糖脂代谢 PPT课件

硫酸化的糖鞘脂：硫苷脂

广泛分布于哺乳动物各器官，脑中最多； 参与细胞粘附、血液凝固
神经节苷脂



广泛存在于脊椎动物各组织的细胞膜， 神经系统尤其丰富 结构——与神经节系列糖鞘脂的区别与 联系 半系统命名法

如GM3
含1个Sia残基 Gg2Cer
神经节系列
神经节苷脂的分子结构
糖鞘脂的生物合成
糖鞘脂代谢疾病

Tay-Sachs disease Sandhoff disease Gacher`s disease：目前虽然只有３５００名患者在使用这 一产品，但是其年销售额却高达６亿美元，每位病人平均 每年要在这种治疗上花费１７万美元的代价。 Fabry disease：小时侯很少出汗，夏天浑身上下滚烫。到 １０岁左右，开始出现关节剧烈疼痛的症状，手掌、肘部、 腰背等多处皮肤出现血管角质瘤。全球约5000人。 Krabbe disease 异染性脑白质病 ……
Gal 4Gal 1-Cer 3-O-Sulfo-Gal 1-Cer
糖鞘脂的半系统命名和缩写(1)

含单糖基的糖鞘脂：

GalCer GlcCer：是绝大多数GSL合成的前体 Gal1,4Gal1,1`Cer LacCer：Gal1,4Glc1,1`Cer 如Lc4Cer等

甲状腺刺激激素受体 GD1a-lactone 神经生长因子受体 Src家族酪氨酸蛋白 激酶 GQ1b GD3
糖鞘脂与细胞分化

细胞分化时表面糖脂的变化

含2个糖基的糖鞘脂


含4个糖基的糖鞘脂：

糖鞘脂的半系统命名和缩写(2)
含糖基5的糖鞘脂：

来源
糖类主要来源于植物，如谷物、 蔬菜和水果等。动物也可以通过 摄取植物或食用含有植物的食品 来获取糖类。
分布
糖类广泛分布于生物界中，是植 物、动物和微生物的主要能源物 质。
02
糖类的生物功能
供能物质
糖类是生物体的主要能源物质，能够提供生命活动所需的能量。
葡萄糖是细胞内最主要的单糖，通过氧化磷酸化过程释放能量，供给细胞代谢和维 持生命活动。
功能性糖类
随着人们对健康的关注度不断提高，功能性糖类成为研究的热点。未来，功能性糖类将在食品、饮料、保健品等领域 得到广泛应用。
生物技术
生物技术的不断发展为糖类研究提供了新的工具和手段。未来，通过基因工程、代谢工程等技术手段，可以进一步提 高糖类的产量和品质。
环保和可持续发展
随着环保意识的提高和可持续发展的需要，未来糖类研究将更加注重环保和可持续发展。新型糖类来源 的开发将更加注重环保和可持续性，同时糖类生产过程中的废弃物处理和资源回收也将得到更多的关注 和研究。
新型糖类来源的开发
01 02
新型糖类来源
随着科技的发展，科学家们不断发现新的糖类来源，如微生物发酵、植 物提取等。这些新的糖类来源具有可持续、环保的优点，为糖类工业的 发展提供了新的方向。
微生物发酵
通过微生物发酵技术，可以将废弃物、农作物等转化为糖类，这种方法 不仅提高了糖类的产量，而且降低了生产成本，对环境的影响也较小。
04
糖类与健康
糖类与肥胖症
肥胖症
糖类摄入过多会导致能量 过剩，进而引发肥胖症。
健康风险
肥胖症会增加糖尿病、心 血管疾病等慢性病的风险 。
控制糖类摄入
为了预防肥胖症，应控制 糖类的摄入量，尤其是高 糖饮料和甜点。

