第8章 糖类代谢
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【环境化学】第八章 糖代谢
6CO2 + 10NADH + 10H+ + 2FADH2 + 4ATP
G → CO2 + H2O 产生ATP 38 个 （肌肉、神经组织中36个）
[G] → CO2 + H2O 产生ATP 39个
1
1
酸
1、柠檬酸合成酶（缩合酶）
2
3
2、3：乌头酸酶（水合酶）
4
5
4、5：异柠檬酸脱氢酶 ＋ 1 NADH•H+
2 乙酰CoA分解为CO2和H2O
1937年， Krebs提出环状途径(TCA)； 1953年，获Nobel Prize； Krebs Cycle； 三羧酸循环；
柠檬酸循环；
TCA的总反应式 CH3COSCoA + 2H2O + 3NAD+ + FAD + ADP + Pi 2CO2 + 3NADH + 3H+ + FADH2 + CoASH + ATP C6H12O6 + 6H2O + 10NAD+ + 2FAD + 4ADP + 4Pi
酵解
→Acetyl-CoA→→→CO2 + H2O
（—————————————————————）
有氧分解
A. Szent-Gyorgyi 鸽胸肌 Krebs TCA
1. 丙酮酸脱羧 （1） 丙酮酸转运
（2）丙酮酸脱氢酶系
丙酮酸脱氢酶复合物（pyruvate dehydrogenase complex）是个多酶集合体， 复合物中的酶分子通过非共价键联系在一起， 催化一个连续反应，即酶复合物中一个酶反应 中形成的产物立刻被复合物中下一个酶作用。 丙酮酸脱氢酶复合物位于线粒体膜上，是由丙 酮酸脱氢酶（pyruvate dehydrogenase） （E1）、二氢硫辛酰胺乙酰转移酶 （dihydrolipoamide transferase）（E2）和二 氢硫辛酰胺脱氢酶（dihydrolipoamide dehydrogenase）（E3）三种酶，以及TPP （焦磷酸硫胺素）、CoASH、硫辛酸、FAD 、 NAD＋和Mg2+ 6种辅助因子组成的。
第八章+糖代谢-1-142页文档资料
O OH
H H
HH
HO
OH
2.2 寡糖
能水解生成几分子单糖的糖，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
蔗 糖 (sucrose) 葡萄糖 — 果糖
乳 糖 (lactose) 葡萄糖 — 半乳糖
2.3 多糖
能水解生成多个分子单糖的糖。
常见的多糖有
CH2 O P
磷酸二 3-磷酸 羟丙酮 甘油醛
NAD+
1,3-二磷酸 甘油酸
3-磷酸甘油酸
NADH+H+
1,3-二磷酸甘油酸
磷酸甘油酸激酶(phosphoglycerate kinase)
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
Glu
ATP
ADP
G-6-P
⑻ 3-磷酸甘油酸转变为2-磷酸甘油酸
图 2 支链淀粉的结构
② 糖原 是动物体内葡萄糖的储存形式
1. 存在：糖原(glycogen)是动物体内储 藏的多糖，也称为动物淀粉，主要存在 于肝脏和肌肉中，所以有肝糖原和肌糖 原之分，在肝脏中尤其丰富。
2.性状：糖原是无定形粉末，易溶 于水但不呈糊状，其水溶液遇碘显 红色。 3.生理作用：糖原是动物机体能 量的主要来源，调解血糖浓度。
在于血液、肝脏中 微生物：占干重20-30%，多以糖脂、
糖蛋白的形式存在于外壳中
构成组织细胞的基本成分 *核糖: 构成核酸 *糖蛋白: 凝血因子、免疫球蛋白等 *糖脂: 生物膜成分
3.2 氧化供能：G是最直接的供能物质
3.3合成转化成其它物质：糖代谢是基础，
第八章 糖代谢091
乳糖
肠粘膜上皮细胞刷状缘
乳糖酶
葡萄糖 + 半乳糖
线形寡糖
肠粘膜上皮细胞刷状缘
α-葡萄糖苷酶
葡萄糖
异麦芽糖 α-极限糊精
肠粘膜上皮细胞刷状缘
、 糊精酶 脱支酶
葡萄糖
11
糖的消化与健康：
人不能通过摄入纤维素获取糖类物质, 因 人体内缺乏水解β-1,4-糖苷键的酶,但纤
维素促进肠道蠕动，可防止便秘。 机体若缺乏蔗糖酶或乳糖酶，会导致 糖吸收障碍而引起腹泻和胀气。
