[高一理化生]糖类代谢-高中一年级生物课件

1、第六章第六章 糖类代谢糖类代谢主要内容：主要内容： 了解糖类的生物学作用和重要的单糖、寡了解糖类的生物学作用和重要的单糖、寡多糖的分类和结构。讨论糖的分解与合成，重多糖的分类和结构。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点掌握以葡萄糖为代表的单糖的分解与合成的主要途径主要途径。目目 录录第一节第一节 糖类化学概述糖类化学概述第二节第二节 单糖的代谢单糖的代谢第三节第三节 糖原的分解和生物合成糖原的分解和生物合成第一节第一节 糖类化学概述糖类化学概述1 1、糖类的、糖类的生物学作用生物学作用2 2、糖的、糖的分类分类3 3、重要的、重要的单糖单糖、双糖双糖和和多糖多糖糖类

2、的生物学作用糖类的生物学作用 糖类是细胞中非常重要的一类有机化合物，主要的生物学糖类是细胞中非常重要的一类有机化合物，主要的生物学作用如下：作用如下： 作为生物体的结构成分作为生物体的结构成分 作为生物体内的主要能源物质作为生物体内的主要能源物质 作为其它生物分子如氨基酸、核苷酸、脂等作为其它生物分子如氨基酸、核苷酸、脂等 合成的前体合成的前体 作为细胞识别的信息分子作为细胞识别的信息分子糖的分类糖的分类OHOHHHOHHOHOOHOOHHHHOHOHHOHHCH2OH葡萄糖葡萄糖(glucose) 已醛糖已醛糖果糖果糖(fructose) 已酮糖已酮糖 OHOHOHOHHHOHHOH1. 单

3、糖单糖 不能再水解的糖不能再水解的糖OOHOHHOH2CHHOHHCH2OHOOHHHOHHOHHOHHCH2OHOHHHHOHOHOHHOH2COHOHOHOHHOHHHOH半乳糖半乳糖(galactose) 已醛糖已醛糖 核糖核糖(ribose) 戊醛糖戊醛糖 OHHOHHOHOHOH2. 二糖二糖常见的几种二糖有常见的几种二糖有麦芽糖麦芽糖 (maltose) 葡萄糖葡萄糖 葡萄糖葡萄糖蔗蔗 糖糖 (sucrose) 葡萄糖葡萄糖 果糖果糖乳乳 糖糖 (lactose) 葡萄糖葡萄糖 半乳糖半乳糖能水解生成二分子单糖的糖，各单糖之间借能水解生成二分子单糖的糖，各单糖之间借脱水缩合的糖苷键

4、相连。脱水缩合的糖苷键相连。重要的二糖重要的二糖蔗糖蔗糖麦芽糖麦芽糖乳糖乳糖3. 多糖多糖 能水解生成多个分子单糖的糖。能水解生成多个分子单糖的糖。常见的多糖有常见的多糖有淀淀 粉粉 (starch)糖糖 元元 (glycogen)纤维素纤维素 (cellulose) 淀粉淀粉 是植物中养分的储存形式是植物中养分的储存形式淀粉颗粒淀粉颗粒 糖原糖原 是动物体内葡萄糖的储存形式是动物体内葡萄糖的储存形式 纤维素纤维素 作为植物的骨架作为植物的骨架-1,4-糖苷键糖苷键第二节第二节 单糖的代谢单糖的代谢一、葡萄糖的主要代谢途径及细胞定位一、葡萄糖的主要代谢途径及细胞定位二、糖的无氧分解糖酵解二、糖

