生物化学_糖代谢共152页
《生物化学》 第8章 糖代谢
⑥ 糖酵解的生理意义
❖酵解途径是单糖分解代谢的一条最重要的
基本途径
❖细胞在缺氧条件下,通过无氧酵解可以获得
有限的能量维持生命活动
❖有氧条件下,酵解是单糖完全氧化分解成
CO2和水的必要准备阶段
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8.2.2 无氧条件下丙酮酸的去路
1.酵母菌的酒精发酵
C O O H C O 丙酮酸脱羧酶
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8.3.2 淀粉的合成
G
G-6-P G-1-P
ATP ADP
(A)UTP
(A)UDPG
焦磷酸化酶 PPi
(A)UDPG n(A)UDPG
转糖苷酶
引物
(G)m m≥2
n(A)UDP
（α-1,4-G）n+mBiblioteka Q酶2020/9/29
（α-1,6）
8.3.3 糖原的合成
非还原端 糖原结构特点
（1）丙酮酸羧化支路
C O O H
OC C O O H
CO+ C O 2+ A T P+ H O 2 丙酮酸羧化酶、生物素，Mg2+ C H 2 C O O H+ A D P+ Pi
C H 3 丙酮酸
草酰乙酸
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⑥ 回补途径
C O O H
C O+ C O 2+ N A D P H+ H +
三羧酸循环
→Acetyl-CoA→→→CO2 + H2O
Lac （——————）
酵解
（—————————————————————）
有氧分解
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① 丙酮酸脱氢酶系
生物化学 糖代谢
生物化学：糖代谢糖是生物体重要的能量来源之一，也是构成生物体大量重要物质的原始物质。
糖代谢是指生物体对糖类物质进行分解、转化、合成的过程。
糖代谢主要包括两大路径：糖酵解和糖异生。
本篇文档将从分解和合成两个角度，介绍生物体内糖的代谢。
糖的分解糖酵解（糖类物质的分解）糖酵解是指生物体内将葡萄糖和其他糖类物质分解成更小的化合物，同时释放出能量。
糖酵解途径包括糖原泛素、琥珀酸途径、戊糖途径、甲酸途径等。
其中主要以糖原泛素和琥珀酸途径为代表。
糖原泛素途径糖原泛素途径又称为糖酵解途径，是生物体内最常用的糖分解方式。
它可以将葡萄糖分解成丙酮酸或者丁酮酸，同时产生2个ATP和2个NADH。
糖原泛素途径一般分为两个阶段：糖分解阶段和草酸循环。
糖分解阶段在这个阶段，葡萄糖通过酸化和裂解反应，进入三磷酸葡萄糖分子中，并生成一个六碳分子葡萄糖酸，此过程中消耗1个ATP。
接着，葡萄糖酸分子被磷酸化，生成高能量化合物1,3-二磷酸甘油酸，同时产生2个ATP。
随后，1,3-二磷酸甘油酸分子的丙酮酸残基被脱除，生成丙酮酸或者丁酮酸。
草酸循环草酸循环是指将生成的丙酮酸和丁酮酸在线粒体内发生可逆反应，生成柠檬酸，随后通过草酸循环将柠檬酸氧化分解成二氧化碳、水和ATP。
草酸循环中的关键酶有乳酸脱氢酶、肌酸激酶等。
琥珀酸途径琥珀酸途径也被称为三羧酸循环，是生物体内另一种重要的糖分解途径，它可以将葡萄糖分解成二氧化碳和水，同时产生30多个ATP。
琥珀酸途径中，葡萄糖通过磷酸化，生成高能分子葡萄糖6-磷酸，随后被氧化酶和酶羧化酶双重氧化分解成二氧化碳和水。
琥珀酸途径的关键酶有异构酶、羧酸还原酶等。
糖异生（糖合成）糖异生是指非糖类物质（如丙酮酸、乳酸等）通过一系列合成反应，转化成糖类物质的过程。
