9.1 双糖和多糖的酶促降解

11
(2) R酶
水解的键 水解方式 同义名称 α-1,6糖苷键 1,6糖苷键 外切直链淀粉的分支点 外切直链淀粉的分支点 脱支酶
Q:将支链淀粉水解为单糖需要哪些酶? :将支链淀粉水解为单糖需要哪些酶? A:α-淀粉酶或 淀粉酶 : 淀粉酶或 淀粉酶或β-淀粉酶 R酶 酶 麦芽糖酶 异麦芽糖酶
12
(3) 淀粉的磷酸解
植物体内因麦芽糖酶的存在, (1)植物体内因麦芽糖酶的存在,而很少积累麦 细菌经双糖酶的降解, (2)细菌经双糖酶的降解,才能利用单糖作为碳 源;
7
2.蔗糖的降解 2.蔗糖的降解
HOH 2C H HO O H OH H H
1 1
H O
CH 2OH O
H OH OH H
H CH 2OH
2
OH
蔗糖+H2O 蔗糖
E1
S2
E2
S3
E3
……
En
终产物
4
3.随条件的变化而灵敏的调节代谢途径中关键酶的 3.随条件的变化而灵敏的调节代谢途径中关键酶的 随条件的变化而灵敏的调节代谢途径中关键酶 活性; 活性; 4.代谢反应伴随着能量的变化。 4.代谢反应伴随着能量的变化。 代谢反应伴随着能量的变化 常见ATP Pi,代表消耗能量; 常见ATP ADP + Pi,代表消耗能量; 反之为产生能量 5.合成反应常需还原型辅酶 5.合成反应常需还原型辅酶 分解反应 氧化型
蔗糖酶
葡萄糖+果糖 葡萄糖 果糖
蔗糖酶属于水解酶类,广泛存在于植物体内; 蔗糖酶属于水解酶类,广泛存在于植物体内; 水解产物是果葡糖浆
8
3.淀粉的降解 3.淀粉的降解
9
淀粉 (starch)
CH 2 OH
HO
O CH 2 OH
蓝色: 蓝色: 1,4α-1,4-糖苷键 红色: 红色: 1,6α-1,6-糖苷键
O
O
O
O O
CH2
O
CH 2 OH O
10
OH
O
O
O
HO
(1) 淀粉酶
α-淀粉酶 β-淀粉酶 1,4糖苷键 水解的键 α-1,4糖苷键 酶组成特点 金属酶 巯基酶 非还原端外切2 水解方式 随机内切 非还原端外切2个葡 萄糖单位 葡萄糖、麦芽糖、 麦芽糖、 水解产物 葡萄糖、麦芽糖、 麦芽糖、核心糊精 低聚糖混合物 分布 动物唾液中 植物种子中 pH=3.3时 pH=3.3时 受破坏 保持活性 T=70℃时 70℃时 保持活性 受破坏
新 陈 代 谢
需要能量
能量 பைடு நூலகம்谢
释放能量
物质 代谢
异化 作用
分解生物自身物质, 分解生物自身物质, 排出废物
3
新陈代谢的过程和特点
条件温和。由多种酶所催化的一系列反应组成。 1. 条件温和。由多种酶所催化的一系列反应组成。 合成或分解都有严格的顺序和规律。 2. 合成或分解都有严格的顺序和规律。 S1
13
14
淀粉磷酸解优点 1. 降解产物有利于生物及时利用和转化; 降解产物有利于生物及时利用和转化; 2. 形成 形成G1P的过程不消耗 的过程不消耗ATP 的过程不消耗
与chap 8,9,10内 内 容相联系
15
向著名的TCA前进!
16
第九章 糖类的分解代谢
南京农业大学生命科学学院 王卉
前言: 前言:新陈代谢
新陈代谢是所有生物维持其生命活动的最基本的 特性,是生物体内有机物合成和分解作用, 特性,是生物体内有机物合成和分解作用,包括物质 转变和能量转化。 转变和能量转化。
2
同化 作用
摄取外界物质, 摄取外界物质,合 成生物自身物质
5
9.1 双糖和多糖的酶促降解 P.203
• 麦芽糖的降解 • 蔗糖的降解 • 淀粉的降解
6
1.麦芽糖的降解 1.麦芽糖的降解
HOH 2 C H HO O H OH H H
1
CH 2 OH H O OH H OH H H 4 OH O H OH H
麦芽糖+H2O 麦芽糖 芽糖; 芽糖;
麦芽糖酶
2 葡萄糖
淀粉水解规律: 淀粉水解规律: • 淀粉磷酸化酶从淀粉的非还原端逐个水解α-1,4糖 淀粉磷酸化酶从淀粉的非还原端逐个水解 从淀粉的非还原端逐个水解α 1,4 苷键; 苷键; • 水解的葡萄糖加上磷酸基团; 水解的葡萄糖加上磷酸基团; • 水解产物是葡萄糖-1-磷酸(G1P) 水解产物是葡萄糖- 磷酸(G1P) • 支链淀粉水解还要加上转移酶和脱支酶
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生物化学多糖和寡聚糖的酶促降解