5、的无氧分解糖酵解三、糖的有氧氧化三、糖的有氧氧化四、三羧酸循环四、三羧酸循环TCATCA五、磷酸戊糖途径五、磷酸戊糖途径PPPPPP六、糖的异生六、糖的异生动物细胞动物细胞植物细胞植物细胞细胞膜细胞膜细胞质细胞质线粒体线粒体 高尔基体高尔基体细胞核细胞核内质网内质网溶酶体溶酶体细胞壁细胞壁叶绿体叶绿体有色体有色体白色体白色体液体液体晶体晶体分泌物分泌物吞噬吞噬中心体中心体胞饮胞饮细胞膜细胞膜 丙酮酸氧化丙酮酸氧化 三羧酸循环三羧酸循环 磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径 糖酵解糖酵解 糖异生糖异生一、葡萄糖的主要代谢途径一、葡萄糖的主要代谢途径葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸乳酸乳酸乙醇乙醇乙酰乙酰 CoA6-

6、磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖磷酸戊糖磷酸戊糖途径途径糖酵解糖酵解途径途径有氧有氧无氧无氧三羧酸三羧酸循环循环有氧或无氧有氧或无氧糖异生糖异生 二、糖的无氧分解糖酵解二、糖的无氧分解糖酵解 第一阶段第一阶段 第二阶段第二阶段* 糖酵解糖酵解(glycolysis)的定义的定义* 糖酵解分为两个阶段糖酵解分为两个阶段* 糖酵解的反响部位：细胞质基质糖酵解的反响部位：细胞质基质在缺氧情况下，葡萄糖生成乳酸在缺氧情况下，葡萄糖生成乳酸(lactate)的的过程称之为糖酵解。过程称之为糖酵解。 由葡萄糖分解成丙酮酸由葡萄糖分解成丙酮酸(pyruvate)，称之，称之为糖酵解途径为糖酵解途径(glycolytic

7、 pathway)。由丙酮酸转变成乳酸。由丙酮酸转变成乳酸。糖酵解途径糖酵解途径glycolysis1、化学历程和催化酶类化学历程和催化酶类2、 化学计量和生物学意义化学计量和生物学意义3、 糖酵解的调控糖酵解的调控 糖酵解途径是将葡萄糖降解为丙酮酸并伴随着糖酵解途径是将葡萄糖降解为丙酮酸并伴随着ATPATP生成的一系列反响，是生物体内普遍存在的葡萄生成的一系列反响，是生物体内普遍存在的葡萄糖降解的途径。该途径也称作糖降解的途径。该途径也称作Embden-Meyethof-Embden-Meyethof-ParnasParnas途径，简称途径。途径，简称途径。EMP的化学历程 糖原或淀粉糖原或

8、淀粉1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖6-磷酸果糖磷酸果糖1，6-二磷酸果糖二磷酸果糖3-磷酸磷酸甘油甘油醛醛磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮2 1，3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸2 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2 磷酸烯醇丙酮酸磷酸烯醇丙酮酸2 丙酮酸丙酮酸第第一一阶阶段段第第二二阶阶段段第第三三阶阶段段葡萄糖葡萄糖葡萄糖的磷酸化葡萄糖的磷酸化磷酸己糖的裂解磷酸己糖的裂解丙酮酸和丙酮酸和ATP的生成的生成第一阶段：葡萄糖的磷酸化第一阶段：葡萄糖的磷酸化ATP ADPATPADP葡萄糖激酶葡萄糖激酶磷酸果磷酸果糖激酶糖激酶异构酶异构酶第二阶段：第二阶段： 磷酸己糖的

9、裂解磷酸己糖的裂解醛缩酶醛缩酶异构酶异构酶第三阶段：磷酸烯醇式丙酮酸、丙酮酸和第三阶段：磷酸烯醇式丙酮酸、丙酮酸和ATP的生成的生成NAD+ NADH+H+ PiADP ATPH2OMg或或MnATP ADP 丙酮酸丙酮酸PEP丙酮酸激酶丙酮酸激酶脱氢酶脱氢酶激酶激酶变变位位酶酶烯醇化酶烯醇化酶途径途径化学计量和生物学意义化学计量和生物学意义 总反响式总反响式: : C6H12O6+2NAD+2ADP+2Pi C6H12O6+2NAD+2ADP+2Pi 2C3H4O3 +2NADH2C3H4O3 +2NADH +2H+2ATP+2H2O+2H+2ATP+2H2O 生物学意义生物学意义 是葡萄糖

