王镜岩生化第三版课件 糖代谢102页PPT

饮食中的葡萄糖、氨基酸等营 养物质对糖原合成与分解也有 调节作用。如高葡萄糖饮食可 促进糖原合成，而氨基酸可通 过生糖作用转化为葡萄糖，进 而参与糖原的合成与分解。
05
糖异生作用
糖异生的概念及意义
概念
糖异生是指生物体将非糖物质转 变成葡萄糖或糖原的过程。
意义
糖异生作用对于维持血糖水平恒 定、补充肝糖原和肌糖原以及为 组织提供能量等方面具有重要意 义。
糖酵解途径
糖酵解的定义和过程
糖酵解是指葡萄糖在无氧条件下分解为乳酸或乙醇的过程，包括 一系列酶促反应。
糖酵解的生理意义
糖酵解是生物体在缺氧或剧烈运动时快速获取能量的重要途径。
糖酵解的关键酶和调控
糖酵解过程中涉及多个关键酶，如己糖激酶、磷酸果糖激酶等，它 们的活性受到多种因素的调控，如激素、代谢产物等。
三羧酸循环
01
三羧酸循环的定义和过程
三羧酸循环是指乙酰辅酶A在细胞内经过一系列氧化脱羧反应生成二氧
化碳和水的过程，同时产生ATP。
02
三羧酸循环的生理意义
三羧酸循环是生物体有氧氧化获取能量的主要途径，也是糖、脂肪和蛋
白质三大营养物质代谢的枢纽。
03
三羧酸循环的关键酶和调控
三羧酸循环中涉及多个关键酶，如柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶等，它
的调节。
糖原合成步骤
在糖原合酶的催化下，UDPG的 葡萄糖基转移到糖原引物的非还 原性末端，形成α-1,4-糖苷键。
糖原的分解过程
糖原分解的生理意义
01
糖原分解主要在饥饿、运动等情况下进行，为机体提供能量。
糖原分解酶
02
糖原磷酸化酶是糖原分解过程中的关键酶，其活性同样受共价
修饰和变构的调节。

1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根
王镜岩生化第三版课件 糖代谢
21、没有人陪你走一辈子，所以你要 适应孤 独，没 有人会 帮你一 辈子， 所以你 要奋斗 一生。 22、当眼泪流尽的时候，留下的应该 是坚强 。 23、要改变命运，首先改变自己。
24、勇气很有理由被当作人类德性之 首，因 为这种 德性保 证了所 有其余 的德性 。--温 斯顿． 丘吉尔 。 25、子的梯阶从来不是用来搁脚的 ，它只 是让人 们的脚 放上一 段时间 ，以便 让别一 只脚能 够再往 上登。

葡萄糖与甘露糖、葡萄糖与半 乳糖，两两之间除一个不对称C （分别是C2和C4上的-OH位置）有 所不同外，其余部分的结构完全相 同，这种仅有一个不对称C原子构 型不同，两镜像非对映体异构物称 为差向异构体（epimers）。
差向异构体
糖的旋光性（Optical Rotation）
葡萄糖及绝大多数糖都有使平面 偏振光发生偏转的能力，即糖的 旋光性，是因为糖都具有手性碳。 糖的旋光性和旋光度由糖分子中 的所有手性碳上的羟基方向所决 定.糖的旋光性以右旋（以+表 示）或左旋（以-表示）。
•结论：葡萄糖的六个碳是连成直链结构的 分子。
同分异构现象
碳链异构(如:丁烷/异丁烷)
构造异构
官能团异构(如:醚/醇)
constitutional
位置异构(如:辛醇/仲辛醇)
同分异构
顺反,Z、E异构
isomerism
构型异构 configurational 对映非对映异构
立体异构
Stereo- 构象异构
•异[杂]多糖[heteroglycans, heteropolysaccharides]
水解产物不止一种单糖或单糖衍生物[透明 质酸、肝素、硫酸软骨素、硫酸皮肤素等]。
糖的分类 IV
糖的衍生物 指糖的氧化产物、还原产物、氨基 取代物及糖苷化合物等，如，氨基葡萄糖、N-乙 酰氨基葡萄糖、糖的硫酸酯等； 多糖复合物[polysaccharides complex]糖与脂、 蛋白等共价相连组成：
单糖分子中的-OH，特别是异 头碳上的半缩醛羟基能与磷酸、 硫酸、乙酸酐等脱水生成酯。
• 碳水化合物的磷酸脂在生命活动中有特殊的重要性。 • 它们是许多代谢过程的中间体，在肝糖的生物合成和 降解过程中

