酰乙酸CO2CO2糖酵解和葡萄糖异生的关系

ABC1C2AG-6-P磷酸酯酶BF-1.6-P磷酸酯酶C1丙酮酸羧化酶C2PEP羧激酶（胞液）（线粒体）葡萄糖丙酮酸草酰乙酸天冬氨酸磷酸二羟丙酮3-P-甘油醛-酮戊二酸乳酸谷氨酸丙氨酸TCA循环乙酰CoAPEPG-6-PF-6-PF-1.6-P丙酮酸草酰乙酸谷氨酸-酮戊二酸天冬氨酸3-P-甘油甘油葡萄糖

6-P葡萄糖6-P果糖1，6-二P果糖3-磷酸甘油醛P-二羟丙酮2×1，3-二磷酸甘油酸2×3-磷酸甘油酸2×2-磷酸甘油酸2×PEP2丙酮酸糖异生的能量计算？消耗2ATP+2GTP消耗2ATP2NADH+2H+？葡萄糖异生作用的调节

糖酵解作用6-P—果糖糖异生作用

磷酸果糖激酶果糖1.6-二磷酸酶1、6-二磷酸果糖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ATPALa抑制F-2、6BPAMP柠檬酸活化抑制ADP抑制乙酰CoA活化ADP抑制糖异生作用的意义在饥饿情况下保证血糖浓度的相对恒定补充糖原贮备糖异生是肝补充或恢复糖原储备的重要途径。有利于乳酸的利用有利于油料种子萌发时利用脂肪酸.脂肪酸经乙酰CoA通过乙醛酸循环合成琥珀酸TCA循环草酰乙酸糖异生葡萄糖供种子萌发使用七、乙醛酸循环1、乙醛酸循环的生化历程3、乙醛酸循环的生理意义

植物种子萌发的脂肪转化为糖2、乙醛酸循环总反应式及其糖异生的关系CoASH柠檬酸合酶顺乌头酸酶乙醛酸循环反应历程NAD+NADH苹果酸脱氢酶草酰乙酸

OCH3-C~SCoACoASH

OCH3-C~SCoACOO-CH2CH2COO-琥珀酸异柠檬酸裂解酶苹果酸合酶

O

OH-C-C~OH乙醛酸NAD+草酰乙酸

OCH3-C-SCoACoASH乙醛酸循环和三羧酸循环反应历程的比较柠檬酸异柠檬酸顺乌头酸－酮戊二酸琥珀酸琥珀酰CoA草酰乙酸

O

OH-C-C~OH乙醛酸

OCH3-C-SCoA苹果酸延胡索酸乙醛酸循环总反应式及其与糖异生的关系草酰乙酸糖异生途径+2CoASH+NADH+H+COO-CH2CH2COO-琥珀酸

OCH3-C~SCoA+NAD+2乙醛酸循环的意义乙醛酸循环的意义乙醛酸循环的意义返回第三节糖原的分解和生物合成一、糖原的分解二、糖原的生物合成三、糖原的代谢调控四、淀粉的分解和生物合成一、糖原的酶促磷酸解

糖原的结构及其连接方式

磷酸化酶a（催化1.4-糖苷键l磷酸解断裂）

三种酶协同作用：转移酶（催化寡聚葡萄糖片段转移）

脱枝酶（催化1.6-糖苷键水解断裂）糖原的磷酸解

-1，4-糖苷键-1，6糖苷键非还原性末端糖原磷酸化酶的作用位点及产物G-1-P磷酸化酶a非还原性末端磷酸+断键部位糖原磷酸解的步骤非还原端糖原核心磷酸化酶a转移酶脱枝酶（释放1个葡萄糖）

G

-1-PG

G

-6-PG二、糖原的生物合成

1.UDP-葡萄糖焦磷酸化酶（UDPG）

——催化单糖基的活化形成糖核苷二磷酸，为各种聚糖形成时，提供糖基和能量。动物细胞中糖原合成时需UDPG；植物细胞中蔗糖合成时需UDPG，淀粉合成时需ADPG，纤维素合成时需GDPG和UDPG。2.糖原合酶——催化-1，4-糖苷键合成糖原分支酶

——催化-1，6-糖苷键合成引物——生糖原蛋白或糖原素共价连接（葡萄糖）8，只有糖原合酶与糖原素紧密结合时糖原合酶才有活性。UDPG的结构GUDP糖核苷酸的生成++PPi1-磷酸葡萄糖UTPUDPG糖原合酶反应UDPGUDP糖原（n个G分子）糖原（n+1）糖原新分支的形成糖原核心糖原核心糖原核心糖原核心非还原性末端-1，4糖苷键-1，6糖苷键糖原分支酶糖原合成图:

消耗能量需要引物非还原端糖基供体：

UDPG葡萄糖1-磷酸葡萄糖糖原(含α—1,4和α—1,6糖苷键)6-磷酸葡萄糖ATPADPUDPGUTPPPi直链糖原(含α—1，4糖苷键)糖原引物UDP分支酶糖原合酶焦磷酸化酶糖原合成与分解的意义1、维持血中葡萄糖浓度相对恒定：糖原是糖在体内的贮存形式。进食后多余的糖可在肝脏或其他组织合成糖原，以免血糖浓度过度升高；不进食期间，肝糖原则分解为葡萄糖释放入血，使血糖浓度不至于太低。2、糖原合成和分解与钾代谢有关：葡萄糖进入细胞合成糖原过程中，伴有K+转移入细胞，使血K+趋于降低，所以输注胰岛素和大量葡萄糖时，要注意防止低血钾。三、糖原分解和合成的调控糖原合成的调节：主要受糖原合成酶影响；糖原分解的调节：主要受磷酸化酶活性控制。1、两种酶的活性均受磷酸化和脱磷酸化的共价修饰调节：磷酸化的磷酸化酶有活性，而磷酸化的糖原合成酶则失去活性；脱磷酸化的糖原磷酸化酶失去活性，而糖原合成酶则增加活性。2