第四章糖代谢

⽣物化学第四章糖代谢第四章糖代谢⼀、糖的主要⽣理功能是氧化供能1、⽣命活动中的主要作⽤是提供碳源和能源2、提供体内合成其他物质的原料3、作为机体组织细胞的组成成分⼆、汤的消化吸收主要在⼩肠进⾏三、糖的⽆氧氧化：在机体极度缺氧的条件下，葡萄糖经⼀系列酶促反应，⽣成丙酮酸，进⽽还原⽣成乳酸的过程，称为糖酵解，亦称为糖的⽆氧氧化。

糖酵解分为两个阶段：1、由葡萄糖分解为丙酮酸（2个），称之为糖酵解途径。

2、由丙酮酸转变成乳酸。

1、糖酵解总结：糖酵解的反应部位：胞浆糖酵解是⼀个不需氧的产能过程。

反应全过程中有三个不可逆反应G------（ATP）→(ADP)------G-6-P葡萄糖磷酸化为6-磷酸葡萄糖⼰糖激酶F-6-P------（ATP）→（ADP）------F-1,6-2P6-磷酸果糖转化为1,6⼆磷酸果糖磷酸果糖激酶-1PEP（磷酸烯醇式丙酮酸）------（ADP）→（ATP）-------丙酮酸丙酮酸激酶产能的⽅式和数量：⽅式：底物⽔平磷酸化净⽣成ATP数量：从G开始2*2-2=2ATP从Gn（糖原）开始2*2-1=3ATP终产物乳酸的去路：释放⼊⾎，进⼊肝脏再进⼀步代谢------分解利⽤乳酸循环（糖异⽣）调节⽅式：别构调节共价修饰调节3、糖酵解的主要⽣理意义是在机体缺氧的情况下快速供能四、糖的有氧氧化：机体氧供充⾜时，葡萄糖彻底氧化成H2O和CO2，并放出能量的过程。

是机体主要功能⽅式。

部位：胞液、线粒体1、糖有氧氧化的反应过程包括：糖酵解途径（葡萄糖循糖酵解途径分解为丙酮酸）丙酮酸氧化脱羧（丙酮酸进⼊线粒体氧化脱羧⽣成⼄酰C o A三磷酸循环（⼄酰C o A进⼊三羧酸循环以及氧化磷酸化⽣成ATP）氧化磷酸化2、三羧酸循环（TCA）是以形成柠檬酸为起始物的循环反应概念：⼄酰C o A与草酰⼄酸缩合⽣成含三个羧基的柠檬酸，反复的进⾏脱氢脱羧⼜⽣成草酰⼄酸，再重复循环反应过程部位：线粒体TCA反应由8步代谢反应组成三羧酸循环要点：经过⼀次三羧酸循环，消耗⼀个⼄酰C o A经过四次脱氢，两次脱羧，⼀次底物⽔平磷酸化⽣成1分⼦FADH，3分⼦NADH+H+ ，2分⼦CO，1分⼦GTP整个循环反应为不可逆反应三羧酸循环的中间反应起催化作⽤TCA循环受底物、产物和关键酶活性的调节TCP循环是3⼤营养物质代谢中具有重要⽣理意义：TCA循环是3⼤营养素的最终代谢通路，其作⽤在于通过四次脱氢，为氧化磷酸化反应⽣成ATP提供还原当量。

第四章糖代谢糖是有机体重要的能源和碳源。

糖代谢包括糖的合成与糖的分解两方面。

糖的最终来源都是植物或光合细菌通过光合作用将CO2和水同化成葡萄糖。

除此之外糖的合成途径还包括糖的异生—非糖物质转化成糖的途径。

在植物和动物体内葡萄糖可以进一步合成寡糖和多糖作为储能物质(如蔗糖、淀粉和糖元),或者构成植物或细菌的细胞壁(如纤维素和肽聚糖)。

在生物体内，糖(主要是葡萄糖)的降解是生命活动所需能量(如ATP)的来源。

生物体从碳水化合物中获得能量大致分成三个阶段：在第一阶段，大分子糖变成小分子糖，如淀粉、糖元等变成葡萄糖；在第二阶段，葡萄糖通过糖酵解(糖的共同分解途径)降解为丙酮酸，丙酮酸再转变为活化的酰基载体—乙酰辅酶A；在第三阶段，乙酰辅酶A通过三羧酸循环(糖的最后氧化途径)彻底氧化成CO2，当电子传递给最终的电子受体O2时生成A TP。

