最新生物化学-糖代谢1教学讲义PPT课件
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1. 在无氧和缺氧条件下，作为糖分解供能的 补充途径。
2. 在有氧条件下，作为某些组织细胞主要的 供能途径。
第三节 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（aerobic oxidation)。
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(cytoplasm and mitochondrion)内进行。
G
G-6-P F-6-P F-1,6-BP 3-磷酸甘油醛
磷酸戊糖途径
NADPH 5-磷酸核糖
丙酮酸
乙酰CoA
TAC
CO2+H2O+ ATP
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-6phosphate dehydrogenase)。
5-磷酸核酮糖(C5) ×3
三羧酸循环的生理意义：
①是糖、脂、蛋白质三大物质分解供能的共 同通路。
②是糖、脂、蛋白质三大物质互变的共同途 径。
二、有氧氧化生成的ATP
第一阶段
反应 两次耗能反应 两次生成ATP的反应
一次脱氢(NADH+H+)
第二阶段 第三阶段
净生成
一次脱氢(NADH+H+) 三次脱氢(NADH+H+) 一次脱氢(FADH2) 一次生成ATP的反应
生物化学-糖代谢1
第一节 概 述
一、糖的生理功能
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：如生物膜、神经组织等的组分。 ③ 作为核酸类化合物的成分：构成核苷酸，DNA，RNA等。 ④ 转变为其他物质：转变为脂肪或氨基酸等化合物。
第二节 糖的代谢过程
② 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。
③ 三羧酸循环中有两次脱羧反应，生成两分 子CO2。
④ 循环中有四次脱氢反应，生成三分子NADH 和一分子FADH2。
⑤ 循环中有一次底物水平磷酸化，生成一分 子GTP。
⑥ 三羧酸循环的关键酶是柠檬酸合酶、异柠 檬酸脱氢酶和-酮戊二酸脱氢酶系。
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。
能量变化(3)
有氧氧化能量变化：以每分子葡萄糖计
2ATP和2GTP(底物水平磷酸化反应形成) 胞浆中2(NADH + H+) 线粒体中8(NADH + H+)和2FADH2 还原型辅酶或辅基必须通过电子传递系统和氧化磷酸化
系统被分子氧氧化成水
一分子葡萄糖彻底氧化分解可产生36/38分 子ATP。
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。
G（Gn） 胞液
丙酮酸
乙酰CoA 线粒体
[O] H2O
TAC循环
NADH+H+
CO2
ATP ADP FADH2
三羧酸循环的特点：
① 循环反应在线粒体(mitochondrion)中进行， 为不可逆反应。
糖酵解，三羧酸循环以及磷酸己糖旁路是生物 体内非常重要的分解代谢途径
糖的无氧酵解 磷酸己糖旁路
三羧酸循环
糖的无氧酵解（glycolysis）是指葡萄糖在无氧 条件下分解生成乳酸或酒精并释放出能量的过 程。
糖的无氧酵解途径
乙醇
乙醛
场所:细胞质中 氧气:不需要
糖无氧酵解代谢途径可将一分子葡萄糖分解为两分子乳酸，净生成两分子ATP。 糖无氧酵解代谢途径有三个关键酶，即己糖激酶（葡萄糖激酶）、磷酸果糖激酶-1、丙
酮酸激酶。
葡萄糖酵解的总反应式： Glc+2Pi+2ADP+2NAD+
2丙酮酸＋2ATP+2NADH+H++2H2O
酵解过程中ATP的产生
❖ 无氧条件下，酵解产生2ATP；2NADH用于使2分
子丙酮酸变成2分子乳酸，或使乙醛还原成为乙醇
两种方法（酵母生产甘油）
亚硫酸盐法:
将亚硫酸氢钠(NaHSO3)加入发酵液中，能与乙醛发 生加成反应，生成难溶的结晶状产物，使乙醛不能再 作为受氢体，迫使NADH+H+ 用于磷酸二羟丙酮的还 原，生成甘油 碱法甘油发酵: 酵 母 酒 精 发 酵 的 发 酵 液 pH 值 调 至 碱 性 ， 保 持 在 pH7.6以上，则2分子乙醛之间发生歧化反应，1分 子被还原成乙醇，1分子被氧化成乙酸。乙醛失去 了作为受氢体的作用，NADH+H+ 只好用于还原磷 酸二羟丙酮，并生成甘油
酵解过程中ATP的产生
❖ 有氧条件下： • 2NADH经呼吸链氧化产生5ATP，即共产生7ATP • 在某些组织，如某些神经和肌肉细胞中，NADH经
磷酸甘油穿梭系统得FAD，产生1.5ATP，总计5ATP
？
磷酸甘油穿梭系统 苹果酸穿梭系统
磷酸甘油穿梭系统图
苹果酸穿梭系统图
三、无氧酵解的生理意义
ATP
-2 2×2 2×1.5 或 2×2.5 2.5×2 2×3×2.5 2×1.5 2×1 30或32
第四节 磷酸戊糖途径
磷酸戊糖途径(pentose phosphate pathway)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。
5-磷酸木酮糖 5-磷酸核糖
C5
C5
7-磷酸景天糖
C7
4-磷酸赤藓糖
3-磷酸 甘油醛
C3
C4 6-磷酸果糖
C6
5-磷酸木酮糖 C5
3-磷酸甘油醛 C3
6-磷酸果糖 C6
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。
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。
2. 是体内生成5-磷酸核糖的惟一代谢途径：
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，这是体内惟一的一条能生成5-磷酸核糖的代谢途径。
线粒体的结构
之嵴外 间， 膜 线 为伸 光 粒 膜向 滑 体 间基 ， 有 腔质 内 双 。。 膜 层
