第七章糖代谢7

1、精品文档第七章糖代谢主要内容：了解糖类的生物学作用和重要的单糖、寡糖、多糖、复合糖的分类和结构。讨论糖的分解与合成，重点掌握以葡萄糖为代表的单糖的分解与合成的主要途径。目录第一节糖类化学概述第二节单糖的代谢第三节糖原的分解和生物合成第四节光合作用（自学）精品文档第一节糖类化学概述精品文档糖类的生物学作1主要的生物学作用：1、作为生物体的结构成分（植物、动物、微生物）2、作为生物体内的主要能源物质（糖类通过生物氧化释放能量，作为能源储存的糖类有糖原、淀粉）3、有些糖类是重要的中间代谢物，通过这些中间物可以为氨基酸、核甘酸、脂类等的合成提供前体。4、作为细胞识别的信息分子（糖蛋白和糖脂）精品文档二

2、、糖哭的元素组成和化学本质大多数糖类物质由碳、氢、氧三种元素组成，糖类是多羟醛、多羟酮或其衍生物，或水解可以产生这些化合物的物质。三、糖类的命名和分类糖类命名经常根据糖的来源，果糖、蔗糖、乳糖等糖类物质的分类：1、单糖：不能被水解成更小分子的糖类，如葡萄糖、果糖、核糖。2、寡糖：二糖（蔗糖、麦芽糖）、三糖、四糖等等3、多糖多糖是水解产生20个以上单糖分子的糖类。同多糖：水解只产生一种单糖或单糖衍生物，如糖原、淀粉、壳多糖。杂多糖：水解产生一种以上的单糖或单糖衍生物,如透明质酸、半纤维素。四、糖的结构D系醛糖的立体碧将OHD(+)-甘油醛醛糖HOHoTlHD(-)-赤鲜糖H一一0HHH-0HOH

3、HOHD(-)-苏糖(threosqH一OHOHH一一OHD(-)-核.(ribose)HO一D(-)-阿拉伯梅(arabinose)H0"HOH(gluCoser。HnnbseOHH，OHD(+)-木糟(xyloseqH20H0THHQ-HD(-)-米苏电(lysoseH。-HH-OHD系酮樵段立体结构D(-)-赤酬酮糖(erythruloCH20Hc=oOHCH20H产。H酮糖D(-)-核酮糖(ribulose)HOHHOHD(+)-核酮,(xylulose)H一OHCil.OHch2ohCH2OHC=OCH20Hc=oH一一OHH-OHD(+)-(psic%e,a阳ose)D(

4、牛枭糖H(fructose)CHqHc=oHOHHO一一Hd(+)K谏删(s0rbose)CH,OHHOHO精品文档叱喃六元环-D-叱喃葡萄糖吠喃五元环-D-吠喃葡萄糖-D-吠喃果糖-D-叱喃果糖口比晡IB口映喃型的D-葡萄糖和D-果糖（Haworth式）精品文档HOHjCOH2脱4中，H吠喃核螂R精品文档吠喃阿粒伯糖H陕喃阿脾伯糖IH叱麻木耦”CHOHCIHCOHH-g瑕醐糖CH20H精品文档重要的单糖叱喃葡萄糖叱叫哪叱喃山梨糖精品文档精品文档重要的单糖一快糖和辛糖CHQHC=0IHQ-C-HIH-COHIHCOHI0HD-景天施酮糖CHOHOC-HHOCHHC-OHIH-C-QHHO一HI

5、CH20HI甘露糖部分甘油部分L-甘油-D-甘露炭糖精品文档单糖磷酸酯一一OD精品文档-D-果糖-6-麻酸-D-果糖-1,6-二磷酸重要的二糖D-麦芽糖（型）纤维二糖（型）精品文档蔗糖乳糖（型）环糊精轴构：像一个轮胎，在医药、食品、化妆品中用作稳定剂、抗氧化剂、抗光解剂、乳化剂和增溶剂。精品文档证粉和糖原结构一同多糖1.4nmNRE精品文档精品文档糖复合物(ComplexCarbohydrates)糖一肽链糖一脂质肽聚糖(peptidoglycans)糖蛋白蛋白聚糖(giycprpteins)(proteoglycans)糖鞘月糖基酰基甘油脂多糖精品文档(pglycosphingolipids

