第四章-糖代谢PPT课件

目录
1. 单糖 不能再水解的糖。
葡萄糖(glucose) ——已醛糖
果糖(fructose) ——已酮糖
O
OH
H
OH
HO
H
H
OH
H
OH
O
HO
H
H
OH
H
OH
OH
CH2OH
O
HH
H
HO OH H OH
H
OH
OH
HOH 2C H
H
O CH2OH
OH OH
OH H
目录
半乳糖(galactose) ——已醛糖
ATP ADP
F-1,6-2P
磷酸二 3-磷酸 羟丙酮 甘油醛
NAD+
NADH+H+
1,3-二磷酸甘油酸
ADP ATP
3-磷酸甘油酸
磷酸果糖激酶-1
2-磷酸甘油酸
磷酸烯醇式丙酮酸
ADP
ATP
丙酮酸
目录
Glu
ATP ADP
G-6-P
F-6-P
ATP ADP
F-1,6-2P
磷酸二 3-磷酸 羟丙酮 甘油醛
糖
1,3-二磷酸甘油酸
酵 E3: 丙酮酸激酶 解 的
ADP ATP
代 谢
乳酸
3-磷酸甘油酸
途
NAD+
径
2-磷酸甘油酸
NADH+H+
ATP ADP
丙酮酸
磷酸烯醇式丙酮酸
E3
目录
⑷ 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开始 2×2-1= 3ATP

部位：胞液及线粒体
有氧氧化的反应过程
三个阶段 ：
1. 葡萄糖
糖酵解
丙酮酸脱氢酶系 2.丙酮酸
丙酮酸 乙酰CoA
3.乙酰CoA
TAC
CO2+ H2O+ ATP
（一）糖有氧氧化的反应途径
1、细胞胞液中的反应阶段：
有氧条件下1分子葡萄糖生成2分子丙酮酸，这个阶段的反应 与糖酵解反应过程基本相同，在胞液中进行。
ATP
P114
E1
Glu
G-6-P
ATP ADP
F-6-P E2 F-1, 6-2P
ATP ADP
磷酸二羟丙酮 3-磷酸甘油醛
E1:己糖激酶
NAD+
Pi
E2: 6-磷酸果糖激酶-1
NADH+H+
糖 酵
E3: 丙酮酸激酶
1,3-二磷酸甘油酸
ADP
解
ATP
的 代 谢 途
乳酸
NAD+ NADH+H+
3-磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸
酵解还是有氧氧化的前奏，准备阶段
第三节、糖的有氧氧化
Aerobic Oxidation of Carbohydrate
葡萄糖的无氧酵解只是体内获得能量的补充方式， 是一种只合成少量ATP的低效率代谢途径。
定义：在有氧条件下，葡萄糖彻底氧化成CO2和
H2O，并释放大量能量，这一过程称为糖的有氧氧 化(aerobic oxidation)，它是糖氧化分解的主要方式。
第一节 糖的消化吸收与转运
人类食物中的糖有植物淀粉、动物糖原、
蔗糖、乳糖、麦芽糖、葡萄糖、果糖及纤维素 等 ，纤维素不被消化(人体无-糖苷酶)，但纤 维素能促进肠管蠕动 ，其余的糖被消化道中 的水解酶类分解为单糖后才被吸收。 唾液中含有唾液淀粉酶 ，胃液中不含水解 糖类的酶类，小肠是糖消化的主要场所，肠液 中有胰腺分泌的胰淀粉酶。

作业
•P188 •1;6;8 •写出TCA循环的方程式,每一
步反应的酶条件以及TCA循环 的生理意义。
糖代谢
目的与要求
• （1）熟悉糖酵解；三羧酸循环；
磷酸戊糖途径；单糖的生物合 成。
• （2）了解双糖和多糖的酶促降
解；糖原的合成与分解。
本章重难点：
• 1、糖酵解过程； • 2、三羧酸循环过程； • 3、磷酸戊糖途径； • 4、糖的合成。
糖酵解的反应类型
三羧酸循环 Tricarboxylic acid cycle
在好氧真核生物线粒体基质中或好氧原 核生物细胞质中，酵解产物丙酮酸脱羧、 脱氢，彻底氧化为CO2、H2O并产生ATP
的过程称糖的有氧氧化（aerobic oxidation)。
绝大多数组织细胞通过糖的有氧氧化 途径获得能量。此代谢过程在细胞胞液 和线粒体(cytoplasm and mitochondrion)内进行。
在,柠檬酸循环就不能进行,为什么？
• 4.由2mol甘油、丙酮酸和乳酸进行糖异生合成
1mol葡萄糖分别消耗和生成ATP的摩尔数？+3 11 -5mol
• 5.葡萄糖的六个碳原子经过糖酵解生成丙酮酸，
每个碳原子生成丙酮酸的哪个碳原子？如果生成 乙醇和二氧化碳，乙醇的两个碳原子和二氧化碳 的碳原子分别从葡萄糖哪个碳原子来？
• （1）磷酸转移； • （2）磷酸移位； • （3）异构化； • （4）脱水； • （5）醇醛断裂。
糖酵解的能量计算
• 1mol葡萄糖进行糖酵解生成2molATP; • 1mol糖原进行糖酵解生成3molATP。
糖酵解的调节
• 糖酵解代谢途径的调节主要是通过各种
变构剂对三个关键酶进行变构调节。