新陈代谢
同小分化子作物用质合成大分子的需能过程
中间代谢
大异分化子分作解用成简单小分子的放能过程
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糖代谢概述 糖原的代谢
糖酵解
柠檬酸循环
磷酸戊糖通路 糖异生
糖代谢与其 他代谢关系
第一节 糖类的一般概况
1.单糖：不能再水解的糖，葡萄糖，果糖，核糖等。
2.双糖：由两个相同或不同的单糖组成, 乳糖、蔗糖等.
CH3
丙酮酸
COO HC OH + NAD+
CH3 乳酸
甘油醛3-磷酸氧化为 甘油酸1,3-二磷酸
丙酮酸
无有氧条条件件
NADH
丙酮酸进一步被氧化分解
乳酸
NADH经呼吸链生成水
氧化为二氧化碳和水
乳酸
合成肝糖原或葡萄糖
糖异生
乳酸
乙醇
NADH
乳酸发酵
NADH 乙醇脱氢酶
丙酮酸 脱羧酶 乙醛
乙醇发酵
糖酵解途径汇总Βιβλιοθήκη HOCH 2C O P O OH
HC OH HO
H 2C O P O OH
3-磷酸甘油醛
上述的5步反应完成了糖酵解的准备阶段 。酵解的准备阶段包括两个磷酸化步骤由六 碳糖裂解为两分子三碳糖，最后都转变为甘 油醛3-磷酸。
在准备阶段中，并没有从中获得任何能量 ，与此相反，却消耗了两个ATP分子。
以下的5步反应包括氧化—还原反应、磷酸
3113-PPii
3 生成甘油酸2-磷酸
4 生成烯醇式丙酮酸磷酸
ATP
ATP
5 生成烯醇式丙酮酸 6 生成丙酮酸
⑹甘油醛3-磷酸氧化为甘油酸1,3-二磷酸
O

乳 糖 (lactose) 葡萄糖 — 半乳糖
3.常见的多糖有
淀 粉 (starch) 糖 原 (glycogen) 纤维素 (cellulose)
淀粉
淀粉是植物体中储藏的养分，存在于种子与块 茎中。用α -淀粉酶水解可得到麦芽糖；在酸的作 用下，彻底水解为葡萄糖。淀粉是白色无定形粉 末，由直链淀粉和支链淀粉组成。
G-1-P极限糊精
磷酸化酶不能将支链淀粉完全降解，只能降解到 距分支点4个葡萄糖残基为止，留下一个大而有分 支的多糖链，称为磷酸化酶极限糊精。
淀粉（或糖原）降
解
1. 到分枝前4个G时， 淀粉磷酸化酶停止降解 2.由转移酶切下前3个 G，转移到另一个链上 3.脱支酶水解α-1，6糖 苷键形成直链淀粉。脱 下的Z是一个游离葡萄 糖 4.最后由磷酸化酶降解 形成G-1-P
糖酵解过程
11个酶催化的12步反应4个过程
四 一：已糖磷酸酯的生成(活化) 个 二：丙糖磷酸的生成(裂解) 阶 三：甘油醛3-磷酸生成丙酮酸
段 四：丙酮酸还原成乳酸
糖酵解过程1
⑴ 葡萄糖磷酸化生成葡萄糖6-磷酸 O
O
H
C
H
C
H C OH ATP ADP
HO C H
Mg2+
H C OH HO C H
3.作为生物体的结构成分
如糖是糖蛋白、蛋白聚糖、糖脂等的组成成分。作为生物 膜、神经组织等的组分。作为核酸类化合物的成分,构成 核苷酸，DNA，RNA等。
4.作为细胞识别的信息分子
四、食物中糖的消化和吸收
（一）糖的消化
动物的食物中糖:主要有植物淀粉、动物糖原 以及麦芽糖、蔗糖、乳糖、葡萄糖等，其中以淀 粉为主。
重要的己糖包括：葡萄糖、果糖、半乳糖、甘露糖等。

