5-7糖的生物合成
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简述糖原的合成与分解过程糖原是一种重要的非结构性碳水化合物,在植物、动物和微生物的细胞内都有存在。
它是一种由葡萄糖和葡糖苷组成的复合物,是细胞内最重要的多糖,可以构成各类多糖聚合物,参与大量的生物学反应,为生命体提供能量,是构成有机物质和维持细胞与组织结构的重要物质。
一、糖原的合成糖原的合成一般涉及到三步:一是葡萄糖的合成,二是葡糖苷的合成,三是糖原的组装。
(1)葡萄糖的合成葡萄糖是糖原的组成成分,它的原料是碳水化合物。
它通过碳水化合物代谢的产物经过糖异生酶的催化,生成葡萄糖。
这一步的反应也称为碳水化合物分解,分子式为C6H12O6。
(2)葡糖苷的合成以葡萄糖为原料,新陈代谢发生反应,经由糖组蛋白催化,形成葡糖苷,葡糖苷也称为糖原糖苷或辅酶糖苷,它是一种由葡萄糖和苏氨酸组成的混合物,分子式为C6H10O7、C7H14O7。
(3)糖原的组装由于葡萄糖和苏氨酸经过糖组蛋白的催化作用,结合形成糖原,糖原是一种由葡萄糖和葡糖苷组成的复杂物质,糖原分子量大,可能高达数百万,结构十分复杂,它能够参与多种生物反应,促进生物体的代谢,维持细胞活力和组织结构稳定。
二、糖原的分解糖原的分解是指将糖原组成的葡萄糖和葡糖苷分开的过程,它的分解是分子量更小的一种分子构建。
糖原的分解涉及到三步:一是葡萄糖的解离,二是葡糖苷的分解,三是糖原的分解。
(1)葡萄糖的解离葡萄糖是糖原的组成成分,它经过水解酶的催化作用,分解为两个葡萄糖分子。
此时,葡萄糖的分子式为C6H12O6。
(2)葡糖苷的分解葡糖苷是一种由葡萄糖和苏氨酸组成的混合物,它也是糖原的组成成分,糖原分解酶的催化作用,将葡糖苷分解为葡萄糖和苏氨酸,其分子式分别为C6H10O7、C7H14O7。
(3)糖原的分解糖原是由葡萄糖和葡糖苷组成的复杂物质,糖原分解酶可以将其分解为葡萄糖和苏氨酸,以及少量其他物质。
此外,当糖原经过糖原水解酶的催化,也可以分解成葡萄糖,并释放出能量。
⽣物化学总结下⽣科第⼋章糖代谢⼀名词⽣物化学总结下————By ⽣科2005 狐狸Z第⼋章糖代谢⼀、名词解释:糖酵解途径:是指糖原或葡萄糖分⼦分解⾄⽣成丙酮酸的阶段。
是体内糖代谢的最主要的途径。
糖酵解:是指糖原或葡萄糖分⼦在⼈体组织中,经⽆氧分解为乳酸和少量ATP的过程,和酵母菌使葡萄⽣醇发酵的过程基本相同,故称为糖酵解作⽤。
糖的有氧氧化:指糖原或葡萄糖分⼦在有氧条件下彻底氧化成⽔和⼆氧化碳的过程。
巴斯德效应:指有氧氧化抑制⽣醇发酵的作⽤糖原储积症:是⼀类以组织中⼤量糖原堆积为特征的遗传性代谢病。
引起糖原堆积的原因是患者先天性缺乏与糖代谢有关的酶类。
底物循环:是指两种代谢物分别由不同的酶催化的单项互变过程。
催化这种单项不平衡反应的酶多为代谢途径中的限速酶。
乳酸循环:指肌⾁收缩时(尤其缺氧)产⽣⼤量乳酸,部分乳酸随尿排出,⼤部分经⾎液运到肝脏,通过糖异⽣作⽤和成肝糖原或葡萄糖补充⾎糖,⾎糖可在被肌⾁利⽤,这样形成的循环(肌⾁-肝-肌⾁)称为乳酸循环。
磷酸戊糖途径:指机体某些组织(如肝,脂肪组织等)以6-磷酸葡萄糖为起始物在6-磷酸葡萄糖脱氢酶催化下形成6-磷酸葡萄糖酸进⽽代谢⽣成磷酸戊糖为中间代谢物的过程,⼜称为⼰糖磷酸⽀路。
糖蛋⽩:由糖链以共价键与肽链连接形成的结合蛋⽩质。
蛋⽩聚糖:由糖氨聚糖和蛋⽩质共价结合形成的复合物。
别构调节:指某些调节物能与酶的调节部位以次级键结合,使酶分⼦的构想发⽣改变,从⽽改变酶的活性,称为酶的别构调节。
共价修饰:指⼀种酶在另⼀种酶的催化下,通过共价键结合或⼀曲某种集团,从⽽改变酶的活性,由此实现对代谢的快速调节。
底物⽔平磷酸化:底物⽔平磷酸化指底物在脱氢或脱⽔时分⼦内能量重新分布形成的⾼能磷酸根直接转移ADP给⽣成ATP的⽅式。
激酶:使底物磷酸化,但必须由ATP提供磷酸基团催化,这样反应的酶称为激酶。
三羧酸循环:⼄辅酶A的⼄酰基部分是通过三羧酸循环,在有氧条件下彻底氧化为⼆氧化碳和⽔的。