可逆反应，葡萄糖激酶是酵解过程中第一个调节酶。
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10
(1)糖原分解生成6-磷酸葡萄糖
糖 原 (Gn)
磷酸化酶
H3PO4 糖 原 (Gn-1)
HO CH2
OH
O OH
O P O CH2
OH OH
OP O
OH
OH HO
OH OH
磷酸葡萄糖变位酶
1-磷酸葡萄糖
O
OH OH
(glucose-1-phosphate)
6-磷酸葡萄糖
(glucose-6-phosphate)
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(2)6-磷酸葡萄糖转化成6-磷酸果糖(6-P-F)。
这是一个同分异构化反应，由磷酸葡萄糖异构酶所催化。 这一步酶促反应将羰基键C1移至C2，为C1磷酸化作了准 备。反应中间物是酶结合的烯醇化合物。
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(3)F-6-P磷酸化生成1,6-二磷酸果糖(F-1,6-2P)，催化此反应
甘油醛-3-磷酸氧化产生的高能中间物最后转化成甘油 酸-3-磷酸并产生ATP，这是酵解过程中第一次产生ATP的 反应，也是底物水平的磷酸化反应。 因为一分子葡萄糖产 生2分子三碳糖，因此共产生2分子ATP。
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甘油酸-3-磷酸转变成甘油酸-2-磷酸，催化此反应的酶为 磷酸甘油酸变位酶。
第四章 糖代谢
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生物化学 1
教 容学
内
糖在动物体的一般概况 糖的分解供能 磷酸戊糖途径 葡萄糖的异生作用 糖原 糖代谢各途径之间的联系
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2
第一节 糖在动物体内的 一般概况
教
学
糖的生理功能 糖代谢概况

ATP
(3)
ADP
2.裂解（lysis)——磷酸丙糖的生成：
一分子 F-1,6-BP 裂解为两分子可以互
变的磷酸丙糖（triose phosphate)， 包括两步反应： ⑷ F-1,6-BP 裂 解 为 3- 磷 酸 甘 油 醛 (glyceraldehyde-3-phosphate) 和 磷 酸 二 羟 丙 酮 (dihydroxyacetone phosphate)； ⑸ 磷酸二羟丙酮异构为 3- 磷酸甘油醛。
糖的无氧分解
糖 的 无 氧 酵 解 （ glycolysis) 是
指葡萄糖在无氧条件下分解生成
乳酸并释放出能量的过程。
一、糖酵解的反应过程
无 氧 酵 解 的 全 部 反 应 过 程 在 胞 液 (cytoplasm) 中进行，代谢的终产物 为乳酸 (lactate) ，一分子葡萄糖经 无氧酵解可净生成两分子ATP。 无氧酵解的反应过程可分为活化、裂 解、放能和还原四个阶段。
第五章
糖 代 谢
第一节 概述(introduction)
一、生物代谢 二、糖的生理功能
一、生物代谢
生物代谢是指生物活体与外界环境不断进行的物 质（包括气体、液体和固体）交换过程。 合成代谢一般是指将简单的小分子物质转变成复 杂的大分子物质的过程。分解代谢则是将复杂的 大分子物质转变成小分子物质的过程。 糖、脂和蛋白质的合成代谢途径各不相同，但是 它们的分解代谢途径则有共同之处，即糖、脂和 蛋白质经过一系列分解反应后都生成了酮酸并进 入三羧酸循环，最后被氧化成CO2和H2O。
二、糖酵解的调节
糖酵解代谢途径的调节主要是通过各 种变构剂对三个关键酶进行变构调节。
1. 己糖激酶或葡萄糖激酶： 葡萄糖激酶是肝脏调节葡萄糖吸收的 主要的关键酶。