胃产生胃脂肪酶，它在胃的低pH环境中是稳定，有活性的。脂肪的消化实 际开始于胃中的胃脂肪酶，彻底的消化是在小肠中的胰脂肪酶完成。胰脂肪酶 消化三脂酰甘油，使它转化为2-单酰甘油和脂肪酸。辅脂肪酶是一个小的蛋白 质，相对分子质量为12 000，它产生于胰脏，是胰脂肪酶活性所必需的。还含 有酯酶，它作用于单酰甘油，胆固醇酯和VA的酯。另外，胰脏还分泌磷脂酶， 它催化磷脂的2-酰基的水解。
第九章 脂类代谢
第一节 脂肪在体内的消化吸收和转运 第二节 脂肪的分解代谢 第三节 脂肪的合成 第四节 磷酯的代谢 第五节 胆固醇的代谢
2021/7/24
1
第一节 脂肪在体内的消化吸收和转运
脂类的种类
2021/7/24
2
酰基甘油酯
O CH2—O—C—R1
O CH —O—C—R2
O CH2 —O—C—R3
10
二、甘油（代谢）
脂肪动员的结果是生成三分子的自由脂肪酸（free fatty acid, FFA）和 一分子的甘油。甘油可在血液循环中自由转运，而脂肪酸进入血液循环后须与清 蛋白结合成为复合体再转运。
脂肪动员生成的甘油主要转运至肝脏再磷酸化为3-磷酸甘油后进行代谢。磷 酸二羟丙酮是联系甘油代谢和糖代谢的关键物质。
12
(一)、饱和偶数碳脂肪酸的β-氧化过程
β-氧化概念 ： 在一系列酶的作用下,脂肪酸的α,β碳原子上
脱氢氧化并断裂,生成一分子乙酰CoA和少二个碳原子
的脂酰CoA的过程,通过上述氧化方式不断进行,脂肪酸
最后被完全氧化生成乙酰CoA。
2021/7/24
13
试验证据 1904年F.Knoop根据用苯环标记脂肪酸饲喂狗的实验结果，
甘油激酶
甘油的转化

6. 琥珀酸脱氢生成延胡索酸
• 琥珀酸脱氢酶催化琥珀酸氧化成为延胡索酸 • 该酶结合在线粒体内膜上，是三羧酸循环中唯一与内膜结合
的酶。而其他三羧酸循环的酶则都是存在线粒体基质中的 • 这酶含有铁硫中心和共价结合的FAD（电子受体），来自琥
珀酸的电子通过FAD和铁硫中心，然后进入电子传递链到O2 ，只能生成2分子ATP。
• 磷酸丙糖异构酶催化磷酸二羟丙酮转变为3－磷酸甘 油醛，此反应也是可逆的。
到此，1分子葡萄糖生成2分子3-磷酸甘油醛，通过两次磷酸化作用消耗2分子ATP
6. 3-磷酸甘油醛氧化反应
• 由3-磷酸甘油醛 脱氢酶催化3-磷 酸甘油醛氧化脱 氢并磷酸化生成 含有1个高能磷 酸键的1,3－二磷 酸甘油酸。
• 在缺氧条件下丙酮酸被还原为乳酸(lactate)称为糖 酵解
• 有氧条件下丙酮酸可进一步氧化分解生成乙酰CoA 进入三羧酸循环，生成CO2和H2O。
糖酵解过程
• 糖酵解分为两个阶段共10个反应 • 每个分子葡萄糖经第一阶段共5个反应，消耗2个分子ATP为耗能过程 • 第二阶段5个反应生成4个分子ATP为释能过程。
• 消耗了两分子水 • 形成12个ATP分子
• 4对氢经线粒体内递氢体系传递 • NADH+H+氧化成3分子ATP（3×3=9） • FADH2则生成2分子ATP • 三羧酸循环本身只产生一个ATP（GTP）分子
• 循环是糖、脂肪、氨基酸最终氧化分解产生能量的 共同途径
• 循环中许多成分可以转变成其他物质
• 反应脱下的氢和 电子转给脱氢酶 的辅酶NAD+生成 NADH+H+，磷酸 根来自无机磷酸 。
7. 1,3－二磷酸甘油酸的高能磷酸键转移反应