10、在生物体内进行有氧或无氧分是葡萄糖在生物体内进行有氧或无氧分解的共同途径解的共同途径, ,通过糖酵解，生物体获得生通过糖酵解，生物体获得生命活动所需要的能量；命活动所需要的能量； 形成多种重要的中间产物，为氨基酸、形成多种重要的中间产物，为氨基酸、脂类合成提供碳骨架；脂类合成提供碳骨架； 为糖异生提供根本途径。为糖异生提供根本途径。 能量计算能量计算：氧化一分子葡萄糖净生成氧化一分子葡萄糖净生成 2ATP 2NADH 6ATP糖酵解的糖酵解的调控位点调控位点及相及相应应调节物调节物 糖原或淀粉糖原或淀粉1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖6-磷酸果糖磷酸果糖1，6-二磷酸果糖二磷酸

11、果糖3-磷酸磷酸甘油甘油醛醛磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮2 1，3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸2 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2 磷酸烯醇丙酮酸磷酸烯醇丙酮酸2 丙酮酸丙酮酸葡萄糖葡萄糖 机理：主要通过机理：主要通过调节反响途径中几调节反响途径中几种酶的活性来控制种酶的活性来控制整个途径的速度，整个途径的速度，被调节的酶为催化被调节的酶为催化反响历程中不可逆反响历程中不可逆反响的三种酶，通反响的三种酶，通过酶的别构效应或过酶的别构效应或共价修饰实现活性共价修饰实现活性的调节，调节物多的调节，调节物多为本途的中间物中为本途的中间物中间物或与本途径有间物或与本途径有关的代谢产物。

12、关的代谢产物。磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶丙酮酸激酶丙酮酸激酶己己糖激酶糖激酶AMPAMPG-6-PG-6-PATPATP + +- -F-2,6-BF-2,6-BP PAMPAMP+ +- -柠檬酸柠檬酸NADHNADHATPATP ATPATPAlaAlaF-1,6-BPF-1,6-BP- -+ +酶的别构变构效应示意图酶的别构变构效应示意图效应剂效应剂别别构构中中心心活性活性中心中心别构酶的反响调控机理别构酶的反响调控机理A （产物或中间产物）（产物或中间产物）EDCB关键酶关键酶 酶的共价修饰酶的共价修饰 某些酶可以通过其它酶对其多肽链上某些基团进行可逆某些酶可以通过其它酶对其多肽链上某些

13、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。目前发现有数百种酶被翻酶活性。这类酶称为共价修饰酶。目前发现有数百种酶被翻译后都要进行共价修饰，其中一局部处于分支代谢途径，成译后都要进行共价修饰，其中一局部处于分支代谢途径，成为对代谢流量起调节作用的关键酶或限速酶。为对代谢流量起调节作用的关键酶或限速酶。 由于这种调节的生理意义广泛，反响灵敏，节约能量，由于这种调节的生理意义广泛，反响灵敏，节约能量，机制多样，在体内显得十分灵活，加之它们常受激素甚至神机制多样，在体内显得十分灵活，加之它们常受激素

14、甚至神经的指令，导致级联放大反响，所以日益引人注目。经的指令，导致级联放大反响，所以日益引人注目。 AP1GEDCBHEa-bEc-dEc-g关键酶限速酶关键酶限速酶P2蛋白激酶蛋白激酶ATPADP蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质Pn蛋白磷酸酶蛋白磷酸酶nPiH2O丙酮酸激酶催化活性控制关系图丙酮酸激酶催化活性控制关系图磷酸化的丙酮酸激酶磷酸化的丙酮酸激酶低活性低活性去磷酸化的丙酮酸激酶去磷酸化的丙酮酸激酶高活性高活性H2OPiATPADP果糖果糖-1，6-二磷酸二磷酸ATP丙氨酸丙氨酸+低血糖低血糖Pi+三、丙酮酸的去路三、丙酮酸的去路有氧有氧无氧无氧葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸乳酸乳酸乙醇

