生物化学第6章糖代谢
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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。
第六讲糖代谢一、知识要点(一)糖酵解途径:糖酵解途径中,葡萄糖在一系列酶的催化下,经10步反应降解为2分子丙酮酸,同时产生2分子NADH+H+和2分子A TP。
主要步骤为(1)葡萄糖磷酸化形成二磷酸果糖;(2)二磷酸果糖分解成为磷酸甘油醛和磷酸二羟丙酮,二者可以互变;(3)磷酸甘油醛脱去2H及磷酸变成丙酮酸,脱去的2H 被NAD+所接受,形成NADH+H+。
(二)丙酮酸的去路:(1)有氧条件下,丙酮酸进入线粒体氧化脱羧转变为乙酰辅酶A,同时产生1分子NADH+H+。
乙酰辅酶A进入三羧酸循环,最后氧化为CO2和H2O。
(2)在厌氧条件下,可生成乳酸和乙醇。
同时NAD+得到再生,使酵解过程持续进行。
(三)三羧酸循环:在线粒体基质中,丙酮酸氧化脱羧生成的乙酰辅酶A,再与草酰乙酸缩合成柠檬酸,进入三羧酸循环。
柠檬酸经脱水加水转变成异柠檬酸,异柠檬酸经连续两次脱羧和脱羧生成琥珀酰CoA;琥珀酰CoA发生底物水平磷酸化产生1分子GTP和琥珀酸;琥珀酸再脱氢,加水及再脱氢作用依次变成延胡索酸,苹果酸及循环开始的草酰乙酸。
三羧酸循环每循环一次放出2分子CO2,产生3分子NADH+H+,和一分子FADH2。
(四)磷酸戊糖途径:在胞质中,在磷酸戊糖途径中磷酸葡萄糖经氧化阶段和非氧化阶段被氧化分解为CO2,同时产生NADPH + H+。
其主要过程是G-6-P脱氧生成6-磷酸葡萄糖酸,再脱氢,脱羧生成核酮糖-5-磷酸。
6分子核酮糖-5-磷酸经转酮反应和转醛反应生成5分子6-磷酸葡萄糖。
中间产物甘油醛-3-磷酸,果糖-6-磷酸与糖酵解相衔接;核糖-5-磷酸是合成核酸的原料,4-磷酸赤藓糖参与芳香族氨基酸的合成;NADPH+H+提供各种合成代谢所需要的还原力。
(五)糖异生作用:非糖物质如丙酮酸,草酰乙酸和乳酸等在一系列酶的作用下合成糖的过程,称为糖异生作用。
糖异生作用不是糖酵解的逆反应,因为要克服糖酵解的三个不可逆反应,且反应过程是在线粒体和细胞液中进行的。
糖代谢与合成糖酵解糖酵解概述首先,ATP的主要包括两个途径。
一是由葡萄糖彻底氧化成二氧化碳和水,从中释放大量的自由能形成大量的ATP,另一条是在没有氧分子参加的条件下,即在无氧条件下,由葡萄糖降解为丙酮酸,生成两分子ATP在无氧条件下,葡萄糖进行分解,形成2分子丙酮酸并提供能量,这一过程称为糖酵解作用。
糖酵解是葡萄糖转变为丙酮酸的一系列反应,酵解过程的生物学意义在于它是在不需要氧供应的条件下,产生ATP的一种供能方式从能量的观点出发,可以把酵解过程划分为两个方面。
一方面从葡萄糖转变为乳酸是物质分解的过程,其中伴随有自由能的释放。
即放能过程,另一方面ADP和无极磷酸形成ATP 则是吸收能量的过程。
总能量变化来考虑,是一个方能过程。
值得注意的是,糖酵解过程中葡萄糖到所有的中间产物都是以磷酸化合物的形式来实现的。
其意义在于:1.带有负电荷的磷酸基团使中间产物具有极性从而使这些产物不易透过脂膜而失散2.磷酸基团在各反应步骤中,对酶来说,起信号基团的作用,有利于与酶结合而被催化 3.磷酸基团经酵解作用后,最终形成ATP的末端磷酸基团,因此具有保存能量的作用。
糖酵解过程从葡萄糖到丙酮酸共包括10步反应,可分为两个阶段。
前五步为准备阶段,葡萄糖通过磷酸化、异构化裂解为3碳糖。
每裂解一个己糖分子,共消耗2分子ATP。
使己糖分子的1,6位磷酸化。
磷酸化的己糖裂解和异构化,最后形成一个共同中间产物即甘油醛-3-磷酸后五步为产生ATP的贮能阶段。
碳酸三碳糖变成丙酮酸,每分子三碳糖产生2分子ATP.整个过程需要10种酶。
这些酶都存在于细胞溶胶中,大部分有镁离子作为辅助离子。
