课件：生物化学糖代谢.ppt

生物化学,第八章 糖代谢,糖类在生物体的生理功能主要有： 氧化供能：糖类占人体全部供能量的70%。 作为结构成分：如生物膜、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。 转变为其他物质：转变为脂肪或氨基酸等化合物。,一、糖的生理功能,第一节 概 述,二、糖的消化吸收,人类食物中的糖主要有植物淀粉、动物糖原以及麦芽糖、蔗糖、乳糖、葡萄糖等，以淀粉为主。 消化部位： 主要在小肠，少量在口腔。,（一）糖的消化,（二）糖的吸收,主要在小肠上段以单糖形式吸收。,血糖：血液中所含的葡萄糖。一般空腹全血血糖为3.96.1毫摩尔/升（70110毫克/分升），,三、糖代谢概况,葡萄糖,糖的无氧酵解（glycolysis）是指葡萄糖在无氧条件下分解生成乳酸或酒精并释放出能量的过程。,糖酵解，三羧酸循环以及磷酸己糖旁路是生物体内非常重要的分解代谢途径,糖的无氧酵解,三羧酸循环,磷酸己糖旁路,第二节 糖的代谢过程,糖的无氧酵解途径,乙醇,乙醛,糖无氧酵解代谢途径可将一分子葡萄糖分解为两分子乳酸，净生成两分子ATP。 糖无氧酵解代谢途径有三个关键酶，即己糖激酶（葡萄糖激酶）、磷酸果糖激酶-1、丙酮酸激酶。,场所:细胞质中 氧气:不需要,无氧条件下，酵解产生2ATP；2NADH用于使2分子丙酮酸变成2分子乳酸，或使乙醛还原成为乙醇,酵解过程中ATP的产生,两种方法（酵母生产甘油）,亚硫酸盐法:,碱法甘油发酵:,酵母酒精发酵的发酵液pH值调至碱性，保持在pH7.6以上，则2分子乙醛之间发生歧化反应，1分子被还原成乙醇，1分子被氧化成乙酸。乙醛失去了作为受氢体的作用，NADH+H+ 只好用于还原磷酸二羟丙酮，并生成甘油,将亚硫酸氢钠(NaHSO3)加入发酵液中，能与乙醛发生加成反应，生成难溶的结晶状产物，使乙醛不能再作为受氢体，迫使NADH+H+ 用于磷酸二羟丙酮的还原，生成甘油,磷酸甘油穿梭系统 苹果酸穿梭系统,酵解过程中ATP的产生,2NADH经呼吸链氧化产生5ATP，即共产生7ATP 在某些组织，如某些神经和肌肉细胞中，NADH经磷酸甘油穿梭系统得FAD，产生1.5ATP，总计5ATP,？,有氧条件下：,磷酸甘油穿梭系统图,苹果酸穿梭系统图,三、无氧酵解的生理意义,1. 在无氧和缺氧条件下，作为糖分解供能的补充途径。 2. 在有氧条件下，作为某些组织细胞主要的供能途径。,第三节 糖的有氧氧化,葡萄糖在有氧条件下彻底氧化分解生成CO2和H2O，并释放出大量能量的过程称为糖的有氧氧化（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。 一分子葡萄糖彻底氧化分解可产生36/38分子ATP。,一、有氧氧化的反应过程,糖的有氧氧化代谢途径可分为：葡萄糖酵解、丙酮酸氧化脱羧和三羧酸循环三个阶段。, 循环反应在线粒体(mitochondrion)中进行，为不可逆反应。 循环的中间产物既不能通过此循环反应生成，也不被此循环反应所消耗。,三羧酸循环的特点：, 三羧酸循环中有两次脱羧反应，生成两分子CO2。 循环中有四次脱氢反应，生成三分子NADH和一分子FADH2。 循环中有一次底物水平磷酸化，生成一分子GTP。 三羧酸循环的关键酶是柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶和-酮戊二酸脱氢酶系。,是糖、脂、蛋白质三大物质分解供能的共同通路。 是糖、脂、蛋白质三大物质互变的共同途径。,三羧酸循环的生理意义：,二、有氧氧化生成的ATP,磷酸戊糖途径(pentose phosphate pathway)是指从G-6-P脱氢反应开始，经一系列代谢反应生成磷酸戊糖等中间代谢物，然后再重新进入糖氧化分解代谢途径的一条旁路代谢途径。,第四节 磷酸戊糖途径,TAC,整个代谢途径在胞液(cytoplasm)中进行。关键酶是6-磷酸葡萄糖脱氢酶(glucose-6-phosphate dehydrogenase)。,二、磷酸戊糖途径的生理意义,NADPH在体内可用于： 作为供氢体，参与体内的合成代谢：如参与合成脂肪酸、胆固醇，一些氨基酸。 参与羟化反应：作为加单氧酶的辅酶，参与对代谢物的羟化。,1. 是体内生成NADPH的主要代谢途径：, 使氧化型谷胱甘肽还原。 维持巯基酶的活性。 维持红细胞膜的完整性：由于6-磷酸葡萄糖脱氢酶遗传性缺陷可导致蚕豆病，表现为溶血性贫血。,2. 是体内生成5-磷酸核糖的惟一代谢途径：,体内合成核苷酸和核酸所需的核糖或脱氧核糖均以5-磷酸核糖的形式提供，这是体内惟一的一条能生成5-磷酸核糖的代谢途径。 磷酸戊糖途径是体内糖代谢与核苷酸及核酸代谢的交汇途径。,能量变化(3),有氧氧化能量变化：以每分子葡萄糖计 2ATP和2GTP(底物水平磷酸化反应形成) 胞浆中2(NADH + H+) 线粒体中8(NADH + H+)和2FADH2 还原型辅酶或辅基必须通过电子传递系统和氧化磷酸化系统被分子氧氧化成水,线粒体的结构,线粒体有双层膜结构，外膜光滑，内膜折叠成嵴，伸向基质。内外膜之间为膜间腔。,节首,章首,线粒体的功能特点,外膜对大多数小分子物质和离子可通透， 内膜须依赖膜上的特殊载体选择性地运载物质进出。 基质中含有全部与有机酸氧化分解有关的酶。 内膜上存在着多种酶与辅酶组成的电子传递链，或称呼吸链。 内膜上的ATP合成酶利用电子传递过程释放的能量合成ATP，完成线粒体的供能作用。,节首,章首,呼吸链（respiratatory chain）由供氢体、传递体、受氢体以及相应的酶系统所组成的这种代谢途径一般称为生物氧化还原链。如果受氢体是氧，则称为呼吸链。,线粒体呼吸链的组成,烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD或CoI） 黄素单核苷酸和黄素腺嘌呤二核苷酸（FMN和FAD） 铁硫蛋白（铁硫中心） 泛醌（CoQ） 细胞色素（ Cyta 、Cytb、Cytc）,节首,章首,氧化磷酸化的偶联部位,在呼吸链中，通过氧化磷酸化产生能量的有3个部位（见图）。在这3个部位，自由能的降低均足以满足由ADP和Pi合成ATP所需的能量（7.3kcalmol1），从NADH来的一对电子传递到氧上，经过这3个偶联部位，生成2.5分子ATP。,返回,糖异生作用是指由非糖物质，如甘油、乳酸和各种生糖氨基酸等经过系列反应转化生成葡萄糖或糖原的过程,糖异生的途径（2）,后面内容直接删除就行 资料可以编辑修改使用 资料可以编辑修改使用 资料仅供参考，实际情况实际分析