糖异生是生物体内糖类物质的重要来源之一，对维持生命的各种生理过程具有重要意义。
糖异生途径包括丙酮酸途径、戊糖途径和甘油三磷酸途径等。
丙酮酸途径丙酮酸途径是指通过丙酮酸合成糖的途径，它可以将丙酮酸反应生成物乙酰辅酶A进一步转移，合成3磷酸甘油醛，随后通过糖醛酸-3-磷酸酰基转移酶反应，合成葡萄糖6磷酸。
生物化学糖代谢
引言:糖代谢是生物体内的一项基本代谢过程，糖类分子参与着能量产生和储存的过程。
生物化学糖代谢（二）是糖类分子在生物体内进一步被代谢的过程。
本文将从五个方面对生物化学糖代谢（二）进行详细阐述。
概述:生物化学糖代谢（二）是指糖类分子在生物体内进一步被代谢的过程，包括糖酵解、糖异生、糖原代谢、糖醇代谢和戊糖醇代谢等。
糖代谢的正常进行对维持生物体的能量平衡和新陈代谢功能至关重要。
正文内容:一、糖酵解1.糖酵解是糖类分子分解为能量的过程，主要包括糖酵解途径和糖酵解产物。
2.糖酵解途径主要有糖解酵解、无氧酵解和有氧酵解三种。
3.糖酵解产物主要是ATP、乳酸和丙酮酸等，通过这些产物产生能量。
二、糖异生1.糖异生是生物体内通过非糖物质合成糖类分子的过程。
2.糖异生途径主要包括糖异生途径和糖异生产物。
3.糖异生对维持血糖平衡和供应能量起着至关重要的作用。
三、糖原代谢1.糖原是一种能够储存糖类的多聚体，主要储存在肝脏和肌肉细胞中。
2.糖原代谢包括糖原合成和糖原分解两个过程。
3.糖原合成主要通过糖原合成酶的催化作用完成，糖原分解则通过糖原分解酶的催化作用完成。
四、糖醇代谢1.糖醇是指一类由糖类分子还原的醇类化合物。
2.糖醇代谢涉及有糖醇的和消耗两个过程。
3.糖醇代谢在维持细胞渗透平衡和保护细胞免受氧化应激损伤方面具有重要作用。
五、戊糖醇代谢1.戊糖醇是一种重要的糖醇分子，在生物体内广泛存在。
2.戊糖醇代谢主要包括戊糖醇的合成和降解两个过程。
3.戊糖醇代谢与糖尿病和其他代谢性疾病的发生发展密切相关。
总结:生物化学糖代谢（二）是研究糖类分子在生物体内进一步被代谢的过程，其中包括糖酵解、糖异生、糖原代谢、糖醇代谢和戊糖醇代谢等。
这些过程对维持生物体的能量平衡和新陈代谢功能起着至关重要的作用。
深入理解生物化学糖代谢（二）对于揭示生物体内糖代谢的调控机制和疾病发生机制具有重要意义。
生物化学讲义第五章糖代谢
第五章糖代谢【目的和要求】1、掌握糖分解代谢，糖酵解和有氧氧化的途径及催化所需的酶，特别是关键酶和主要的调节因素以及各通路的生理意义。
2、掌握肝糖原合成、分解及糖异生的途径及关键酶。
掌握磷酸戊糖途径的关键酶和生理意义。
掌握乳酸循环的过程及生理意义。
3．熟悉糖的主要生理功能，糖是生物体主要的供能物质, 血糖的概念，正常值以及血糖的来源、去路。
4．了解糖的吸收方式是通过主动转运过程，糖代谢异常。
【本章重难点】⒈糖酵解及有氧氧化的基本途径及关键酶⒉TAC、糖异生的生理意义⒊糖原合成分解的调节⒋血糖的调节⒌TAC循环、生理意义、调控⒍糖异生学习内容第一节概述第二节糖的无氧分解第三节糖的有氧氧化第四节磷酸戊糖途径第五节糖原的合成与分解第六节糖异生第七节血糖及其调节第一节概述糖的主要生理功能⑴是提供生命活动所需要的能量，据估计人体所需能量50%～70%左右是由糖氧化分解提供的。
⑵糖也是组成人体的重要成分，如核糖构成核苷酸及核酸成分；蛋白多糖构成软骨、结缔组织等的基质；糖脂是生物膜的构成成分等。
⑶体内还具有一些特殊生理功能的糖蛋白。
糖的消化和吸收食物中糖类主要为淀粉，口腔唾液腺及胰腺分泌有淀粉酶，仅能水解淀粉中的α-1,4糖苷键，产生分子大小不等的线形糖。
