糖代谢PPT演示课件

第九章糖代谢,第一节糖类的消化、吸收与转运第二节糖的分解代谢第三节糖的合成代谢,Glycometabolism,1,生理功能,氧化生能：主要是葡萄糖和其它单糖构成组织细胞的基本成分转变为体内的其它成分,2,第一节糖类的消化、吸收与转运,淀粉的消化-胞外降解糖苷酶进行的水解-葡萄糖几种常见寡糖-单糖单糖的吸收及转运,3,淀粉的消化,淀粉及淀粉酶：-淀粉酶、-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶、异淀粉酶,-D-1.6-糖苷键,-D-1.4-糖苷键,4,淀粉酶对直链和支链淀粉的水解方式,5,几种寡糖的降解,6,葡萄糖的吸收与运送,伴随Na+一起运输入细胞的协同运输,7,血糖的来源与去路,血糖4.46.7mmol/L,8,第二节糖的分解代谢,一、糖酵解作用二、柠檬酸循环三、戊糖磷酸途径四、乙醛酸循环五、糖原的胞内分解,9,一、糖酵解作用（EMP）,在无氧条件下：葡萄糖2丙酮酸并提供能量。称糖酵解作用(途径）。对于动物包括人的肌肉：葡萄糖2丙酮酸2乳酸并提供能量。称酵解对于酵母菌：葡萄糖2丙酮酸2乙醛2乙醇和CO2并提供能量。称发酵,10,1.糖酵解的研究历史,1875年法国科学家巴斯德(L.Pasteur)就发现葡萄糖在无氧条件下被酵母菌分解生成乙醇的现象.1897年德国的巴克纳兄弟(HansBuchner和EdwardBuchner)发现发酵作用可以在不含细胞的酵母抽提液中进行.1905年哈登(ArthurHarden)和扬(WilliamYoung)实验中证明了无机磷酸的作用.1940年前德国的生物化学家恩伯顿(GustarEmbden)和迈耶霍夫(OttoMeyerhof)等人的努力完全阐明了糖酵解的整个途径，揭示了生物化学的普遍性。因此糖酵解途径又称Embden-MeyerhofPathway(简称EMP),11,糖酵解途径实验依据,酵母抽提液的发酵速度比完整酵母慢，且逐渐缓慢直至停顿。如果加入无机磷酸盐，可以恢复发酵速度，但不久又会再次缓慢，同时加入的磷酸盐浓度逐渐下降。上述现象说明:在发酵过程中需要磷酸，可能磷酸与葡萄糖代谢中间产物生成了糖磷酸酯。完整细胞可通过ATP水解提供磷酸。,12,糖酵解途径实验依据,将葡萄糖、酵母抽提液及碘乙酸一起保温，可以分离出少量的磷酸丙糖（主要是3-磷酸甘油醛和磷酸二羟丙酮的平衡混合物）因此推断:磷酸己糖可能裂解为两分子三碳糖，而碘乙酸对三碳糖进一步分解的酶有抑制作用.,13,糖酵解途径实验依据,将1,6-二磷酸果糖或磷酸丙糖、酵母抽提液以及氟化钠一起保温有磷酸甘油酸积累（3-和2-磷酸甘油酸的平衡混合物）由此推断:氟化钠对2-磷酸甘油酸进一步反应的酶有抑制作用。,14,糖酵解途径实验依据,将酵母液透析后就会失去发酵能力将酵母液加热到50也会失去发酵能力将经过透析失活的酵母液混合在一起后又恢复发酵能力由此推断发酵需要两类物质：一是热不稳定的，不可透析的组分即酶蛋白部分；二是热稳定的可透析的组分，如辅酶、ATP、金属离子等.,15,2.糖酵解过程,葡萄糖酵解的总反应式：,16,糖酵解过程,17,EMP分为两个阶段,准备阶段：产能阶段：,18,激酶：催化ATP分子的磷酸基（-磷酰基）转移到底物上的酶。此反应是第一个磷酸化反应，不可逆。,（1）葡萄糖的磷酸化（PhophorylationofGlucose）,己糖激酶或葡萄糖激酶,19,（2）6-磷酸果糖的生成（Formationoffructose-6-phosphate）,20,（3）1,6-二磷酸果糖的生成Formationoffructose1,6-bisphosphate,此反应不可逆。此酶是限速酶，此步聚为限速步聚。