第六章 糖代谢
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内 容糖第六章 糖的化学和代谢糖的化学 糖代谢 糖的消化与吸收 糖的分解代谢 糖原的合成与分解糖的化学一、糖的概念糖是多羟基醛或多 羟基酮及其聚合物和 衍生物的总称。
P5二、 糖的分布生物界中含糖的比例90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 80%30% 10% 2%0%植物人和动物微生物微生物三、 糖的生物学作用1. 糖是人和动物的主要能源物质 2. 糖类还具有结构功能 3. 糖具有复杂的多方面生物活性与功能四 、糖的分类1. 2. 3.单糖 寡糖 多糖1(一) 单糖概念: 不能被水解成更小分子的糖称为单糖。
特点: 单糖是糖类物质的基本结构单位。
种类: 丙糖、丁糖、戊糖、己糖、庚糖丙糖:甘油醛和二羟丙酮甘油醛二羟丙酮丁糖戊糖赤藓糖赤藓酮糖D-核糖D-核酮糖D-木糖D-木酮糖己糖:葡萄糖和果糖葡萄糖的两种形式D-葡萄糖(G)β -D-葡萄糖 α-D-葡萄糖2D - 果糖(F)(二)寡 糖概念: 由单糖缩合而成的短链结构 (一般含2~6个单糖分子) 特点: 二糖最为广泛葡萄糖 半乳糖 果糖环α-D-果糖 麦芽糖 蔗糖 乳糖(三) 多 糖许多单糖分子缩合而成的长链结构 1. 多糖的分类(1)按照来源分类 (2)按生理功能分类 植物多糖 动物多糖 微生物多糖 海洋生物多糖 储存多糖 结构多糖( 3 )多糖按照其组成成分的分类多糖同聚多糖 杂聚多糖(均一多糖) (不均一多糖)粘多糖结合糖糖蛋白蛋白聚糖糖脂脂多糖O连N连鞘糖脂甘油糖脂 萜醇衍生磷酸多类固醇 衍生同聚多糖与杂聚多糖同聚多糖 杂聚多糖2. 重要多糖的化学结构与生理功能(1)淀粉• 是高等植物的贮存多糖 • 直链淀粉 支链淀粉 α-1,4糖苷键 α-1,6糖苷键α-1,4糖苷键 直链结构 支链结构 直链结构 支链结构直链淀粉3(2)糖 原 支链淀粉• 糖原是动物 体内的贮存 多糖,主要α-1,6糖苷键存在肝及肌 肉中。
天津师范大学教案P/O 比:消耗一摩尔氧原子所消耗的无机磷的摩尔数,即ATP 的生成量,NADH 呼吸链P/O=3,FADH 2为2(平均值,也有的说成2.5和1.5)。
表明了呼吸链的产能效率。
第六章 糖代谢(NADH 的产生)分为合成代谢与分解代谢合成:CO 2 + H 2O C 6H 12O 6 + O 2 和非糖物质的糖异生 2O)n 多糖分解:淀粉酶促降解为单糖 + O 2 CO 2 + H 2O +Q (合成的逆过程)第一节 多糖与低聚糖的酶促降解(到单糖)1.水解: 淀粉 麦芽糖( G + 极限糊精)淀粉酶不能作用的糊精α—淀粉酶:内淀粉酶,耐热不耐酸(pH <3.6) 任何位置β—淀粉酶:外淀粉酶,耐酸不耐热(70℃) 非还原端 动物的消化液中只有α—淀粉酶无β—淀粉酶脱支酶(α—1,6糖苷酶)如植物中的R 酶及小肠粘膜中的α-糊精酶等,可与α,β—淀粉酶协同作用水解支链淀粉 麦芽糖 + G2. 磷酸解:自非还原端脱支酶 +淀粉 1—P —G 6—P—G G + Pi淀粉磷酸化酶也只能分解淀粉的α—1,4键。
到分支处有四个末端残基时即停止(酶不能结合)。
淀粉 麦芽糖 + 糊精转移酶:将3G 另一端上,R 酶水解掉α—1,6连接的G 直链。
转移酶与R 酶未能分开,可能是一个酶,也可能是两个酶。
α—Eβ—E水解α—1,4键G —6P 酯酶 G —P 变位酶 P 化酶 淀粉酶纤维素的水解。
纤维素酶(细菌、真菌、放线菌和原生动物可产生)。