15、乙醇乙酰乙酰 CoA三羧酸三羧酸循环循环（有氧或无氧）（有氧或无氧）丙酮酸丙酮酸乳酸乳酸乙醇乙醇乙酰乙酰 CoA糖酵解途径糖酵解途径三羧酸三羧酸循环循环（有氧或无氧）（有氧或无氧）葡萄糖的无氧分解糖酵解葡萄糖的无氧分解糖酵解葡萄糖葡萄糖EMP NADH+H+ NAD+CH2OHCH3乙醇乙醇 NADH+H+ NAD+CO2 乳酸乳酸COOHCH(OH)CH3乙醛乙醛CHOCH3COOHC=OCH3丙酮酸丙酮酸 葡萄糖的无氧分解葡萄糖的无氧分解E1:己糖激酶己糖激酶 E2: 6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶E3: 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 NAD+ 乳乳 酸酸 糖酵解代谢途径糖酵解代谢途径葡萄糖葡萄糖1

16、，6-二磷酸果糖二磷酸果糖ATP ADP ATPADP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 丙丙 酮酮 酸酸 磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 NAD+ NADH+H+ ADP ATP ATP 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 E2E1ADP E3NADH+H+ 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖6-磷酸果糖磷酸果糖l两次底物水平磷酸化两次底物水平磷酸化 E4:磷酸甘油酸激酶磷酸甘油酸激酶E3:丙酮酸激酶丙酮酸激酶l不可逆反响：不可逆反响：l能量变化：能量变化：产生产生4 4分子分子ATPATP，消耗，消耗2 2分子分子ATP,ATP,净

17、产生净产生2 2分子分子ATPATPE4其它糖进入单糖分解的途径其它糖进入单糖分解的途径半乳糖半乳糖半乳糖半乳糖-1-PUDP-半乳糖半乳糖UDP-葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖-1-磷酸磷酸糖原或淀粉糖原或淀粉葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖-6-磷酸磷酸果糖果糖葡萄糖葡萄糖果糖果糖-6-磷酸磷酸果糖果糖-1、6-磷酸磷酸磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油磷酸甘油甘油甘油3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛进入糖酵解进入糖酵解甘露糖甘露糖甘露糖甘露糖-6-磷酸磷酸ATPADPATPADPATPADPATPADPATPADPATPADPNADH+H+NAD+PiUTPPPi丙酮酸的有氧氧化及丙酮酸的有氧氧化及葡萄糖的

18、有氧氧化葡萄糖的有氧氧化EPM葡萄糖葡萄糖COOHC=OCH3丙酮酸丙酮酸CH3-C-SCoAO乙酰乙酰CoACoA三羧酸三羧酸循环循环 NAD+ NADH+H+CO2CoASH 葡萄糖的有氧分解葡萄糖的有氧分解 丙酮酸脱氢酶系丙酮酸脱氢酶系丙酮酸脱氢酶系丙酮酸脱氢酶系(三种酶五种辅酶三种酶五种辅酶)NADNAD+ + +H+H+ +丙酮酸丙酮酸脱羧酶脱羧酶FADFAD硫辛酸乙酰硫辛酸乙酰转移酶转移酶二氢硫辛二氢硫辛酸脱氢酶酸脱氢酶COCO2 2乙酰硫辛酸乙酰硫辛酸二氢硫辛酸二氢硫辛酸NADH+HNADH+H+ +TPPTPP硫辛酸硫辛酸CoASHCoASHNADNAD+ +CHCH3 3-C

