第十一章 糖类代谢-王镜岩《生物化学》第三版笔记(完美打印版)

径等。织的糖代谢情况反映了它们的不同功能。淀粉是动物的主要糖类来源，直链淀粉由300-424-30个残基中有一个分支。糖类只有消化成单糖以后才能被吸收。 随机水解链内α1，4糖苷键，产生α-构型的还底物是含5个葡萄糖的寡糖。糖。水解到分支点则停止，支链淀粉只能水解 3.葡萄糖淀粉酶存在于微生物及哺乳动物消化道时速度快。乳糖。加代谢。1.主动转运小肠上皮细胞有协助扩散系统，通过一胞。此过程由离子梯度提供能量，离子梯度则由Na-K-ATP酶维持。细菌中有些糖与氢离子协同转葡萄糖磷酸化再转运，由磷酸烯醇式丙酮酸供能。松驰素抑制。2.葡萄糖进入红细胞、肌肉和脂肪组织是通过被动素也可促进转运，可能是通过改变膜结构。1.酵解是酶将葡萄糖降解成丙酮酸并生成ATP的能量的共同代谢途径。有氧时丙酮酸进入线粒体，经三羧酸循环彻底氧化生成CO2和水，酵解生成NADH把丙酮酸还原生成乳酸。2.发酵也是葡萄糖或有机物降解产生ATP的过程，丙酮、丁醇、丁酸、琥珀酸、丁二醇等。共10步，前5步是准备阶段，葡萄糖分解为三碳 保存能量，并有利于与酶结合。 肉的己糖激酶Km=0.1mM，肝脏的葡萄糖激酶6-磷酸葡萄糖也可由糖原合成，由糖原磷酸化酶催 在于肝脏和肾脏中，肌肉中没有。 糖支路通过这种方式抑制酵解和有氧氧化，pH降 低使抑制加强，减少酵解，以免组织过酸。 磷酸果糖柠檬酸和磷酸敏感；B在肝和红细胞中，对DPG度不同，如大鼠在运动和休息时ATP含量仅差0.8ug/g肌肉，不能改变PFK活力，而磷酸肌酸浓 度变化大，效应也大。 反应进行。生成西弗碱中间物。 化反应偶联推动吸能的磷酸化反应。酶是四聚体，含巯基，被碘乙酸强烈抑制。砷酸盐与磷酸竞争，NAD之间有负协同效应，ATP和磷酸肌酸是非竞争抑制剂，磷酸可促进酶活。肌肉收缩开始的几秒，磷酸肌酸从20mM下降到制增强，酶活下降。 和力降低，可增加氧的释放。 能量重新分布，产生一个高能键。F—可络合镁离 肉中，被磷酸肌酸抑制。丙酮酸激酶受激素影响，胰岛素可增加其合成。C6H12O6+2Pi+2ADP+2NAD+=2C3H4线粒体后再氧化生成磷酸二羟丙酮，返回细胞质。个ATP。这样其还原当量（2H++2e）被带入线粒生成天冬氨酸和α-酮戊二酸才能返回细胞质。线粒体中苹果酸脱氢酶的辅酶是NAD，所以可生成3还原，使骨骼肌可在缺氧时运动；H4速度慢并受利用，称为乳酸循环或Coli氏循环。成乙醛，再由乙醇脱氢酶催化还原生成乙醇。酸甘油醛，进入酵解。（需镁离子再在1-磷酸半乳糖尿苷酰转移酶催化下与UDP-葡萄糖生成UDP-半乳糖和1-磷酸葡成UDP-葡萄糖。反应是可逆的，半乳糖摄入不足时可用于合成半乳糖。（一)反应过程：5步，第一步不可逆。催化。24个，E3有12个。其中硫辛酰胺构成转动长臂，在电荷的推动下携带中间产物移动。此反应处于代谢途径的分支点，收到严密调控：可被辅酶A和NAD+逆转。增加磷酸化作用。二、三羧酸循环的途径：8步。曾经怀疑第一个组 环。 称为致死合成，可用于杀虫剂。 2.柠檬酸异构化，生成异柠檬酸 等）维持其活性。 3.氧化脱羧，生成α-酮戊二酸 关。 4.氧化脱羧，生成琥珀酰辅酶A第二次氧化脱羧，由α-酮戊二酸脱氢酶体系催化， 类似，但无共价调节。 5.分解，生成琥珀酸和GTP 6.脱氢，生成延胡索酸吸链相连。