六、糖代谢

1）蔗糖： α-D-吡喃葡萄糖（1，2）-β-D-呋喃
果糖苷，有甜味，无还原性，植物界中分布最为广 泛，一般不存在于动物体内。
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2
4
蔗糖(葡萄糖-α,β(1→2)-果糖苷) 蔗糖可被酵母发酵，加热到200℃得棕黑色焦糖，常被用 作酱油的增色剂。
2）麦芽糖： α-D-葡萄糖-（1 ，4 ） -D-葡萄糖苷， 有还原性，大量存在于发芽的谷粒，俗称饴糖，是 淀粉的组成成分。
α－ 淀粉 酶 β－淀 粉酶
2. 脱支酶（R酶）:即α－ 1，6 －糖苷酶。
作用于支链淀粉水解后留下的极限糊精中的分支 点或支链淀粉外围分支点的α－ 1，6 －糖苷 键，但不能分解支链淀粉分子内部的α－ 1， 6 －糖苷键。
3. 麦芽糖酶：水解麦芽糖为葡萄糖，常与淀粉 酶同时存在。
二、 糖原和支链淀粉的磷酸解
3.
吸收机制
小肠粘膜细胞 细胞内膜 门静脉
K+
ATP ADP+Pi
刷状缘 肠 腔
Na+泵
Na+
G
葡萄糖转运体
4.
吸收途径 小肠肠腔
SGLT
肠粘膜上皮细胞
GLUT ： 葡 萄 糖 转 运 体 (glucose transporter) ， 已发现有5种葡萄糖转运体 (GLUT 1～5)。
门静脉
肝脏
二、糖的分类及其结构
根据能否被水解以及其水解产物的情况，糖 主要可分为以下三大类：
•单糖:不能再水解的多羟基醛或多羟基酮。
•寡糖：2-10个单糖结构的缩合物。
•多糖：10个以上单糖结构的缩合物。
一） 单糖
• 不能再水解成更小的糖单位。 • 每种单糖都有醛糖和酮糖之分，为多羟基醛或 多羟基酮。 • 具有还原性（醛基和酮基）。 • 根据所含碳原子的数目分为丙糖、丁糖、戊糖、 己糖、庚糖等。
1
4
麦芽糖 ( 葡萄糖-α-（1 →4 ）-β -葡萄糖苷)
3）乳糖：
为乳腺所产生，存在于哺乳动物的乳汁中。由
一分子葡萄糖和一分子半乳糖缩合而成。为D-葡萄糖- (4,1)β-D-半乳糖苷，还原性糖。
α-乳糖（半乳糖- β-(1→4)- α- 葡萄糖）
4）纤维二糖： α- D-葡萄糖- (1,4)- β- D-葡萄
第五章 糖代谢
NRE
RE
重点
糖的分类，糖的分解代谢（糖酵解、磷酸
戊糖途径、三羧酸循环）与合成代谢（糖异生
），双糖与多糖的合成与降解等。
目 录
第一节 生物体内的主要糖类 第二节 双糖和多糖的酶促降解 第三节 糖酵解 第四节 三羧酸循环 第五节 磷酸戊糖途径 第六节 糖异生作用 第七节 蔗糖和淀粉的生物合成
该途径也称作Embden-Meyethof-Pathway，简称ＥＭ
Ｐ途径。
二、 糖酵解途径
（反应在细胞质中进行）
当细胞需要供能时，葡萄糖进入酵解途径，产生 ATP,包括两个阶段，10步反应。
第一阶段：丙糖的生成
第二阶段：丙酮酸和ATP的生成
第一阶段：丙糖的生成
ATP
ADP
磷酸己糖 异构酶
己糖激酶
糖，维生素的水解产物,具还原性。
纤维二糖（葡萄糖-β-(1→4)-葡萄糖）
3. 多糖：由10个到上万个由单糖通过苷键连接
而成的高聚糖。 分为两类：
• 构成植物骨架结构的不溶性的多糖(纤维素、半纤维 素等 ) • 具贮存功能的营养物质型多糖(淀粉、糖原等)。
1）淀粉(starch)：植物中普遍存在的贮藏多糖。经淀粉
1.磷酸化酶：催化淀粉或糖原的非还原性端的糖苷键与 磷酸裂解释放出1-磷酸葡萄糖，但只能降解淀粉至分支
点第4个葡萄糖残基。可以彻底降解直链淀粉或直链糊精
及45%左右的支链淀粉。
磷酸化酶
(葡萄糖)n + H3PO4
G-1-p + (葡萄糖)n-1
2.转移酶与脱支酶 ：转移酶将连接于分支点上4个 葡萄糖基的葡聚三糖转移至主链另一葡萄糖链末端
苷键连接的葡萄糖分支。不溶于热水，与碘反应呈紫 色或红紫色；
NRE
NRE
RE
支链淀粉或糖原分子示意图
2）糖原(glycogen) ：是动物体内葡萄糖的储存形式
，又称动物淀粉，以肝脏和肌肉中含量最大。分子为球形， 由葡萄糖残基组成，连接键同淀粉，主链中平均每10个葡萄 糖单位有一个分支，无还原性。
3）纤维素(glycogen)：植物中最广泛的骨架结构。葡萄
烯醇化酶
葡萄糖 第 一 阶 段
-1ATP
EMP的化学历程
6-磷酸葡萄糖
葡萄糖的磷酸化
6-磷酸果糖
-1ATP
1,6-2磷酸果糖
磷酸己糖的裂解