葡萄糖在有氧条件下，氧化分解生成二氧化碳和水的过程称为 糖的有氧氧化(aerobicoxidation)。有氧氧化是糖分解代谢的主要 方式。
丙酮酸脱氢酶系(pyruvate dehydrogenase system) 1 丙酮酸脱羧酶，辅酶是TPP， 2 二氢硫辛酸乙酰转移酶，辅酶是二氢硫辛酸和辅酶A， 3 二氢硫辛酸脱氢酶，辅酶是FAD及NAD+
（三）血糖
人 80-120mg/100ml 4.4-6.7mmol/L
第一节 糖的分解代谢 (catabolism of carbohydrate)
动物组织均能对糖进行分解代谢，主要的分解途 径有三条：
(1)无氧条件下进行糖酵解途径；
(2)有氧条件下进行有氧氧化；
(3)生成磷酸戊糖-磷酸戊糖通路。
葡萄糖（glucose G）
-1ATP
6-磷酸葡萄糖(glucose-6-phophate, G－6－P)
己糖激酶(hexokinase,HK)。
葡萄糖激酶(glucokinase,GK)
6－磷酸葡萄糖是HK的反馈抑制物，此酶是糖氧化 反应过程的限速酶(rate limiting enzyme)或称关键酶 (key enzyme)。它有同工酶Ⅰ-Ⅳ型，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型主 要存在于肝外组织，其对葡萄糖Km值为10-5～10-6M。
第六章 糖代谢
一 糖的生理功能
1 机体的组成成分 核糖 糖脂 2 提供能量和碳源 70%
二 糖代谢的概况
（一）糖的来源
1 由消化道吸收（单胃动物） 2 由非糖物质转化而来（反刍兽）
（二）动物体内糖的主要代谢途径
1 分解供能—— 酵解、有氧氧化、磷酸戊糖途 径、糖原分解
2 贮存—— 糖异生、合成糖原或转变成脂肪

糖类化合物的降解过程及关键酶
单糖降解
单糖在细胞内通过糖酵解途径降解为丙酮酸，进而生成ATP和还原力（NADH）。此过 程中的关键酶包括己糖激酶、磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶。
双糖和多糖降解
双糖和多糖在相应酶的催化下分解为单糖，如蔗糖酶、淀粉酶和纤维素酶等。随后，单 糖按照糖酵解途径进行降解。多糖的降解对于生物体获取能量和维持血糖水平具有重要
单糖、双糖与多糖分类
01
02
03
单糖
不能水解的最简单的糖， 如葡萄糖（醛糖）、果糖 （酮糖）。
双糖
由两个单糖分子脱水缩合 而成，如蔗糖、麦芽糖。
多糖
由多个单糖分子脱水缩合 而成的高分子化合物，如 淀粉、纤维素。
还原性糖与非还原性糖
还原性糖
分子中含有游离醛基或酮基的单糖和含有游离醛基的二糖都具有还原性，如葡萄糖、果糖、麦芽糖等 。
有机化学糖类ppt课件
• 糖类概述与分类 • 单糖结构与性质 • 双糖结构与性质 • 多糖结构与性质 • 糖类化合物的合成与降解 • 糖类在生物体内的代谢与调控
01
糖类概述与分类
糖类的定义及重要性
糖类的定义
糖类是多羟基醛、多羟基酮以及能水解而生成多羟基醛或多羟基酮的有机化合物 。
糖类的重要性
糖类是自然界中广泛分布的一类重要的有机化合物。日常食用的蔗糖、粮食中的 淀粉、植物体中的纤维素、人体血液中的葡萄糖等均属糖类。糖类在生命活动过 程中起着重要的作用，是一切生命体维持生命活动所需能量的主要来源。
生物识别
多糖在生物体内还具有重要的识别功能。例如，细胞膜表 面的糖蛋白和糖脂中的多糖部分可参与细胞间的识别和信 号传导过程。此外，多糖还可作为病原体相关分子模式（ PAMPs）被免疫系统识别，从而引发免疫反应。