生物化学多糖和寡聚糖的酶促降解
fructose-biphosphate, F-1,62P)
磷酸己糖裂解成2分子磷酸丙糖
C H 2O P
CO HO C H
H C OH H C OH
C H 2O P 1,6-双磷酸果糖
醛缩酶 (aldolase)
CH2 O CO
P
磷酸二羟丙酮
C H 2O H
+
CHO
C H O H 3-磷酸甘油醛
CH2 O P
磷酸丙糖的同分异构化
CH2 O CO
P
磷酸丙糖异构酶
CHO CH OH
C H 2O H
磷酸ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ羟丙酮
CH2 O P
3-磷酸甘油醛
3-磷酸甘油醛氧化为1,3-二磷酸甘油酸
CHO
CH OH
Pi、NAD+ NADH+H+ 3-磷酸甘油醛脱氢酶
CH2 O P
3-磷酸甘油醛
O=C O P
C OH
CH2 O P
葡萄糖氧葡萄化糖分解糖的酵主解 要途丙酮径酸 :(无氧)
乳酸
糖
(有氧或无氧)
的主在无氧条件下进行的(有无氧氧) 分解
乙醇
要分在6-磷有酸氧葡萄条糖件下进乙行酰的Co有A 氧氧化
解
代谢通过磷酸戊糖途径进行的分解代谢
途 磷酸戊糖
径
途径
三羧酸
循环
二、酵解与发酵的涵义
酵解:葡萄糖经1,6-二磷酸果糖 和3-磷酸甘油酸降解,生成丙酮酸并产 生微径生积A生, 物累工T物及有 发P业的细其氧 酵上代胞他或 产关谢中生无 品于过普物氧的发程遍材条种酵。存料件种的酵在的下生涵解的工都产义是葡业能过泛动萄 培进 程指物糖 养行 ,通、降 ,。 包过植解 达括微物厌途 到、 氧发酵发和酵好:氧无发氧酵条。件下,微生物将葡萄 糖或其他有机物发酵分解生成ATP及 NADH,又以不完全分解产物作为电子 受体,还原生成发酵产物的无氧代谢过 程称为发酵。

生物化学第五章糖代谢

生物化学第五章糖代谢

糖酵解小结
⑴ 反应部位:胞浆 ⑵ 糖酵解是一个不需氧的产能过程 ⑶ 反应全过程中有三步不可逆的反应
G
G-6-P
ATP
ADP
己糖激酶
ATP
ADP
F-6-P
F-1,6-2P
磷酸果糖激酶-1
ADP
ATP
PEP
丙酮酸
丙酮酸激酶
(psicose,allulose)
D(-)-果糖
(fructose)
D(+)-山梨糖
(sorbose)
二羟丙酮
(dihytroasetone)
吡喃
呋喃
-D-吡喃果糖
-D-吡喃葡萄糖 吡喃型和呋喃型的D-葡萄糖和D-果糖(Haworth式)
-D-呋喃果糖
-D-呋喃葡萄糖
成环
转折
葡萄糖由Fischer式改写为Haworth式的步骤
核糖 + NADPH+H+
淀粉
消化与吸收
ATP
作为生物体的结构成分
糖类是细胞中非常重要的一类有机化合物,主要的生物学作用如下:
作为细胞识别的信息分子
作为生物体内的主要能源物质
合成的前体
作为其它生物分子如氨基酸、核苷酸、脂等
(四)糖类的生物学作用
一、双糖的酶促降解
糖复合物
糖—肽链
糖—核酸
糖—脂质
肽聚糖
(peptidoglycans)
脂多糖
(lipopolysauhards)
糖基酰基甘油
(glycosylacylglycerols)
糖鞘脂
(pglycosphingolipids)
糖蛋白

