生物化学糖代谢

生物化学糖代谢第1页，课件共112页，创作于2023年2月新陈代谢概述

新陈代谢（物质代谢）是指生物与周围环境进行物质和能量交换的过程。包括同化作用和异化作用。特点：1、温和条件下由酶催化完成；

2、反应协调而有顺序性；

3、反应分步进行并伴有能量变化，有中间产物。第2页，课件共112页，创作于2023年2月

糖类是指多羟基醛或酮及其衍生物。糖类在生物体的生理功能主要有：①氧化供能：糖类占人体全部供能量的70%。②作为结构成分：作为生物膜、神经组织等的组分。③作为其他重要生物大分子的碳架来源：如：核苷酸、氨基酸等。④与细胞识别和细胞信息传递有关⑤具有保护和润滑作用第3页，课件共112页，创作于2023年2月糖是含有多羟基的醛类或酮类化合物:：

1、单糖（如葡萄糖、果糖、甘露糖）注：醛糖由甘油醛衍生而来；酮糖由二羟丙酮衍生而来。

2、寡糖（蔗糖、乳糖、麦芽糖）注：寡糖为2－10个单糖的缩合产物。低聚糖为11－20个单糖的缩合产物。

3、多糖（淀粉、糖原、纤维素）

4、结合糖（糖脂、糖蛋白、蛋白聚糖）第4页，课件共112页，创作于2023年2月葡萄糖葡萄糖（glucose）是己醛糖，与果糖互为同分异构体，为自然界分布最广泛的单糖。葡萄糖含五个羟基，一个醛基，具有多元醇和醛的性质。第5页，课件共112页，创作于2023年2月淀粉、糖原的分子结构第6页，课件共112页，创作于2023年2月专题：多糖降解(1)淀粉

参与淀粉水解的酶：

1、α－淀粉酶，淀粉内切酶，随机切断α－1，4糖苷键；

2、β－淀粉酶，淀粉外切酶，随机切断α－1，4糖苷键；

注：α－淀粉酶在种子里只有在萌发时才被诱导合成，且耐热（70℃，15分钟）不耐酸（低于PH3.3）；β－淀粉酶耐酸（PH3.3）不耐热。第7页，课件共112页，创作于2023年2月支链淀粉的水解第8页，课件共112页，创作于2023年2月3、脱支酶（R酶）：专一水解α－1，6糖苷键；4、麦芽糖酶：水解淀粉酶解产物麦芽糖和糊精中的α－1，4糖苷键，水解产物为葡萄糖。参与淀粉磷酸解的酶淀粉磷酸化酶：催化α－1，4葡聚糖非还原末端的葡萄糖残基转移给正磷酸，产生G-1-P，同时产生的一个新的非还原末端又重复上述磷酸解过程。第9页，课件共112页，创作于2023年2月淀粉磷酸解第10页，课件共112页，创作于2023年2月(2)糖原

动物淀粉，主要储存在肝脏和骨骼肌中。

(3)纤维素(4)果胶物质第11页，课件共112页，创作于2023年2月双糖降解(1)蔗糖的水解蔗糖是植物体中糖类运输的主要形式。蔗糖主要由两种方式水解。

1、蔗糖合成酶：(蔗糖＋UDP)可逆生成（UDPG＋果糖）；

2、蔗糖酶：(蔗糖＋H2O)生成（葡萄糖＋果糖）；蔗糖在甘蔗、甜菜等植物中含量比较丰富，是榨糖原料。我们熟悉的冰糖、白糖、红糖的主要成分都是蔗糖，只是纯度不同而已。第12页，课件共112页，创作于2023年2月(2)麦芽糖的水解

麦芽糖是还原性糖，由水解方式。麦芽糖酶：（麦芽糖＋H2O）生成2（葡萄糖）(3)乳糖的水解

β－半乳糖苷酶：（乳糖＋H2O）生成（葡萄糖＋半乳糖）第13页，课件共112页，创作于2023年2月专题：糖酵解途径

糖酵解（glycolysis）是通过一系列酶促反应将葡萄糖降解成丙酮酸，并伴有能量释放的过程。糖酵解途径涉及10个酶催化反应，途径中的酶都位于细胞质中，一分子葡萄糖通过该途径被转换成两分子丙酮酸。为纪念在研究糖酵解途径方面有突出贡献的三位生物化学家Embden,Meyerhof和Parnas,又把糖酵解途径称为Embden-Meyerhof-Parnas途径（EMP途径）。糖酵解普遍存在于动物、植物、微生物的所有细胞中，是在细胞质中进行的。虽然糖酵解的部分反应可以在质体或叶绿体中进行，但不能完成全过程。第14页，课件共112页，创作于2023年2月无氧酵解的全部反应过程在细胞质中进行，代谢的终产物为

