第六章糖类代谢
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第六章糖代谢
硫辛酸, CoASH, Mg 2+
42
College of Life Sciences
（二）三羧酸循环
（tricarboxylic acid cycle， TCA 环）
（柠檬酸循环、Krebs环） Kerbs， 1953年诺贝尔化学奖
部位：线粒体基质
43
College of Life Sciences
3-P-甘油醛 磷酸二羟丙酮
23
College of Life Sciences
(一)糖酵解途径
贮能阶段： 后5步
（2）3- 磷酸甘油醛 （2）丙酮酸
☆生成 2 NADH(H) + 4ATP
24
College of Life Sciences
(一)糖酵解途径
6
3-P-甘油醛脱氢酶
3-P-甘油醛
磷酸化酶
糖原脱支酶催化支链上的3个葡萄糖残基转移到糖原 分子的一个游离的4′端上，形成一个新的-1,4糖苷 G-1-P 键，而脱支酶催化转移后剩下的通过-1,6糖苷键连 接的葡萄糖残基的水解，释放出一分子的葡萄糖。
转移酶
葡萄糖-1-磷酸在磷酸葡萄糖变位酶的作用下可以转 去分支酶 换为葡萄糖-6-磷酸。
45
College of Life Sciences
（二）三羧酸循环
3 异柠檬酸氧化生成-酮戊二酸
蔗糖
磷酸化酶
1-磷酸葡萄糖+果糖
11
College of Life Sciences
第二节 糖的分解代谢
糖分解的主要途径：
☆ ☆
在无氧条件下进行的无氧分解 在有氧条件下进行的有氧氧化
一、糖的无氧分解
• 在无氧情况下葡萄糖进行分解，生成2分子丙酮酸
42
College of Life Sciences
（二）三羧酸循环
（tricarboxylic acid cycle， TCA 环）
（柠檬酸循环、Krebs环） Kerbs， 1953年诺贝尔化学奖
部位：线粒体基质
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3-P-甘油醛 磷酸二羟丙酮
23
College of Life Sciences
(一)糖酵解途径
贮能阶段： 后5步
（2）3- 磷酸甘油醛 （2）丙酮酸
☆生成 2 NADH(H) + 4ATP
24
College of Life Sciences
(一)糖酵解途径
6
3-P-甘油醛脱氢酶
3-P-甘油醛
磷酸化酶
糖原脱支酶催化支链上的3个葡萄糖残基转移到糖原 分子的一个游离的4′端上，形成一个新的-1,4糖苷 G-1-P 键，而脱支酶催化转移后剩下的通过-1,6糖苷键连 接的葡萄糖残基的水解，释放出一分子的葡萄糖。
转移酶
葡萄糖-1-磷酸在磷酸葡萄糖变位酶的作用下可以转 去分支酶 换为葡萄糖-6-磷酸。
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College of Life Sciences
（二）三羧酸循环
3 异柠檬酸氧化生成-酮戊二酸
蔗糖
磷酸化酶
1-磷酸葡萄糖+果糖
11
College of Life Sciences
第二节 糖的分解代谢
糖分解的主要途径：
☆ ☆
在无氧条件下进行的无氧分解 在有氧条件下进行的有氧氧化
一、糖的无氧分解
• 在无氧情况下葡萄糖进行分解，生成2分子丙酮酸
第六章 糖代谢
CH 2OH
H H
OH HO
OH
H OH
H OH
葡萄糖
ATP ADP
己糖激酶; 葡萄糖激酶(肝)
CH 2O
P
H H
OH HO
OH
H OH
H OH
6-磷酸葡萄糖
2. 6-磷酸葡萄糖转变成1-磷酸葡萄糖
CH 2O
P
H H
OH HO
OH
H OH
H OH
6-磷酸葡萄糖
CH 2OH
H
OH
H
磷酸葡萄糖变位酶
OH HO
H H
O H
OH HO
H OH
H OH
6-磷酸葡萄糖
2-磷酸甘油酸
P O CH 2
CH2OH
O
Mg2+
H HO
己糖异构酶 H
OH
OH H
6-磷酸果糖
(fructose-6-phosphate, F-6-P)
磷酸烯醇式丙酮酸
ADP
ATP
丙酮酸
Glu
ATP
ADP
G-6-P
3. 6-磷酸果糖转变为1,6-双磷酸果糖
葡萄糖
CH 2OH
H H
OH HO
OH
H OH
H OH
CH 2OH
H H
OH HO
OH
H OH
H OH
酶
CH 2OH
H H
OH
CH 2OH