6、)(glycosylacylglycerols)(lipopolysauhards)蛋白聚糖糖蛋白糖脂向胞膜单糖的氧化氧化成糖醛酸：醛糖含有游离的醛基，具有很好的还原性。碱性溶液中重金属离子（Cu2±Ag+等）如Fehling试剂（酒酸钠和CuSO4）中Cu2+是一种弱氧化剂能使醛糖（还原剂）的醛基氧化成竣基，产物为糖醛酸。能使氧化剂还原的糖称为还原糖，所有的醛糖都是还原糖，许多酮糖也是还原糖,意酮反应：糖类物质脱水与慈酮缩合生成蓝绿色复合物，常用于总糖量的测定石酸钾钠、氢氧化钠和CuSO 4）或enedictM剂（柠檬酸、碳精品文档六、常见的二糖1、蔗糖：俗称食糖，是最重要的二糖，

7、广泛存在于植物的根、茎、叶、花和果实中，水解产生一分子葡萄糖和一分子果糖。蔗糖的主要来源为甘蔗和甜菜，蔗糖在加热到200c时，变成棕褐色的焦糖，有苦味,可作酱油、饮料、糖果和面包的着色剂。2、乳糖：存在于哺乳类的乳汁中，工业上的乳糖是从乳清中制取的，乳糖是婴儿糖类营养的主要来源，水解可产生一分子半乳糖和一分子葡萄糖。3、麦芽糖：是俗称饴糖的主要成份，水解可产生2分子的葡萄糖，食品工业中可作为膨松剂，防止烘烤食品干瘪。精品文档精品文档七、重要的多糖1、淀粉：植物生长期间以淀粉粒的形式贮存于植物细胞中的多糖，种子、块根、块茎。除了作为食品外，还可以用于食品和工业的增甜剂和增稠剂，淀粉有支链和直链之

8、分。2、糖原：动物淀粉，以颗粒形式储存，颗粒内除了糖原外还有调节蛋白和催化糖原合成和分解的酶类。包括肌糖原和肝糖原。3、纤维素：最丰富的有机物质，是纤维多糖。精品文档精方第二节单糖的代谢一、葡萄糖的主要代谢途径及细胞定位二、糖酵解（EMP）三、丙酮酸的去路：无氧降解和有氧降解途径四、三竣酸循环（TCA）五、磷酸戊糖途径（PPP或HMP）六、糖的异生七、/醛酸循环精品文档,、葡萄糖的主要代谢途径葡萄糖II糖异生乙醇乳酸精品文档二糖酵解(glycolysis-)精品文档3、糖酵解的调控位点糖酵解是在无氧条件下将葡萄糖降解为丙酮酸并住施奢ATP1E成为二素可反应；息至扬祢内普遍荐i的葡萄糖降解的途径

9、。该途径也称作Embden-Meyethof-Parnas途径，简称EMP途径。T化学历程和催化酶类2、化学计量和生物学意义1、化/腐I和催化酶类糖原（或淀粉）精品文档第一阶段：葡萄糖的磷酸化ATP释放的磷酸基团,mg2+ATPADPCH.OPO己糖激酶%hon?hH0H磷酸葡萄糖异构酶o3poh,cHH0CH.OH刍个EMP途径中的第卜调与ATP结合戒戒型修端箱殖成复ATP磷酸果：一合物的ATP对酶有竞争性抑制作用，ATP提供磷酸基团,消耗一个ATP;2、磷酸葡萄糖异构酶具有绝对的底物专一性和立体专一性;3、磷酸果糖激幅是EMP途径中第二个也是最重要的关键调怫|文档催化效率低，糖醉解的速率严