丙酮酸，一分子葡萄糖经糖酵解可净生成两分子ATP。无氧酵解的反应过程可分为己糖的磷酸化、磷酸己糖的裂解及ATP和丙酮酸的生成三个阶段。一、糖酵解的反应过程第15页，课件共112页，创作于2023年2月1.己糖磷酸化——己糖磷酸酯的生成：活化阶段是指葡萄糖经磷酸化和异构反应生成1,6-双磷酸果糖(FBP，FDP)的反应过程。该过程共由三步化学反应组成。第16页，课件共112页，创作于2023年2月⑴葡萄糖(glucose)磷酸化生成6-磷酸葡萄糖(glucose-6-phosphate,G-6-P)；⑵G-6-P异构为6-磷酸果糖（fructose-6-phosphate,F-6-P）；⑶F-6-P再磷酸化为1,6-双磷酸果糖（fructose-1,6-biphosphate,F-1,6-BP）。第17页，课件共112页，创作于2023年2月己糖激酶/葡萄糖激酶磷酸己糖异构酶磷酸果糖激酶ATPADPATPADP**(1)(2)(3)第18页，课件共112页，创作于2023年2月2.磷酸己糖的裂解（lysis)——磷酸丙糖的生成：

一分子F-1,6-BP裂解为两分子可以互变的磷酸丙糖（triosephosphate)，包括两步反应：⑷F-1,6-BP裂解为3-磷酸甘油醛(glyceraldehyde-3-phosphate)和磷酸二羟丙酮(dihydroxyacetonephosphate)；⑸磷酸二羟丙酮异构为3-磷酸甘油醛。第19页，课件共112页，创作于2023年2月磷酸丙糖异构酶醛缩酶(4)(5)第20页，课件共112页，创作于2023年2月3.ATP及丙酮酸的生成：

3-磷酸甘油醛经脱氢、磷酸化、脱水及放能等反应生成丙酮酸，包括六步反应。⑹3-磷酸甘油醛脱氢并磷酸化生成1,3-二磷酸甘油酸（glycerate-1,3-diphosphate)；⑺1,3-二磷酸甘油酸脱磷酸,将其交给ADP生成ATP

；⑻3-磷酸甘油酸异构为2-磷酸甘油酸；第21页，课件共112页，创作于2023年2月(6)(7)(8)ATPADP磷酸甘油酸变位酶3-磷酸甘油醛脱氢酶磷酸甘油酸激酶NAD++PiNADH+H+第22页，课件共112页，创作于2023年2月⑼2-磷酸甘油酸(glycerate-2-phosphate)脱水生成磷酸烯醇式丙酮酸(phosphoenolpyruvate,PEP)；⑽磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）将高能磷酸基交给ADP生成ATP；⑾烯醇式丙酮酸自发转变为丙酮酸(pyruvate)。

第23页，课件共112页，创作于2023年2月烯醇化酶丙酮酸激酶⑼⑽⑾*ATPADP自发H2O第24页，课件共112页，创作于2023年2月4．还原(reduction)——乳酸、乙醇等的生成：利用丙酮酸接受酵解代谢过程中产生的NADH，使NADH重新氧化为NAD+，以确保反应的继续进行。同时生成乳酸。乳酸菌奶的酸味来自于乳酸菌发酵产生的乳酸。泡菜的酸味也来自乳酸。乳酸脱氢酶NAD+NADH+H+⑿第25页，课件共112页，创作于2023年2月乳酸菌奶和带酸味的乳饮料（保质期6-12个月的是后者）第26页，课件共112页，创作于2023年2月