H H
OH
OH HO
？H
H
O
OH
α-1,4-糖苷键
OH
H
H OH
OH
糖原合成特点：
1、葡萄糖活化 2、需要糖原引物
第六章 糖代谢
内 容糖第六章 糖的化学和代谢糖的化学 糖代谢 糖的消化与吸收 糖的分解代谢 糖原的合成与分解糖的化学一、糖的概念糖是多羟基醛或多 羟基酮及其聚合物和 衍生物的总称。
P5二、 糖的分布生物界中含糖的比例90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 80%30% 10% 2%0%植物人和动物微生物微生物三、 糖的生物学作用1. 糖是人和动物的主要能源物质 2. 糖类还具有结构功能 3. 糖具有复杂的多方面生物活性与功能四 、糖的分类1. 2. 3.单糖 寡糖 多糖1（一） 单糖概念: 不能被水解成更小分子的糖称为单糖。
特点: 单糖是糖类物质的基本结构单位。
种类: 丙糖、丁糖、戊糖、己糖、庚糖丙糖：甘油醛和二羟丙酮甘油醛二羟丙酮丁糖戊糖赤藓糖赤藓酮糖D-核糖D-核酮糖D-木糖D-木酮糖己糖：葡萄糖和果糖葡萄糖的两种形式D-葡萄糖（G)β -D-葡萄糖 α-D-葡萄糖2D - 果糖（F）（二）寡 糖概念: 由单糖缩合而成的短链结构 （一般含2~6个单糖分子） 特点: 二糖最为广泛葡萄糖 半乳糖 果糖环α-D-果糖 麦芽糖 蔗糖 乳糖（三） 多 糖许多单糖分子缩合而成的长链结构 1. 多糖的分类（1）按照来源分类 （2）按生理功能分类 植物多糖 动物多糖 微生物多糖 海洋生物多糖 储存多糖 结构多糖（ 3 ）多糖按照其组成成分的分类多糖同聚多糖 杂聚多糖（均一多糖） （不均一多糖）粘多糖结合糖糖蛋白蛋白聚糖糖脂脂多糖O连N连鞘糖脂甘油糖脂 萜醇衍生磷酸多类固醇 衍生同聚多糖与杂聚多糖同聚多糖 杂聚多糖2. 重要多糖的化学结构与生理功能（1）淀粉• 是高等植物的贮存多糖 • 直链淀粉 支链淀粉 α-1,4糖苷键 α-1,6糖苷键α-1,4糖苷键 直链结构 支链结构 直链结构 支链结构直链淀粉3（2）糖 原 支链淀粉• 糖原是动物 体内的贮存 多糖，主要α-1,6糖苷键存在肝及肌 肉中。
第六章糖代谢
磷酸烯醇式丙酮酸
ADP
ATP
丙酮酸
主要是从丙酮酸生成葡萄糖的具体 反应过程。
糖异生与糖酵解的多数反应是共有 的、可逆的；
糖酵解中有3个不可逆反应，在糖异 生中须由另外的反应和酶代替。
5
（一）丙酮酸转变成磷酸烯醇式丙酮酸
丙酮酸
生物素
丙酮酸羧化酶
CO2 ATP
（线粒体）
ADP+Pi
草酰乙酸
磷酸烯醇式丙酮酸
第六章 糖代谢
Metabolism of Carbohydrates
内容提纲
概述 糖的分解代谢
糖的无氧氧化 糖的有氧氧化 磷酸戊糖途径
糖原的合成与分解 糖异生作用 血糖及其调节
2
第六节 糖异生
Gluconeogenesis
糖异生途径 糖异生的调节 生理意义
3
概念 糖异生(gluconeogenesis)是指从非糖化合
果糖二磷酸酶-1 Pi
1,6-二磷酸果糖 6-磷酸果糖
向反应，这种互变
ADP 6-磷酸果糖激酶-1 ATP
循环称之为底物循
ADP+Pi
GTP 磷酸烯醇式丙
丙酮酸羧化酶
环(substratecycle)。 CO2+ATP
草酰乙酸
酮酸羧激酶 GDP+Pi
丙酮酸
PEP +CO2
ATP 丙酮酸激酶 ADP
14
18
糖
皮
质 激
—
素
胰高血糖素 —
激素对糖异生和糖酵解的调节作用
19
三、糖异生的生理意义
(一)饥饿情况下维持血糖浓度恒定（最主要功 能） (二)补充或恢复肝糖原储备
医学生物化学(第六章)糖 代 谢
46
F-2,6-BP的生成与作用 * 生成：
(PFK-2)
(F-6-P)
(F-2,6-BP)
* 作用：促进F-1,6-BP生成
图6-5
47
PFK-2是一双功能酶：
PFK-2活性(使F-2,6-BP↑) 具有
2,6-二磷酸果糖酶2活性(使F-2,6-BP↓)
(PFK-2)
(F-6-P)
(F-2,6-BP)
TCA循环
56
图6-3 糖代谢三条途径间的关系
①无氧酵解 ②磷酸戊糖途径 ③有氧氧化
57
(一) 葡萄糖
丙酮酸
* 胞浆内进行
* 过程同糖酵解, 消耗2ATP
* 生成4ATP
* 生成2 NADH + H+
(3-磷酸甘油醛 (×2)
1,3-二磷酸甘油酸)
58
己糖激酶
6-磷酸果糖 激酶-1
(直链)
丙 酮 酸 激 酶
四个阶段:
I.己糖磷酸化(Glc
F-1,6P)
II.
