第六章糖代谢

1、1生物与外界环境进行物质与能量交换的全过程生物与外界环境进行物质与能量交换的全过程（生命的基本特征和存在前提）（生命的基本特征和存在前提）生物体新陈代谢因遗传特性和环境差异而方式丰富多彩生物体新陈代谢因遗传特性和环境差异而方式丰富多彩（nh3水生动物水生动物 排氨排氨;鸟类、沙漠爬虫鸟类、沙漠爬虫 排尿酸排尿酸;人类等哺乳动物人类等哺乳动物 排尿素）排尿素）新陈代谢实质是各类化学反应相互配合、彼此协同、对新陈代谢实质是各类化学反应相互配合、彼此协同、对环境高度适应和灵敏的一个有规律的总过程环境高度适应和灵敏的一个有规律的总过程代谢包括营养物质的消化吸收、中间代谢及代谢排泄代谢包括营养物质的消化

2、吸收、中间代谢及代谢排泄第六章 新新 陈陈 代代 谢谢2第六章第六章 新陈代谢新陈代谢3糖代谢糖代谢糖系自然界分布最广物质糖系自然界分布最广物质16.74 kj/g葡萄糖葡萄糖提供碳原子或碳骨架提供碳原子或碳骨架淀粉和低聚糖的酶促水解淀粉和低聚糖的酶促水解 -淀粉酶（唾液）淀粉酶（唾液） 麦芽糖酶麦芽糖酶 淀粉淀粉 糊精糊精 麦芽糖麦芽糖 -淀粉酶（植物块根）淀粉酶（植物块根） ch2oh ch2oh ch2oh o o oo o o o o ohoh一、多糖和低聚糖的酶促水解一、多糖和低聚糖的酶促水解糖原糖原（组质细胞内）：（组质细胞内）：磷酸化酶、转化酶、脱支酶协同降解磷酸化酶、转化酶、脱

3、支酶协同降解4葡糖或葡糖葡糖或葡糖-1磷酸（血糖）磷酸（血糖）酵解酵解三羧酸循环三羧酸循环（乙醛酸、戊糖磷酸）（乙醛酸、戊糖磷酸） co2+h2o生醇生醇生乳酸生乳酸多糖由于分子大，不能透过胞膜，因此在被肠道多糖由于分子大，不能透过胞膜，因此在被肠道吸收前需经过消化（酶促降解、水解）为单糖。吸收前需经过消化（酶促降解、水解）为单糖。5：葡萄糖葡萄糖-丙酮酸丙酮酸-乳酸乳酸：彻底氧化成二氧化碳和水彻底氧化成二氧化碳和水：氧化为二氧化碳和水氧化为二氧化碳和水*逆醇醛缩合逆醇醛缩合6-1atp-1atp+2atp+2atp胞内胞内7 （一）糖酵解（无氧分解）（一）糖酵解（无氧分解） 第一阶段：葡萄糖

4、果糖二磷酸第一阶段：葡萄糖果糖二磷酸 8 醛缩酶醛缩酶果糖果糖-1,6-二磷酸二磷酸 二羟丙酮磷酸二羟丙酮磷酸 + 甘油醛甘油醛-3-磷酸磷酸 丙糖磷酸异构酶丙糖磷酸异构酶二羟丙酮磷酸二羟丙酮磷酸 甘油醛甘油醛-3-磷酸磷酸第二阶段：甘油醛第二阶段：甘油醛-3-磷酸的形成磷酸的形成*9 脱氢酶脱氢酶甘油醛甘油醛-3-磷酸磷酸 + h3po4 甘油酸甘油酸-1,3-二磷酸二磷酸 nad+ nadh+h+ adp atp 甘油酸磷酸变位酶甘油酸磷酸变位酶 甘油酸甘油酸-2-磷酸磷酸 甘油酸甘油酸-3-磷酸磷酸烯烯醇醇mg 2+化化酶酶丙酮酸激酶丙酮酸激酶烯醇丙酮酸磷酸烯醇丙酮酸磷酸 烯醇丙酮酸烯醇