这是动物、植物和微生物获得能量以维持生存的共同途径。

糖的中间代谢还包括磷酸戊糖途径、乙醛酸途径等。

第一节新陈代谢概论一、新陈代谢的意义新陈代谢是生物最基本的特征之一。

新陈代谢是指生物活体与外界环境不断交换物质的过程。

机体从外界摄取营养物质，转化为机体自身需要的物质称为同化作用，是由小分子合成生物大分子，需要能量；而机体自身原有的物质的分解、排泄称为异化作用，是由生物大分子降解为生物小分子，最后分解成CO2和H2O，释放能量。

异化作用释放的能量可供机体生理活动的需要。

同化作用为异化作用提供物质基础，异化作用为同化作用提供能量基础。

同化作用和异化作用是既对立又统一的矛盾的两个方面，两者相互联系、相互制约，互为基础。

生物机体的同化作用和异化作用都包含着一系列逐步进行的合成与分解的反应，称之为中间代谢反应。

能量的释放与供应是逐步进行的，也是由许多中间代谢反应组成的。

机体与外界环境进行物质交换的过程称为物质代谢。

在物质交换中伴随着能量的交换，也称为能量代谢。

植物通过光合作用将太阳的光能转变为糖的化学能。

生化第四章糖代谢一、名词解释1.Glycolysis（糖酵解）: Aanaerobic degradation is universal and ancient central pathway of glucose catabolism. In glycolysis a molecule of glucose is degraded in a series of enzymatic reactions to yield two molecules of pyruvate or lactate. The basic process of glycolysis can be divided into two phase: reactions from glucose to pyruvate and from pyruvate to lactate.2.物质代谢：机体在生命活动过程中不断摄入O2及营养物质，在细胞内进行中间代谢，同时不断排出CO2及代谢废物，这种机体和环境之间不断进行的物质交换即物质代谢。

3. Gluconeogenesis（糖原异生）：The process of transformation of non-carbohydrates to glucose orglycogen is termed as gluconeogenesis. Non-carbohydrates are some compounds, such as glucogenic amino acids, lactate, glycerol, and other organic acids.4．Oxidative Phosphorylation(氧化磷酸化)：The precess by which NADH and FADH2are oxidized and the coupled formation of A TP from ADP, is called oxidative phosphorylation.5.糖原(glycogen)：动物体内糖的储存形式，是可以迅速动用的葡萄糖储备。

第四章糖代谢Metabolism of Carbohydrates本章要求掌握糖酵解的过程、部位、关键酶和意义掌握糖有氧氧化的过程、部位、关键酶和意义掌握磷酸戊糖途径的意义掌握糖原合成和分解的过程和关键酶掌握糖异生的过程、部位、关键酶和意义掌握血糖正常值、来源、去路和意义•糖的化学（一）糖的概念糖(carbohydrates)即碳水化合物，其化学本质为多羟醛或多羟酮类及其衍生物或多聚物。

（二）糖的分类及其结构根据其水解产物的情况，糖主要可分为以下四大类。

单糖(monosacchride)寡糖(oligosacchride)多糖(polysacchride)结合糖(glycoconjugate)OHO H H H OH HOH O OH O OHH HH OH OH H CH 2OH 葡萄糖(glucose) ——已醛糖 果糖(fructose) ——已酮糖OHOH OH O H H H OH HOH 1. 单糖 不能再水解的糖。

OOHOH HOH 2CH H CH 2OHO OHH H O H H OH HOHH CH 2OHO HHHHOH OHOH HOH 2COH OH OH O H H O H H HOH半乳糖(galactose) ——已醛糖核糖(ribose) ——戊醛糖OHH OH HOH O H OH2.寡糖能水解生成几分子单糖的糖，各单糖之间借脱水缩合的糖苷键相连。

常见的几种二糖有麦芽糖(maltose)葡萄糖—葡萄糖蔗糖 (sucrose)葡萄糖—果糖乳糖 (lactose)葡萄糖—半乳糖3. 多糖能水解生成多个分子单糖的糖。

常见的多糖有淀粉 (starch)糖原 (glycogen)纤维素(cellulose)①淀粉是植物中养分的储存形式淀粉颗粒糖原②糖原是动物体内葡萄糖的储存形式③纤维素作为植物的骨架4. 结合糖糖与非糖物质的结合物。

常见的结合糖有糖脂 (glycolipid)：是糖与脂类的结合物。

第四章糖类代谢一名词解释糖异生/ 糖酵解途径/ 磷酸戊糖途径/ UDPG（1）糖异生：非糖物质（如丙酮酸乳酸甘油生糖氨基酸等）转变为葡萄糖和糖原的过程。

（2）糖酵解途径：糖酵解途径指糖原或葡萄糖分子分解至生成丙酮酸的阶段，此反应过程一般在无氧条件下进行，又称为无氧分解。

（3）磷酸戊糖途径：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，又称为磷酸已糖旁路。

磷酸戊糖途径在细胞质中进行。

全部反应分为氧化阶段和非氧化阶段。

（4）UDPG：尿苷二磷酸葡萄糖，是糖原合成酶的糖基供体。

二填空题1．合成糖原的前体分子是UDPG，糖原分解的产物是1-磷酸葡萄糖。

2．1分子葡萄糖转化为2分子乳酸净生成2分子ATP；2分子乳酸异生为葡萄糖要消耗6分子ATP。

3．糖酵解过程中有3个不可逆的酶促反应，这些酶是己糖激酶、磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶。