＋ ADP
O C O-
这是糖酵解 中第一次 底物水平 磷酸化反应
CHOH
C H 2O P ＋ ATP
甘油酸 3—磷酸
O C O-
CO
丙酮酸
CH3
26
甘油醛3-磷酸脱氢酶的作用机理
甘油醛3-磷酸脱氢 酶结构：分子量14 万，由四个相同亚 基组成，每个亚基 牢固地结合一分子 NAD+，参与催化作 用, 第149位的半胱 氨酸的一SH基是活 性基团，能特异地 结合甘油醛3-磷酸。
6
1）、体内糖的来源
内源性：肝糖原、肌糖原,量少，不能满足 机体对能量的需要
外源性：☆主要来自植物性食物 ☆从动物性食物中摄入的糖量很少 ☆婴儿，乳汁中的乳糖是主要来源
8
2）、糖的消化
（1）.口腔消化: 次要，初步消化
唾液淀粉酶
淀粉
糊精＋麦芽寡糖（含4-9个
葡萄糖基）
9
（2）、小肠内消化: 主要
17
1、糖的无氧酵解
葡萄糖在人体组织中，经无氧分解生成乳酸的过程， 与酵母菌使葡萄糖生醇发酵的过程基本相同，称为糖酵 解作用。
18
11个酶催化的12步反应
生物化学 糖类
蔗糖是最重要的二糖，它形成并广泛存在于植物的 根、茎、叶、花和果实中，不存在于动物中。蔗糖 的主要来源是甘蔗，甜菜和糖枫。
.
结构：
蔗糖分子是由葡萄糖残基和果糖残基通过两个异头 碳连接而成。糖苷键类型为α（1-2）糖苷键。
其正规全称为O-α-D-吡喃葡糖基-（1-2）-β-D-呋 喃果糖，可简写为：Glc（α1-β2）Fru
现象，不能还原Fehling试剂等。 • 糖苷对碱溶液稳定，但易被酸水解成原来的糖和配
基。
.
三、重要的单糖和单糖衍生物 P22
1．丙糖（三碳糖） D-甘油醛和二羟丙酮
所有的单糖都是由D-甘油醛和二羟丙酮派生而来。 二羟丙酮无光学活性，甘油醛是具有光学活性的最
简单的单糖，常被用作确定生物分子DL构型的标准 物。 它们的磷酸酯甘油醛-3-磷酸和二羟丙酮磷酸是糖酵 解的重要中间物。
.
2．糖的分类
（1）根据分子中含醛基还是酮基可分为醛糖和酮糖 （2）根据分子中所含的碳原子数目（3-7）可分为丙
糖，丁糖，戊糖、己糖和庚糖，其中，丙糖(甘 油醛和二羟丙酮) 是最简单的糖类； （3）根据糖的结构单元数目多少分为单糖、寡糖和 多糖
.
单糖：不能被水解成更小分子的糖类； 寡糖：水解时产生2-6个单糖分子的糖类，如双糖、
物存在。 结构：由两分子葡萄糖通过α（1-4）糖苷键连接
而成。
其正规全称为，O-α-D-吡喃葡糖基-（1-4）-β-D吡喃葡糖，可简写为，Glcα（1-4）Glc。
.
性质：
麦芽糖分子中存在游离的半缩醛羟基，因此具有还 原性，有变旋现象。
食品工业中麦芽糖用作膨松剂，防止烘烤食物干瘪 ，以及用作冷冻食品的填充剂和稳定剂。
.
2．丁糖（四碳糖） D-赤藓糖是戊糖磷酸途径的重要中间物 D-赤藓酮糖是联系D系酮糖立体化学的重要一员。
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结构：
蔗糖分子是由葡萄糖残基和果糖残基通过两个异头 碳连接而成。糖苷键类型为α（1-2）糖苷键。
其正规全称为O-α-D-吡喃葡糖基-（1-2）-β-D-呋 喃果糖，可简写为：Glc（α1-β2）Fru
现象，不能还原Fehling试剂等。 • 糖苷对碱溶液稳定，但易被酸水解成原来的糖和配
基。
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三、重要的单糖和单糖衍生物 P22
1．丙糖（三碳糖） D-甘油醛和二羟丙酮
所有的单糖都是由D-甘油醛和二羟丙酮派生而来。 二羟丙酮无光学活性，甘油醛是具有光学活性的最
简单的单糖，常被用作确定生物分子DL构型的标准 物。 它们的磷酸酯甘油醛-3-磷酸和二羟丙酮磷酸是糖酵 解的重要中间物。
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2．糖的分类
（1）根据分子中含醛基还是酮基可分为醛糖和酮糖 （2）根据分子中所含的碳原子数目（3-7）可分为丙
糖，丁糖，戊糖、己糖和庚糖，其中，丙糖(甘 油醛和二羟丙酮) 是最简单的糖类； （3）根据糖的结构单元数目多少分为单糖、寡糖和 多糖
.