丙酮酸在有氧的条件下可以氧化脱羧生成乙酰CoA。乙酰CoA可以进入三羧酸循环也可以参与脂肪酸合成。丙酮酸也可以在丙酮酸脱羧酶的作用下脱去一分子CO2，生成乙醛。乙醛在有氧的条件下生成乙酸；在无氧的条件下生成乙醇。第27页，课件共112页，创作于2023年2月第28页，课件共112页，创作于2023年2月糖酵解代谢途径（EMP途径）可将一分子葡萄糖分解为两分子丙酮酸，净生成两分子ATP。糖酵解代谢途径有三个关键酶，即磷酸果糖激酶（最重要）、己糖激酶（葡萄糖激酶）、丙酮酸激酶。第29页，课件共112页，创作于2023年2月二、糖酵解的调节糖酵解代谢途径的调节主要是通过各种变构剂对三个关键酶进行变构调节。

1.己糖激酶或葡萄糖激酶：葡萄糖激酶是肝脏调节葡萄糖吸收的主要的关键酶。第30页，课件共112页，创作于2023年2月己糖激酶及葡萄糖激酶的变构剂己糖激酶hexokinase葡萄糖激酶glucokinaseG-6-P长链脂酰CoA--第31页，课件共112页，创作于2023年2月

2.磷酸果糖激酶(PFK)：磷酸果糖激酶是调节糖酵解代谢途径最主要因素，是EMP的限速酶。该酶的活性通过以下几个途径调节。（1）AMP是别构激活剂，ATP是别构抑制剂。6-磷酸果糖激酶-16-phosphofructokinase-1ATP柠檬酸ADP、AMP1,6-双磷酸果糖2,6-双磷酸果糖-+第32页，课件共112页，创作于2023年2月ATP既是底物又是别构抑制剂，哪种作用起主要作用取决于ATP的浓度及酶活性中心和别构中心对ATP的Km值。该酶活性中心对ATP的Km低，别构中心对ATP的Km高。因此低浓度时ATP与活性中心结合发生酶促反应，而高浓度时ATP可以与别构中心结合，从而抑制酶活。第33页，课件共112页，创作于2023年2月（2）受到柠檬酸、脂肪酸别构抑制这两种物质合成的原料间接来自糖酵解。（3）果糖－2，6－二磷酸对EMP的调节当血液中糖水平降低时，激活胰高血糖素释放于血液中，启动cAMP级联系统使PFK2/FBPase2多肽上特定的一个Ser残基磷酸化、PFK2抑制，使F-2,6-BP水平降低，从而降低EMP水平。反之，当葡萄糖水平高时，蛋白磷酸酶水解PFK2/FBPase2上磷酸导致F-2,6-BP升高，提高糖酵解的速率。（4）PFK被H＋抑制。因此在pH值明显下降时糖酵解速率下降。第34页，课件共112页，创作于2023年2月

PFK2/FBPase2是一个集两个活性中心于同一多肽链的双功能酶，即N端一半是PFK2的活性中心，C端一半为FBPase2活性中心。F-6-P激活PFK2活性而抑制FBPase2活性，而F-2,6-BP强烈激活PFK第35页，课件共112页，创作于2023年2月3.丙酮酸激酶：丙酮酸激酶pyruvatekinaseATP丙氨酸(肝)1,6-双磷酸果糖-+第36页，课件共112页，创作于2023年2月三、糖酵解的生理意义1.糖酵解普遍存在于生物体中，是有氧呼吸和无氧呼吸途径的共同部分。2.糖酵解的产物丙酮酸的化学性质十分活跃，可以通过各种代谢途径，生成不同的物质3.通过糖酵解，生物体可获得生命活动所需的部分能量。对于厌氧生物来说，糖酵解是糖分解和获取能量的主要方式。4.糖酵解途径中，除了由己糖激酶、磷酸果糖激酶、丙酮酸激酶等所催化的反应以外，多数反应均可逆转，这就为糖异生作用提供了基本途径。第37页，课件共112页，创作于2023年2月

专题：糖的有氧氧化葡萄糖在有氧条件下彻底氧化分解生成CO2和H2O，并释放出大量能量的过程称为糖的有氧氧化（aerobicoxidation)。第38页，课件共112页，创作于2023年2月绝大多数组织细胞通过糖的有氧氧化途径获得能量。此代谢过程在细胞胞液和线粒体(cytoplasmandmitochondrion)内进行。一分子葡萄糖(glucose)彻底氧化分解可产生36/38分子ATP。

