生物化学第九章 糖代谢35.9.3 第三节 糖异生
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生物化学糖异生在生物化学的广袤领域中,糖异生是一个至关重要的代谢过程。
它就像是一座桥梁,将非糖物质连接到糖的世界,为机体的正常运转提供了不可或缺的支持。
要理解糖异生,首先得知道什么是糖。
糖,也就是碳水化合物,是我们身体能量的重要来源。
当我们摄入食物中的碳水化合物后,经过一系列的消化和吸收过程,它们被转化为葡萄糖等形式,进入血液,为细胞提供能量。
然而,当体内的葡萄糖供应不足时,比如在长时间饥饿或者剧烈运动后,糖异生就会发挥作用。
糖异生,简单来说,就是生物体将非糖物质转化为葡萄糖或糖原的过程。
这些非糖物质包括乳酸、丙酮酸、甘油、生糖氨基酸等。
想象一下,身体就像一个精妙的化工厂,能够将这些看似与糖毫无关系的物质,通过一系列复杂而有序的化学反应,变成我们急需的“能量货币”——葡萄糖。
那么,糖异生是如何发生的呢?这一过程主要在肝脏和肾脏中进行。
以丙酮酸为例,它要经历一系列的反应步骤,才能最终转化为葡萄糖。
首先,丙酮酸在丙酮酸羧化酶的作用下,被转化为草酰乙酸。
然后,草酰乙酸在磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶的催化下,变成磷酸烯醇式丙酮酸。
接下来,磷酸烯醇式丙酮酸通过一系列的酶促反应,逐步转化为果糖-1,6-二磷酸、果糖-6-磷酸、葡萄糖-6-磷酸,最后在葡萄糖-6-磷酸酶的作用下,生成葡萄糖。
在这个过程中,每一步反应都由特定的酶来催化,确保反应的准确性和高效性。
这些酶就像是一个个精准的“工匠”,对底物进行加工和修饰,使其逐步向葡萄糖的方向转化。
糖异生的生理意义十分重大。
当我们长时间没有进食,体内的葡萄糖储备逐渐减少时,糖异生能够通过将非糖物质转化为葡萄糖,维持血糖水平的稳定。
血糖对于大脑、红细胞等组织和细胞来说至关重要,因为它们几乎完全依赖葡萄糖作为能量来源。
如果血糖水平过低,会导致大脑功能障碍、昏迷甚至死亡。
此外,糖异生还在运动中发挥着重要作用。
当我们进行剧烈运动时,肌肉中的糖原被迅速消耗,产生大量的乳酸。
这些乳酸通过血液循环被运输到肝脏,在肝脏中通过糖异生途径转化为葡萄糖,再重新回到肌肉中供能,这就是所谓的“乳酸循环”。
生物化学糖代谢知识点总结.doc糖代谢是指生物体利用糖类化合物进行生命活动所必需的合成和降解过程。
它是个复杂的化学反应链和代谢过程,涉及到多种生化反应和多个酶催化反应,同时也是维持生命的重要过程之一。
下面是生物化学糖代谢的知识点总结:1. 糖类化合物基础糖类化合物是指一类多元醇与醛或酮葡萄糖分子通过缩合反应而生成的化合物。
这类化合物可以简单分为单糖、双糖、多糖三类,其中单糖是构成生物体多种糖的基础单位。
最常见的单糖有葡萄糖(Glucose)、果糖(Fructose)、半乳糖(Galactose)等。
2. 糖代谢途径在生物体内,主要进行糖代谢途径分为两条:糖异构化途径和糖解途径。
前者是指糖分子在酶催化作用下转化为异构体的途径,后者是指将糖分子降解成各个代谢产物的途径。
单糖由异构化途径进入糖酵解途径,经过一系列酶催化反应分解为乳酸、丙酮酸或二氧化碳和水,产生 ATP 和 NADH 等物质能转化为化学能。
3. 糖异构化糖异构化途径是指糖分子在酶的催化作用下转化成异构体的过程。