19、-SCoA-C-SCoAO O焦磷酸硫胺素焦磷酸硫胺素TPP在丙酮酸脱羧中的作用在丙酮酸脱羧中的作用C-H+C-CH3-C-COOHOHCO2丙酮酸丙酮酸硫辛酸的氢载体作用和酰基载体作用硫辛酸的氢载体作用和酰基载体作用氧化型硫辛酸氧化型硫辛酸SSCCC(CH2)4COO-SHSCCC(CH2)4COO-乙酰二氢硫辛酸乙酰二氢硫辛酸+2H-2H二氢硫辛酸二氢硫辛酸HSHSCCC(CH2)4COO-泛酸和泛酸和 辅酶辅酶 ACoASHSH酰基结合酰基结合位点位点维生素维生素pp和尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸和尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸 NAD+ RNAD+: R=HNADP+: R=PO3H2 递氢体作用：

20、递氢体作用：NAD+2H NADH+H+维生素维生素B2和黄素腺嘌呤二核苷酸和黄素腺嘌呤二核苷酸FAD递氢体作用：递氢体作用：FAD+2H FADH2四、三羧酸循环四、三羧酸循环tricarboxylic acid tricarboxylic acid cycle, TCA cycle, TCA 循环循环1 1、三羧酸循环的化学历程、三羧酸循环的化学历程2 2、三羧循环及葡萄糖有氧氧化的化学计量和能量计量、三羧循环及葡萄糖有氧氧化的化学计量和能量计量3 3、 三羧循环的生物学意义三羧循环的生物学意义4 4、 三羧酸循环的调控三羧酸循环的调控5 5、草酰乙酸的回补反响自学、草酰乙酸的回补反响自学

21、 OCH3-C-SCoACoASHNADH +CO2FADH2H2ONADH+CO2NADHGTP三羧酸循环三羧酸循环 TCA 草酰乙酸草酰乙酸 再生阶段再生阶段 柠檬酸的柠檬酸的生成阶段生成阶段 氧化脱氧化脱 羧阶段羧阶段柠檬酸柠檬酸异柠檬酸异柠檬酸顺乌头酸顺乌头酸 酮戊二酸酮戊二酸琥珀酸琥珀酸琥珀酰琥珀酰CoA延胡索酸延胡索酸苹果酸苹果酸草酰乙酸草酰乙酸NAD+NAD+FADNAD+TCA第一阶段：柠檬酸生成第一阶段：柠檬酸生成H2O草酰乙酸草酰乙酸 OCH3-C-SCoACoASHH2O柠檬酸合成酶柠檬酸合成酶顺乌头顺乌头酸酶酸酶TCA第二阶段：氧化脱羧第二阶段：氧化脱羧CO2GDPPi

22、GTPNAD+ NADH+H+ NAD+ NADH+H+CoASH异柠檬酸脱氢酶异柠檬酸脱氢酶CO2 酮戊二酸酮戊二酸脱氢酶脱氢酶琥珀酸琥珀酸硫激酶硫激酶TCA第三阶段：草酰乙酸再生第三阶段：草酰乙酸再生FAD FADH2H2ONAD+NADH+H+草酰乙酸草酰乙酸琥珀酸脱氢酶琥珀酸脱氢酶延胡索酸酶延胡索酸酶苹果酸苹果酸脱氢酶脱氢酶三羧循环的化学计量和能量计量三羧循环的化学计量和能量计量 a、总反响式、总反响式: CH3COSCoA+3NAD+FAD+GDP+Pi+2H2O 2 C O 2 + C o A S H + 3 N A D H + 3 H + +FADH2+GTP能量能量“现金现金”