第39页，课件共112页，创作于2023年2月一、有氧氧化的反应过程

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。第40页，课件共112页，创作于2023年2月（一）葡萄糖经酵解途径生成丙酮酸：

此阶段在细胞胞液(cytoplasm)中进行，一分子葡萄糖(glucose)分解后净生成2分子丙酮酸(pyruvate)，2分子ATP，和2分子（NADH+H+）。两分子（NADH+H+）在有氧条件下可进入线粒体(mitochondrion)产能，共可得到2×2或者2×3分子ATP。故第一阶段可净生成6或8分子ATP。

第41页，课件共112页，创作于2023年2月（二）丙酮酸氧化脱羧生成乙酰CoA：丙酮酸进入线粒体(mitochondrion)，在丙酮酸脱氢酶系(pyruvatedehydrogenasecomplex)的催化下氧化脱羧生成乙酰CoA(acetylCoA)。丙酮酸脱氢酶系NAD++HSCoANADH+H++CO2*第42页，课件共112页，创作于2023年2月由一分子葡萄糖氧化分解产生两分子丙酮酸(pyruvate)，故可生成两分子乙酰CoA(acetylCoA)，两分子CO2和两分子（NADH+H+），可生成2×3分子ATP

。反应为不可逆；丙酮酸脱氢酶系(pyruvatedehydrogenasecomplex)是糖有氧氧化途径的关键酶之一。第43页，课件共112页，创作于2023年2月丙酮酸脱氢酶系由三种酶单体构成：丙酮酸脱羧酶（E1），硫辛酸乙酰基转移酶（E2），二氢硫辛酸脱氢酶（E3）。该多酶复合体有六种辅助因子：TPP，硫辛酸，NAD+，FAD，HSCoA和Mg2+。第44页，课件共112页，创作于2023年2月第45页，课件共112页，创作于2023年2月（三）经三羧酸循环彻底氧化分解：三羧酸循环（柠檬酸循环或Krebs循环）是指在线粒体中，乙酰CoA首先与草酰乙酸缩合生成柠檬酸，然后经过一系列的代谢反应，乙酰基被氧化分解，而草酰乙酸再生的循环反应过程。三羧酸循环是德国科学家Krebs于1937年提出的，于1953年获诺贝尔奖。该循环在生物体中普遍存在，不仅是糖分解代谢的主要途径，也是脂肪、蛋白质分解代谢的主要途径，具有重要的生理意义。三羧酸循环在线粒体中进行。一分子乙酰CoA氧化分解后共可生成12分子ATP，故此阶段可生成2×12=24分子ATP。第46页，课件共112页，创作于2023年2月柠檬酸合酶+*H2OHSCoA顺乌头酸酶异柠檬酸脱氢酶NAD+NADH+H++CO2⑴⑵⑶*第47页，课件共112页，创作于2023年2月α-酮戊二酸脱氢酶系NADH+H++CO2*NAD++HSCoA琥珀酰CoA合成酶GTPGDP+PiFADFADH2琥珀酸脱氢酶⑷⑸⑹第48页，课件共112页，创作于2023年2月H2ONAD+NADH+H+延胡索酸酶苹果酸脱氢酶⑺⑻第49页，课件共112页，创作于2023年2月第50页，课件共112页，创作于2023年2月三羧酸循环的特点：①循环反应在线粒体(mitochondrion)的基质中进行，为不可逆反应。②每完成一次循环，氧化分解掉一分子乙酰基，可生成12分子ATP。③循环的中间产物既不能通过此循环反应生成，也不被此循环反应所消耗。记忆顺口溜：乙酰草酰成柠檬，柠檬又成α-酮琥酰琥酸延胡索，苹果落在草丛中。第51页，课件共112页，创作于2023年2月④三羧酸循环中有两次脱羧反应，生成两分子CO2。⑤循环中有四次脱氢反应，生成三分子NADH和一分子FADH2。⑥循环中有一次底物水平磷酸化，生成一分子GTP。⑦三羧酸循环的关键酶是柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶和α-酮戊二酸脱氢酶系。