糖酵解的全过程丙酮酸转化为乳酸时叫做酵解,丙酮酸转化为乙醛、乙醇时称为发酵一、葡糖的磷酸化(葡糖糖+ATP---葡萄糖-6-磷酸+ADP+氢离子),此反应在己糖激酶(HK)的催化下,有镁离子,,不可逆)发生酵解的第一步是D-葡萄糖分子在第六位的磷酸化,形成葡萄糖-6-磷酸,简写G6P。
生物化学糖代谢题第六章糖代谢一、单项选择题(在备选答案中只有一个是正确的)1.在厌氧条件下,下列哪一种化合物会在哺乳动物肌肉组织中积累( )A.丙酮酸B.乙醇C.乳酸D.CO22.磷酸戊糖途径的真正意义在于产生( )的同时产生许多中间物如核糖等。
A.NADPH+H+B.NAD+C.ADPD.CoASH3.磷酸戊糖途径中需要的酶有( )A.异柠檬酸脱氢酶B.6-磷酸果糖激酶C.6-磷酸葡萄糖脱氢酶D.转氨酶4.下面哪种酶既在糖酵解又在葡萄糖异生作用中起作用( )A.丙酮酸激酶B.3-磷酸甘油醛脱氢酶C.1,6-二磷酸果糖激酶D.已糖激酶5.生物体内ATP最主要的来源是( )A.糖酵解B.TCA循环C.磷酸戊糖途径D.氧化磷酸化作用6.在TCA循环中,下列哪一个阶段发生了底物水平磷酸化( )A.柠檬酸→a-酮戊二酸B.α-酮戊二酸→琥珀酸C.琥珀酸→延胡索酸D.延胡索酸→苹果酸7.人体生理活动的主要直接供能物质是( )A.ATPB.GTPC.脂肪D.葡萄糖E.磷酸肌酸8.下列化合物中哪一种是琥珀酸脱氢酶的辅酶( )A.生物素B.FADC.NADP+D.NAD+9.下面哪一步反应是糖酵中唯一的氧化步骤( )A.葡萄糖-----6—磷酸葡萄糖B.3—磷酸甘油醛------磷酸二羟丙酮C.3—磷酸甘油醛-------1.3—二磷酸甘油酸D.丙酮酸------乳酸10.草酰乙酸经转氨酶催化可转变成为( )A.苯丙氨酸B.天门冬氨酸C.谷氨酸D.丙氨酸11.糖酵解是在细胞的什么部位进行的( )A.线粒体基质B.胞液中C.内质网膜上D.细胞核内12.糖异生途径中哪一种酶代替糖酵解的己糖激酶( )A.丙酮酸羧化酶B.磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶C.葡萄糖-6-磷酸酯酶D.磷酸化酶13.糖原分解过程中磷酸化酶催化磷酸解的键是( )A.α-1,6-糖苷键B.β-1,6-糖苷键C.α-1,4-糖苷键D.β-1,4-糖苷键14.丙酮酸脱氢酶复合体中最终接受底物脱下的2H的辅助因子是( )A.FADB.CoAC.NAD+D.TPP15.正常人清晨空腹血糖浓度为(以mg/100ml)计( )A.60~100B.60~120C.70~110D.80~120E.100~12016.糖代谢中间产物中含有高能磷酸键的是( )A.6-磷酸葡萄糖 B.6-磷酸果糖 C.1,6-二磷酸果糖D.3-磷酸甘油醛E.1,3-二磷酸甘油酸17.丙酮酸氧化脱羧生成乙酰辅酶A与许多维生素有关,但除外( )A.B1B.B2C.B6D.PPE.泛酸18.在糖原合成中作为葡萄糖载体的是( )A.ADPB.GDPC.CDPD.TDPE.UDP19.下列哪个激素可使血糖浓度下降( )A.肾上腺素B.胰高血糖素C.生长素D.糖皮质激素E.胰岛素20.下列哪一个酶与丙酮酸生成糖无关( )A.果糖二磷酸酶B.丙酮酸激酶C.丙酮酸羧化酶D.醛缩酶E.磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶21.肌糖原分解不能直接补充血糖的原因是( )A.肌肉组织是贮存葡萄糖的器官B.肌肉组织缺乏葡萄糖激酶C.肌肉组织缺乏葡萄糖-6-磷酸酶D.肌肉组织缺乏磷酸酶E.肌糖原分解的产物是乳酸22.葡萄糖与甘油之间的代谢中间产物是( )A.丙酮酸B.3-磷酸甘油酸C.磷酸二羟丙酮D.磷酸烯醇式丙酮酸E.乳酸23.1分子葡萄糖酵解时净生成多少个ATP( )A.1B.2C.3D.4E.524.糖原的一个葡萄糖单位无氧分解时净生成( )个ATP。