23、 : 1 GTP 能 量能 量 “ 支 票支 票” : 3 NADH 1 FADH2兑换率兑换率 1：39ATP兑换率兑换率 1：22ATP1ATP12ATPb、三羧酸循环的能量计量、三羧酸循环的能量计量葡萄糖完全氧化产生的葡萄糖完全氧化产生的ATP酵解阶段：酵解阶段： 2 ATP 2 1 NADH兑换率兑换率 1：32 ATP2 (3ATP)三羧酸循环：三羧酸循环：2 1 GTP 2 3 NADH 2 1 FADH22 1 ATP2 9 ATP2 4 ATP兑换率兑换率 1：3兑换率兑换率 1：3丙酮酸氧化：丙酮酸氧化：2 1NADH兑换率兑换率 1：32 3 ATP总计：总计：38 ATP

24、 OCH3-C-SCoACoASH三三羧羧酸酸循循环环的的调调节节柠檬酸柠檬酸异柠檬酸异柠檬酸顺乌头酸顺乌头酸 酮戊二酸酮戊二酸琥珀酸琥珀酸琥珀酰琥珀酰CoA延胡索酸延胡索酸 调节位点调节位点 柠檬酸合成酶限速酶柠檬酸合成酶限速酶 异柠檬酸脱氢酶异柠檬酸脱氢酶 酮戊二酸脱氢酶酮戊二酸脱氢酶ADPADP+ +NADHNADHATPATP- -琥珀酰琥珀酰CoACoANADHNADH- -琥珀酰琥珀酰CoACoANADHNADHATPATP- -苹果酸苹果酸草酰乙酸草酰乙酸三羧循环的生物学意义三羧循环的生物学意义 是有机体获得生命活动所需能量的主要途径为是有机体获得生命活动所需能量的主要途径为呼吸

25、链提供呼吸链提供H+ + e。 是糖、脂、蛋白质等物质代谢和转化的中心枢纽是糖、脂、蛋白质等物质代谢和转化的中心枢纽 形成多种重要的中间产物形成多种重要的中间产物 是发酵产物重新氧化的途径是发酵产物重新氧化的途径 有氧氧化的反响过程有氧氧化的反响过程 第一阶段：糖酵解途径第一阶段：糖酵解途径 第二阶段：丙酮酸的氧化脱羧第二阶段：丙酮酸的氧化脱羧 第三阶段：三羧酸循环第三阶段：三羧酸循环 GGn 第四阶段：氧化磷酸化第四阶段：氧化磷酸化 丙酮酸丙酮酸 乙酰乙酰CoA CO2 NADH+H+ FADH2H2O O ATP ADP TAC循环循环 细胞质基质细胞质基质 线粒体线粒体 五、五、 磷酸戊

26、糖途径磷酸戊糖途径pentose phosphate pathway, ppp1 1、化学反响历程及催化酶类、化学反响历程及催化酶类 特点：氧化脱羧阶段和非氧化分子重排阶段特点：氧化脱羧阶段和非氧化分子重排阶段2 2、总反响式和生理意义、总反响式和生理意义磷酸戊糖途径的两个阶段磷酸戊糖途径的两个阶段 2、非氧化分子重排阶段非氧化分子重排阶段 6 核酮糖核酮糖-5-P 5 果糖果糖-6-P 5 葡萄糖葡萄糖-6-P1、氧化脱羧阶段氧化脱羧阶段 6 G-6-P 6 葡萄糖酸葡萄糖酸-6-P 6 核酮糖核酮糖-P 6 NADP+ 6 NADPH+6H+ 6 NADP+ 6 NADPH+6H+6CO2

27、6H2O磷酸戊糖途径的氧化脱羧阶段磷酸戊糖途径的氧化脱羧阶段NADP+ NADPH+H+ H2O NADPH+H+NADP+5-磷酸核酮糖磷酸核酮糖6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖6-磷酸葡萄糖酸内酯磷酸葡萄糖酸内酯6-磷酸葡萄糖酸磷酸葡萄糖酸CO26-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 脱氢酶脱氢酶内酯酶内酯酶6-磷酸葡萄磷酸葡萄糖酸糖酸 脱氢酶脱氢酶磷酸戊糖途径的非氧化分子重排阶段磷酸戊糖途径的非氧化分子重排阶段H2OPi6 5-磷酸核酮糖磷酸核酮糖2 5-磷酸核糖磷酸核糖2 5-磷酸木酮糖磷酸木酮糖2 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛2 7-磷酸景天庚酮糖磷酸景天庚酮糖2 4-磷酸赤藓丁糖磷酸赤藓丁糖2 6-磷酸果糖