生物化学 第七章 糖类与糖类代谢

生物化学 第七章 糖类与糖类代谢

β -淀粉酶
两种淀粉酶性质的比较
α-淀粉酶 不耐酸,pH3时失活 耐高温,70C时15分 钟仍保持活性 广泛分布于动植物和 微生物中。 -淀粉酶 耐酸,pH3时仍保持活性 不耐高温,70C15分钟 失活 主要存在植物体中




3、R-酶(脱支酶)
水解α-1,6糖苷键,将α及β-淀粉酶作用于 支链淀粉最后留下的极限糊精的分支点或支链淀粉 分子外围分支点水解,产生短的只含α-1,4糖苷 键的糊精,使之可进一步被淀粉酶降解。
ATP CH2 OH H O H OH H OH OH H OH 葡萄糖
CH2 O H OH
1,6-二磷酸果糖
(
2)第二阶段:1, 6-二磷酸果糖 3-磷酸甘油醛
CH2OPO3H2 C O 96%
H2O3PO
CH2 O H OH
CH2OPO3H2 OH OH H 醛缩酶
CH2OH 磷酸二羟丙酮
第二节
双糖和多糖的酶促降解
一、双糖的酶促降解
二、多糖的酶促降解
一、双糖的酶促降解
蔗糖+H2O 蔗糖+UDP
蔗糖酶
蔗糖合酶
葡萄糖+果糖 果糖+UDPG
2 葡萄糖
麦芽糖+H2O
-乳糖 +H2O
麦芽糖酶
β-半乳糖苷酶
葡萄糖+半乳糖
二、多糖的酶促降解
淀粉的酶促降解 糖原的酶促降解
(一)、淀粉的酶促降解
1、磷酸化酶

催化淀粉非还原末端的葡萄糖残基转移给P,生成G-1-P, 同时产生一个新的非还原末端,重复上述过程。 直链淀粉
支链淀粉
G-1-P
G-1-P + 磷酸化酶极限糊精

植物生理学:9.糖代谢-2017

植物生理学:9.糖代谢-2017

9.2.1.1 己糖磷酸酯的生成
(1)葡萄糖的磷酸化
葡萄糖
己糖激酶
葡糖-6-磷酸
不可逆,指不可能再形成ATP。
(2)葡萄糖-6-磷酸异构化形成果糖-6-磷酸
己糖磷酸异构酶
葡糖-6-磷酸
果糖-6-磷酸
(3)果糖-6-磷酸形成果糖-1,6-二磷酸
果糖磷酸激酶
果糖-6-磷酸
不可逆,指不可能再形成ATP。
淀粉(n残基)+Pi 淀粉(n-1残基)+ G-1-P
直链淀粉 → G-1-P 支链淀粉 → G-1-P + 极限糊精
降解支链淀粉时,只能降解到距分支点4个G为
止,留下带有分支的多糖链----极限糊精。
② 转移酶: ③ 脱支酶
支链淀粉磷酸解
α-1,4糖苷键
α-1,6糖苷键
+ 7 H3PO4
淀粉核心 磷酸化酶
结构
• 250~300个糖分子
• 遇碘呈紫蓝色
• 支链淀粉
α(1→4)糖苷键
α(1→6)糖苷键
空间
• 不可溶于热水
结构
•>6000个糖分子
• 遇碘呈紫红色
2) 糖原(glycogen)
• 动物淀粉,动物及细菌的能量储存物质; • 结构与支链淀粉类似; • 遇碘为红棕色;
3)纤维素(植物细胞壁结构多糖)
糖类物质是一类多羟基醛或多羟 基酮类化合物或聚合物;
糖类物质可以根据其水解情况分 为:单糖、寡糖和多糖;
在生物体内,糖类物质主要以 均一多糖、杂多糖、糖蛋白和蛋白 聚糖形式存在。
一、糖的主要生物学功能
• 提供能量:通过氧化释放大量能量(淀粉、糖 原是重要的生物能源)。
• 主要碳源:转化为生命必需的其它物质,如蛋 白质、脂类、核酸等。