(×1)
磷酸己糖
裂解
(×2)
磷酸丙糖
(×2) 氧化 (×2)
III. 磷酸丙糖 丙酮酸
IV.
(×2)
丙酮酸
还原乳(×酸2)(无氧)
18
(×2) (×2)
(×2)
19
1.己糖磷酸化(Glc
F-1,6P)
(1) Glc/Gn磷酸化为G-6-P
第一次磷酸化反应
a. 神经系统：
下丘脑和自主神经 调节 激素分泌
b. 激素：
(表6-1)
c. 组织器官: 肝脏最主要
9
激素对血糖浓度的调节
相互协同/拮抗
生物化学第六章 糖类代谢
O
H
OH
HO
H
HO
H
H
OH
OH
CH2OH
HO H OH
H
H
OH H
OH OH
核糖(ribose) ——戊醛糖
O
H
OH
H
OH
H
OH
OH
HOH 2C
O OH
H H
HH
HO
OH
2. 寡糖 能水解生成2-20个分子单糖的糖，各单
糖之间借脱水缩合的糖苷键相连。
常见的几种二糖有
麦芽糖 (maltose) 葡萄糖 — 葡萄糖 还原糖
ATP ADP
G-6-P
F-6-P
ATP ADP
F-1,6-2P
ⅱ放能阶段
⑨2-磷酸甘油酸脱水生成磷酸烯醇式丙酮酸
烯醇化酶
磷酸二 3-磷酸 羟丙酮 甘油醛
NAD+
NADH+H+
1,3-二磷酸甘油酸
ADP ATP
3-磷酸甘油酸
2-磷酸甘油酸
磷酸烯醇式丙酮酸
ADP
ATP
丙酮酸
催化此反应的酶是烯醇化酶，它在结合底物前必 须先结合2价阳离子如Mg2+、Mn2+，形成复合物， 才能表现出活性。该酶的相对分子量为85000，氟 化物是该酶强烈的抑制剂，原因是氟与Mg2+和无 机磷酸结合形成一个复合物，取代了酶分子上 Mg2+的位置，从而使酶失活。
Glu
ATP ADP
G-6-P
F-6-P
ATP ADP
F-1,6-2P
ⅱ放能阶段
⑥3-磷酸甘油醛氧化成1,3-二磷酸甘油酸
生成1分子 NADH+H+
H
OH
HO
H
HO
H
H
OH
OH
CH2OH
HO H OH
H
H
OH H
OH OH
核糖(ribose) ——戊醛糖
O
H
OH
H
OH
H
OH
OH
HOH 2C
O OH
H H
HH
HO
OH
2. 寡糖 能水解生成2-20个分子单糖的糖，各单
糖之间借脱水缩合的糖苷键相连。
常见的几种二糖有
麦芽糖 (maltose) 葡萄糖 — 葡萄糖 还原糖
ATP ADP
G-6-P
F-6-P
ATP ADP
F-1,6-2P
ⅱ放能阶段
⑨2-磷酸甘油酸脱水生成磷酸烯醇式丙酮酸
烯醇化酶
磷酸二 3-磷酸 羟丙酮 甘油醛
NAD+
NADH+H+
1,3-二磷酸甘油酸
ADP ATP
3-磷酸甘油酸
2-磷酸甘油酸
磷酸烯醇式丙酮酸
ADP
ATP
丙酮酸
催化此反应的酶是烯醇化酶，它在结合底物前必 须先结合2价阳离子如Mg2+、Mn2+，形成复合物， 才能表现出活性。该酶的相对分子量为85000，氟 化物是该酶强烈的抑制剂，原因是氟与Mg2+和无 机磷酸结合形成一个复合物，取代了酶分子上 Mg2+的位置，从而使酶失活。
Glu
ATP ADP
G-6-P
F-6-P
ATP ADP
F-1,6-2P
ⅱ放能阶段
⑥3-磷酸甘油醛氧化成1,3-二磷酸甘油酸
生成1分子 NADH+H+
动物生物化学 第六章 糖代谢
葡萄糖在有氧条件下，氧化分解生成二氧化碳和水的过程称为 糖的有氧氧化(aerobicoxidation)。有氧氧化是糖分解代谢的主要 方式。