纤维素纤维二糖 G双糖酶:麦芽糖酶、蔗糖酶、纤维二糖酶、乳糖(β—半乳糖(1-4)G)酶,分别催化相应双糖的水解。
第二节糖的分解(即氧化作用)分解的三途径:1.无氧酵解生成乳酸2.酵解—TCA彻底氧化为CO2 + H2O 动植物共有3.戊糖磷酸途径 CO2 + H2O植物还有生醇发酵和乙醛酸循环。
一、糖的无氧酵解 (EMP途径)人和高等动植物生成乳酸的糖酵解作用:乳酸共11种酶,12或13步反应乙醛乙醇(乙醇发酵)H OC CH2OPHCOH + ATP G—6—P F—6—P F—1,6—二P C=O HOCH HOCH HCOH ATP ADP HCOHHCOH HCOHCH20H* 糖原—1—P CH2OPO3-磷酸甘油醛C-O~PHCOH PGA磷酸二羟丙酮CH2OP ADP ATP-2-磷酸H2OCOOH COOH COOH COOHHCOH C=O C-OH C-O~P (PEP)CH3CH2需脱羧酶和乙醇脱氢酶C6H12O6 2CH3-CHOH-COOH或2CH3CH2OH+2CO2糖酵解的反应类型:P酰基的转移分子间分子内(变位、移位PGA 甘油酸-2-磷酸)。
第六章糖代谢
教学要求:
1.了解糖类物质的生理功能。
2.熟记糖分解代谢的主要途径(糖酵解、三羧酸循环、磷酸戊糖途径)进行的部位、
反应过程、能量代谢、关键酶和生理意义。
3.掌握糖异生概念和反应过程。
牢记催化反应的关键酶及生理意义。
4.了解糖原分解和合成的基本生化过程。
牢记催化反应的关键酶及生理意义。
一、填空题:
1. 糖酵解途径的反应全部在细胞进行。
2. 糖酵解途径唯一的脱氢反应是,脱下的氢由递氢体接受。
3. 是糖的代谢途径的共同中间产物,处于各途径的交叉点。
4. 糖酵解途径中三个的关键酶是、和。
5. 丙酮酸脱氢酶系包括、和三种酶和种辅助因子。
6. 一摩尔葡萄糖经有氧氧化可生成摩尔丙酮酸,再转变为摩尔乙酰CoA进
入三羧酸循环。
7. 糖酵解的终产物是。
8. 乙醛酸循环由五步酶促反应构成,其中三种酶与TCA循环中的酶相同,其它两种专一性
反应是由和酶催化的。
9. 三羧酸循环有步脱氢过程和次底物水平磷酸化过程。
10. 糖原合成过程中葡萄糖的活化形式为。
11. 磷酸戊糖途径的生理意义是和。
12. 三碳糖、六碳糖和七碳糖之间可相互转变的糖代谢途径称为。
二、是非判断:
1. 乙醛酸循环的净结果是由两分子乙酰CoA生成一分子琥珀酸。
2. 焦磷酸硫胺素是丙酮酸脱氢酶系的辅酶。
3 .醛缩酶是糖酵解关键酶,催化单向反应。
4. 当缺乏V B1时,丙酮酸脱氢酶复合物和α-酮戊二酸脱氢酶复合物均活性降低。
5. 一摩尔葡萄糖经酵解途径生成乳酸,两次底物水平磷酸化过程,最终净生成2摩尔A TP
分子。
6. 若没氧存在时,糖酵解途径中脱氢反应产生的NADH+H+交给丙酮酸生成乳酸,若有氧
存在下,则NADH+H+进入线粒体氧化。
7. 丙酮酸脱氢酶系催化底物脱下的氢,最终是交给FAD生成FAD.2H。
8. 磷酸戊糖途径因不涉及氧的参与,故该途径是一种无氧途径。
9. 进入到细胞中的葡萄糖必须首先被磷酸化转变成6-磷酸葡萄糖,滞留在细胞内。
10. 在TCA循环中,琥珀酸硫激酶催化底物水平磷酸化。
11. 三羧酸循环能产生NADH+H+和FAD.2H,但不产生高能磷酸化合物。
三、单项选择题:
1. 由已糖激酶催化的反应的逆反应所需的酶是
A.果糖二磷酸酶
B.葡萄糖-6-磷酸酶
C.磷酸果糖激酶
D.葡萄糖激酶
2. 生物体物质合成过程中,能提供还原力的物质是:
A.NADH+H+
B.NADPH+ H+
C.FMN.2H
D.FAD.2H
3. 6-磷酸果糖→1,6-二磷酸果糖的反应需哪些条件?