第九章 糖代谢

第九章 糖代谢

6-磷酸果糖 ATP Mg
CH2 O H
磷酸果糖激酶 ADP
ATP CH2OH H O H OH OH H OH
H2O3PO
CH2 O H OH
CH2OPO3H2 OH OH H
果糖
H OH 葡萄糖
1,6-二磷酸果糖
2)第二阶段:1, 6-二磷酸果糖 3-磷酸甘油醛
CH2OPO3H2 C O H2O3PO CH2 O H OH CH2OPO3H2 OH OH H 醛缩酶 CH2OH 磷酸二羟丙酮 磷酸丙糖异构酶 CHO CHOH CH2OPO3H2 3-磷酸甘油醛 4% 96%
还原末端 非还原末端 α-1,4糖苷键 α-1,6糖苷键
淀粉或糖原在细胞内的降解:
先经磷酸化酶磷酸解α-1,4糖苷键,若是支链淀粉 还必须在寡聚1,4 1,4葡聚糖转移酶和脱支酶等的 协同作用下生成葡糖-1-磷酸。
纤维素的酶促水解:
经微生物产生的纤维素酶及纤维二糖酶催化纤维素 完全水解成葡萄糖。
2+
O 丙酮酸激酶 ADP Mg
2+
COH CHOH CH2 烯醇式丙酮酸
A TP
烯醇化酶
O COH CHOPO3H2 CH2OH 2-磷酸甘油酸 COOH C O CH3 丙酮酸
2. 丙酮酸的无氧降解(酵解与厌氧发酵)
(1) 乳酸发酵lactic
fermation
动物 乳酸菌(乳杆菌、乳链球菌) G +2ADP+ 2Pi 2乳酸 +2ATP+2水
4、糖酵解的能量计算
净生成ATP的计算: 消耗ATP=2个(G 6-P-G ; 6-P-F 1,6-2P-F);
生成ATP=2×1+2×1=4个(1,3-二磷酸甘油酸 3磷酸甘油酸;磷酸烯醇式丙酮酸 丙酮酸)即底物水平磷酸 化; 净生成ATP=4-2=2个 产生NADH=2 ×1(3-磷酸甘油醛 1, 3-磷酸甘油酸)

多糖降解课件

多糖降解课件

三. 淀粉的降解
(2)脱支酶 水解a-1,6-糖苷键,但不能水解内部的分支。又叫
R-酶。
1. 淀粉的水解
三. 淀粉的降解
(2)脱支酶 水解a-1,6-糖苷键,但不能水解内部的分支。又叫
R-酶。
(3)麦芽糖酶
通常与淀粉酶同时存在,并配合使用,从而使 淀粉彻底水解成葡萄糖。
Hale Waihona Puke 2. 淀粉的磷酸解三. 淀粉的降解
淀粉磷酸化酶从淀粉的非还原端开始,一 个一个地磷酸解a-1,4-糖苷键,直到距分支点4 个葡萄糖基为止。
所以,如果是支链淀粉,还需要另外两 个酶的参与,即转移酶和脱支酶。
2. 淀粉的磷酸解
淀粉的磷酸解与 水解相比,其优 越性有:
耗能少;
产物不易扩散到 胞外,而水解产 物葡萄糖会因扩 散而流失。
三. 淀粉的降解
三. 淀粉的降解
淀粉酶是指参与淀粉a-1,4-糖苷键水解的酶。
有a-淀粉酶和b-淀粉酶两种。
1. 淀粉的水解
三. 淀粉的降解
(1)淀粉酶
❖ β-淀粉酶:
从非还原末端开始切,每次切下两个葡萄糖基。又称 为外切淀粉酶。
若直链淀粉 → 麦芽糖 若支链淀粉 → 麦芽糖 + 极限糊精
1. 淀粉的水解
第一节 双糖和多糖 的酶促降解
一些重要糖的结构
甘油醛
三
糖
二羟丙酮
CHO HC OH H2COH
CH2OH HC O H2COH
一些重要糖的结构
四 碳 赤藓糖 糖
CHO HC OH HC OH H2COH
CHO
HC OH
葡萄糖
六
HO CH HC OH HC OH
H2COH