1、氧化磷酸化的偶联部位？ 2、3个底物水平磷酸化反应？ 3、胞浆中NADH如何氧化？
线粒体外2H经过氧化呼吸链 氧化生成的ATP？
胞浆中NADH的氧化
α-磷酸甘油穿梭 苹果酸-天冬氨酸穿梭
α-磷酸甘油穿梭机制
C H 2O H
NADH+H+
C =O
α-磷酸甘油 脱氢酶
NAD+
C H 2O - P i 磷酸二羟丙酮
淀粉
唾液中的α-淀粉酶 胰液中的α-淀粉酶
肠粘膜 上皮细胞
刷状缘
麦芽糖+麦芽三糖 α-临界糊精+异麦芽糖 （40%） （25%） （30%） （5%）
α-葡萄糖苷酶
α-临界糊精酶
葡萄糖 主动吸收 糖代谢 入血
吸收机制
刷状缘 肠 腔
Na+
G
小肠粘膜细胞
ATP ADP+Pi Na+泵
细胞内膜 门静脉
K+
Na+依赖型葡萄糖转运蛋白
(Na+-dependent glucose transporter, SGLT)
二、细胞摄取葡萄糖需要转运蛋白
小肠肠腔 SGLT 肠粘膜上皮细胞
门静脉
GLUT ： 葡 糖 转 运 蛋 白 (glucose transporter)
肝脏
GLUT
各种组织细胞
体循环
三、糖代谢的概况
糖原
糖原合成 肝糖原分解
核糖 +
磷酸戊糖途径
葡萄糖 糖酵解
NADPH+H+
消化与吸收
糖异生
ATP
有氧
丙酮酸 无 氧
H2O及CO2
乳酸

吸收速率
不同糖类的吸收速率不同， 如葡萄糖的吸收速率较快， 果糖较慢。
吸收部位
小肠是主要的吸收部位， 但结肠也有一定的吸收功 能。
血糖的调节
胰岛素与胰高血糖素
饱腹感与饥饿感
胰岛素降低血糖，胰高血糖素升高血 糖。
饱腹感激素如GLP-1和饥饿感激素如 ghrelin对食欲的调节。
肝糖原与肌糖原
肝糖原分解为葡萄糖进入血液以维持 血糖稳定，肌糖原则储存葡萄糖。
感谢观看
THANKS
三羧酸循环过程中释放的能量为34分子ATP，其中1分子ATP来自乙酰 CoA与草酸乙酸结合的反应，其余33分子ATP来自其他三个步骤催化的 反应。
氧化磷酸化
氧化磷酸化定义
氧化磷酸化是线粒体内进行的一系列的氧化反应和磷酸化反应，是细胞产生能量的主要方 式。
氧化磷酸化步骤
氧化磷酸化包括两个步骤，分别是电子传递链和ATP合成酶催化的反应。电子传递链将 NADH和FADH2的电子传递给氧，生成H+，同时生成ATP。
02
糖原的合成需要限速 酶
糖原的合成酶是糖原合成的关键酶， 其活性受到多种因素的调节，如激素 、血糖水平等。因此，糖原的合成速 度受到限制。
03
糖原的合成与分解相 互制约
糖原的合成与分解是相互制约的过程 。在血糖水平升高时，糖原的合成增 加，而在血糖水平降低时，糖原的分 解加速。
蔗糖和淀粉的合成
蔗糖是植物体内主要的贮存光合产物 的形式，也是植物体内运输的主要形 式。蔗糖合成酶是蔗糖合成的关键酶。
化的反应。
三羧酸循环
01
三羧酸循环定义
三羧酸循环是线粒体内进行的一系列的氧化反应，是细胞产生能量的主
要方式。

糖代谢PPT课件
目录
01. 糖代谢基础知识 02. 糖代谢调控机制 03. 糖代谢异常与疾病
糖代谢定义
糖类物质：包括 葡萄糖、果糖、
半乳糖等
01
02
糖代谢作用：为 生物体提供能量，
维持生命活动
03
04
糖代谢：生物体 内糖类物质代谢
的过程
糖代谢过程：包 括糖的合成、分
解、转化等
糖代谢过程
01
04
02
病因：胰岛 素分泌不足 或胰岛素抵 抗
03
症状：多饮、 多食、多尿、 体重减轻
04
并发症：心 血管疾病、 肾病、视网 膜病变等
肥胖症
01
肥胖症的定义：体重超过正常范围，脂肪组织过多
02
肥胖症的原因：糖代谢异常，摄入过多热量，缺乏运动
03
肥胖症的危害：增加心血管疾病、糖尿病、高血压等疾病的风险
04
丙酮酸脱氢酶：催 2 化丙酮酸脱氢反应， 生成乙酰辅酶A
磷酸果糖激酶：催 3 化果糖-1,6-二磷 酸转化为果糖-6磷酸
磷酸果糖激酶-1： 4 催化果糖-6-磷酸 转化为果糖-1,6二磷酸
葡萄糖-6-磷酸酶： 5 催化葡萄糖-6-磷 酸转化为葡萄糖， 调节糖代谢平衡
胰岛素作用
01
胰岛素是调节糖代谢的主要激素
磷酸戊糖途径：将葡萄 糖转化为磷酸戊糖，参 与多种代谢反应
03
糖原合成与分解：将葡 萄糖转化为糖原储存， 需要时再分解为葡萄糖
02
糖异生：将非糖物质转 化为葡萄糖，维持血糖 稳定
糖酵解：将葡萄糖分解 为丙酮酸，产生ATP和 NADH
糖代谢相关酶
糖酵解酶：催化糖 1 酵解反应，将葡萄 糖转化为丙酮酸