A.果糖二磷酸酶,A TP和Mg2+
B.果糖二磷酸酶,ADP,Pi和Mg2+
C.磷酸果糖激酶,A TP和Mg2+
D.磷酸果糖激酶,ADP,Pi和Mg2+
4. 糖酵解过程中催化六碳糖裂解为三碳糖的酶是:
A.磷酸已糖异构酶
B.磷酸果糖激酶
C.醛缩酶
D.烯醇化酶
5. 底物水平磷酸化指:
A.A TP水解为ADP和Pi
B.底物经分子重排后形成高能磷酸键,经磷酸基团转移使ADP磷酸化为A TP分子
C.呼吸链上H+传递过程中释放能量使ADP磷酸化为A TP分子
D.使底物分子加上一个磷酸根
6. 无氧情况下,糖酵解途径生成的NADH+H+的去路:
A.进入呼吸链氧化供应能量
B.丙酮酸还原为乳酸
C.3-磷酸甘油酸还原为3-磷酸甘油醛
D.磷酸二羟丙酮还原为α-磷酸甘油
7. 在无氧条件下,一分子葡萄糖酵解生成两分子丙酮酸时,净生成:
A.4A TP和2NADH
B.2A TP和NADH
C.2A TP和2NADH
D.3A TP和2NADH
8. 乳酸脱氢酶是具有四级结构的蛋白质分子,含有多少个亚基?
A.1
B.2
C.3
D.4
9. 正常情况下,成熟的红细胞获得能量的主要途径:
A.葡萄糖进行糖酵解氧化
B.脂酸氧化
C.葡萄糖的有氧氧化
D.磷酸戊糖途径氧化葡萄糖
10. 乳酸脱氢酶在骨胳肌中主要是催化生成:
A.丙酮酸
B.乳酸
C.3-磷酸甘油醛
D.磷酸烯醇式丙酮酸
11. 在哺乳动物的肝脏中,二个摩尔乳酸转化成一摩尔葡萄糖时,消耗多少摩尔的A TP?
A.4
B.2
C.8
D.6
12. 糖酵解最主要控制部位是磷酸果糖激酶催化的反应,在肝脏中,该酶最有效的促进剂是:
A.果糖-2,6-二磷酸
B.果糖-6-P
C.AMP
D. 果糖-1,6-二磷酸
13. 丙酮酸脱氢酶复合体中转乙酰基酶的辅酶是:
A.FAD
B.硫辛酸
C.NAD+
D.TPP
14. 丙酮酸脱氢酶复合体中丙酮酸脱羧酶的辅酶是:
A.FAD
B.硫辛酸
C.NAD+
D.TPP
15. 三羧酸循环的第一步反应产物是:
A.柠檬酸
B.草酰乙酸
C.乙酰CoA
D.NADH+H+
16. 糖的有氧氧化的最终产物是:
A.CO2+H2O+A TP
B.乳酸
C.丙酮酸
D. 乙酰CoA
17. 哺乳动物体内,糖异生作用最强的器官是:
A.肾脏
B.心脏
C.肌肉
D.肝脏
18. 在糖原合成中,糖基的供体形式是:
A.CDP-G
B.ADP-G
C.UDP-G
D.GDP-G
19. 三羧酸循环中不存在下列哪种酶催化的反应?
A.丙酮酸脱氢酶
B.柠檬酸合成酶
C.异柠檬酸脱氢酶
D.延胡索酸酶
20. 糖原分解中水解α-1,6-糖苷键的酶是:
A.葡萄糖-6-磷酸酶
B.磷酸化酶
C.葡聚转移酶
D.脱支酶
21. 下述三羧酸循环中的酶,除何者外都属于裂合酶类:
A.醛缩酶
B.顺乌头酸酶
C.琥珀酸硫激酶
D.延胡索酸酶
22. 糖原合成酶催化的反应是:
A.G-6-P→G-1-P
B.G-1-P→UDPG
C.UDPG+糖原n→糖原(n+1)+UDP
D.糖原n→糖原(n-1)+G-1-P
23. 糖原分解过程中磷酸化酶作用的键是:
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
24. 在下列酶催化的反应中,需要辅酶或辅基种类最多的酶是:
A.琥珀酸脱氢酶
B.苹果酸脱氢酶
C.α-酮戊二酸脱氢酶复合物
D. 异柠檬酸脱氢酶
25. 以NADP+作辅助因子的酶是:
A.3-磷酸甘油醛脱氢酶
B.果糖二磷酸酶
C.转酮醇酶
D.6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶
26. 丙酮酸羧化酶是哪一个代谢途径的关键酶:
A.糖异生
B.磷酸戊糖途径
C.糖有氧氧化
D.糖酵解
四、名词解释:
1.糖酵解途径
2.糖的有氧氧化
3.糖异生 4 .磷酸戊糖途径 5.限速酶
五、问答题:
1. 糖异生与糖酵解途径有哪些差异?
2. 患脚气病的人血液中,丙酮酸和α-酮戊二酸的水平很高,特别是吃完富含葡萄糖的食物
后更是如此。
为什么会导致这两种酮酸水平的升高?
3. 先天性缺乏果糖-1,6-二磷酸酯酶的病人,血浆中乳酸的水平反常地高,为什么?
4. 如果TCA循环和氧化磷酸化完全被抑制,从丙酮酸合成葡萄糖是否可能?为什么?
5. 为什么说6-磷酸葡萄糖是各个糖代谢途径的交叉点?
6.绘制糖代谢各途径的相互联系图。