丙酮酸脱氢酶系(pyruvate dehydrogenase system) 1 丙酮酸脱羧酶，辅酶是TPP， 2 二氢硫辛酸乙酰转移酶，辅酶是二氢硫辛酸和辅酶A， 3 二氢硫辛酸脱氢酶，辅酶是FAD及NAD+
（三）血糖
人 80-120mg/100ml 4.4-6.7mmol/L
第一节 糖的分解代谢 (catabolism of carbohydrate)
动物组织均能对糖进行分解代谢，主要的分解途 径有三条：
(1)无氧条件下进行糖酵解途径；
(2)有氧条件下进行有氧氧化；
(3)生成磷酸戊糖-磷酸戊糖通路。
葡萄糖（glucose G）
-1ATP
6-磷酸葡萄糖(glucose-6-phophate, G－6－P)
己糖激酶(hexokinase,HK)。
葡萄糖激酶(glucokinase,GK)
6－磷酸葡萄糖是HK的反馈抑制物，此酶是糖氧化 反应过程的限速酶(rate limiting enzyme)或称关键酶 (key enzyme)。它有同工酶Ⅰ-Ⅳ型，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型主 要存在于肝外组织，其对葡萄糖Km值为10-5～10-6M。
第六章 糖代谢
一 糖的生理功能
1 机体的组成成分 核糖 糖脂 2 提供能量和碳源 70%
二 糖代谢的概况
（一）糖的来源
1 由消化道吸收（单胃动物） 2 由非糖物质转化而来（反刍兽）
（二）动物体内糖的主要代谢途径
1 分解供能—— 酵解、有氧氧化、磷酸戊糖途 径、糖原分解
2 贮存—— 糖异生、合成糖原或转变成脂肪
丙酮酸脱氢酶系(pyruvate dehydrogenase system) 1 丙酮酸脱羧酶，辅酶是TPP， 2 二氢硫辛酸乙酰转移酶，辅酶是二氢硫辛酸和辅酶A， 3 二氢硫辛酸脱氢酶，辅酶是FAD及NAD+
（三）血糖
人 80-120mg/100ml 4.4-6.7mmol/L
第一节 糖的分解代谢 (catabolism of carbohydrate)
动物组织均能对糖进行分解代谢，主要的分解途 径有三条：
(1)无氧条件下进行糖酵解途径；
(2)有氧条件下进行有氧氧化；
(3)生成磷酸戊糖-磷酸戊糖通路。
葡萄糖（glucose G）
-1ATP
6-磷酸葡萄糖(glucose-6-phophate, G－6－P)
己糖激酶(hexokinase,HK)。
葡萄糖激酶(glucokinase,GK)
6－磷酸葡萄糖是HK的反馈抑制物，此酶是糖氧化 反应过程的限速酶(rate limiting enzyme)或称关键酶 (key enzyme)。它有同工酶Ⅰ-Ⅳ型，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型主 要存在于肝外组织，其对葡萄糖Km值为10-5～10-6M。
第六章 糖代谢
一 糖的生理功能
1 机体的组成成分 核糖 糖脂 2 提供能量和碳源 70%
二 糖代谢的概况
（一）糖的来源
1 由消化道吸收（单胃动物） 2 由非糖物质转化而来（反刍兽）
（二）动物体内糖的主要代谢途径
1 分解供能—— 酵解、有氧氧化、磷酸戊糖途 径、糖原分解
2 贮存—— 糖异生、合成糖原或转变成脂肪
高一生物糖类代谢
糖原（或淀粉） 第 一 阶 段 1-磷酸葡萄糖 葡萄糖
EMP的化学历程
葡萄糖的磷酸化
6-磷酸葡萄糖 6-磷酸果糖
磷酸己糖的裂解
第 二 阶 段
1，6-二磷酸果糖 3-磷酸甘油醛磷酸二羟丙酮
21，3-二磷酸甘油酸 第 三 阶 段 23-磷酸甘油酸 22-磷酸甘油酸 2磷酸烯醇丙酮酸 2丙酮酸
糖酵解的调控位点及相 应调节物