5、丙酮酸 丙酮酸丙酮酸 adp atp第三阶段：形成丙酮酸第三阶段：形成丙酮酸（两种机制）（两种机制）甘油酸磷酸激酶甘油酸磷酸激酶10第四阶段：生成乳酸（人体内）第四阶段：生成乳酸（人体内） 乳酸脱氢酶乳酸脱氢酶丙酮酸丙酮酸l-乳酸乳酸 nadh + h+ nad+生醇酵解生醇酵解-1.脱羧酶生成乙醛脱羧酶生成乙醛2.乙醛还原到乙醇乙醛还原到乙醇11糖酵解的总反应式糖酵解的总反应式atp净增：净增： 2mol/mol 葡萄糖，葡萄糖，获能效率：获能效率：31（from 葡萄糖），葡萄糖），50（from 糖原糖原）-230.514/-196体外体外:g=-196kj/mol,体内体内-134.9

6、7kj/mol,差值差值61.03，故，故30.514kj/molaatp12糖酵解的生理生化意义糖酵解的生理生化意义生成了许多具有高度反应活性的中间体生成了许多具有高度反应活性的中间体为合成多种重要有机物提供原料为合成多种重要有机物提供原料提供了推动生理活动的能量提供了推动生理活动的能量把无机磷变为了有机磷把无机磷变为了有机磷系糖的有氧分解的前奏系糖的有氧分解的前奏13（二）（二）糖的有氧代谢糖的有氧代谢（丙酮酸有氧氧化）（丙酮酸有氧氧化）糖通过酵解产生的丙酮酸在有氧条件下进一步完全糖通过酵解产生的丙酮酸在有氧条件下进一步完全氧化为二氧化碳和水，并产生大量的能。分为：氧化为二氧化碳和水，并产

7、生大量的能。分为：丙酮酸氧化脱羧（丙酮酸乙酰丙酮酸氧化脱羧（丙酮酸乙酰coa）三羧酸循环（乙酰三羧酸循环（乙酰coa进入三羧酸循环到二氧化碳和水）进入三羧酸循环到二氧化碳和水）糖无氧酵解只能释放有限能量（糖无氧酵解只能释放有限能量（2molatp），获能效率低（），获能效率低（31）生物体主要糖分解代谢为有氧代谢生物体主要糖分解代谢为有氧代谢14+6+6+6+2+6+4+30atp（二）三羧酸循环二）三羧酸循环16c6h12o6 + 6 o2 6 h2o + 6 co238 adp + 38 h3po4 38 atp葡萄糖有氧分解的总反应：葡萄糖有氧分解的总反应：g=-2867.48 kj/m

8、olatp 30.514 kj/mol能量利用率（获能效率）能量利用率（获能效率）3830.514/2864.484217三羧酸循环的生物学意义三羧酸循环的生物学意义18三、糖的合成代谢三、糖的合成代谢（一）光合作用（一）光合作用光合作用：光合作用：自然界的糖类主要来源于植物的光合作用自然界的糖类主要来源于植物的光合作用 （绿色植物的叶绿素吸收光能进行光化学反应活（绿色植物的叶绿素吸收光能进行光化学反应活 化水同时释放氧及还原二氧化碳到简单糖，再合化水同时释放氧及还原二氧化碳到简单糖，再合 成二糖、多糖）。成二糖、多糖）。光合作用机制：光合作用机制： 尚不明了，通常认为由光反应（活尚不明了，通