FADH2不与酶解离，电子直接转移到酶的铁原子上。 7. 8.8.第四次氧化还原，由L-苹果酸脱氢酶催化，生成而进行。酮酸脱氢，每个葡萄糖有氧氧化共产生36-38个酰乙酸和α-酮戊二酸可用于合成天冬氨酸和谷氨酸， 酸。 节酶，平时活性低，乙酰辅酶A可促进其活性。2.PEP+CO2+GDP=草酰乙酸+GTP由磷酸烯醇式 这个反应。 3.由天冬氨酸转氨生成草酰乙酸，谷氨酸生成α-酮成酶催化。然后与三羧酸循环相同。维持红细胞还原性。（三)是植物光合作用中从CO2合成葡萄糖的部分 NADPH 1.葡萄糖-6-磷酸在葡萄糖-6-磷酸脱氢酶作用下生制。 1.异构化，由磷酸戊糖异构酶催化为5-磷酸核糖，酶也叫转酮醇酶，需TPP和镁离子，生成羟乙醛 基TPP负离子中间物。 3.转醛反应。7-景天庚酮糖与3-磷酸甘油醛在转醛酶分子的赖氨酸氨基与酮糖底物生成西弗碱中间 4.转酮反应。4-磷酸赤藓糖与5-磷酸木酮糖在转酮酶催化下生成6-磷酸果糖和3-磷酸甘油醛。5.总反应为：基、巯基、羧基、氨基等基团的异物或药物结合，生成水溶性加成物，使其溶于水而排出。（二)生物合成：UDP-糖醛酸可用于合成粘多糖，如肝素、透明质酸、硫酸软骨素等。（四)形成木酮糖，可与磷酸戊糖途径相连。连接的脱氢酶催化，形成UDP-葡萄糖醛酸。（二)合成维生素C：UDP-葡萄糖醛酸经水解、还内酯氧化酶氧化成抗坏血酸。灵长类动物、豚鼠、印度果蝙蝠不能合成。（三)通过C5差向酶，形成UDP-艾杜糖醛酸。（四)L-古洛糖酸脱氢，再脱羧，生成L-木酮糖，然后与NADPH加氢生成木糖醇，还原木酮糖，与磷酸戊糖途径相连。以满足脑和红细胞等对葡萄糖的需要。新利用，即乳酸循环。基本是酵解的逆转，但有三步不同： 1.丙酮酸在丙酮酸羧化酶作用下生成草酰乙酸受乙酰辅酶A调控，缺乏乙酰辅酶A时无活性。 含量高则三羧酸循环被抑制，异生加快。 带出一个NADH。因为线粒体中还原辅酶多， 3.磷酸烯醇式丙酮酸羧化激酶催化草酰乙酸生成素可增加肝脏中的酶量，胰岛素相反。丙酮酸+ATP+GTP+H2O=PEP+ADP+GDP+P反应消耗2个高能键，比酵解更易进行。糖-6-磷酸。需镁离子。是别构酶，AMP强烈抑制肉没有。2丙酮酸+4ATP+2GTP+2NADH+2H++4果酸等。酸、半胱氨酸等，可转变为三羧酸循环的中间物，参加异生。反刍动物胃中的细菌将纤维素分解为乙酸、丙酸、加异生。二聚体，磷酸化后生成有活性的a型四聚体。b也有一定活性，受AMP显著激活。（二)去分支酶：有两个活性中心，一个是转移酶，支点残基，生成游离葡萄糖。（三)磷酸葡萄糖变位酶：催化1-磷酸葡萄糖生成（四)肝脏、肾脏、小肠有葡萄糖6-磷酸酶，可水化供能。酸（二)糖原合成酶将UDP-葡萄糖的糖基加在糖原引物的非还原端葡萄糖的C4羟基上。引物至少要有4个糖基，由引发蛋白和糖原起始合成酶合成，将UDP-葡萄糖加在引发蛋白的酪氨酸羟基上。糖原合成酶a磷酸化后活性降低，称为b，其活性依赖别构效应物6-磷酸葡萄糖激活。离。分支可加快代谢速度，增加溶解度。（一)GDP-岩藻糖（二)UDP-葡萄糖胺Fru-6-P→葡萄糖胺-6-P→NacG-6-P→NAcG-1-P→UDP-NAcG→N-乙酰神经氨酸-9-磷酸→N-乙酰神三个酶。通过能量与生物合成的原料调节。 （一 1.ATP是底物，也是负调节物，可被AMP逆转。当细胞中能荷（ATP/AMP）高时，酶对6-磷酸果糖的亲和力降低。