机理：主要通过 调节反应途径中几 种酶的活性来控制 整个途径的速度， 被调节的酶为催化 反应历程中不可逆 F-2,6-BP AMP
糖原（或淀粉） 1-磷酸葡萄糖 6-磷酸葡萄糖 6-磷酸果糖
1，6-二磷酸果糖
G-6-P AMP ATP
+
葡萄糖
己糖激酶
+
磷酸果糖激酶
柠檬酸 NADH ATP
由于这种调节的生理意义广泛，反应灵敏，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经的指令，导致级联放 大反应，所以日益引人注目。
A
Ea-b
B
C
Ec-d D
E
P1
关键酶（限速酶）
Ec-g G
H
P2
蛋白质的磷酸化和脱磷酸化
第一类：Ser/Thr型 第二类：Tyr型
ATP
蛋白激酶
ADP 蛋白质 n
1、三羧酸循环的化学历程
acid cycle, TCA 循环）
2、三羧循环及葡萄糖有氧氧化的化学计量和能量计量
3、 三羧循环的生物学意义
4、 三羧酸循环的调控 5、草酰乙酸的回补反应（自学）
O
CoASH
CH3-C-SCoA
柠檬酸
三羧酸循环 （TCA）
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ö 蔗糖： 植物中主要糖 转化糖（←蔗糖）：葡萄糖+果糖
第六章糖类代谢
2、低聚糖
• 很多低聚糖主要作用不在于其消化吸 收而提供能量，而是在于它的一些保 健价值
第六章糖类代谢
低聚果糖 定义：是在蔗糖分子上以β（1→2） 糖苷键结合1～3个果糖的寡糖。
• 分子式为G-F-Fn，n=1～3
第六章糖类代谢
1 2
第六章糖类代谢
三、多 糖
（一）、淀粉——植物营养物质的一种储存形式 1、结构
直链淀粉、支链淀粉
第六章糖类代谢
第六章糖类代谢
（二） 糖原——动物淀粉
图1-3 糖原的分子结构 第六章糖类代谢
6
CH2OH O
O
5H
HO 2
4
H
OH
3
CH2 H
CH2OH O
O
H
HO
H OH
6
CH2OH O
CH2 H
植物胶主要用于增稠剂、甜食的稳定剂和冰淇淋的粘合剂等
第六章糖类代谢
3、微生物多糖
葡聚糖（右旋糖酐） 黄原胶 环状糊精
第六章糖类代谢
4、氨基多糖
透明质酸
黏多糖：
硫酸软骨素
肝素
壳多糖： （几丁质，甲壳素）
第六章糖类代谢
第二节 双糖和多糖的酶促降解
一、双糖的水解
（一）蔗糖的水解
1.蔗糖酶 蔗糖 + H2O
如:核糖、脱氧核糖、葡萄糖、果糖和半乳糖
分类
寡糖:能水解成少数(2~10个)单糖分子的糖
以双糖存在最为广泛，蔗糖、麦芽糖和乳糖是其重要代表。
多糖:能水解为多个单糖分子的糖
以淀粉、糖原、纤维素等最为重要
第六章糖类代谢
一、单 糖
可根据所含碳原子的数目分为戊糖（5个
碳原子）和己糖（6个碳原子），根据C、O
H H OH
H
OHH
OHHO
OH H
H H
OH
OH H
H
H H
OH
吡喃型
呋喃型
吡喃型
呋喃型
α-D-葡萄糖
β-D-葡萄糖
第六章糖类代谢
二、寡糖
• 2~10 个单糖分子缩合而成的糖 • 还原型、非还原型：关键看其有无
游离半缩醛羟基
第六章糖类代谢
1、双糖
ö 麦芽糖： 麦芽糖淀粉酶水解淀粉
ö 乳糖： 可改善食物持水性
双键的位置分为醛糖（碳链末端）和酮糖
（碳链C中H 2间OH ）
O OH OH OH CH 2 OH
CHO H OH H OH H OH
CH 2OH
CHO HH H OH H OH
CH 2OH
果糖
D-核糖
第六章糖类代谢
2-脱氧核糖