淀粉主要在小肠内受淀粉酶作用而消化。
在小肠黏膜细胞刷状缘上，含有α-葡萄糖苷酶，继续水解线形寡糖的α-1，4糖苷键，生成葡萄糖。
消化道吸收入体内的单糖主要是葡萄糖，葡萄糖经门静脉进入肝，部分再经肝静脉入体循环，运输到各组织，血液中的葡萄糖称为血糖，是糖在体内的运输形式。
糖的储存形式是糖原。
第二节糖的无氧分解糖的分解代谢是糖在体内氧化供能的重要过程。
糖氧化分解的途径主要有三条：①无氧酵解；②有氧氧化；③磷酸戊糖途径。
在供氧不足的情况下，葡萄糖或糖原的葡萄糖单位通过糖酵解途径分解为丙酮酸，进而还原为乳酸的过程称为糖的无氧分解，由于此过程与酵母菌使糖生醇发酵的过程基本相似，故又称为糖酵解（glycolysis）。
《生化》第六章糖代谢
P
ATP ADP
ADP
ATP
COOH C OH
C
OH
磷酸甘油酸激酶
F-1,6-2P
CH2 O
磷酸二 羟丙酮
NAD+ NADH+H+
P
CH2 O
P
3-磷酸 甘油醛
1,3-二磷酸 甘油酸
3-磷酸甘油酸
磷酸甘油酸激酶(phosphoglycerate kinase)
ATP
1,3-二磷酸甘油酸
ADP
G-1-P
二、单糖的氧化分解 主要指G，经多糖降解后生成的G，吸收进 入细胞进行氧化分解，从而为机体提供能量。机 体几乎所有的组织的细胞中，都能进行糖的分解 以获能。
G进行氧化分解供能的途径主要有三条
糖的无氧分解（酵解）
糖的有氧分解 糖的磷酸戊糖支路分解
1.糖酵解的反应过程
（1）糖酵解(glycolysis)的定义
第二阶段
由丙酮酸转变成乳酸。
Glu
ATP ADP
（一）葡萄糖分解成丙酮酸
⑴ 葡萄糖磷酸化为6-磷酸葡萄糖
G-6-P F-6-P
ATP ADP
F-1,6-2P 磷酸二 羟丙酮
NAD+ NADH+H+
HO CH2 H HO O H OH H H H OH
P O CH2
ATP ADP
H HO O H OH H H H OH
门静脉
肝脏
GLUT
各种组织细胞
体循环
三、糖代谢的概况
糖原
糖原合成 肝糖原分解
酵解途径
ATP
有氧
核糖 磷酸戊糖途径 +
NADPH+H+
生物化学第九章糖代谢
NADH+H+
NAD+
葡萄糖
EMP
COOH
C==O
乳酸脱氢酶
乳酸
丙酮酸
CO2
CH3
丙酮酸脱羧酶
CHO
CH3
乙醇脱氢酶
乙醛
NADH+H+
CH2OH
NAD+ CH3
乙醇 葡萄糖的无氧分解
丙酮酸的有氧氧化及葡萄糖的有氧分解(p93)
O
CH3-C-SCoA
CO2
葡萄糖
（EPM）
NAD+
柠檬酸的 生成阶段
顺乌头酸
苹果酸
H2O
草酰乙酸 再生阶段
异柠檬酸
NAD+
NADH +CO2
氧化脱 羧阶段
－酮戊二酸
延胡索酸
FADH2
NAD+
NADH +CO2
琥珀酸
FAD
GTP
琥珀酰CoA
TCA第一阶段：柠檬酸生成
O
CH3-C-SCoA
H2O
CoASH
柠檬酸合成酶 草酰乙酸
顺乌头 酸酶
三羧酸循环——即丙酮酸通过循环进行脱羧和脱
氢反应形成CO2、NADH和FADH2的过程。在循
环的一系列反应中，关键的化合物是柠檬酸，因
为它有三个羧基，故称为三羧酸循环，又称柠檬
酸循环，简称TCA循环，又称Krebs循环。
O
CoASH
CH3-C-SCoA
柠檬酸
三羧酸循环 （TCA）
NADH
草酰乙酸
葡萄糖的磷酸化
磷酸化
第 一 阶 段
葡萄糖 6-磷酸葡萄糖 6-磷酸果糖
生物化学第十一章 糖代谢
三、糖酵解的反应机制
• 反应发生在细胞溶胶（胞质溶胶、细胞质基质、 胞浆、胞液）
• 1．葡萄糖的磷酸化：（己糖激酶、葡萄糖激酶） •
•
△Go’= -30.54 kJ/mol