在此过程中,一个糖分子的环化结构中的羟基与卤代物发生相互作用,使糖分子的环化结构发生变化,形成不同的异构体。
最常见的糖异构化途径有麦芽糖异构酶、果糖-1,6-二磷酸酶等。
根据研究,大多数人的肝脏细胞及小肠上皮细胞将小分子碳水化合物转化为葡萄糖。
但其他组织细胞也可以利用糖异生途径,这个过程包括在非糖元(如脂肪酸和氨基酸)存在的情况下,从前体化合物的合成中生成葡萄糖。
胰岛素及其反性会对该过程产生影响。
生物化学糖代谢涉及的范围很广,尤其和人和动物的生命健康息息相关,因此相应的研究和应用价值也很高。
随着现代科技水平的不断提高,生物化学糖代谢的概念和技术也在不断地完善和拓展。
生物化学:糖代谢糖是生物体重要的能量来源之一,也是构成生物体大量重要物质的原始物质。
糖代谢是指生物体对糖类物质进行分解、转化、合成的过程。
糖代谢主要包括两大路径:糖酵解和糖异生。
本篇文档将从分解和合成两个角度,介绍生物体内糖的代谢。
糖的分解糖酵解(糖类物质的分解)糖酵解是指生物体内将葡萄糖和其他糖类物质分解成更小的化合物,同时释放出能量。
糖酵解途径包括糖原泛素、琥珀酸途径、戊糖途径、甲酸途径等。
其中主要以糖原泛素和琥珀酸途径为代表。
糖原泛素途径糖原泛素途径又称为糖酵解途径,是生物体内最常用的糖分解方式。
它可以将葡萄糖分解成丙酮酸或者丁酮酸,同时产生2个ATP和2个NADH。
糖原泛素途径一般分为两个阶段:糖分解阶段和草酸循环。
糖分解阶段在这个阶段,葡萄糖通过酸化和裂解反应,进入三磷酸葡萄糖分子中,并生成一个六碳分子葡萄糖酸,此过程中消耗1个ATP。
接着,葡萄糖酸分子被磷酸化,生成高能量化合物1,3-二磷酸甘油酸,同时产生2个ATP。
随后,1,3-二磷酸甘油酸分子的丙酮酸残基被脱除,生成丙酮酸或者丁酮酸。
草酸循环草酸循环是指将生成的丙酮酸和丁酮酸在线粒体内发生可逆反应,生成柠檬酸,随后通过草酸循环将柠檬酸氧化分解成二氧化碳、水和ATP。
草酸循环中的关键酶有乳酸脱氢酶、肌酸激酶等。
琥珀酸途径琥珀酸途径也被称为三羧酸循环,是生物体内另一种重要的糖分解途径,它可以将葡萄糖分解成二氧化碳和水,同时产生30多个ATP。
琥珀酸途径中,葡萄糖通过磷酸化,生成高能分子葡萄糖6-磷酸,随后被氧化酶和酶羧化酶双重氧化分解成二氧化碳和水。
琥珀酸途径的关键酶有异构酶、羧酸还原酶等。
糖异生(糖合成)糖异生是指非糖类物质(如丙酮酸、乳酸等)通过一系列合成反应,转化成糖类物质的过程。
糖异生是生物体内糖类物质的重要来源之一,对维持生命的各种生理过程具有重要意义。
糖异生途径包括丙酮酸途径、戊糖途径和甘油三磷酸途径等。
丙酮酸途径丙酮酸途径是指通过丙酮酸合成糖的途径,它可以将丙酮酸反应生成物乙酰辅酶A进一步转移,合成3磷酸甘油醛,随后通过糖醛酸-3-磷酸酰基转移酶反应,合成葡萄糖6磷酸。
一、概念:糖酵解(糖无氧氧化)、糖有氧氧化、乳酸循环、糖异生二、糖酵解的关键酶3、糖有氧氧化的关键酶4、葡萄糖完全氧化分解的能量生成五、磷酸戊糖途径的关键酶和生理意义六、糖异生的4个关键酶7、乳酸循环的进程及生理意义八、糖原合成与分解的调节一、糖类最主要的生理功能是()A.提供能量B.细胞膜组分C.软骨的基质D.信息传递E.免疫作用二、下列不是6-磷酸果糖激酶-1激活剂的物质是()C.柠檬酸,6-BP ,6-BP3、有关葡萄糖吸收机理的正确叙述是()A.简单的扩散吸收B.小肠粘膜细胞的胞饮作用C.逆浓度梯度的被动吸收D.消耗能量的主动吸收E.