糖的分解代谢
生物化学 糖代谢
6 ATP
第三阶段：三羧酸循环
2*异柠檬酸→2*α -酮戊二酸 2*α -酮戊二酸 →2*琥珀酰CoA
辅酶
NAD+ NAD+ FAD
ATP
2*3 2*3
2*琥珀酰CoA →2*琥珀酸
2*琥珀酸→2*延胡索酸
2*1
2*2
2*苹果酸→2*草酰乙酸
NAD+
2*3
24ATP
总ATP数： 第一阶段——6或8 第二阶段——6 第三阶段——24 36 或 38ATP
活性受NADP+/NADPH比值的调节，NADPH能强烈
抑制6-磷酸葡萄糖脱氢酶。磷酸戊糖途径的流
量取决于机体对NADPH的需求。
• 概念：有氧，葡萄糖（糖原） → CO2 + H2O • 反应部位：细胞液、线粒体 cytoplasm mitochondria
+ ATP
有氧氧化的概况
有氧氧化的反应过程
• 第一阶段：葡萄糖→ →丙酮酸（胞液） • 第二阶段：丙酮酸→ →乙酰CoA （线粒体） • 第三阶段：乙酰CoA → →CO2 + H2O + ATP （三羧酸循环）（线粒体）
植物和某些藻类能够利用太阳能，将二氧化碳和水合成
糖类化合物，即光合作用。光合作用将太阳能转变成化 学能（主要是糖类化合物），是自然界规模最大的一种 能量转换过程。
一、多糖和低聚糖的酶促降解
1.概述 多糖和低聚糖只有分解成小分子后才 能被吸收利用，生产中常称为糖化。 2. 淀粉
3.淀粉水解 淀粉 糊精
7.无氧发酵 （Fermentation)
⑴乙醇发酵
COOH C CH3
CO2
生物化学第八章糖代谢
§2 糖的分解代谢
主要有以下途径: (一)糖的无氧酵解 (二)糖的有氧氧化 (三)乙醛酸循环 (四)戊糖磷酸途径
途径具体过程
提示
反应实质 个酶作用 进程变化 学习途径时要重点注意噢！
温馨提示
加油！！！
• 酵解过程要学好
• 首条途径很重要 • 总结经验找规律 • 后边学习基础牢
• 举一反三相比较 • 触类旁通有参照 • 事半功倍学的巧 • 一路轻松兴趣高
甘油酸-3-磷酸
磷酸甘油8反酸应变图位酶
甘油酸-2-磷酸
9、2-磷酸甘油酸脱水烯醇化
甘油酸-2-磷酸
烯醇化9反酶应图
磷酸烯醇式丙酮酸
9、2-磷酸甘油酸的脱水生成磷酸烯醇式丙 酮酸
烯醇化酶（enolase） 这一步反应也可看作分子内氧化还原反应，分子 内能量重新分布，又一次产生了高能磷酯键。
反应可以被氟离子抑制，取代天然情况下酶分 子上镁离子的位置，使酶失活。
细胞核
内质网 溶酶体
细胞膜
动物细胞
植物细胞
细胞壁 叶绿体
有色体 白色体 液体 晶体
葡萄糖的主要代谢途径
糖异生
葡萄糖
6-磷酸葡萄糖 （有氧或无氧）
（无氧） 丙酮酸
糖酵解
（有氧）
乳酸 乙醇
乙酰 CoA
磷酸戊糖 途径
三羧酸 循环
第八章：糖代谢
§1 多糖和底聚糖的酶促降解 §2 糖的分解代谢 §3 糖的合成代谢
⑹氧化脱氢，产生 NADH+H+ （磷酸化，使用无机磷酸）
甘油醛-3-磷酸
无机磷酸
甘油醛-3-磷酸 脱氢酶
1,3-二磷酸甘油酸