10、格依赖该酶的活力水平，消耗一个ATP。HOH糖激酶mg2+h-OjPOH，CTJUADP磷酸己糖的裂解5ch3opo3醛缩酶CH20Po3, 1-0异构前C3GAPCHQPO3C3DHAPC 6第三阶段：丙酮酸和ATP的生成碘乙酸抑制该酶:0H；%C-O；PO/-：海1ADPATPHC0HCH/POJNAD+NADH+H+0%H-C-OH尸ATP磷酸3K糖甘懈CEOPO/-L3,二解甘油酸10ADPATP%C。-H-C-OH飞尸丙酮酸激酶mg2+C=0T丙由酸精品文档CH.pC9c旦帮Q"3-磔威血I酸Cc一Gpo3.PEP磷酸烯醇式丙酮酸Mg<Mn烯醇化惮氟化物抑制该酶OH-

11、c-oipojr细胞膜叶绿体中心体细胞核细胞膜分泌物有色体 白色体糖醉解途径糖原(淀扮)乙醛2(2H)乙醉CH3丙刖段)CHOCTCA环，COOH痂醇式21OH丙酮酸乜CHi2ATP2ADP7】。)COOH2CO-©JIClb(15)COOHIIG-1-P，2CHOHHzNh,乳酸CH3ci)g-6-p-淀粉2MAD+2(NADH+H上瞄37)ATPADP果期6-2P/ACH:O。CHOHCH.OHCH：O®璘酸二注基丙酮T-斛酸甘油,酸2二磷酸烯肝犬(9)以汨内用酸zhqr/QQ2叫。©国一产精品文档2(2H)OH?HC-S一附2CH0H)CHQ02-琼酸甘油窿

12、、2CHOH(7)gcHOH1CHSO®2H>PO42、勰解解（EMP）途径化学计量和生物学意义总反应式：C6H12O6+2NAD+2ADP+2Pi2c3H4O3+2NADH+2H+2ATP+2H2O能量计算：氧化一分子葡萄糖净生成2ATP2NADH5ATP或3ATP生物学意义4是葡萄糖在生物体内进行有氧或无氧分解的共同途径，通过糖酵解，生物体获得生命活动所需要的能量；形成多种重要的中间产物，为氨基酸、脂类合成提供碳骨架为糖算生提供基本途径精品文档3、糖酵解的调控位点及梢成调节物糖原（或淀粉）G-6-PAMPATP限速酶F-1,6-BP磷酸果糖激酶ATPAla酸NADHATP、

13、丙酮酸激酶OoF-2,6-BPAMP精品文档3.1酶的别构（变构）效应示意图效应剂别构酶的反馈调控机理（产物或中间产物）精品文档3.2酶的？价修饰精品文档某些酶可以通过其它酶对其多肽链上某些基团进行可逆的共价修饰，使其处于活性与非活性的互变状态，从而调节酶活性。这类酶称为共价修饰酶。关键酶或限速酶。PiEa-bEc-dP2ATPADP蛋白激酶蛋白质蛋白质PSer/ThrTyr型双重底物型精品文档蛋白质的磷酸化和脱磷酸化nP蛋白质的磷酹件和脱磷酸彳2尸6-二磷酸果糖？成和降解的调控F-6-P促进合成P精品文M酮酸激酶催化活性控制？系图磷酸化的丙酮酸激幅（低活性）精品文档丙酮酸的？路乳酸乙醇精品文

14、档34品两酮酸的无氧分解及葡萄糖的无氧分解COOHCH(OH)COOH葡萄糖EMPC=OH3同酸思考：葡萄糖无氧分解的能量生成情况?NADH+H + NAD +CH 2OHCH3匕醇精品文档葡萄糖的无氧分解3.空值酮酸的有氧氧化及葡萄糖的有氧分解O丙酮酸脱氢酶系COOH(EMP )精品文档3.3、丙酮酸脱氢酶系CO2NAD+CHs精品文档Co.CH3-C-SCoAli焦磷酸硫胺素TPP V1 ）在丙酮酸脱竣中的作用精品文档硫辛酸的氢载体作用和酰基载体作用(CH24)SCCOO-C9一C氧化M硫辛喝(CH24)SCOO-C-2H+2HHS-HS(CH24)COO-HS-CC魏辛畛泛酸和啸酶A(CoASH)NHCH.-CH-,-C-NHCH.CHi-精品文档递氢体作用一 CONH