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• 己糖激酶：底物非专一，对D—甘露糖、D—果 糖、氨基葡萄糖均有催化作用。两亚基，动物组 织有四种同工酶：I 脑和肾脏中，II 骨骼肌和心 脏；III 肝脏和肺脏中；IV 肝脏。 I、 II、 III型 酶大都存在于基本不能合成糖原的组织中。无机 磷酸有解除G-6-P和ADP对I、 II、 III抑制的作 用。 I型对无机磷酸最敏感。
• 这一途径是最早阐明的酶促反应系统， 研究得非常透彻的一个过程，因为这一 过程的反应原则及调节机制，在所有细 胞代谢中具有普遍意义。
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一、பைடு நூலகம்酵解研究简史
• 发酵研究始于19世纪后半叶。
• Paster L.1875年酵母菌将葡萄糖无氧氧化 生成酒精。
• Buchner 1897年 酵母提取液中葡萄糖也 可发酵。
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• α 、β淀粉酶对α –1、6葡萄糖 苷键皆无作用。
• α-淀粉酶β-淀粉酶只表示两种淀 粉酶，不表示任何构型关系。
• 3、α –1、6葡萄糖苷酶:水解淀粉 的α –1、6糖苷键 ，把支链淀粉 的分支切下。又称γ—淀粉酶 （ γ— amylase)
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• 4、纤维素酶（cellulase)：水解β(1→4)糖 苷键.只存在于微生物中，某些微生物所 含的水解纤维素的酶实际是多种酶组合 成的酶体系。反刍动物可消化纤维素是 因为其肠道细菌具有纤维素酶。
• Harden A. Young W. 1905年 无机磷酸参与 酵解并分离出1，6－二磷酸果糖；酵母 发酵需要“酒化酶”和“辅化酶”，获 得NAD+。
糖代谢新生物化学
成苷反应
糖分子中的半缩醛羟基专称为苷羟基。苷羟基很容易与其 他含羟基或活泼H的化合物（如醇、胺等）发生脱水缩合 反应，生成糖苷，这一反应叫成苷反应。
CH 2OH
O OH CHOH
干HCl + HOCH3
CH 2OH
O OCH 3
OH
+
CH 2OH OH
OH
苷键
OH OH
D-吡喃葡萄糖 苷羟基
OH
H
（二）糖的分类及其结构
❖ 单糖 不能水解的多羟基醛或多羟基酮，如 葡萄糖、果糖，半乳糖。
❖ 寡糖 能水解生成2－10个单糖分子的糖， 又称为低聚糖。寡糖中常见的是二 糖，如蔗糖、麦芽糖、乳糖。
❖ 多糖 能水解成很多个单糖分子的糖，由 成千上万个单糖分子缩聚而成的物 质，故又称为多聚糖，如淀粉、糖 原、纤维素。
第八章 糖 代 谢
Metabolism of Carbohydrates
物质代谢 新陈代谢
能量代谢
合成代谢 分解代谢
物质代谢过程：
消化吸收
中间代谢*
排泄
物质在细胞内的合成与分解
❖ 糖代谢包括分解代谢和合成代谢。
❖ 动物和大多数微生物所需的能量，主要是由糖 的分解代谢提供的。另方面，糖分解的中间产 物，又为生物体合成其它类型的生物分子，如 氨基酸、核苷酸和脂肪酸等，提供碳源或碳链 骨架。
稀硝酸是比溴水强的氧化剂，它能将醛糖中的醛基和 羟甲基上面的醇基氧化成羧基。例如，D-葡萄糖被稀 硝酸氧化成葡萄糖二酸 ：
CHO H OH HO H H OH H OH
CH 2OH
COOH H OH HNO 3 HO H H OH H OH
COOH
还原反应 ：被还原为相应的糖醇