产生 的 NADH+H+ 的氢，条件不同， H的去向不同，走进的途径不同。
糖代谢可分为糖的分解与糖的合成两个方面糖的分解代谢
二.淀粉（或糖原）的酶促降解 还原端 ❖★α该βγ淀异凡粉-酶淀淀是非磷作粉还粉能原酸用酶酶够端化于（催（酶粘淀葡化淀（稠粉萄淀粉发的-糖粉--111生，，淀，淀（在46粉4或粉--糊-细葡麦糊糖酶精胞萄芽时原，酶内糖，）糖，）苷分能化液子酶使化，粘 酶子还称度为先生γ3编还 （当停6的β编来Q键细及酶★分粉0-淀α不存它糖α工β不动酶水主内原淀，“-号即止-号菌原，迅源导 其 游很-其 都泌酶动淀葡粉6能在能-部端粉--苷要物业、γ解能淀编 作液 E两 E、端0生速 不酶作离末多+淀淀统淀分 种物粉萄..水 ： 将单随相-nCC粉键-由、化1R号 用放化个依支水成下同用 半，端H非粉粉淀称粉子 类、糖原磷酸解的步骤酶 糖，..解动淀机邻位酶33酶3，微植一：” 。 线葡次链解长降于 缩大 ，P依4酶酶粉还为酶片 不植.。 .提淀物粉切的O22。是、-与E。 菌萄生物般糊切短成支 醛分名淀淀..4可是次酶，断 同淀物粉的首供原断α淀11.内普C..粉精β。糖割物、水233不稀链羟子称中消先粉粉以外是但中。粉和α-脱了切磷性.切1）33支酶鲁酸，-单α发微解的化打一溶淀基淀也-）看切淀或中不的酶绝外.酶更割化1末2。，4蓝酶位液断α-酵生淀.的液粉发粉不作酶粉，同葡。大多切糖的1-α1端糖n4，.、成-酶）G1生物粉从1直状时生经同-是酶，生萄多的酶原α-）糖苷，，-14植短1，、淀产都，时链态转其，，-物糖数淀类从作-，-苷键6的p糖转物片1为磷-脱+粉生茁移，产，，糖淀4酸位作，遇如所苷微用淀粉似键。从枝少α的段苷酶化β-（酶成霉苷麦生。菌6用酶粉作用工到：分键量生点粉酶，淀（种的-键（或--1释麦键葡多淀糖芽异种释量（泌水物。 ，用断分 脱业分法水粉子糊放和糖放萄及1芽糖个粉苷8糖淀的解有都和精糊为裂支 支，上子水解分6个原α糖葡其-糖1块，萄酶-淀的能键糖酶粉酵苷精每点 酶， 释称的产解子P）-非糖-G1。根故））等酶母）非生。的苷即产 放 、此键，克或分。。 。。 、
糖代谢的概况 (一)分解代谢：主要途径：1 糖酵解(糖的
不活跃的磷酸化的丙酮酸激酶
H2 O
和甘油醛-3-磷酸总是处于平衡状态，但由于甘油醛-3-磷酸在
酵解途径中不断被消耗，因此，反应得以向生成甘油醛-3-磷酸
反向202进1/5/行14 ，实际最后生成两分子甘油醛-3-磷酸。
（六）甘油醛-3-磷酸氧化成1,3-二磷酸甘油酸
生成1分子 NADH+H+
形成1个高能磷 酸键
3-甘油醛磷酸 脱氢酶
O=C—O—As—O–
–
水解
1-砷酸-3-磷酸甘油酸
O=C—OH
+ 3-磷酸甘油酸
–O—As—O–
–
在有砷酸盐存在的情况下，酵解过程可以照样进行下去，但不能形成高能磷酸 键，即20砷21/酸5/14盐起着解偶联作用，解除了氧化和磷酸化的偶联作用。
（七）1,3-二磷酸甘油酸转移高能磷酸键基团 形成ATP