9、常认为由光反应（活 化分裂出氧、质子、电子并产生化分裂出氧、质子、电子并产生nadph和和atp） 及暗反应（酶促反应，及暗反应（酶促反应，nadph在在atp供能下还原供能下还原 二氧化碳至糖）共同组成。二氧化碳至糖）共同组成。19三三 糖的合成代谢糖的合成代谢蔗糖是自然界分布最广的一种双糖类蔗糖是自然界分布最广的一种双糖类合成蔗糖有两种可能的机制：合成蔗糖有两种可能的机制：1. 葡糖葡糖葡糖葡糖-6-磷酸葡糖磷酸葡糖-1-磷酸磷酸葡糖葡糖-1-磷酸磷酸+尿苷三磷酸尿苷三磷酸(utp)尿苷二磷酸葡糖尿苷二磷酸葡糖(udpg)尿苷二磷酸葡糖（尿苷二磷酸葡糖（udpg) +游离果糖蔗糖游离果糖蔗

10、糖2. 葡糖葡糖葡糖葡糖-6-磷酸果糖磷酸果糖-6-磷酸磷酸udpg+果糖果糖-6-磷酸蔗糖磷酸蔗糖磷酸磷酸蔗糖磷酸蔗糖磷酸研究表明过程研究表明过程2系主要途径（皆由葡萄糖而来）系主要途径（皆由葡萄糖而来） -葡萄糖（葡萄糖（1-2）b b-果糖果糖 -d-葡萄糖基葡萄糖基 b b-d-果糖基果糖基 ch2oh n o o o o p o p o ch2 o| o| ohnooudpg（尿苷二磷酸葡糖）（尿苷二磷酸葡糖）2012尿嘧啶尿嘧啶21 葡萄糖激酶葡萄糖激酶 + mg2+ 葡萄糖葡萄糖 葡糖葡糖-6-6-磷酸磷酸 atp adp 葡葡 变变 糖糖 位位 磷磷 酶酶 adpg焦磷酸化酶焦

11、磷酸化酶 酸酸 葡糖葡糖-1-1-磷酸磷酸 引引 ppi atp 物物 adp q酶酶（转移酶）（转移酶） -1,4-葡萄糖葡萄糖n （直链直链） 淀粉淀粉（支链支链）三三 糖的合成代谢糖的合成代谢（腺苷二磷酸葡糖）（腺苷二磷酸葡糖）d酶酶 n hc ch2oh n n o o o o p o p o ch2 o| o| oadpg（腺苷二磷酸葡糖）（腺苷二磷酸葡糖）nnh2229腺瞟呤腺瞟呤2324支支 链链 淀淀 粉粉 的的 合合 成成25 葡萄糖激酶葡萄糖激酶 葡萄糖葡萄糖 葡糖葡糖-6-6-磷酸磷酸 atp adp udpg焦磷酸化酶焦磷酸化酶 udpg 葡糖葡糖-1-1-磷酸磷酸 r

12、 糖原糖原 ppi utp 引引 合成合成 物物 酶酶 udp 分支酶分支酶r-1,4-1,4-葡萄糖链葡萄糖链 糖原糖原变位酶变位酶葡糖磷酸葡糖磷酸葡萄糖是合成糖原的唯一原料，果糖、半乳糖、甘露糖只有通过葡萄糖磷酸才能转为糖原。非糖葡萄糖是合成糖原的唯一原料，果糖、半乳糖、甘露糖只有通过葡萄糖磷酸才能转为糖原。非糖物质（乳酸、丙酮酸、丙酸、甘油及部分氨基酸等）可在肝脏及肾脏皮质中变成糖原物质（乳酸、丙酮酸、丙酸、甘油及部分氨基酸等）可在肝脏及肾脏皮质中变成糖原糖原异生作用糖原异生作用(转移转移 -1,4至至 -1,6) hn ch2oh o n o o o o p o p o ch2 o| o| oo26udpg（尿苷二磷酸葡萄糖）（尿苷二磷酸葡萄糖）2729 磷酸酯酶磷酸酯酶9 果糖果糖-1,6-二磷酸二磷酸 + h2o 果糖果糖-6-磷酸磷酸 + pi 葡糖磷酸异构酶葡糖磷酸异构酶10 果糖果糖-6-磷酸磷酸 葡糖葡糖-6-磷酸磷酸 葡糖磷酸酯酶葡