糖的有氧氧化
葡萄糖在有氧条件下，经过一系列酶促反应，逐步氧化分解生成二氧化碳和水，同时释放 出大量能量。
磷酸戊糖途径
磷酸戊糖途径是葡萄糖氧化分解的一种方式，此途径在胞浆中进行，可分为两个阶段。第 一阶段是氧化反应，产生NADPH及5-磷酸核糖；第二阶段是非氧化反应，是一系列基团 的转移过程。
糖类的转化与利用
核磁共振技术（NMR）
用于糖类结构的解析和构象研究，提供详细的分 子结构和动力学信息。
3
质谱技术（MS）
结合其他技术用于糖类的序列分析、结构确证和 修饰研究。
糖类在生物医学领域的新应用
糖类疫苗
利用糖类抗原制备疫苗，预防和治疗感染性疾病 、自身免疫性疾病和肿瘤等。
糖类药物
具有独特生物活性的糖类化合物，如抗凝血、抗 病毒、抗肿瘤等药物。
糖类在食品添加剂中的应用
作为甜味剂
糖类是食品中最常用的甜味剂 之一，用于替代部分蔗糖，降
低食品的热量和血糖指数。
作为增稠剂
部分糖类具有增稠作用，可以 用于改善食品的质地和稳定性 。
作为乳化剂
某些糖类衍生物具有良好的乳 化性能，可以用于制作乳状液 、冰淇淋等食品。
作为发酵促进剂
在面包、啤酒等食品的加工过 程中，糖类可以作为发酵促进 剂，提供微生物生长所需的碳
寡糖与免疫应答
寡糖作为免疫分子的组成 成分，参与免疫应答过程 ，调节机体对病原体的防 御和清除。
06
糖类在食品工业中的应 用
糖类在食品加工中的作用
提供甜味
糖类是甜味的主要来源， 能够增加食品的口感和风 味。
改善质地
糖类在食品加工过程中可 以起到增稠、胶凝、乳化 和稳定等作用，改善食品 的质地和口感。

糖酵解
在缺氧条件下，细胞将葡萄糖分解成丙酮酸的过 程，释放少量能量。
三羧酸循环
在有氧条件下，细胞将丙酮酸氧化成二氧化碳和 水的过程，释放大量能量。
糖链的降解途径
糖原分解
糖原分解为葡萄糖的过程，用于提供能量或合成其他物质。
糖异生
非糖物质通过一系列酶促反应转化为葡萄糖或糖原的过程。
乳酸发酵
在缺氧条件下，细胞将葡萄糖转化为乳酸的过程，释放少量能量 。
糖链合成与降解的调节机制
激素调节
01
胰岛素、胰高血糖素等激素可以调节糖原的合成和降解。
神经调节
02
神经递质可以影响糖原的合成和降解。
代谢物调节
03
一些代谢物可以影响糖原的合成和降解。
04
糖链在细胞中的作用
糖链与细胞识别
总结词
糖链在细胞识别中发挥重要作用，参与 细胞与细胞、细胞与细胞外基质的相互 识别。
糖生物学在疾病诊断中的应用
肿瘤标志物检测
糖生物学在肿瘤标志物检测中发 挥了重要作用，通过检测肿瘤细 胞表面的糖蛋白和糖链，有助于 早期发现肿瘤。
感染性疾病诊断
某些病原微生物表面的糖蛋白具 有特异性，通过糖生物学技术可 以检测出这些糖蛋白，从而诊断 感染性疾病。
遗传性疾病诊断
一些遗传性疾病与糖基化异常有 关，通过糖生物学技术可以检测 出这些异常糖蛋白，有助于遗传 性疾病的诊断。
糖生物学在再生医学中的应用
干细胞治疗
糖生物学在干细胞治疗中具有重要作用，通过调控糖蛋白的表达 和糖基化过程，可以促进干细胞的增殖和分化。
组织工程
糖生物学在组织工程中发挥关键作用，通过研究细胞外基质中的糖 蛋白和糖链，可以模拟天然细胞外基质的结构和功能。