2021/5/14
三、糖酵解的意义
1、糖酵解是存在一切生物体内糖分解代谢的普遍 途径。
2、通过糖酵解使葡萄糖降解生成ATP，为生命活 动提供部分能量，尤其对厌氧生物是获得能量 的主要方式。
3、糖酵解途径的许多中间产物可作为合成其他物 质的原料（提供碳骨架），如磷酸二羟丙酮 甘油。
4、是糖有氧分解的准备阶段。 5、由非糖物质转变为糖的异生途径基本为之逆过
• 1940年被阐明。(研究历史) Embden,Meyerhof,Parnas等人贡献最多， 故糖酵解过程一也叫Embdem-MeyerhofParnas途径，简称EMP途径。
• 在细胞质中进行
2021/5/14
糖酵解的研究历史：
• 应追溯到4000年前的制酒工业。（发酵过程）
• 1854-1864年，Louis Paster的观点占统治地位：认
糖的分解代谢
糖的分解代谢糖是一种常见的碳水化合物，它是生命活动中重要的能量来源。
糖的分解代谢是指糖分子在生物体内经过一系列酶催化反应，最终转化为能量和其他代谢产物的过程。
糖的分解代谢主要发生在细胞质内的细胞器——线粒体中。
线粒体是细胞内的能量中心，它通过呼吸链传递电子，产生大量的三磷酸腺苷（ATP），提供细胞所需的能量。
糖的分解代谢主要包括糖的酵解和糖的有氧呼吸两个过程。
首先是糖的酵解过程。
糖的酵解是指糖分子在缺氧条件下通过一系列反应转化为乳酸或乙醇，并释放少量能量的过程。
这个过程主要发生在细胞质内，不需要氧气参与。
糖的酵解过程包括糖的磷酸化、糖的分裂和糖的氧化三个关键步骤。
糖分子经过磷酸化反应转化为磷酸糖，这一步是糖的激活过程，需要消耗ATP。
然后，磷酸糖分子经过分裂反应，产生两个三碳的糖分子。
最后，这两个三碳的糖分子经过氧化反应，转化为乳酸或乙醇，并释放出少量的能量。
这个过程中，NADH和ATP是重要的中间产物。
糖的酵解过程总体上产生的能量较少，适用于一些无氧环境下的生物，比如酵母菌和肌肉细胞。
其次是糖的有氧呼吸过程。
糖的有氧呼吸是指糖分子在充足氧气的条件下经过一系列反应，最终转化为二氧化碳和水，并释放大量的能量的过程。
这个过程主要发生在线粒体内，需要氧气参与。
糖的有氧呼吸过程包括糖的磷酸化、糖的解裂、三羧酸循环和氧化磷酸化四个关键步骤。
糖分子经过磷酸化反应转化为磷酸糖，这一步是糖的激活过程，需要消耗ATP。
然后，磷酸糖分子经过解裂反应，产生两个三碳的糖分子。
接下来，这两个三碳的糖分子进入三羧酸循环，通过一系列反应转化为二氧化碳和高能电子载体NADH和FADH2。
最后，这些高能电子载体通过呼吸链的传递，释放出大量的能量，合成大量的ATP。
糖的有氧呼吸过程是生物体主要的能量供应途径，适用于大多数生物。
总结起来，糖的分解代谢是生物体内糖分子经过一系列酶催化反应，最终转化为能量和其他代谢产物的过程。
糖的分解代谢主要包括糖的酵解和糖的有氧呼吸两个过程。
生物化学(2)第二章 糖的分解代谢
意义