第二章糖类的生物化学第二章糖类的生物化学糖类生物化学是在以糖链为“生物信息分子”的水平上,阐明多细胞生物的高层次生命现象的一门科学。
它是20世纪90年代才发展起来的生物化学中最后一个广褒前沿。
1993年科学家们提出,将研究糖类的方法和基本技术,以及把基础研究获得的知识进一步转化为生产技术等领域称为“糖生物工程”。
1993年5月在美国旧金山召开首届“国际糖生物工程会议”。
在生物体内,除核酸和蛋白质外,糖类是第三大类信息分子。
与DNA不同,糖类的作用不是贮存信息,而是进行通讯识别。
核酸和蛋白质是以分子量大为基础贮存大量的生物信息,而糖类作为信息分子则是以其结构多样性为特征。
6种不同结构的单糖可形成108种异构体,糖类化合物所拥有的异构体数和多种多样的连接方式可以构成一个巨大的信息库。
如果把20种氨基酸构成千变万化的蛋白质比拟为由26个字母组成一本厚厚的词典,那么由不到10种常见单糖构成种类纷繁的寡糖和多糖,则可比喻为由7个音符组成无数优美动听的乐谱。
糖类物质的生物学功能1 糖类是生物细胞结构的组成成分2 糖类是生物体中重要的能源物质3 糖类参与细胞识别和细胞信息传递4 糖类是合成其他重要生物分子的碳架来源5 糖类对生物机体具有保护和润滑作用第一节天然单糖天然单糖是指已在自然界发现或从生物材料中检出,并已确认其存在的单糖及其衍生物。
不包括人工合成的糖。
一、天然单糖的分布:六十年代后期,人们应用层析技术检测了多种动物、植物和生物材料,其结果是在动物体内糖含量只占其干重的2%左右,这表明动物极少贮存糖类物质,而不是不需要糖类物质。
植物体内,糖含量占干重的85-95%,表明植物体的结构和贮存物绝大多数是糖类化合物。
在微生物体内,糖含量约占其干重的10-30%,居中。
对其中的单糖进行统计分析结果表明,醛糖及其衍生物约600多种、酮糖及其衍生物180多种。
游离单糖中除D-葡萄糖和D-果糖大量存在外,其它天然存在的单糖基本上是以微量存在的。
糖糖分为单糖、寡糖和多糖。
单糖,从化学结构看是多羟基的醛或酮。
例如最丰富的六碳糖葡萄糖,寡糖是少量单糖的聚合物,如常见的二糖麦芽糖、乳糖、蔗糖等。
多糖是一般指的是单糖数目在20个以上的单糖聚合物,包括同多糖和杂多糖。
如果糖链共价结合一个肽链、蛋白质或脂,则形成肽多糖、蛋白多糖、糖蛋白或糖脂。
单糖单糖是多羟基的醛或酮,分为醛糖和酮糖。
最小的单糖是三碳糖,即含有3个碳原子的糖,也称为丙糖。
含4、5、6、7个碳原子的糖则分别称为丁糖、戊糖、己糖和庚糖。
三碳醛糖称之甘油醛,甘油醛是个手性分子,分子中的C-2是个不对称碳。
三碳酮糖称为二羟丙酮,它没有不对称碳,是个非手性分子。
其它所有单糖都可以看作是甘油醛和二羟丙酮这两个单糖的碳链的加长,都是手性分子。
羟基左侧为L型,右侧为D型。
将H-C-OH或OH-C-H插入到甘油醛C1和C2之间,可生成D-赤藓糖或 D-苏糖。
依此类推,可生成五碳醛糖或六碳醛糖。
象醛糖那样,也可以将将H-C-OH或OH-C-H插入到C1和C2之间,分别生成相应的多一个碳的酮糖。
但同样数目碳的酮糖比醛糖的手性碳数少,例如酮丁糖有D-赤藓酮糖和L-赤藓酮糖,而醛丁糖则有4个立体异构体醛可与醇先形成半缩醛,形成的半缩醛再结合一个醇可以形成缩醛。
同样,酮也可以经两步反应形成缩酮。
从葡萄糖Fisher投影式看,葡萄糖是个醛,与醇应当可发生缩醛反应,但却只能与一分子醇反应。
研究发现葡萄糖C-1的醛基与C-5的羟基发生分子内反应形成环状结构的衍生物,称为半缩醛。
由于成环,羰基碳( C -1)变成了不对称碳(称为异头碳),由此产生了α和β两个立体异构体(分别称为α异头物和β异头物)。
α-构型中OH位于异头碳右侧,β -构型中OH位于异头碳左侧。
环化的醛糖或酮糖可以呈现两种异头构型中的一种,即α-或β-构型。
α-构型和β-构型之间的转换就是变旋现象。
在溶液中,有能力形成环结构的醛糖和酮糖,不同环式和开链形式处于平衡中。