28、磷酸果糖2 5-磷酸木酮糖磷酸木酮糖2 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛2 6-磷酸果糖磷酸果糖1， 6-二磷酸果糖二磷酸果糖1 6-磷酸果糖磷酸果糖转醛酶转醛酶异构酶异构酶转酮酶转酮酶转酮酶转酮酶醛缩酶醛缩酶阶阶段段之之一一阶阶段段之之二二阶阶段段之之三三磷酸戊糖途径的总反响式磷酸戊糖途径的总反响式6 G-6-P + 12NADP+ +7 H2O 5 G-6-P + 6CO2 + 12NADPH +12H+ 磷酸戊糖途径的生理意义磷酸戊糖途径的生理意义产生大量产生大量NADPH,主要用于复原加主要用于复原加氢反响，为细胞提供复原力氢反响，为细胞提供复原力产生大量的磷酸核糖和其它重要中间产生大量的磷酸

29、核糖和其它重要中间产物产物与光合作用联系，实现某些单糖间的与光合作用联系，实现某些单糖间的转变转变六、糖的异生六、糖的异生1 1、糖异生作用的主要途径和关键反响、糖异生作用的主要途径和关键反响2 2、葡萄糖代谢与糖异生作用的关系、葡萄糖代谢与糖异生作用的关系糖异生主要途径糖异生主要途径和关键反响和关键反响 非糖物质转化非糖物质转化成糖代谢的中间成糖代谢的中间产物后，在相应产物后，在相应的酶催化下的酶催化下,绕过绕过糖酵解途径的三糖酵解途径的三个不可逆反响个不可逆反响,利利用糖酵解途径其用糖酵解途径其它酶生成葡萄糖它酶生成葡萄糖的途径称为糖异的途径称为糖异生。生。 糖原或淀粉糖原或淀粉1-磷酸葡

30、萄糖磷酸葡萄糖6-磷酸果糖磷酸果糖1，6-二磷酸果糖二磷酸果糖3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮2 磷酸烯醇丙酮酸磷酸烯醇丙酮酸2 丙酮酸丙酮酸葡萄糖葡萄糖己糖激酶己糖激酶果糖果糖激酶激酶二磷酸果糖二磷酸果糖磷酸酯酶磷酸酯酶丙酮酸丙酮酸激酶激酶丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶6-磷酸葡萄糖磷酸酯酶磷酸葡萄糖磷酸酯酶6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖2 草酰乙酸草酰乙酸PEP羧激酶羧激酶糖异生途径关键反响之一糖异生途径关键反响之一+ H2O+Pi6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖磷酸酯酶磷酸酯酶P6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖H葡萄糖葡萄糖糖异生途径关键反响之二糖异生途径关键反响之二二磷酸果糖二磷酸果糖磷酸酯酶磷酸

31、酯酶+ H2O+ Pi1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖PPOH2COH2COHOOHHOHHHHH2COOH6-磷酸果糖磷酸果糖POH2COHOOHHHH糖异生途径关键反响之三糖异生途径关键反响之三PEP羧激酶羧激酶ATP+H2O ADP+Pi丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶P磷酸烯醇丙酮酸磷酸烯醇丙酮酸（PEP）GTPGDP丙酮酸丙酮酸草酰乙酸草酰乙酸CO2CO2糖糖酵酵解解和和葡葡萄萄糖糖异异生生的的关关系系ABC1C2A G-6-P磷酸酶磷酸酶B F-1.6-P磷酸酶磷酸酶C1 丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶C2 PEP羧激酶羧激酶胞液胞液线粒体线粒体葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸草酰乙酸草酰乙酸天冬氨酸天冬氨