将葡萄糖分子磷酸化成了易参加代 谢反应的活化形式； 磷酸化的葡萄糖分子带有很强的极 性基团，不能透过细胞膜，能够防止细 胞内的葡萄糖分子向外渗出； 为以后底物水平磷酸化贮备了磷酸 基。
己糖激酶特性： 1）需要二价金属离子如Mg2+或Mn2+ 作 为辅助因子，己糖激酶才有活性； 2）别构酶：G-6-P和ATP是其别构抑制 剂； 3）分布很广，动植物及微生物细胞中均有； 4）专一性：不强，能催化许多六碳糖， 如D-果糖、D-甘露糖等，但对葡萄糖亲 和力较大；
5）糖酵解的第一个调节酶（限速
酶）。 6）哺乳类动物体内已发现有4种己糖
激酶同工酶，分别称为Ⅰ至Ⅳ型。
肝细胞中存在的是Ⅳ型，称为葡萄
糖激酶。
己糖激酶
与
葡萄糖激酶 的区别：
己糖激酶能催化一切己糖，存在于细 菌、酵母及多种动植物中； 葡萄糖激酶只能催化葡萄糖转变为6磷酸葡萄糖，只存在于肝脏，肌肉中没有。 肝脏中的葡萄糖激酶量比己糖激酶量高。
该酶作用于粘稠的淀粉糊时，能使 粘度迅速下降成稀溶液状态，工业上称 此为“液化”。
存 在 动物的消化液、植物的种子和块根
α -淀粉酶可以看作是淀粉酶法水解 的先导酶，大分子淀粉经其作用断裂， 产生很多非还原性末端，为β -淀粉酶或 γ -淀粉酶提供了更多的作用点。 工业化一般水解淀粉时，用量
30-60单位/每克
乳酸
葡萄糖 丙酮酸 乙醛 乙醇
糖酵解
生醇发酵
（二）糖酵解的过程 包含四个阶段：
己糖磷酸酯的生成（己糖磷酸化） 丙糖磷酸的生成（磷酸己糖的裂解） 丙酮酸的生成 乳酸的生成
1、第一阶段：己糖磷酸酯的生成（葡萄糖分子 活化） 葡萄糖或糖原经磷酸化转变成1，6-二磷 酸果糖。 以葡萄糖为起始物： 葡萄糖的磷酸化 分成三个过程： 异构化 果糖磷酸的磷酸化
糖分解代谢的几条途径的联系
糖分解代谢的几条途径的联系
糖分解代谢包括分解果糖、葡萄糖、淀粉和其他糖类。
这些糖类的分解一般通过几条途径来实现，其中包括直接进入糖酵解途径、需要经过转运蛋白的调节代谢途径、经过激酶乙酰化过程的反射代谢途径和抗糖尿病酶的非受控代谢途径。
1、直接进入糖酵解途径：果糖、葡萄糖和淀粉经过糖酶的作用会被分解成葡萄糖-6-磷酸和葡萄糖-1-磷酸，这些分解产物随后进入糖酵解环路，最终会被转化为乙酰辅酶A。
2、调节代谢途径：这条糖分解代谢途径需要转运蛋白的参与，转运蛋白会把糖类从细胞外转运到细胞内，并将其转化为活性代谢能量（如乙酰辅酶A）。
3、反射代谢途径：当细胞内和细胞外的糖类水平发生变化时，激酶乙酰化反应就会发生，使细胞内的糖类水平得以调节，最终通过糖尿病酶进入糖酵解环路。
4、非受控代谢途径：这条糖分解代谢途径不需要转运蛋白的参与，而是通过抗糖尿病酶将糖类直接转化为乙酰辅酶A，以实现糖分解的效果。
- 1 -。
生物化学糖酵解
·甘油醛-3-磷酸脱氢酶的Mr为14000，由4个相同亚基组 成，每个亚基牢固地结合一分子NAD+，并能独立参加 催化作用。已证明亚基第149位的半胱氨酸残基的—SH 基是活性基团。能特异地结合甘油醛-3-磷酸。NAD+的 吡啶环与活性—SH基很近，共同组成酶的活性部位。