CHO
H
OH
HO
H
H
OH
H
OH
CH2OH 葡萄糖
葡萄糖 （简化链式）
甘露糖
段 第四阶段： 由2-磷酸甘油酸生成丙酮酸
第六章糖类代谢
①活化
G
C H2O O
P
P OCH2O CH2OH
②异构
HO
③活化
葡萄糖 H O6-磷酸葡萄糖ຫໍສະໝຸດ OH 6-磷酸果糖6
1
P OCH2O CH2O P ④裂解
5 HO 2
1
H2C
2
C
OP
+ O ⑤异构
4
OH
3
3
磷酸二羟丙酮 H 2 C O H
P
⑥脱氢
P OCH2O CH2O P
HO
OH
4 HH C O 5
HCOH
1，6-二磷 酸果糖
6
H2C O
P
磷酸甘油醛
OP
OH
C O ⑦产能 C O ⑧异构
OH C O ⑨脱水
HCOH
HCOH
HH C O P
磷酸化酶
2.淀粉的磷酸解 转移酶
脱支酶
第六章糖类代谢
三、 糖 原 的 酶 促 降 解
第六章糖类代谢
第三节 糖的分解代谢
主要途径：
无氧条件下的糖酵解途径； 有氧条件下的有氧氧化； 生成磷酸戊糖的磷酸己糖旁路； 生成葡萄糖醛酸的糖醛酸代谢。
第六章糖类代谢
1、 葡萄糖的酵解
无氧条件
高等动物体内：葡萄糖→丙酮酸→乳酸 微生物体内：葡萄糖→丙酮酸→乙醇、乳酸
第六章糖类代谢
（四） 其他多糖
1、果胶物质 • 结构：
D-吡喃半乳糖醛酸以α-1,4苷键相 连，通常以部分甲酯化存在，即果胶。
第六章糖类代谢
果胶物质的化学结构
-D-半乳糖醛酸基 -1,4 糖苷键
第六章糖类代谢
2、植物胶
植物树胶： 阿拉伯胶、黄芹胶、刺槐豆胶 按来源分类：种子胶、瓜尔豆胶、罗望子胶 海藻胶：琼胶（脂）、角叉胶和褐藻胶
第六章 糖类代谢
第六章糖类代谢
主要内容
➢第一节 生物体内的糖类化合物 ➢第二节 双糖和多糖的酶促降解 ➢第三节 糖的分解代谢 ➢第四节 糖异生作用 ➢第五节 蔗糖和多糖的生物合成
第六章糖类代谢
第一节 生物体内的糖类化合物
糖类化合物：由C、H、O三种元素组成； 多羟基醛或多羟基酮。
第六章糖类代谢
单糖:不能被水解成更小分子的糖
O
5H
4
H
OH
HO 2
3
CH2 H
菊糖
（三） 纤维素与半纤维素
纤维素是植物中最广泛的骨架多糖，植 物细胞壁和木材差不多有一半是由纤维素 组成的。棉花、亚麻是较纯的纤维素。
纤维素对植物性食品的质地影响较大。
第六章糖类代谢
结构：
由β-（1,4）-D-吡喃葡萄糖单位构 成。为线性结构，无定型区和结晶区构成。
CH2OH
H OH
CH2OH
H OH
H
OO
H
4 OH H H 1 4 HOH H 1
H 4 OH H
O H1
O
4
HOH
H H1
HH
O
O
HH
OO
H OH
CH2OH
H OH
n CH2OH
纤维素
第六章糖类代谢
半纤维素
与纤维素一起存在于植物细胞壁中的多糖 物质的总称。
构成半纤维素的单体有：葡萄糖，果糖， 甘露糖，半乳糖，阿拉伯糖，木糖，鼠李 糖及糖醛酸。
第六章糖类代谢
半乳糖
• 天然糖的半缩醛形式
醛基与醇基作用
CHO
HO
H3C
CH 3OH
O
H+
CH 2OH
CH 2OH
第六章糖类代谢
• 环状结构
环内含氧；5元是呋喃；六元是吡喃；吡喃形式更稳定
CH2OH
CH2OH
H
OH CHOH O
CH2OH
CH2OH
HH
OOHCHOH O
OH
OHH H
OH
HO
H OH
蔗糖酶
葡萄糖 + 果糖
2.蔗糖合成酶
催化蔗糖与UDP反应生成果糖和尿苷二磷酸 葡萄糖
蔗糖+UDP
UDPG+果糖
第六章糖类代谢
（二）麦芽糖的水解