2、糖酵解的能量问题
产生4个ATP，消耗2个ATP，每一分子葡萄糖经酵解成2分子丙酮酸净得2个ATP 。
3、糖酵解的生理意义 （1）糖酵解是缺氧条件下机体获得能量的主要方式。
（2）污水生物处理中缺氧环境时，微生物可通过加强糖酵解作用获得能量。污泥消化的生化机理
实际上就是有机物的无氧分解。
（3）糖酵解过程中的大量中间产物为有机物质的合成原料。
分子乙酰CoA（2C物）和比原脂肪酸少两个碳原子的脂酰CoA。如此重复多次β氧化，可使 一长链的脂酰CoA分解成许多小分子的乙酰CoA。
（2）化学过程
乙酰CoA进入TCA循环，彻底氧化成二氧化碳和水。
3、脂肪酸氧化中的能量变化
以棕榈酸（也叫软脂酸或十六烷酸）为例：
β氧化过程，反应如下： 软脂酰CoA+7CoA-SH+7FAD+7NAD+7H2O—— 8CH3CO-SCoA+7FADH2+7NADH2
淀粉可用酸水解，水解的最终产物是葡萄糖。 淀粉酶也可催化淀粉的水解。 1、α-淀粉酶
又称液淀粉酶或糊精淀粉酶，只能水解α-1，4糖苷键。产物：含有6个葡萄
糖分子的单位和糊精。主要存在于人和动物体内。
2、β-淀粉酶 又称糖化酶或生糖淀粉酶，只能水解α-1，4糖苷键。产物：麦芽糖和糊精 。主要存在于植物种子和块根内。
水（生氧动 化物、一—底、—物酮水直体平接的排的磷除合酸体成化外及、；分变位解、脱水、底物水平的磷酸化）
E葡M萄P糖和在TC有A酮氧的体的连条接（件点乙下是，酰丙通酮乙过酸酸丙、酮E、M酸P生和β成H-乙M羟P酰的丁C连o酸A接，和点再是经丙6三磷酮羧酸酸葡）循萄：环糖氧。肝化内成二合氧成化，碳和肝水外。组织分解利用；

脂类化合物的来源与合成
来源
脂类化合物主要来源于食物中的脂肪，如动物脂肪和植物油。
合成
在人体内，脂肪的合成主要在肝脏和脂肪组织中进行，需要葡萄糖、氨基酸和脂肪酸作为合成原料。类脂的合成 主要在细胞内进行，其中磷脂的合成与蛋白质、鞘氨醇等有关，固醇类激素的合成则需要胆固醇作为前体物质。
02
脂类化合物的结构与性 质
03
脂类化合物的代谢
脂肪酸的氧化分解
脂肪酸氧化分解是脂类化合 物分解代谢的主要途径之一 ，通过这一过程，脂肪酸被 氧化成二氧化碳和水，释放
出能量。
脂肪酸氧化分解主要在肝、 骨骼肌和脂肪组织中进行， 其中肝是脂肪酸氧化分解的
主要场所。
脂肪酸氧化分解过程中，脂肪 酸首先被活化成脂酰CoA，然 后在脂酰CoA脱氢酶的作用下 被氧化成烯脂酰CoA，再经过 一系列反应生成乙酰CoA，最 后乙酰CoA进入三羧酸循环彻 底氧化分解。
脂类化合物
contents
目录
• 脂类化合物简介 • 脂类化合物的结构与性质 • 脂类化合物的代谢 • 脂类化合物与健康 • 脂类化合物的应用
01
脂类化合物简介
定义与分类
定义
脂类化合物是一类由长链脂肪酸和醇 类通过酯键连接形成的化合物，是生 物体的重要组成成分。
分类
脂类化合物可分为脂肪和类脂两大类。 脂肪又称甘油三酯，是由甘油和脂肪 酸通过酯键形成的酯类；类脂包括磷 脂、糖脂、胆固醇等。
脂类化合物的生理功能
储存和提供能量
脂肪是生物体内重要的储能物质，当能量需求增 加时，脂肪可以释放出储存的能量。
参与细胞结构和功能
磷脂是构成细胞膜的主要成分，参与细胞的结构 和功能。
ABCD