磷酸二羟丙酮 + 甘油醛-3-磷酸 丙糖磷酸异构酶
·在丙糖磷酸异构酶的催化作用下，两个三碳糖之间有同分异构体 的互变。
甘油醛-3-磷酸
·由于甘油醛-3-磷酸的持续被氧化，反应的平衡将生成甘油醛3-磷酸的方向移动。总的结果相当于1分子果糖-1，6-二磷酸生 成2分子甘油醛-3-磷酸。
·甘油醛-3-磷酸氧化为甘油酸-1，3-二磷酸，该过程是 糖酵解过程中唯一的氧化脱氢反应，生物体通过此反应 可以获得能量。
CO2
NADH + H+ 乙醛
NAD+ 乙醇
丙酮酸脱氢酶
乙醇脱氢酶
无氧条件下，酵母等微生物及植物细胞的丙酮酸能继续转化为乙醇并释放出CO2，该过程称为乙醇发酵。 硫胺素焦磷酸（TPP）为辅酶。
乙醇发酵总反应式： 葡萄糖（C6H12O6）+2Pi+2ADP
2乙醇（CH3CH2OH）+2ATP+2H2O+2CO2
ADP 果糖-1，6二磷酸
·在醛缩酶的催化下，果糖-1，6-二磷酸分子在第3与第4碳原子之 间断裂为两个三碳化合物，即磷酸二羟丙酮与甘油醛-3-磷酸。
果糖-1，6-二磷酸 醛缩酶
·醛缩酶催化的是可逆反应，标准状况下，平衡倾向于醇醛缩合成 果糖-1，6-二磷酸一侧，但在细胞内，由于正反应产物丙糖磷酸 被移走，平衡可向正反应迅速进行。
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第八章（糖代谢）习题
一、选择题(指出下列各题中哪个是错的) 1．关于糖酵解
a．Mg2+与A TP形成复合物Mg2+-A TP参加磷酸化反应b．碘乙酸可阻抑糖酵解途径
c．砷酸盐可抑制糖酵解进行
d．2，3—二磷酸甘油酸作为辅因子起作用
e．最重要的调节酶是磷酸呆糖激酶
2．关于三羧酸循环
a．是糖、脂肪及蛋白质分解的最终途径
b．丙酮酸脱氢酶系分布在线粒体基质中
c．乙酰CoA及NADH可抑制丙酮酸脱氢酶系
d．环中所生成的苹果酸为L型
e．受A TP／ADP比值的调节
3．关于磷酸戊糖途径
a．碘乙酸及氟化物可抑制糖的氧化
b．6—磷酸葡萄糖脱氢的受体是NADP+
c．转酮酶需要TPP作为辅酶
d．该途径与光合作用碳代谢相通
e．5—磷酸核糖是联系核苷酸及核酸代谢的关键分子4．关于糖醛酸途径
a．参与糖醛酸合成的核苷酸为UTP b．由UDP-糖醛酸可合成黏多糖
c．人体内UDP-糖醛酸可以转化为抗坏血酸
d．糖醛酸途径与磷酸戊糖途径相通
e．糖醛酸具有解毒作用
二、判断是非(正确的写对，错误的写错)
1．发酵可以在活细胞外进行。
2．催化A TP分子中的磷酰基转移到受体上的酶称为激酶。
3．变位酶和差向异构酶是同工酶。
4．葡萄糖激酶受．G-6-P负调控。
5．动物体中乙酰CoA不能作为糖异生的物质。
6．分解糖原的去分枝酶和转移酶是同一个酶。
7．糖原合成时需要糖原起始合成酶及引发蛋白参与。
8．1，6—二磷酸果糖是磷酸果糖激酶的别构活化剂，可消除A TP对它的制。
9．控制糖异生途径关键步骤的酶是丙酮酸羧化酶。
10．合成果聚糖的前体物质是蔗糖。