麦芽糖酶
麦芽糖+H2O
2葡萄糖
（三）乳糖的水解
β-半乳糖苷酶
乳糖酶
乳糖+H2O
半乳糖 + 葡萄糖
第六章糖类代谢
二、淀粉（糖原）的降解
1.淀粉的水解
α-淀粉酶 β-淀粉酶 R-酶(脱支酶） 麦芽糖酶
胞浆中进行
EMP途径
第六章糖类代谢
EMP途径，也称糖酵解，是将葡萄糖转变成 丙酮酸并同时生成ATP的一系列反应，是一 切有机体中都存在的葡萄糖降解途径。
第六章糖类代谢
糖酵解过程
10个酶催化的11步反应
四 第一阶段： 磷酸已糖的生成(活化)
个 第二阶段： 磷酸丙糖的生成(裂解)
阶
第三阶段： 3-磷酸甘油醛转变为2-磷酸 甘油酸
第六章糖类代谢
2、低聚糖
• 很多低聚糖主要作用不在于其消化吸 收而提供能量，而是在于它的一些保 健价值
第六章糖类代谢
低聚果糖 定义：是在蔗糖分子上以β（1→2） 糖苷键结合1～3个果糖的寡糖。
• 分子式为G-F-Fn，n=1～3
第六章糖类代谢
1 2
第六章糖类代谢
三、多 糖
（一）、淀粉——植物营养物质的一种储存形式 1、结构
直链淀粉、支链淀粉
第六章糖类代谢
第六章糖类代谢
（二） 糖原——动物淀粉
图1-3 糖原的分子结构 第六章糖类代谢
6
CH2OH O
O
5H
HO 2
4
H
OH
3
CH2 H
CH2OH O
O
H
HO
H OH
6
CH2OH O
CH2 H
植物胶主要用于增稠剂、甜食的稳定剂和冰淇淋的粘合剂等
第六章糖类代谢
3、微生物多糖
葡聚糖（右旋糖酐） 黄原胶 环状糊精
第六章糖类代谢
4、氨基多糖
透明质酸
黏多糖：
硫酸软骨素
肝素
壳多糖： （几丁质，甲壳素）
第六章糖类代谢
第二节 双糖和多糖的酶促降解
一、双糖的水解
（一）蔗糖的水解
1.蔗糖酶 蔗糖 + H2O
如:核糖、脱氧核糖、葡萄糖、果糖和半乳糖
分类
寡糖:能水解成少数(2~10个)单糖分子的糖
以双糖存在最为广泛，蔗糖、麦芽糖和乳糖是其重要代表。
多糖:能水解为多个单糖分子的糖
以淀粉、糖原、纤维素等最为重要
第六章糖类代谢
一、单 糖
可根据所含碳原子的数目分为戊糖（5个
碳原子）和己糖（6个碳原子），根据C、O
H H OH
H
OHH
OHHO
OH H
H H
OH
OH H
H
H H
OH
吡喃型
呋喃型
吡喃型
呋喃型
α-D-葡萄糖
β-D-葡萄糖
第六章糖类代谢
二、寡糖
• 2~10 个单糖分子缩合而成的糖 • 还原型、非还原型：关键看其有无
游离半缩醛羟基
第六章糖类代谢
1、双糖
ö 麦芽糖： 麦芽糖淀粉酶水解淀粉
ö 乳糖： 可改善食物持水性
双键的位置分为醛糖（碳链末端）和酮糖
（碳链C中H 2间OH ）
O OH OH OH CH 2 OH
CHO H OH H OH H OH
CH 2OH
CHO HH H OH H OH
CH 2OH
果糖
D-核糖
第六章糖类代谢
2-脱氧核糖
CHO
H
OH
HO
H
H
OH
H
OH
CH2OH 葡萄糖
葡萄糖 （简化链式）
甘露糖
段 第四阶段： 由2-磷酸甘油酸生成丙酮酸
第六章糖类代谢
①活化
G
C H2O O
P
P OCH2O CH2OH
②异构
HO
③活化
葡萄糖 H O6-磷酸葡萄糖ຫໍສະໝຸດ OH 6-磷酸果糖6
1
P OCH2O CH2O P ④裂解
5 HO 2
1
H2C
2
C
OP
+ O ⑤异构
4
OH
3
3
磷酸二羟丙酮 H 2 C O H
P
⑥脱氢
P OCH2O CH2O P
HO
OH
4 HH C O 5
HCOH
1，6-二磷 酸果糖
6