磷酸甘油酸 变位酶
3-磷酸甘油酸
CO P
CH2 OH
2-磷酸甘油酸
目录
Glu
ATP
ADP
G-6-P
⑼ 2-磷酸甘油酸转变为磷酸烯醇式丙酮酸
F-6-P
ATP ADP
F-1,6-2P
COOH
磷酸二 3-磷酸 羟丙酮 甘油醛
NAD+
NADH+H+
1,3-二磷酸甘油酸
ADP ATP
3-磷酸甘油酸
2-磷酸甘油酸
别构激活剂：1,6-双磷酸果糖 别构抑制剂：ATP, 丙氨酸
目录
2. 共价修饰调节
Pi 磷蛋白磷酸酶
丙酮酸激酶
（有活性）
丙酮酸激酶 P
（无活性）
ATP 胰高血糖素
ADP PKA, CaM激酶
PKA：蛋白激酶A CaM：钙调蛋白
目录
(三) 己糖激酶或葡萄糖激酶
* 6-磷酸葡萄糖可反馈抑制己糖激酶，但 肝葡萄糖激酶不受其抑制。
ATP
ADP
G
己糖激酶
ATP
ADP
G-6-P
F-6-P
磷酸果糖激酶-1
F-1,6-2P
ADP
ATP
PEP
丙酮酸激酶
丙酮酸
目录
⑷ 产能的方式和数量 方式：底物水平磷酸化
从Gn（糖原）开始 酵解：
糖原n+1 磷酸化酶
糖原n + 1-磷酸葡萄糖
1-磷酸葡萄糖
6-磷酸葡萄糖
磷酸葡萄糖变位酶
（不耗ATP）
净生成ATP数量：从G开始 2×2-2= 2ATP
6-磷酸果糖激酶-1
6-磷酸果糖
1,6-双磷酸果糖

3、净生成2ATP，能量少。
4、三个关键酶，最重要 的是第二个。
2×乳酸
2磷酸烯醇丙酮酸
丙酮酸激酶
2丙酮酸
C6H12O6+2ADP+2Pi 2C3H6O3+2ATP+2H2O
三、生物学意义
A 供能代谢不需要氧，因此是病理或者生理 缺氧时细胞应急供能的主要方式；
B 糖酵解是特殊组织供能代谢的主要方式： 如视网膜、白细胞、睾丸等；成熟红细胞没 有线粒体，不能进行氧化磷酸化而只能进行 底物水平磷酸化；
（3）组成人体组织结构的重要成分。
（4）其磷酸衍生物可以形成许多重要的生物活性物 质，如：NAD+ 、FAD、DNA、RNA、ATP等。
（5）糖的代谢中间产物可以为其它代谢途径提供必 需的物质，如NADPH、磷酸核糖等。
2、糖的分类（根据分子大小及组成）：
单糖：自身不能被水解成更简单的糖类 物质（葡萄糖、半乳糖、丙糖）。
乳糖酶等
➢吸收：小肠 Na+依赖型葡萄糖转运体
4、糖代谢
糖代谢主要是指葡萄糖在体内的复杂代谢过程。
➢ 分解： 糖酵解；有氧氧化；磷酸戊糖途径； 糖原分解
➢ 合成： 糖原合成；糖异生
第二节 糖的无氧分解
相对缺氧， 不需要氧的
参与
糖酵解（glycolysis）：在无氧条件 下，葡萄糖经一系列酶促反应生成丙酮 酸进而还原成乳酸的过程。
寡糖：由几个单糖分子缩合而成（蔗糖、 乳糖、棉子糖、麦芽糖）。
多糖：由许多单糖分子脱水缩合而成 （淀粉、糖原、壳多糖、果胶类、葡聚 糖、琼脂糖）。
3、糖的消化吸收
➢食物糖： 单糖：葡萄糖、果糖 寡糖：麦芽糖、 蔗糖、乳糖 多糖：植物淀粉、动物糖原、纤维素