激酶：催化ATP分子的磷酸基（r-磷酰基）转移到底 物上的酶，一般需要Mg2+或Mn2+作为辅因子。
★ 已糖激酶：专一性不强，可催化Glc、Fru、Man （甘露糖）磷酸化。
己糖激酶是酵解途径中第一个调节酶，被产物G-6-P 强烈地别构抑制。
★葡萄糖激酶：对Glc有专一活性，存在于肝脏中， 不被G-6-P抑制。
标记Glucose的第二位碳原子，跟踪EMP、TCA途 径，C2的去向。
３、 一分子Glc彻底氧化产生的ATP数量
其它组织：32ATP（苹果酸穿梭）
从乙酰CoA开始：10ATP/循环 从丙酮酸开始：12.5ATP/循环 从葡萄塘开始：(2+2*2.5)+12.5*2=32ATP
骨骼肌、脑细胞：30ATP（甘油磷酸穿梭）
（６）、3-磷酸甘油醛氧化成1.3—二磷酸甘油酸 由磷酸甘油醛脱氢酶催化。
★P84 图 13-4 3-磷酸甘油醛脱氢酶的催化机理
★碘乙酸可与酶的-SH结合，抑制此酶活性。
★砷酸能与磷酸底物竞争，使氧化作用与磷酸化作用 解偶连（生成3-磷酸甘油酸）
（７）、1，3—二磷酸甘油酸转化成3—磷 酸甘油酸和ATP
底物水平磷酸化 ２*１
底物水平磷酸化 ２*１
NADH
２*３NAຫໍສະໝຸດ H２*３NADH２*３
FADH2 NADH
２*２ ２*３
底物水平磷酸化 ２*１
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４、 三羧酸循环的代谢调节
参阅P122 图 13-26 三羧酸循环的调节
（1）、 柠檬酸合酶（限速酶） 抑制：ATP、NADH、琥珀酰CoA及脂酰CoA。 激活：乙酰CoA、草酰乙酸 （2）、 异柠檬酸脱氢酶 抑制：NADH、ATP 活化：ADP，当缺乏ADP时就失去活性。 （3）、 α-酮戊二酸脱氢酶 抑制：NADH、琥珀酰CoA。

为单糖。
吸收机制
单糖主要通过小肠黏膜上皮细胞以 主动转运方式吸收进入血液。
影响因素
糖的消化吸收受多种因素影响，如 食物中糖的
吸收后的单糖主要通过门 静脉进入肝脏，再经血液 循环运输到全身各组织器 官。
淋巴运输
少量单糖和寡糖也可通过 淋巴管运输到血液循环中 。
06 糖原的合成与分 解
糖原的合成
合成部位
肝和肌肉是合成糖原的主要器官，其中肝糖原占总量10% ，肌糖原占90%。
合成原料
主要有葡萄糖、果糖和半乳糖等单糖。
合成过程
包括活化、缩合、分支和交联等步骤，最终形成具有高度 分支结构的糖原分子。
糖原的分解
01
分解部位
主要在肝脏和肌肉中进行。
02 03
分解过程
柠檬酸循环
在线粒体中，丙酮酸经过一系列反应生成CO2、 H2O和大量ATP。
糖有氧氧化的生理意义
1 2
能量供应
糖有氧氧化是体内主要的能量供应途径，为细胞 活动提供ATP。
物质代谢枢纽
糖有氧氧化连接糖、脂肪和蛋白质三大物质代谢 ，实现能量转换和物质转化。
3
维持血糖水平
通过糖有氧氧化，可以维持血糖水平在正常范围 内。
糖有氧氧化的调节
激素调节
胰岛素促进糖有氧氧化，而胰高血糖素和肾上腺素则抑制该过程 。
底物水平调节
细胞内糖浓度升高时，可促进糖有氧氧化；反之，则抑制该过程。
酶活性调节
关键酶的活性受到磷酸化和去磷酸化的共价修饰调节，从而控制糖 有氧氧化的速率。
05 磷酸戊糖途径
磷酸戊糖途径的过程
磷酸戊糖的形成
在磷酸戊糖途径中，葡萄糖首先经过磷酸化反应生成葡萄糖6-磷酸，随后经过异构化反应生成果糖-6-磷酸。果糖-6-磷 酸再经过磷酸化反应生成果糖-1,6-二磷酸，最终裂解成两个 磷酸丙糖分子。

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革兰氏阴性菌的 特有结构
β-1,6连接
（
D-葡萄糖胺
二
）
细
酰
菌 1,4焦磷酸桥 脂
酯 键
胺 键
多
糖
O-特异链 核心寡糖
脂质A
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3-羟脂肪酸
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八、糖蛋白及其糖链
（一）糖肽连键的类型
1、O-糖肽键:Ser/Thr/Hyl/Hyp
2、N-糖肽键
β-N-乙酰葡萄糖胺 Asn γ-酰胺N原子
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（ 五 ） 凝 集 素
lectin
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九、糖胺聚糖
（ glycosaminoglycan, GAG）
一般含有氨基己糖或己糖醛酸 也称粘多糖（mucopolysaccharide）
[己糖醛酸 己糖胺]n 单糖残基带有羧基/硫酸基
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（三）糖类的元素组成和化学本质
俗称碳水化合物（carbohydrate）
Cn(H2O)m（不全面）
鼠李糖及岩藻糖（C6H12O5)、脱氧核糖（C5H10O4)
化学定义:
多羟基醛或酮及其缩聚物和衍生物的总称。
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（ 四）糖的命名与分类
单糖 （monosaccharide ） 根据聚合度 寡糖 （oligosaccharide ）
OH
H 2C
CH
O
H
0
HO HC
CH
CH HC
HO
OH
半缩醛 羟基
仍具有 醛基还 原性