4．糖酵解抑制剂碘乙酸主要作用于3－磷酸甘油醛脱氢酶。

5．调节三羧酸循环最主要的酶是柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶、α－酮戊二酸脱氢酶复合体。

6．三碳糖、六碳糖与七碳糖之间相互转变的糖代谢途径是磷酸戊糖途径。

7 磷酸戊糖途径可分为2阶段，分别称为氧化反应阶段和非氧化阶段，其中两种脱氢酶是葡萄糖－6－磷酸脱氢酶和6－磷酸葡萄糖酸脱氢酶，它们的辅酶是NADP。

8．丙酮酸激酶是糖酵解途径的关键酶；丙酮酸羧化酶是糖异生途径的关键酶。

9．TCA循环中有两次脱羧反应，分别是由异柠檬酸脱氢酶和α-酮戊二酸脱氢酶复合体催化。

10．TCA循环中发生底物水平磷酸化的化合物是琥珀酰CoA。

催化琥珀酸形成延胡索酸的酶是___琥珀酸脱氢酶，此酶的辅因子是FAD。

11在糖酵解中提供高能磷酸基团，使ADP磷酸化成A TP的高能化合物是1，3－二磷酸甘油酸和磷酸烯醇式丙酮酸12．参与丙酮酸氧化脱羧反应的辅酶为TPP，硫辛酸，FAD，NAD和CoA。

第四章糖代谢重点内容：1.糖代谢的途径2.糖代谢的生理意义3.要注意的几个知识点糖的代谢开始于口腔，结束于小肠。

—糖的代谢途径主要有：糖酵解，有氧氧化，磷酸戊糖途径1.糖代谢的途径1）糖的无氧酵解途径（糖酵解途径）：是在无氧情况下，葡萄糖分解生成乳酸的过程。

它是体内糖代谢最主要的途径。

糖酵解途径包括三个阶段：第一阶段：引发阶段。

葡萄糖的磷酸化、异构化：①葡萄糖磷酸化成为葡萄糖-6-磷酸，由己糖激酶催化。

为不可逆的磷酸化反应，酵解过程关键步骤之一，是葡萄糖进入任何代谢途径的起始反应，消耗1分子ATP.②葡萄糖-6-磷酸转化为果糖-6-磷酸，磷酸己糖异构酶催化；③果糖-6-磷酸磷酸化，转变为1，6-果糖二磷酸，由6磷酸果糖激酶催化，消耗1分子ATP，是第二个不可逆的磷酸化反应，酵解过程关键步骤之二，是葡萄糖氧化过程中最重要的调节点。

第二阶段：裂解阶段。

1，6-果糖二磷酸折半分解成2分子磷酸丙糖（磷酸二羟丙酮和3-磷酸甘油醛），醛缩酶催化，二者可互变，最终1分子葡萄糖转变为2分子3-磷酸甘油醛。

$第三阶段：氧化还原阶段。

能量的释放和保留：①3-磷酸甘油醛的氧化和NAD+的还原，由3-磷酸甘油醛脱氢酶催化，生成1，3-二磷酸甘油酸，产生一个高能磷酸键，同时生成NADH用于第七步丙酮酸的还原。

②1，3-二磷酸甘油酸的氧化和ADP的磷酸化，生成3-磷酸甘油酸和ATP.磷酸甘油酸激酶催化。

③3-磷酸甘油酸转变为2-磷酸甘油酸。

④2-磷酸甘油酸经烯醇化酶催化脱水，通过分子重排，生成具有一个高能磷酸键的磷酸烯醇式丙酮酸。

⑤磷酸烯醇式丙酮酸经丙酮酸激酶催化将高能磷酸键转移给ADP，生成烯醇式丙酮酸和ATP，为不可逆反应，酵解过程关键步骤之三。

⑥烯醇式丙酮酸与酮式丙酮酸互变。

⑦丙酮酸还原生成乳酸。

一分子的葡萄糖通过无氧酵解可净生成2个分子三磷酸腺苷（ATP），这过程全部在胞浆中完成。

2）糖的有氧氧化途径：葡萄糖在有氧条件下彻底氧化成水和二氧化碳称为有氧氧化，有氧氧化是糖氧化的主要方式。