11．柠檬酸循环是分解与合成的两用途径。
]2．转醛酶的作用机理中的关键步骤是形成希夫氏碱。
13．在糖类物质代谢中最重要的糖核苷酸是ADPG。
14．合成支链淀粉a(1→6)键的酶是R酶。
15．淀粉、糖原、纤维素的生物合成均需“引物”存在。
16．线粒体中存在两种异柠檬酸脱氢酶分别以NAD+和NADP+为电子受体。
17．联系糖原异生作用与三羧酸循环的酶是丙酮酸羧化酶。
18．糖原异生作用的关键反应是草酰乙酸形成磷酸烯醇式丙酮酸的反应。
19．肾上腺素可促进糖原合成酶活性，降低血糖、胰岛素的作用相反，升高
血糖。
20．透明质酸是最简单的黏多糖，它由UDP—D—葡萄糖醛酸及UDP—N—乙酰葡萄糖胺合成。
三、填空题
1．糖酵途径中的三个调节酶是、、。
2．糖酵途径中底物水平的磷酸化反应有①②。
3．UDP-半乳糖在作用下可生成UDP-葡萄糖。
4．1-磷酸果糖在磷酸果糖醛缩酶催化下可生成和。
5．α—酮戊二酸脱氢酶系包括3种酶，它们是、、。
6．催化丙酮酸生成磷酸烯醇式丙酮酸的酶是，它需要和作为辅因子。
7．糖原磷酸化酶的活力受共价修饰调控是正效应调节物，是负效应调节物。
8．合成糖原的前体分子是，糖原分解的产物是。
9．植物中淀粉彻底分解为葡萄糖需要多种酶协同作用，它们是、、10．植物中将淀粉磷酸解为G-1-P，需、、三种酶协同作用。
11．α-淀粉酶可用抑制，β-淀粉酶可用抑制。
四、名词解释
1．发酵
2．Cori循环
3．巴斯德效应4．Q酶
5．R酶
参考答案
一、选择题
1 c 2． b 3． a 4． c
二、判断是非
1．对2，对3．错4．错5对6．对7．对8．对9．错10．对11，对12．对13．错14．错15．对16．对17．对18，错19错20对
三、填空题
1．己糖激酶、二磷酸果糖激酶、丙酮酸激酶2．3-磷酸甘油酸磷酸转变为3—磷酸甘油酸、磷酸烯醇式丙酮酸转变为烯醇式丙酮酸3．UDP-半乳糖-4-差向酶4．磷酸二羟丙酮、甘油醛5．α-酮戊二酸脱氢酶、琥珀酰转移酶、二氢硫辛酰脱氢酶6．磷酸烯醇式丙酮酸激酶、A TP、GTP 7．AMP、A TP 8．UDP—葡萄糖、G-1-P 9．α-淀粉酶、β-淀粉酶、R酶、麦芽糖酶10．淀粉磷酸化酶、转移酶、脱支酶11．EDTA、氧化巯基的试剂
四、名词解释
1．厌氧有机体(如酵母等)把糖酵解生成的NADH中的氢交给丙酮酸脱羧后的产物乙醛，使之生成乙醇的过程称之为酒精发酵。
如果将氢递交给丙酮酸并生成乳酸则叫乳酸发酵。
2．在剧烈的运动后，肌肉产生大量的乳酸，经血液流入肝脏，氧化为丙酮酸后参加糖异生途径并转变成葡萄糖，葡萄糖再进入血液运送到肌肉中去，这个过程称Cori循环。
3．在厌氧条件下，向高速发酵的酵母中通入氧，则葡萄糖消耗锐减，厌氧酵解积累的乳酸也迅速消失，这种现象称为巴斯德效应。
4．参与支链淀粉合成的酶。
功能是在直链淀粉分子上催化合成α(1→6)糖苷键，形成支链淀粉。
5．R酶又称脱支酶，作用于α-及β-淀粉酶作用后剩下的糊精，分解α(1→6)糖昔键的酶。