第52页，课件共112页，创作于2023年2月三羧酸循环的生理意义：1．三羧酸循环是机体将糖或其它物质氧化而获得能量的最有效方式。2.是糖、脂、蛋白质三大物质分解供能的共同通路。3.是糖、脂、蛋白质三大物质互变的共同途径。4.可以产生某些器官积累物，如柠檬酸等。第53页，课件共112页，创作于2023年2月二、有氧氧化生成的ATP反应ATP第一阶段两次耗能反应-2两次生成ATP的反应2×2一次脱氢(NADH+H+)2×2或2×3第二阶段一次脱氢(NADH+H+)2×3第三阶段三次脱氢(NADH+H+)2×3×3一次脱氢(FADH2)2×2一次生成ATP的反应2×1净生成36或38第54页，课件共112页，创作于2023年2月三、有氧氧化的调节

第一阶段：前述。第二阶段：丙酮酸脱氢酶系Pyruvatedehydrogenasecomplex乙酰CoA、ATPNADH+H+-+AMP、ADPNAD+第55页，课件共112页，创作于2023年2月第三阶段：调节有氧氧化第三阶段代谢流量的关键酶主要是柠檬酸合成酶。AMP、ADP是其变构激活剂，ATP是其变构抑制剂。第56页，课件共112页，创作于2023年2月草酰乙酸的回补反应概念：为了避免由于草酰乙酸浓度的下降而引起的三羧酸循环受阻，必须不断地补充草酰乙酸。有3条途径：（1）丙酮酸的羧化（2）PEP的羧化（3）Asp和Glu的转氨作用第57页，课件共112页，创作于2023年2月第58页，课件共112页，创作于2023年2月四、巴斯德效应

巴斯德效应是指糖的有氧氧化可以抑制糖的无氧酵解的现象。有氧时，由于酵解产生的NADH和丙酮酸进入线粒体而产能，故糖的无氧酵解代谢受抑制。(在无氧条件下当3-磷酸甘油醛氧化为1,3-二磷酸甘油酸时，NAD＋被还原成NADH＋+H＋;而当丙酮酸被还原为乳酸，乙醛被还原为乙醇时，NADH又被氧化成NAD＋，如此循环周转。)第59页，课件共112页，创作于2023年2月

在有氧条件下糖酵解的速度减慢的原因是调节糖酵解的两个变构调节酶—磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶在有氧条件下受到抑制的缘故。因为在有氧条件下，丙酮酸通过丙酮酸脱氢酶形成乙酰CoA，进入TCA循环，这样就会产生较多的ATP和柠檬酸，它们作为负效应物对两个关键酶起反馈抑制作用，糖酵解的速度自然就减慢了。第60页，课件共112页，创作于2023年2月

专题：磷酸戊糖途径

生物体内糖分解的主要是通过糖的无氧酵解和有氧氧化，但实验证明，这并不是唯一途径。1954年Racher,1955年Gunsalus等人发现了磷酸戊糖途径(pentosephosphatepathway,PPP），又称己糖磷酸支路（HMS）。磷酸戊糖途径(pentosephosphatepathway)是指从G-6-P脱氢反应开始，经一系列代谢反应生成磷酸戊糖等中间代谢物，然后再重新进入糖氧化分解代谢途径的一条旁路代谢途径。第61页，课件共112页，创作于2023年2月该旁路途径的起始物是G-6-P，返回的代谢产物是3-磷酸甘油醛(glyceraldehyde-3-phosphate)和6-磷酸果糖(fructose-6-phosphate)，其重要的中间代谢产物是5-磷酸核糖和NADPH。整个代谢途径在胞液(cytoplasm)中进行。关键酶是6-磷酸葡萄糖脱氢酶(glucose-6-phosphatedehydro-genase)。第62页，课件共112页，创作于2023年2月一、磷酸戊糖途径的反应过程磷酸戊糖途径(pentosephosphatepathway)的总反应式：

G-6-P+12NADP++7H2O→6CO2+12NADPH+12H++H3PO4

即六分子G-6-P可生成6分子CO2，4分子F-6-P，2分子3-磷酸甘油醛和12分子NADPH。

第63页，课件共112页，创作于2023年2月一、磷酸戊糖途径的生化历程磷酸戊糖途径分两个阶段:1.葡萄糖的直接氧化脱羧阶段：G-6-P氧化分解生成5-磷酸核酮糖⑴G-6-P脱氢氧化生成6-磷酸葡萄糖酸内酯：