生物化学糖的各种代谢途径糖是生物体内重要的能量来源,它经过一系列代谢途径转化成为能够供给细胞进行生命活动所需能量的物质。
本文将从不同角度介绍糖的代谢途径。
1. 糖的消化与吸收糖的消化与吸收是糖的代谢的第一步。
在消化道中,碳水化合物被酶水解成单糖,如葡萄糖、果糖和半乳糖等。
这些单糖通过细胞膜上的特定转运蛋白进入肠细胞,并进一步转运到血液中。
2. 糖的糖酵解糖酵解是糖的代谢重要途径之一,其主要发生在细胞质中。
在糖酵解过程中,葡萄糖分子通过一系列酶的催化,最终转化为丙酮酸和乳酸。
这个过程产生了少量的ATP,同时还释放出能量。
3. 糖的糖异生糖异生是一种逆向的糖代谢途径,它发生在肝脏、肾脏和肌肉等组织中。
在糖异生过程中,非糖物质如乳酸、氨基酸和甘油等被转化为葡萄糖。
这个过程在低血糖状态下起到维持血糖平衡的作用。
4. 糖的糖原代谢糖原是一种多糖,是动物体内储存能量的主要形式。
糖原代谢包括糖原的合成和降解两个过程。
在糖原合成中,多个葡萄糖分子通过糖原合成酶连接成为长链状的糖原分子。
而在糖原降解中,糖原酶将糖原分子逐步分解成为葡萄糖分子,供给机体能量需求。
5. 糖的糖酮体代谢当机体处于长时间低血糖状态或长期饥饿状态时,脂肪组织会分解脂肪生成酮体,其中乙酰酮酸和羟基丁酸是两种主要的酮体。
在饥饿状态下,脑细胞主要利用酮体供能。
6. 糖的糖醇代谢糖醇是一种糖的衍生物,如甘露醇和山梨醇等。
糖醇可以通过酶的催化作用与糖酮体和糖酵解产物相互转化。
糖醇在机体中具有调节渗透压和抗氧化等功能。
7. 糖的糖基转移糖基转移是一种重要的糖代谢途径,它参与了糖的合成、降解以及信号传导等过程。
糖基转移酶可以将糖基从一种底物转移到另一种底物上,形成新的糖分子。
总结起来,糖的代谢途径涵盖了糖的消化与吸收、糖酵解、糖异生、糖原代谢、糖酮体代谢、糖醇代谢和糖基转移等多个方面。
糖作为生物体内重要的能量来源,其代谢途径的研究不仅有助于理解生命活动的基本过程,还为糖代谢相关疾病的治疗提供了理论依据。
第七章脂代谢一、名词解释81、必需脂肪酸82、β-氧化作用85、乙醛酸循环86、酮体:二、填空题102、软脂酸从头合成在中进行。
103、自然界中绝大多数脂肪酸含数碳原子。
104、参加饱和脂肪酸从头合成途径的两个酶系统是和。
105、脂肪酸生物合成的原料是,其二碳供体的活化形式是。
109、饱和脂肪酸从头合成需要的引物是,其产物最长可含有碳原子。
110、人体必需脂肪酸是、和。
111、饱和脂肪酸从头合成的还原力是,它是由代谢途径和转换所提供。
112、大于十六碳原子的脂肪酸是生物体内相应的各个系统的酶催化合成。
113、高等动,植物中,三酰甘油生物合成的原料是和,它们形成的重要中间产物分别是和。
114、磷酸胆碱与CTP反应,生成和,然后与二酰甘油反应生成和CMP。
115、脂肪酸β-氧化是在中进行,氧化时第一次脱氢的受氢体是,第二次脱氢的受氢体是,β-氧化的终产物是。
116、硬脂酸C18经β-氧化分解,循环次,生成分子乙酰辅酶A,FADH2和NADH。
117、真核生物中,1摩尔甘油彻底氧化成CO2和H2O生成个ATP。
118、乙醛酸循环中两个关键酶是和。
119、油料种子萌发时,由脂肪酸分解生成的通过生成琥珀酸,再进一步生成后通过途径合成葡萄糖,供幼苗生长之用。
121、体内脂肪酸的去路有、和。
122、乙酰辅酶A主要由、和降解产生。
三、选择题125、在高等动,植物中,脂肪酸以下列哪种形式参与三酰甘油的生物合成()。
A. 游离脂肪酸B. 脂酰ACPC. 脂酰CoAD. 以上三种均不是126、脂肪酸生物合成中,将乙酰基运出线粒体进入胞液中的物质是()。
A. CoAB. 肉碱C. 柠檬酸D. 以上三种均不是127、1分子十八碳脂肪酸β-氧化和三羧酸循环净产生()ATP。
A. 130B. 129C. 120D. 148128、饱和脂肪酸从头合成和β-氧化过程中,两者共有()。
A. 乙酰CoAB. FADC. NAD+D. 含生物素的酶129、长链脂肪酸从胞浆转运到线粒体内进行β-氧化作用,所需载体是()。