第六章糖类代谢
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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 糖类代谢
学号 姓名 成绩
一、 填空题
1、水解淀粉的淀粉酶有 与 ,二者只能水解淀粉中的 ,
水解产物为 。 可以水解淀粉(或糖原)中任何部位的α-1,4糖苷键,
只 只能从非还原端开始水解。
2、葡萄糖在无氧条件下氧化、并产生能量的过程称为 ,也称为 途径,其过
程共有 步,分为 、 和 三个阶段,全部
反应在 中进行。
3、 酶催化的反应是EMP途径的第一个氧化反应。 分
子中的磷酸基团转移给ADP生成ATP,是EMP途径中第一个产生ATP的反应。
4、EMP途径共经历两次底物水平磷酸化过程,它们分别由 酶和 酶
所催化。
5、丙酮酸脱氢酶系位于 上,由 种酶和 种辅助因子组成,它所催化的丙酮酸
氧化脱羧是葡萄糖代谢中第一个产生 的反应。
6、三羧酸循环,亦称 。此名称源于其第一个中间产物是一含三个羧基
的 。据提出了三羧酸循环的学说的人名,此循环又称为 循环。
7、TAC循环中大多数酶位于 ,只有 酶位于线粒体内膜。
8、三羧酸循环的反应过程是从2个碳原子的 与4个碳原子的 缩合
成6个碳原子的 开始,反复地脱氢氧化。羟基氧化成羧基后,通过脱羧方式生成
CO2。二碳单位进入三羧酸循环后,生成2分子 ,这是体内 的主要来源。
脱氢反应共有4次。其中3次脱氢(3对氢或6个电子)由 接受,1次(1对氢或
2个电子)由 接受。这些电子传递体将电子传给氧时才能生成 。
9、三羧酸循环是三大营养素的最终代谢通路。糖、脂肪、氨基酸在体内进行生物氧化都
将产生 ,然后进入三羧酸循环进行降解。三羧酸循环中只有一个底物水平磷酸
化反应生成 ,循环本身并不是释放能量、生成ATP的主要环节。其作用在于通过
4次脱氢,为氧化磷酸化反应生成ATP提供还原当量。
10、葡萄糖的无氧分解只能产生 分子ATP,而有氧分解能产生 分子ATP。
11、即磷酸戊糖途径,简称 途径是G代谢的另一重要途径,广泛存在于动物、
植物和物体内,在细胞的 中进行,葡萄糖可经此途径代谢生成 、
和 ,而主要意义不是生成ATP。
12、糖酵解产生的NADH2+必需依靠 系统或 系统才
能进入线粒体,分别转变为线粒体中的 和 。
13、光合作用是 及 从无机物 及 合成 等有机物
并释放出 的过程。它可分为光反应和暗反应两个阶段,前者是由 将 能
转变为 能并形成ATP和NADPH的过程,后者是利用 和 的化学能使
还原成糖或其它有机物的一系列酶促反应。
14、在烯醇丙酮酸磷酸沿逆酵解途径合成糖原的过程中,由于果糖-6-磷酸转变成果糖-l,
6-二磷酸的果糖磷酸激酶的作用是不可逆的,需借 酶的催化水解,脱去一
磷酸生成果糖-6-磷酸。
15、糖异生的部位主要在肝脏,饥饿或酸中毒等病理条件下 也可进行糖异生。糖异
生前体可以是 、 、 、 等。
二、选择题
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、CO2
2、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、ADP D、CoASH
3、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→α-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、丙酮酸脱氢酶系需要下列哪些因子作为辅酶?( )
A、NAD+ B、NADP+ C、FMN D、CoA
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、FAD C、NADP+ D、NAD+
9、在三羧酸循环中,由α-酮戊二酸脱氢酶系所催化的反应需要( )
A、NAD+ B、NADP+ C、CoASH D、ATP
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、-1,6-糖苷键 B、-1,6-糖苷键
C、-1,4-糖苷键 D、-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、FAD B、CoA C、NAD+ D、TPP
15、下列激酶(葡萄糖激酶、己糖激酶、果糖磷酸激酶、丙酮酸激酶)中哪些参与了EMP
途径,分别催化途径中三个不可逆反应?( )
A.葡萄糖激酶、己糖激酶、果糖磷酸激酶
B.葡萄糖激酶、果糖磷酸激酶、丙酮酸激酶
C.葡萄糖激酶、己糖激酶、丙酮酸激酶
D.己糖激酶、果糖磷酸激酶、丙酮酸激酶
E.都不对
二、是非题(在题后括号内打√或×)
1、每分子葡萄糖经三羧酸循环产生的ATP分子数比糖酵解时产生的ATP多一倍。( )
2、哺乳动物无氧下不能存活,因为葡萄糖酵解不能合成ATP。( )
3、沿糖酵解途径简单逆得,可以从丙酮酸等小分子前体物质合成葡萄糖。( )
4、6—磷酸葡萄糖转变为1,6-二磷酸果糖,需要磷酸己糖异构酶及磷酸果糖激酶催化。( )
5、葡萄糖是生命活动的主要能源之一,酵解途径和三羧酸循环都是在线粒体内进行的。( )
6、糖酵解反应有氧无氧均能进行。( )
7、在缺氧的情况下,丙酮酸还原成乳酸的意义是使NAD+再生。( )
8、三羧酸循环被认为是需氧途径,因为还原型的辅助因子通过电子传递链而被氧化,以
使循环所需的载氢体再生。( )
9、三羧酸循环的所有中间产物是只有草酰乙酸可以被该循环中的酶完全降解。( )
10、就光合作用总反应而言,生成的葡萄糖分子中的氧原子最终来自于水分子。( )
11、暗反应只能在没有光照的条件下进行。( )
三、问答题
:
1、何谓三羧酸循环?它有何特点和生物学意义?
2、磷酸戊糖途径有何特点?其生物学意义何在?
3、糖酵解和发酵有何异同?糖酵解过程需要那些维生素或维生素衍生物参与?
4、试比较底物水平磷酸化,氧化磷酸化二者的异同。
四、名词解释
糖酵解
糖的有氧分解和无氧分解
糖异生作用