6-磷酸葡萄糖脱氢酶

G-6-P+NADP+————————————————6-磷酸葡萄糖酸内酯+NADPH+H+

第64页，课件共112页，创作于2023年2月第65页，课件共112页，创作于2023年2月⑵6-磷酸葡萄糖酸内酯水解生成6-磷酸葡萄糖酸：内酯酶

6-磷酸葡萄糖酸内酯+H2O6-磷酸葡萄糖酸第66页，课件共112页，创作于2023年2月第67页，课件共112页，创作于2023年2月⑶6-磷酸葡萄糖酸再脱氢脱羧生成5-磷酸核酮糖：

6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶6-磷酸葡萄糖酸+NADP+5-磷酸核酮糖+NADPH+H+

第68页，课件共112页，创作于2023年2月第69页，课件共112页，创作于2023年2月2.非氧化阶段：5-磷酸核酮糖经一系列基团转移反应生成3-磷酸甘油醛和6-磷酸果糖。在此阶段中，有不同碳原子的糖生成，可为其他物质的合成提供碳架。第70页，课件共112页，创作于2023年2月(4)异构化反应第71页，课件共112页，创作于2023年2月（5）转酮醇反应第72页，课件共112页，创作于2023年2月（6）转醛醇反应第73页，课件共112页，创作于2023年2月（7）转酮醇反应第74页，课件共112页，创作于2023年2月（8）异构化反应第75页，课件共112页，创作于2023年2月总反应式：

G-6-P+12NADP++7H2O→6CO2+12NADPH+12H++H3PO4第76页，课件共112页，创作于2023年2月第77页，课件共112页，创作于2023年2月二、磷酸戊糖途径的特点：1.在细胞质中进行；2.6分子G－6－P经PPP后有5分子G-6-P再生；所以经过6次循环才能将1分子的葡萄糖转化成6分子的CO2；3.受氢体为NADP+；关键酶是6-磷酸葡萄糖脱氢酶(glucose-6-phosphatedehydro-genase)。第78页，课件共112页，创作于2023年2月

2.5-磷酸核酮糖的基团转移反应过程：5-磷酸核酮糖经一系列基团转移反应生成3-磷酸甘油醛和6-磷酸果糖。在此阶段中，经由5-磷酸核酮糖异构可生成5-磷酸核糖。第79页，课件共112页，创作于2023年2月二、磷酸戊糖途径的生理意义1.是体内生成NADPH的主要代谢途径：NADPH在体内可用于：⑴作为供氢体，参与体内的合成代谢：如参与合成脂肪酸、胆固醇，一些氨基酸。⑵参与羟化反应：作为加单氧酶的辅酶，参与对代谢物的羟化。第80页，课件共112页，创作于2023年2月⑶使氧化型谷胱甘肽还原。⑷维持巯基酶的活性。⑸维持红细胞膜的完整性：由于6-磷酸葡萄糖脱氢酶遗传性缺陷可导致蚕豆病，表现为溶血性贫血。第81页，课件共112页，创作于2023年2月2.

该途径的中间产物为许多化合物的生物合成提供原料。如：体内合成核苷酸和核酸所需的核糖或脱氧核糖均以5-磷酸核糖的形式提供，这是体内唯一的一条能生成5-磷酸核糖的代谢途径。（磷酸戊糖途径是体内糖代谢与核苷酸及核酸代谢的交汇途径。）

第82页，课件共112页，创作于2023年2月3.与光合作用联系起来，实现某些单糖间的互变。第83页，课件共112页，创作于2023年2月磷酸戊糖途径的特点：1.在细胞质中进行；2.经过6次循环才能将1分子的葡萄糖转化成6分子的CO2；3.受氢体为NADP+4.6分子G－6－P经PPP后有5分子G-6-P再生；5.关键酶是6-磷酸葡萄糖脱氢酶(glucose-6-phosphatedehydro-genase)。第84页，课件共112页，创作于2023年2月