ATP/AMP、H升高抑制该酶活性。,6-磷酸果糖激酶（PFK）,21,（4）磷酸丙糖的生成Cleavageofsix-carbonsugar,磷酸二羟丙酮(DHAP),3-磷酸甘油醛(GAP),醛缩酶(同工酶）,22,（5）磷酸二羟丙酮转变为3-磷酸甘油醛Salvageofthree-carbonfragment,丙糖磷酸异构酶,3-磷酸甘油醛(GAP),3或4,1或6,23,（6）1，3二磷酸甘油酸的生成Formationof1,3-Bisphosphoglycerate,此反应既是氧化反应，又是磷酸化反应，由两步反应构成。重金属离子、烷化剂碘乙酸抑制酶活性。砷酸盐存在下，将解除氧化和磷酸化的偶联作用。,3-磷酸甘油醛脱氢酶,24,Two-processreaction,25,（7）3-磷酸甘油酸的生成,第一次底物水平磷酸化，第一次产生ATP的反应。,磷酸甘油酸激酶,26,（8）2-磷酸甘油酸的生成,磷酸甘油酸变位酶,27,（9）磷酸烯醇式丙酮酸的生成,烯醇化酶,磷酸烯醇式丙酮酸(PEP),Mg2,氟化物是该酶的强烈抑制剂。,28,（10）丙酮酸的生成FormationofPyruvate&ATP,是此途径的第三个调节酶（共价修饰调节和变构调节）。ATP、长链脂肪酸、乙酰CoA、丙氨酸有抑制作用，1,6二磷酸果糖和磷酸烯醇式丙酮酸对该酶有激活作用。是此途径的第二次底物水平磷酸化产生ATP.,丙酮酸激酶,29,两分子丙酮酸中碳标号(相当于葡萄糖中),30,3.EMP途径能量转变的估算,葡萄糖2丙酮酸2ATP,31,（1）ATP/ADP+Pi比例（反映细胞内能量水平）：ATP/ADP+Pi：酵解（能量充足）ATP/ADP+Pi：酵解（能量短缺）（2）三步不可逆酶（关键酶，调节酶）6磷酸果糖激酶(限速酶)己糖激酶丙酮酸激酶,4.糖酵解途径的调节,32,糖酵解的调节,6-磷酸果糖激酶-1,己糖激酶,丙酮酸激酶,33,葡萄糖激酶或己糖激酶（Hexokinase）,己糖激酶受6-磷酸葡萄糖的反馈抑制；葡萄糖激酶不受6-磷酸葡萄糖的反馈抑制，长链脂酰CoA对其有变构抑制作用。别构抑制剂（负效应调节物）：G-6-P和ATP别构激活剂（正效应调节物）：ADP,34,6-磷酸果糖激酶（Phosphofructokinase）,调节酵解途径流量最重要的酶（变构酶）；是一四聚体，受多种变构效应剂的影响。别构抑制剂（负效应调节物）：ATP、柠檬酸、脂肪酸和H+别构激活剂（正效应调节物）：ADP、AMP、2,6-二磷酸果糖（F-2.6-BP）,35,ATP的抑制作用,F-2.6-BP：提高亲合力，降低ATP的抑制。前馈刺激。,36,F-2.6-BP（2,6-二磷酸果糖）：,提高与底物亲合力；降低ATP的抑制；前馈刺激。,37,丙酮酸激酶,抑制剂：ATP，乙酰CoA、长链脂肪酸、Ala、激活剂：F-1.6-BP共价修饰：磷酸化后活性降低。（肾上腺素，胰高血糖素）,38,5.丙酮酸的去路Diversefatesofpyruvate,无氧条件下乳酸发酵乙醇发酵等有氧条件下丙酮酸进入线粒体，彻底氧化成CO2和H2O,39,乙醇发酵总反应式,葡萄糖2Pi2ADP2乙醇2ATP2H2O+2CO2,40,乳酸发酵总反应式,葡萄糖2Pi2ADP2乳酸2ATP2H2O,41,6、糖酵解乳酸发酵途径的生理意义,1.在无氧条件下迅速提供能量,供机体需要。2.是某些细胞在缺氧条件下的能量来源。3.是某些病理情况下机体获得能量的方式。4.是糖的有氧氧化的前过程，亦是糖异生作用大部分逆过程。5.糖酵解也是糖、脂肪和氨基酸代谢相联系的途径6.若糖酵解过度，可因乳酸生成过多而导致乳酸酸中毒。,海拔5000米,42,是糖降解的公共途径，1葡萄糖2