甘油醛-3-磷酸
1,3-二磷酸甘油酸
➢为了使甘油醛-3-磷酸继续氧化，必须源源不断地提供氧化型的NAD+，由乳酸脱氢酶催 化的丙酮酸还原，正好使NADH氧化，丙酮酸还原成乳酸。
七、丙酮酸的去路
（一）生成乳酸（酵解）
➢丙酮酸生成乳酸的反应
乳酸脱氢酶
丙酮酸
乳酸
➢5种同工酶，对丙酮酸各有 Km值；
➢依赖糖酵解获得能量部位 （骨骼肌等）， Km小的同 工酶占优势；
淀粉的消化吸收
淀粉
—（口腔）唾液淀粉酶约水解40%
—（胃）盐酸水解少量
—（小肠）胰淀粉酶约水解50%，肠淀粉酶水解少量
α-糊精
麦芽糖
乳糖
蔗糖
—淀粉酶Leabharlann —麦芽糖酶—乳糖酶
—蔗糖酶
异芽糖酶
葡萄糖
葡萄糖 葡萄糖+半乳糖 葡萄糖+果糖
萌发种子中甘油三酯转化
为乙酰CoA，供能。
(第Gl2yc2o章lysi糖s、酵EM解P途作径用)
奶类营养成分齐全（优质蛋白质3.0%、乳糖4.6%、各 种维生素、钙磷钾），组成比例适宜，容易消化吸收。 ❖建议每人每天饮奶300 g或相当量的奶制品（奶粉45 g）。
七、丙酮酸的去路
（二）生成乙醇（酵母、发酵）
丙酮酸
丙酮酸脱羧酶
辅酶：TPP
乙醛
乙醇脱氢酶
乙醛
乙醇
发酵的总反应式
C6H12O6 + 2ADP + 2Pi → 2C2H5O + 2ATP + 2H2O + 2CO2
五、酵解第二阶段的反应—放能阶段
（二）1,3-二磷酸甘油酸转移高能磷酸基团形成ATP
（第一次底物水平磷酸化）

细胞呼吸最早释放的CO2
完整版课件
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丙酮酸脱氢酶复合体:位于线粒体内膜 上，原核细胞则在胞液中
丙酮酸脱氢酶复合体包括3种酶和6 种辅因子
E.coli丙酮酸脱氢酶系/复合体：
分子量：4.5×106，直径45nm，比核糖体稍大。
酶
辅酶
每个复合物亚基数
丙酮酸脱氢酶（E1）
TPP
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二氢硫辛酸乙酰转移酶（E2） 硫辛酸、CoA
同时进行脱氢和磷酸化作用，并引起分子内部能量重新
分配，生成高能磷酸化合物1,3-BPG ，脱下的氢为 NAD+ 接受。甘油醛-3-磷酸完整版脱课件氢酶的作用是负协同效1应6
3.2 高能磷酸基团的转移
+ ADP
+ ATP
1,3-BPG
3-PG
高能磷酸化合物1，3-BPG在磷酸甘油酸激酶作用
下，通过底物水平磷酸化转变为ATP；因为每1mol
•柠檬酸/ 三羧酸循 环TCA
顺乌头酸
苹果酸
H2O
•草酰乙酸
再生阶段
•氧化脱 羧阶段
异柠檬酸
NAD+
NADH +CO2
延胡索酸
FADH2
FAD
完整版课件
琥珀酸 GTP 琥珀酰CoA
－酮戊二酸
NAD+
NADH +CO325
TCA第一阶段：柠檬酸生成
草酰乙酸
O CH3-C-SCoA
CoASH
柠檬酸合成酶
一、糖代谢总论 二、糖的分解代谢 （1）糖酵解作用 （2）丙酮酸去路 （3）柠檬酸循环 （4）戊糖磷酸途径 （5）葡糖异生作用 （6）乙醛酸途径
三、葡聚糖（糖原、 淀粉）的代谢