专题：糖原的合成与分解糖原（glycogen)是由许多葡萄糖分子聚合而成的带有分支的高分子多糖类化合物。糖原分子的直链部分借α-1,4-糖苷键而将葡萄糖残基连接起来，其支链部分则是借α-1,6-糖苷键而形成分支。第85页，课件共112页，创作于2023年2月α-1,4-糖苷键α-1,6-糖苷键第86页，课件共112页，创作于2023年2月糖原是一种无还原性的多糖。糖原合成或分解时，其葡萄糖残基的添加或去除，均在其非还原端进行。糖原的合成与分解代谢主要发生在肝、肾和肌肉组织细胞的胞液中。第87页，课件共112页，创作于2023年2月一、糖原的合成代谢（一）反应过程：糖原合成的反应过程可分为三个阶段：1．活化：由葡萄糖生成UDPG(uridinediphosphateglucose)，是一耗能过程。⑴磷酸化：

G+ATPG-6-P+ADP己糖激酶(葡萄糖激酶)第88页，课件共112页，创作于2023年2月⑵异构：G-6-P转变为G-1-P：

G-6-PG-1-P

⑶转形：G-1-P转变为尿苷二磷酸葡萄糖（UDPG）：

G-1-P+UTPUDPG+PPiUDPG焦磷酸化酶磷酸葡萄糖变位酶第89页，课件共112页，创作于2023年2月2．缩合：UDPG+(G)n(G)n+1+UDP3．分支：当直链长度达12个葡萄糖残基以上时，在分支酶(branchingenzyme)的催化下，将距末端6～7个葡萄糖残基组成的寡糖链由α-1,4-糖苷键转变为α-1,6-糖苷键，使糖原出现分支。

糖原合酶*第90页，课件共112页，创作于2023年2月α-1,4α-1,6第91页，课件共112页，创作于2023年2月（二）糖原合成的特点：1．必须以原有糖原分子作为引物；2．合成反应在糖原的非还原端进行；3．合成为一耗能过程，每增加一个葡萄糖残基，需消耗2个高能磷酸键（2分子ATP）；4．其关键酶是糖原合酶(glycogensynthase)，为一共价修饰酶；5．需UTP参与（以UDP为载体）。第92页，课件共112页，创作于2023年2月二、糖原的分解代谢（一）反应过程：糖原的分解代谢可分为三个阶段：1．水解：包括三步反应，循环交替进行。⑴磷酸解：由糖原磷酸化酶(glycogenphosphorylase)催化对α-1,4-糖苷键磷酸解，生成G-1-P。

(G)n+Pi(G)n-1+G-1-P糖原磷酸化酶*第93页，课件共112页，创作于2023年2月⑵转寡糖链：当糖原被水解到离分支点四个葡萄糖残基时，由葡聚糖转移酶催化，将分支链上的三个葡萄糖残基转移到直链的非还原端，使分支点暴露。⑶脱支：由α-1,6-葡萄糖苷酶催化。将α-1,6-糖苷键水解，生成一分子自由葡萄糖。

(G)n+H2O(G)n-1+G

α-1,6-葡萄糖苷酶第94页，课件共112页，创作于2023年2月第95页，课件共112页，创作于2023年2月2．异构：

G-1-PG-6-P3．脱磷酸：由葡萄糖-6-磷酸酶(glucose-6-phosphatase)催化，生成自由葡萄糖。该酶只存在于肝及肾中。

G-6-P+H2OG+Pi

磷酸葡萄糖变位酶葡萄糖-6-磷酸酶第96页，课件共112页，创作于2023年2月（二）糖原分解的特点：1．水解反应在糖原的非还原端进行；2．是一非耗能过程；3．关键酶是糖原磷酸化酶(glycogenphosphorylase)，为一共价修饰酶，其辅酶是磷酸吡哆醛。第97页，课件共112页，创作于2023年2月三、糖原合成与分解的调节第98页，课件共112页，创作于2023年2月四、糖原合成与分解的生理意义1．贮存能量。2．调节血糖浓度。3．利用乳酸：肝中可经糖异生途径利用糖无氧酵解产生的乳酸来合成糖原。这就是肝糖原合成的三碳途径或间接途径。

第99页，课件共112页，创作于2023年2月

专题：糖异生由非糖物质转变为葡萄糖或糖原的过程称为糖异生(gluconeogenesis)。糖异生代谢途径主要存在于肝及肾中。

第100页，课件共112页，创作于2023年2月一、糖异生途径糖异生主要沿酵解途径逆行，仅有三步反应为不可逆反应，故需经其他的代谢反应绕行。

1．G