糖代谢

第四章糖类分解代谢新陈代谢(metabolism)是生物的基本特征之一。

新陈代谢又称 物质代谢,是指生物与周围环境进行物质交换和能量交换的过 程。

合成代谢(也叫同化作用 assimilation) 新陈代谢 分解代谢(也叫异化作用 dissimilation) 生物新陈代谢的特点是: ① 代谢反应是在温和条件下,由酶催化来实现。

② 各种代谢反应互相协调、有条不紊。

③ 能随着内外环境的变化进行自我调节。

④ 无论是分解代谢还是合成代谢,其生物化学反应都是分步进行 的,伴随着的能量吸收和释放也是逐步进行的。

⑤ 由于反应是分步进行的,上一反应的产物就成为下一反应的底 物,因此代谢反应中的任一反应物、中间物或产物,都通称为 代谢物(metabolite)。

z z z糖类物质是一类多羟基醛或多羟基酮化合物或聚合物。

糖类物质可以根据其水解情况分为:单糖、寡糖和多糖。

糖类是自然界分布最广的物质之一,在生物体内,糖类物质 主要以均一多糖、杂多糖、糖蛋白和蛋白聚糖形式存在。

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,一克葡萄糖彻底氧化分解可释放16.74kJ的能量。

另一 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。

糖的分解代谢是指大分子的多糖和寡糖酶促降解生成单糖, 单糖进一步氧化分解成CO2和H2O,并释放能量的生物化学变 化过程。

糖的分解代谢是生物体广泛存在的最基本代谢。

zzz1第一节 双糖和多糖的酶促降解一、双糖的酶促降解 生物体内广泛存在的双糖主要有蔗糖、麦芽糖和乳 糖。

1、蔗糖的水解 蔗糖是由葡萄糖和果糖通过α,β-1,2-糖苷键脱水缩合而 成。

其化学学名是α-D-葡萄糖-(1→2)- β-D-果糖苷。

CH2OHOOH OH OH OCH2OH OOH CH2OHOH1)蔗糖合成酶(sucrose synthetase) 催化蔗糖与UDP反应生成果糖和尿苷二磷酸葡萄糖(UDPG), 反应可逆。

6糖代谢


R-酶 降解 (1 →6 )苷键,去除分支,也称为脱支酶 麦芽糖酶( -葡萄糖苷酶 ) 水解产物中的麦芽糖
淀粉在-淀粉酶、--淀粉酶、 R-酶、麦芽糖酶共同作用下, 水解为葡萄糖
第六章 糖代谢
2. 磷酸解:催化酶:淀粉磷酸化酶
酶催化特点:a.从非还原端开始,催化 (1→4) 苷键磷酸解 ,其产物为G-1-P。 淀粉+Pi → G-1-P
H2O
H2C COOH H C COOH
H2O
H2C COOH HC COOH HO C COOH H 异柠檬酸
H2C COOH 顺乌头酸酶
HC COOH 顺乌头酸酶
柠檬酸
顺乌头酸
第六章 糖代谢
+ NAD H2C COOH HC COOH HO C COOH H
NADH+ H
+
H2C COOH HC COOH
产物:葡萄糖和果糖
CH 2OH H O H H OH H OH H OH CH 2OH O CH 2OH H H H OH
+
H2O
+
OH
OH
蔗糖酶
OH
蔗糖 +66.5°
葡萄糖 +52.2° -20.4 °
果糖 -93°
旋光度发生了变化,产物总称为转化糖,蔗糖酶也叫 转化酶
第六章 糖代谢
二、淀粉、糖原的酶促降解
第六章 糖代谢
O C ~ S CoA CH2 CH2 COOH
GDP+Pi
GTP
COOH CH2 CH2 COOH
+
HS CoA
琥珀酰CoA合成酶
琥珀酰CoA
琥珀酸
COOH CH2 CH2 COOH