内折膜 外叠结 膜成构
，
节首
章首
线粒体wk.baidu.com功能特点
2. 在有氧条件下，作为某些组织细胞主要的 供能途径。
第三节 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（aerobic oxidation)。
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(cytoplasm and mitochondrion)内进行。
G
G-6-P F-6-P F-1,6-BP 3-磷酸甘油醛
磷酸戊糖途径
NADPH 5-磷酸核糖
丙酮酸
乙酰CoA
TAC
CO2+H2O+ ATP
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-6phosphate dehydrogenase)。
5-磷酸核酮糖(C5) ×3
三羧酸循环的生理意义：
①是糖、脂、蛋白质三大物质分解供能的共 同通路。
②是糖、脂、蛋白质三大物质互变的共同途 径。
二、有氧氧化生成的ATP
第一阶段
反应 两次耗能反应 两次生成ATP的反应
一次脱氢(NADH+H+)
第二阶段 第三阶段
净生成
一次脱氢(NADH+H+) 三次脱氢(NADH+H+) 一次脱氢(FADH2) 一次生成ATP的反应
生物化学-糖代谢1
第一节 概 述
一、糖的生理功能
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：如生物膜、神经组织等的组分。 ③ 作为核酸类化合物的成分：构成核苷酸，DNA，RNA等。 ④ 转变为其他物质：转变为脂肪或氨基酸等化合物。
第二节 糖的代谢过程
② 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。
③ 三羧酸循环中有两次脱羧反应，生成两分 子CO2。
④ 循环中有四次脱氢反应，生成三分子NADH 和一分子FADH2。
⑤ 循环中有一次底物水平磷酸化，生成一分 子GTP。
⑥ 三羧酸循环的关键酶是柠檬酸合酶、异柠 檬酸脱氢酶和-酮戊二酸脱氢酶系。
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。
能量变化(3)
有氧氧化能量变化：以每分子葡萄糖计
2ATP和2GTP(底物水平磷酸化反应形成) 胞浆中2(NADH + H+) 线粒体中8(NADH + H+)和2FADH2 还原型辅酶或辅基必须通过电子传递系统和氧化磷酸化
系统被分子氧氧化成水
一分子葡萄糖彻底氧化分解可产生36/38分 子ATP。
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。
G（Gn） 胞液
丙酮酸
乙酰CoA 线粒体
[O] H2O
TAC循环
NADH+H+
CO2
ATP ADP FADH2
三羧酸循环的特点：
① 循环反应在线粒体(mitochondrion)中进行， 为不可逆反应。
糖酵解，三羧酸循环以及磷酸己糖旁路是生物 体内非常重要的分解代谢途径
糖的无氧酵解 磷酸己糖旁路
三羧酸循环
糖的无氧酵解（glycolysis）是指葡萄糖在无氧 条件下分解生成乳酸或酒精并释放出能量的过 程。
糖的无氧酵解途径
乙醇
乙醛
场所:细胞质中 氧气:不需要
糖无氧酵解代谢途径可将一分子葡萄糖分解为两分子乳酸，净生成两分子ATP。 糖无氧酵解代谢途径有三个关键酶，即己糖激酶（葡萄糖激酶）、磷酸果糖激酶-1、丙
酮酸激酶。
葡萄糖酵解的总反应式： Glc+2Pi+2ADP+2NAD+
2丙酮酸＋2ATP+2NADH+H++2H2O
酵解过程中ATP的产生
❖ 无氧条件下，酵解产生2ATP；2NADH用于使2分
子丙酮酸变成2分子乳酸，或使乙醛还原成为乙醇
两种方法（酵母生产甘油）
亚硫酸盐法:
将亚硫酸氢钠(NaHSO3)加入发酵液中，能与乙醛发 生加成反应，生成难溶的结晶状产物，使乙醛不能再 作为受氢体，迫使NADH+H+ 用于磷酸二羟丙酮的还 原，生成甘油 碱法甘油发酵: 酵 母 酒 精 发 酵 的 发 酵 液 pH 值 调 至 碱 性 ， 保 持 在 pH7.6以上，则2分子乙醛之间发生歧化反应，1分 子被还原成乙醇，1分子被氧化成乙酸。乙醛失去 了作为受氢体的作用，NADH+H+ 只好用于还原磷 酸二羟丙酮，并生成甘油
酵解过程中ATP的产生
❖ 有氧条件下： • 2NADH经呼吸链氧化产生5ATP，即共产生7ATP • 在某些组织，如某些神经和肌肉细胞中，NADH经
磷酸甘油穿梭系统得FAD，产生1.5ATP，总计5ATP
？
磷酸甘油穿梭系统 苹果酸穿梭系统
磷酸甘油穿梭系统图
苹果酸穿梭系统图
三、无氧酵解的生理意义
ATP
-2 2×2 2×1.5 或 2×2.5 2.5×2 2×3×2.5 2×1.5 2×1 30或32
第四节 磷酸戊糖途径
磷酸戊糖途径(pentose phosphate pathway)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。
5-磷酸木酮糖 5-磷酸核糖
C5
C5
7-磷酸景天糖
C7
4-磷酸赤藓糖
3-磷酸 甘油醛
C3
C4 6-磷酸果糖
C6
5-磷酸木酮糖 C5
3-磷酸甘油醛 C3
6-磷酸果糖 C6
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。
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。
2. 是体内生成5-磷酸核糖的惟一代谢途径：
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，这是体内惟一的一条能生成5-磷酸核糖的代谢途径。
线粒体的结构
之嵴外 间， 膜 线 为伸 光 粒 膜向 滑 体 间基 ， 有 腔质 内 双 。。 膜 层
内折膜 外叠结 膜成构
，
节首
章首
线粒体wk.baidu.com功能特点