酸中毒。酸酶作用，去磷酸则起激酶作用。（二)己糖激酶控制酵解的入口，因为6-磷酸葡萄糖原合成等，所以不是关键酶，由产物反馈抑制，己糖激酶活性。 （三 调，加速酵解。成过剩。3.其三种同工酶调节不同，肝脏的L型同工酶受者之间。循环速度的重要因素。者都由能荷控制。（一)高浓度的6-磷酸葡萄糖抑制己糖激酶，促进异生。化酶受乙酰辅酶A激活，ADP抑制；丙酮酸激酶条件不同，一个需要ATP参加，另一个进行水解，结果只是消耗能量，反应物不变，称为无效循环。可用于产热。其分解与合成主要由糖原磷酸化酶和糖原合成酶蛋白激酶磷酸化。于肾上腺皮质，升高血糖。影响糖代谢的激素有：血糖效应。糖二磷酸酶的合成，促进异生，升高血糖。糖原合成。对葡萄糖的吸收，升高血糖。以上激素都是水溶性激素，通过cAMP起作用。1771年J.Priestly发现植物能“净化被燃烧的蜡烛所恶化的空气”。后来普里斯特利因同情法国国人罗伯特f迈耶发现能量守恒定律，指出光合作利用光能将CO2转化为有机物的过程称为光合作菌以H2S等为供体，不放出氧气。（二)光合作用分为两个阶段，第一阶段是光反应，由光合色素将光能转变为化学能，并形成ATP和将CO2还原为糖或其他有机物，不需要光。酶。细菌无叶绿体。 通过电子传递链传给质蓝素（一种铜蛋白同时产生质子梯度。（三)光合磷酸化：依赖质子梯度，由叶绿体ATP可分为循环式和非循环式。当NADP+不足时，采用非循环式，不放氧气。 Rubisco占叶绿体总蛋白的60是自然界中含量最丰富的酶。 2. 酶在叶绿体中以NADPH为辅基。 二磷酸核酮糖的再生：一系列转酮和转醛反应，3.二磷酸核酮糖的再生：一系列转酮和转醛反应， 4.总反应为：4.6CO2+12H2O+18ATP+12NAD此过程需8个光子，按波长600nm计算，能量为381千卡，葡萄糖氧化为可放能114千卡，所以能量利用率约为30％。 1.光照使质子外流，基质内pH升高，增加酶活。升高也刺激酶活。二磷酸核酮糖羧化酶还催化二磷酸核酮糖氧化生费能量，希望通过基因工程改造除去。高温时光合作用效率降低。四碳植物CO2含量高，可抑制光呼吸，所以更适宜在高温下生长。和O2都不易进入，通过四碳途径可保持二磷酸核快，是高产植物。本章名词解释酵解（glycolysis由10步酶促反应组成的糖分分子丙酮酸，同时净生成两分子ATP和两分子NADH。发酵（fermentation营养分子（Eg葡萄糖）产巴斯德效应（Pasteureffect氧存在下，酵解速度放慢的现象。底物水平磷酸化（substratephosphorl）：或某些其它的核苷-5,—二磷酸的磷酸化是通过来磷酸化与电子的转递链无关。柠檬酸循环（citricacidcycle也称为三羧酸循环（TACKrebs循环。是用于乙酰CoA中的乙酰一步是由乙酰CoA经草酰乙酸缩合形成柠檬酸。回补反应(anapleroticreaction)：酶催化的，补充柠化酶生成草酰乙酸的反应。乙醛酸循环（glyoxylatecycle是某些植物，细戊糖磷酸途径（pentosephosphareparhway那称为磷酸已糖支路。是一个葡萄糖-6-磷酸经代谢产酸或转化为酵解的两用人才个中间代谢物果糖-6-磷酸和甘油醛-3-磷酸。糖醛酸途径（glucuronatepathway从葡萄糖-6-磷酸或葡萄糖-1-磷酸开始，经UDP-葡萄糖醛酸生途径合成维生素C。无效循环（f