H2C O
P
磷酸甘油醛
OP
OH
C O ⑦产能 C O ⑧异构
OH C O ⑨脱水
HCOH
HCOH
HH C O P
磷酸化酶
2.淀粉的磷酸解 转移酶
脱支酶
第六章糖类代谢
三、 糖 原 的 酶 促 降 解
第六章糖类代谢
第三节 糖的分解代谢
主要途径：
无氧条件下的糖酵解途径； 有氧条件下的有氧氧化； 生成磷酸戊糖的磷酸己糖旁路； 生成葡萄糖醛酸的糖醛酸代谢。
第六章糖类代谢
1、 葡萄糖的酵解
无氧条件
高等动物体内：葡萄糖→丙酮酸→乳酸 微生物体内：葡萄糖→丙酮酸→乙醇、乳酸
第六章糖类代谢
（四） 其他多糖
1、果胶物质 • 结构：
D-吡喃半乳糖醛酸以α-1,4苷键相 连，通常以部分甲酯化存在，即果胶。
第六章糖类代谢
果胶物质的化学结构
-D-半乳糖醛酸基 -1,4 糖苷键
第六章糖类代谢
2、植物胶
植物树胶： 阿拉伯胶、黄芹胶、刺槐豆胶 按来源分类：种子胶、瓜尔豆胶、罗望子胶 海藻胶：琼胶（脂）、角叉胶和褐藻胶
第六章 糖类代谢
第六章糖类代谢
主要内容
➢第一节 生物体内的糖类化合物 ➢第二节 双糖和多糖的酶促降解 ➢第三节 糖的分解代谢 ➢第四节 糖异生作用 ➢第五节 蔗糖和多糖的生物合成
第六章糖类代谢
第一节 生物体内的糖类化合物
糖类化合物：由C、H、O三种元素组成； 多羟基醛或多羟基酮。
第六章糖类代谢
单糖:不能被水解成更小分子的糖
O
5H
4
H
OH
HO 2
3
CH2 H
菊糖
（三） 纤维素与半纤维素
纤维素是植物中最广泛的骨架多糖，植 物细胞壁和木材差不多有一半是由纤维素 组成的。棉花、亚麻是较纯的纤维素。
纤维素对植物性食品的质地影响较大。
第六章糖类代谢
结构：
由β-（1,4）-D-吡喃葡萄糖单位构 成。为线性结构，无定型区和结晶区构成。
CH2OH
H OH
CH2OH
H OH
H
OO
H
4 OH H H 1 4 HOH H 1
H 4 OH H
O H1
O
4
HOH
H H1
HH
O
O
HH
OO
H OH
CH2OH
H OH
n CH2OH
纤维素
第六章糖类代谢
半纤维素
与纤维素一起存在于植物细胞壁中的多糖 物质的总称。
构成半纤维素的单体有：葡萄糖，果糖， 甘露糖，半乳糖，阿拉伯糖，木糖，鼠李 糖及糖醛酸。
第六章糖类代谢
半乳糖
• 天然糖的半缩醛形式
醛基与醇基作用
CHO
HO
H3C
CH 3OH
O
H+
CH 2OH
CH 2OH
第六章糖类代谢
• 环状结构
环内含氧；5元是呋喃；六元是吡喃；吡喃形式更稳定
CH2OH
CH2OH
H
OH CHOH O
CH2OH
CH2OH
HH
OOHCHOH O
OH
OHH H
OH
HO
H OH
蔗糖酶
葡萄糖 + 果糖
2.蔗糖合成酶
催化蔗糖与UDP反应生成果糖和尿苷二磷酸 葡萄糖
蔗糖+UDP
UDPG+果糖
第六章糖类代谢
（二）麦芽糖的水解
麦芽糖酶
麦芽糖+H2O
2葡萄糖
（三）乳糖的水解
β-半乳糖苷酶
乳糖酶
乳糖+H2O
半乳糖 + 葡萄糖
第六章糖类代谢
二、淀粉（糖原）的降解
1.淀粉的水解
α-淀粉酶 β-淀粉酶 R-酶(脱支酶） 麦芽糖酶
胞浆中进行
EMP途径
第六章糖类代谢
EMP途径，也称糖酵解，是将葡萄糖转变成 丙酮酸并同时生成ATP的一系列反应，是一 切有机体中都存在的葡萄糖降解途径。
第六章糖类代谢
糖酵解过程
10个酶催化的11步反应
四 第一阶段： 磷酸已糖的生成(活化)
个 第二阶段： 磷酸丙糖的生成(裂解)
阶
第三阶段： 3-磷酸甘油醛转变为2-磷酸 甘油酸