由小肠粘膜细胞刷状缘上的非特异性载体转运4、糖酵解途径中,第一个反映是()磷酸甘油酸→2-磷酸甘油酸磷酸葡萄糖→6-磷酸果糖磷酸甘油醛→1,3-二磷酸甘油酸,3-二磷酸甘油酸→3-磷酸甘油酸E.葡萄糖→6-磷酸葡萄糖五、下列不在线粒体中进行的代谢进程是()A.脂肪酸氧化B.糖酵解C.三羧酸循环D.氧化磷酸化E.电子转移六、1分子葡萄糖转变成CO2和H2O时,脱氢反映的次数是().12 C7、关于糖类消化吸收叙述错误的是()A.食物中的糖主如果淀粉B.消化的部位主如果小肠C.部份消化的部位可在口腔D.胰淀粉酶将淀粉全数水解成葡萄糖E.糖的吸收是一个主动耗能的进程八、糖酵解途径中的限速酶是()A.果糖二磷酸酶-1 磷酸果糖激酶-1C.磷酸甘油酸激酶D.丙酮酸羧化酶E.果糖二磷酸酶-2九、糖原分解的第一个产物是()A.葡萄糖10、1摩尔葡萄糖别离经有氧氧化与糖酵解,产生的ATP摩尔数之比为().4 C1一、肝糖原能够补充血糖,是因为肝脏有()A.葡萄糖激酶B.磷酸葡萄糖变位酶磷酸葡萄糖脱氢酶D.磷酸葡萄糖异构酶E.葡萄糖-6-磷酸酶1二、糖酵解途径生成的丙酮酸,如要进行完全氧化,必需进入线粒体,是因为()A.丙酮酸脱氢酶复合体在线粒体内氧化呼吸链在线粒体内膜C.琥珀酸氧化呼吸链在线粒体内膜D.乳酸不能通过线粒体E.不需要氧13、1分子乙酰CoA经三羧酸循环氧化后的产物是()三、糖代谢的概况葡萄糖淀粉消化与吸收酵解途径丙酮酸有氧无氧H 2O 及CO 2 乳酸核糖+ NADPH+H +磷酸戊糖途径糖原肝糖原分解糖原合成糖异生途径乳酸、氨基酸、甘油A.柠檬酸B.草酰乙酸+ 4分子还原当量+ H2OE.草酰乙酸 + CO214、关于糖酵解,正确的描述是( )A.在有氧条件下,葡萄糖生成乳酸的进程B.在无氧条件下,葡萄糖分解为乳酸的进程C.通过氧化磷酸化生成ATPD.是人类主要的供能途径E.猛烈运动时糖酵解速度减慢1五、进行磷酸戊糖途径的亚细胞部位是( )A.溶酶体B.线粒体C.微粒体D.高尔基体E.胞液中 1六、从葡萄糖合成糖原时,每加上1个葡萄糖残基 需消耗的高能磷酸键数是( )17、关于糖原合成叙述错误的是( )A.葡萄糖的直接供体是UDP-GB.从6-磷酸葡萄糖合成糖原不消耗高能磷酸键C.新加上的葡萄糖基连于糖原引物非还原端D.新加上的葡萄糖基以-1,4糖苷键连于糖原3NADP +3NADPH+H +6- 脱氢酶6-6-××333NADP +3NADPH+H +6- 脱氢酶5-磷酸木酮糖磷酸木酮糖7-磷酸甘油醛3-磷酸戊糖的生成基团转移(5C )(5C )(7C )(3C )(4C )(6C )(3C )(6C ) 引物上E.新加上的葡萄糖基连于糖原引物C4上 1八、糖异生途径的关键酶不是( )A.丙酮酸羧化酶B.葡萄糖-6-磷酸酶C.磷酸甘油酸激酶D.果糖二磷酸酶E.磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶 1九、乳酸循环不通过的途径是( ) A.糖酵解 B.糖异生 C.磷酸戊糖途径 D.肝糖原合成 E.肝糖原分解 20 A.脑 B.肾 C.胰腺 D.肝 E.2一、下列物质不是糖异生原料的是( )A.乙酰CoAB.乳酸C.磷酸烯醇式丙酮酸D.α-酮戊二酸E.α-磷酸甘油2二、关于糖原合酶和磷酸化酶叙述正确的是( )A.糖原合酶和磷酸化酶的磷酸化型有活性B.糖原合酶和磷酸化酶的去磷酸化型有活性C.糖原合酶的磷酸化型有活性D.糖原合酶的甲基化型有活性E.磷酸化酶的磷酸化型有活性23、关于糖酵解途径的叙述,正确的是()A.