32、酸磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮3-P-甘油醛甘油醛 -酮戊二酸酮戊二酸乳酸乳酸谷氨酸谷氨酸丙氨酸丙氨酸乙酰乙酰CoAPEPG-6-PF-6-PF-1.6-P丙酮酸丙酮酸草酰乙酸草酰乙酸谷氨酸谷氨酸 -酮戊二酸酮戊二酸天冬氨酸天冬氨酸3-P-甘油甘油甘油甘油第三节第三节 糖原的分解和生物合成糖原的分解和生物合成一、一、糖原的分解糖原的分解二、二、糖原的合成糖原的合成三、三、糖原代谢的调控糖原代谢的调控一、糖原的分解一、糖原的分解* 定义定义* * 亚细胞定位：细胞质基质亚细胞定位：细胞质基质糖原糖原n+1n+1 糖原糖原n + 1-n + 1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 磷酸化酶磷酸化酶 糖原分解糖原分解

33、 (glycogenolysis )习惯上指肝糖原分解成为习惯上指肝糖原分解成为葡萄糖的过程。葡萄糖的过程。磷酸葡萄磷酸葡萄糖变位酶糖变位酶6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖葡萄糖葡萄糖-6-磷酸酶磷酸酶肝、肾肝、肾葡萄糖葡萄糖肌肉组织中不存在葡萄糖肌肉组织中不存在葡萄糖-6-磷酸酶，所以生成的磷酸酶，所以生成的6-磷酸葡萄糖不能转变成葡萄糖释放入血，提供血磷酸葡萄糖不能转变成葡萄糖释放入血，提供血糖，而只能进入酵解途径进一步代谢。糖，而只能进入酵解途径进一步代谢。二、糖原的合成二、糖原的合成1 1 、 U D P -U D P - 葡 萄 糖 焦 磷 酸 化 酶 葡 萄 糖 焦 磷 酸 化 酶 U D

34、 P - g l u c o s e U D P - g l u c o s e pytophosphorylasepytophosphorylase 催化单糖基的活化形成糖核苷二磷酸催化单糖基的活化形成糖核苷二磷酸UDPG)UDPG)，为各种聚糖形成时，提供糖基和能量。动物细胞中糖元合成时为各种聚糖形成时，提供糖基和能量。动物细胞中糖元合成时需需UDPGUDPG；植物细胞中蔗糖合成时需；植物细胞中蔗糖合成时需UDPGUDPG，淀粉合成时需，淀粉合成时需ADPGADPG，纤维素合成时需纤维素合成时需GDPGGDPG和和UDPGUDPG。2 2、糖原合成酶、糖原合成酶glycogen synth

35、aseglycogen synthase UDPG的结构的结构GUDP糖核苷酸的生成糖核苷酸的生成+PPi1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖UTPUDPG糖糖原原合合成成酶酶反反响响UDPGUDP糖原糖原n个个G分子分子糖原糖原n+1三、糖原分解和合成的调控三、糖原分解和合成的调控 糖原的分解和合成都是根据肌体的需要由一系列的调控机制进行调控，其糖原的分解和合成都是根据肌体的需要由一系列的调控机制进行调控，其限速酶分别为限速酶分别为磷酸化酶磷酸化酶和和糖原合成酶糖原合成酶。它们的活性是受磷酸化或去磷酸化的共。它们的活性是受磷酸化或去磷酸化的共价修饰的调节及变构效应的调节。二种酶磷酸化及去磷酸化的方式相似，但其价修饰的调节及变构效应的调节。二种酶磷酸化及去磷酸化的方式相似，但其效果相反。效果相反。糖原合成酶糖原合成