糖类分解代谢


糖类分解代谢
粘多糖(mucoitin)
透明质酸是一种酸性粘多糖,1934年美国哥伦比亚大学眼科教授Meyer等首先从牛眼玻璃体中分离出该物质。 透明质酸以其独特的分子结构和理化性质在机体内显示出多种重要的生理功能,如润滑关节,调节血管壁的 通透性,调节蛋白质,水电解质扩散及运转,促进创伤愈合等。尤为重要的是,透明质酸具有特殊的保水作 用,是目前丽都发现的自然界中保湿性最好的物质,被称为理想的天然保湿因子(Natural moisturizing factor, NMF,例如:2%的纯透明质酸水溶液能牢固地保持98%水分。
凡可视为L-甘油醛衍生物的糖都是L-糖。 水相中,戊糖和己糖都形成环状结构。
糖类分解代谢
Mutarota 变旋
还原性糖
糖类分解代谢
2.1 单糖(Monosaccharides )
单糖衍生物
糖类分解代谢
半乳糖胺
甘露糖胺
葡萄糖胺(氨基葡萄糖) 乙酰基葡萄糖胺
胞壁酸
乙酰基胞壁酸 海藻糖 鼠李糖
糖类分解代谢
粘多糖贮积症(mucoitin storage disease)
粘多糖贮积症是由于人体细胞的溶酶体内降解粘多糖的水解酶发生突变导致其活 性丧失,粘多糖不能被降解代谢,最终贮积在体内而发生的疾病 症状:
1.粗糙面容:头大,舟型头,前额突出,眉毛浓密,眼睛突出,眼睑肿胀,鼻梁低平,鼻孔 上翻。嘴唇大而厚;舌大,易突出口外。牙龈增生,牙齿细小且间距宽。皮肤厚,汗毛
ATP ADP +Pi 释放能量
ADP +Pi
ATP 贮存能量
糖类分解代谢
糖类分解代谢
新陈代谢的研究方法
中间代谢 体内研究(in vivo study) 体外研究(in vitro study)

糖酵解王镜岩生物化学(全)


细胞壁
叶绿体
中心体
吞噬 分泌物
溶酶体 细胞膜
糖的酵解途径
糖的酵解途径(glycolysis)是指葡萄糖在
糖原(或淀粉)
第 一 阶 段 第 二 阶 段
EMP的化学历程
1-磷酸葡萄糖
葡萄糖
葡萄糖的磷酸化
6-磷酸葡萄糖 6-磷酸果糖 1,6-二磷酸果糖
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
同时也具有共价修饰调节
葡萄糖
己糖激酶 ATP
1-磷酸葡萄糖
糖原 乳酸×2 丙酮酸×2
糖酵解
(胞液)
ADP
6-磷酸葡萄糖
NAD+
NADH+H+
6-磷酸果糖
磷酸果糖激酶
ATP ADP NADH+H+
烯醇式丙酮酸×2
丙酮酸激酶
1,6-二磷酸果糖
磷酸二 羟丙酮
2ATP
2ADP
3-磷酸甘油醛
脱氢酶
NAD+ NADH+H+
酶协同 作用:
转移酶(催化寡聚葡萄糖片段转移) 脱枝酶(催化1.6-糖苷键断裂)
还原端
糖 原 磷 酸 解 的 步 骤
非还原端
磷酸化酶(释放萄糖)
2、淀粉的分解
α-淀粉酶
β-淀粉酶
脱支酶(R酶)
淀粉的酶促水解解
• α-淀粉酶:在淀粉分子内部任意水解α1.4糖苷键。(内切酶)
4、
CH20 P C=O HO-CH HC-OH
CH20 P C=O
醛缩酶
CH-OH
磷酸二羟丙酮
(DHAP)
+
HC=O HC-OH CH20 P
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