3-磷酸甘油醛磷酸二羟丙酮 21，3-二磷酸甘油酸 23-磷酸甘油酸 第 三 阶 段 22-磷酸甘油酸 2磷酸烯醇式丙酮酸 2丙酮酸
+2NADH
+2ATP
β-葡萄糖苷酶
天然纤维素
游离纤维素
纤维二糖
葡萄糖
第三节 糖酵解(EMP途径)
一、糖酵解的基本概念 二、糖酵解的途径（EMP） 三、丙酮酸的去路
一、糖酵解（glycolysis）的基本概念
糖酵解是将一分子葡萄糖降解为两分子丙酮酸并
伴随着ATP生成的一系列酶促反应过程。
糖酵解是生物体内普遍存在的葡萄糖降解的途径。
。脱支酶将残留的葡萄糖基水解，使支链淀粉变成
直链淀粉。
支 链 淀 粉 和 糖 原 磷 酸 解 的 步 骤
还原端
非还原端
磷酸化酶（释放8个1-P-G）
转移酶
脱枝酶（释放1个葡萄糖）
三、纤维素的降解
纤维素酶是参与纤维素水解的一类酶的总称，包括 三种类型的酶：C1酶、Cx酶、β-葡萄糖苷酶 。
C1酶
Cx酶
D(-)-核糖 (ribose)
D(-)-阿拉伯糖 (arabinose)
D(+)-木糖 (xylose)
D(-)-米苏糖 (lysose)
D(+)-阿洛糖 D(+)-阿桌糖 (allose) (altrose)
D(+)-葡萄糖 D(+)-甘露糖 (glucose) (mannose)
D(+)-古洛糖 (gulose)
粉为主。 消化部位： 主要在小肠，少量在口腔
消化过程
口腔 胃 肠腔
淀粉
唾液中的α-淀粉酶
胰液中的淀粉酶
麦芽糖+麦芽三糖 （40%） （25%） α-临界糊精+异麦芽糖 （30%） （5%） α-临界糊精酶
肠粘膜 上皮细胞 刷状缘
α-葡萄糖苷酶
葡萄糖
（二）糖的吸收 1. 2. 吸收部位：小肠上段 吸收形式：单 糖
4.复合糖：糖与非糖物质的结合物。
常见的结合糖有:
•糖脂 (glycolipid)：是糖与脂类的结合物。
•糖蛋白 (glycoprotein)：是糖与蛋白质的结合物。
细胞膜表面的糖链
糖蛋白
糖脂
细胞膜
四、食物中糖的消化和吸收
（一）糖的消化
动物食物中的糖主要有植物淀粉、动物糖原
以及麦芽糖、蔗糖、乳糖、葡萄糖等，其中以淀
酶水解生成麦芽糖，是由麦芽糖单位组成的链状结构,用 酸水解生成葡萄糖。淀粉有两种结构形式： a.直链淀粉：由200-300个葡萄糖以α-1、4糖苷键连接。 是不分支类型的淀粉。溶于热水，用碘液处理产生蓝 色。
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6个残基
直链淀粉的空间螺旋结构
b.支链淀粉：主链每8-9个葡萄糖单位出现一由α-1、6糖
D(-)-果糖
D(+)-山梨糖
D(-)-洛格酮糖
(psicose,allulose)
(fructose)
(sorbose)
(tagalose)
重要的单糖
• 1）戊糖：主要有
• D-核糖 • D-脱氧核糖 • D-木糖 • L-阿拉伯糖
-D-呋喃核糖
2-脱氧-D-呋喃核糖
2) 己糖
– 葡萄糖：碳水化合物代谢的中心物质。是构成寡
糖和多糖的主要单糖。人体血糖几乎全是D-型葡萄 糖。
• 果糖：存在于绿色植物中，是单糖中最甜的
糖类，游离状态为β-吡喃果糖，结合状态为 β-呋喃果糖。
1
6
-D-呋喃果糖
-D-吡喃果糖
• 半乳糖：仅以结合态出现，乳糖、蜜二糖、琼 脂都含有半乳糖。
单糖的性质
• 一切单糖都有不对称碳原子，所以都有旋光的 能力。 • 单糖有甜味，如以蔗糖为标准定为100，其他 糖类的甜度大小次序如下：
磷酸果 糖激酶
ATP ADP
a.葡萄糖的磷酸化
b. 磷酸己糖的裂解
磷酸二羟丙酮
醛缩酶
磷酸丙糖 异构酶
第二阶段：丙酮酸和ATP的生成
NAD+
无机 磷酸Pi
NADH+H+
ADP 磷酸化
ATP ADP
磷酸甘油 酸激酶
磷酸 甘油 酸变 位酶
H2O
丙酮酸激酶
丙酮酸
磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）
D(-)-艾杜糖 (idose)
D(+)-半乳糖 (galactose)
D(+)-塔罗糖 (talose)
立体结构的D系酮糖
D(-)-赤藓酮糖
(erythrulose)
二羟丙酮
(dihytroasetone)
D(-)-核酮糖
(ribulose)
(xylulose)
D(+)-核酮糖
D(+)-阿洛酮糖
GLUT
各种组织细胞
体循环