整个进程在胞液中进行B.糖原的1个G单位经酵解净生成3个ATPC.己糖激酶是关键酶之一D.是一个可逆进程E.使1分子葡萄糖生成2分子乳酸24、若摄入过量的糖,其在体内的去向有()A.以糖原形式贮存B.补充血糖C.转变成脂肪D.转变成胆固醇E.转变成非必需氨基酸2五、需经胞液和线粒体完成的糖代谢途径有()A.磷酸戊糖途径B.有氧氧化途径C.糖异生途径D.糖无氧氧化途径E.糖原合成途径2六、下列关于乙酰CoA的叙述,正确的是()A.乙酰CoA能够通过线粒体B.乙酰CoA使糖、脂肪代谢途径相联系C.丙酮酸生成乙酰CoA不可逆D.乙酰CoA分子中含有~PE.乙酰CoA属于高能化合物27、胰高血糖素使血糖浓度升高,是由于()A.增进肌糖原分解为葡萄糖B.增进肝糖原分解为葡萄糖C.增进糖异生作用D.加速脂肪动员,抑制周围组织摄取葡萄糖E.增进肝糖原分解。
第九章糖代谢第一节糖的消化吸收一、糖的消化淀粉消化主要在小肠内进行二、糖的吸收糖被消化成单糖后才能在小肠被吸收,经门静脉入肝三、糖代谢的概况第二节糖的分解代谢一、糖的无氧分解¾在缺氧情况下,葡萄糖生成乳酸的过程称之为糖酵解(glycolysis)。
¾糖酵解的代谢反应过程可分为两个阶段:第一阶段是由葡萄糖分解成丙酮酸(pyruvate)的过程,称之为糖酵解途径(glycolytic pathway);第二阶段为丙酮酸转变成乳酸的过程。
¾糖酵解的全部反应在胞浆中进行。
葡萄糖已糖激酶6-磷酸葡萄糖反应1:葡萄糖的磷酸化作用磷酸已糖异构酶6-磷酸葡萄糖6-磷酸果糖反应2:6-磷酸葡萄糖的异构作用6-磷酸果糖激酶-16-磷酸果糖1,6-双磷酸果糖反应3:6-磷酸果糖的磷酸化作用醛缩酶1,6-双磷酸果糖磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛反应4:1,6-双磷酸果糖一分为二磷酸丙糖异构酶磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛反应5:磷酸二羟丙酮的异构作用3-磷酸甘油醛3-磷酸甘油醛脱氢酶无机磷酸1,3-双磷酸甘油酸反应6:3-磷酸甘油醛氧化为1,3-双磷酸甘油酸磷酸甘油酸激酶1,3-双磷酸甘油酸ADP3-磷酸甘油酸ATP反应7:1,3-双磷酸甘油酸的磷酸转移磷酸甘油酸变位酶3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸反应8:3-磷酸甘油酸转变为2-磷酸甘油酸烯醇化酶2-磷酸甘油酸磷酸烯醇式丙酮酸反应9:2-磷酸甘油酸脱水成为磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸ADP丙酮酸ATP反应10:磷酸烯醇式丙酮酸的磷酸转移丙酮酸乳酸脱氢酶乳酸2. 丙酮酸转变成乳酸糖酵解代谢途径(二)糖酵解的调节1.6-磷酸果糖激酶-12.丙酮酸激酶3.葡萄糖激酶或已糖激酶2,6-双磷酸果糖是6-磷酸果糖激酶-1最强的变构激活剂(三)糖酵解的生理意义糖酵解最主要的生理意义在于迅速提供能量,这对肌收缩更为重要。
二、糖的有氧氧化葡萄糖有氧氧化概况(一)有氧氧化的反应过程丙酮酸+ NAD+ + HSCoA丙酮酸脱氢酶复合体乙酰CoA+ NADH + H+ + CO2丙酮酸的氧化脱羧丙酮酸脱氢酶复合体作用机制三羧酸循环三羧酸循环(tricarboxylic acid cycle),亦称柠檬酸循环。