单糖：不能被水解成更小分子的糖类； 寡糖：水解时产生2-6个单糖分子的糖类，如双糖、
物存在。 结构：由两分子葡萄糖通过α（1-4）糖苷键连接
而成。
其正规全称为，O-α-D-吡喃葡糖基-（1-4）-β-D吡喃葡糖，可简写为，Glcα（1-4）Glc。
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性质：
麦芽糖分子中存在游离的半缩醛羟基，因此具有还 原性，有变旋现象。
食品工业中麦芽糖用作膨松剂，防止烘烤食物干瘪 ，以及用作冷冻食品的填充剂和稳定剂。
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2．丁糖（四碳糖） D-赤藓糖是戊糖磷酸途径的重要中间物 D-赤藓酮糖是联系D系酮糖立体化学的重要一员。
第八章. 糖代谢
有氧分解的过程(三阶段)
1)糖酵解途径（细胞质中） 2)丙酮酸氧化脱羧（线粒体中） 3)三羧酸循环（线粒体中）
1
糖酵解途径（细胞质中）
葡萄糖 丙酮酸 与无氧分解不同点：
无氧条件下：此过程中产生的NADH+H+与丙酮酸生成乳酸或 乙醇 有氧条件下： NADH+H+进入呼吸链，最终与O2生成H2O和ATP； 丙酮酸进入线粒体转变成其它物质。
3.血糖水平（3.8-8.8mmol/L）异常
高血糖及糖尿症(hyperglycemia and glucosuria) 空腹血糖为7.22-7.78 mmol/L时称高血糖。 肾糖阈为血糖8.89-10.00/L，当血糖值超过肾糖阈时，糖 随尿排出，常见原因为糖尿病。 低血糖(hypoglycemia) 空腹血糖为3.33-3.89 mmol/L造成低血糖，常见于胰性、 肝性疾病，内分泌异常，肿瘤或饥饿状态。
乳酸
NAD+ 2-磷酸甘油酸 NADH+H+ ATP ADP 丙酮酸 磷酸烯醇式丙酮酸
丙酮酸激酶
糖酵解中产生的能量
葡萄糖+2Pi+2ADP+2NAD+
2丙酮酸+2ATP+2NADH+2H+ +2H2O
能量的净生成：1分子葡萄糖经糖酵解消耗2分子APT，但6碳 糖可转变成2分子磷酸丙糖。2分子磷酸丙糖经底物水平磷酸 化共生成4分子ATP，除去消耗的2分子ATP，1分子葡萄糖经 糖酵解反应可净生成2分子ATP。 无氧时，2NADH还原丙酮酸，生成2分子乳酸或乙醇，故净 产生2分子ATP
COOH COOH 延胡索酸酶 HO-CH CH +H2O CH H-C-H COOH COOH
生物化学 第八章 糖代谢习题含答案
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 生物化学第八章糖代谢习题含答案第八章糖代谢习题一、是非题 1．判断下列关于戊糖磷酸途径的论述对或错：① 在这一代谢途径中可生成 5-磷酸核糖。
② 转醛酶的辅酶是 TPP，催化 -酮糖上的二碳单位转移到另一个醛糖上去。
③ 葡萄糖通过这一代谢途径可直接生成 ATP。
④ 这一代谢途径的中间物 4-磷酸赤藓糖，是合成芳香族氨基酸的起始物之一。
2．判断下列关于柠檬酸循环的论述对或错：① 此循环的第一个反应是乙酰 CoA 和草酰乙酸缩合生成柠檬酸② 此循环在细胞质中进行。
③ 琥珀酸脱氢酶的辅酶是 NAD+。
④ 该循环中有 GTP 生成。
3．判断下列关于光合作用的叙述对或错：① 光反应为暗反应提供 NADPH 和 ATP。
② 暗反应只能在无光的条件下进行。
③ 循环式光合磷酸化需要两个光反应系统参加。
④ 在三碳（Calvin）循环过程中， CO2 最初受体是 5-磷酸核酮糖。
4．判断下列关于己糖激酶和葡萄糖激酶的叙述对或错：1 / 16① 己糖激酶对葡萄糖的亲和力比葡萄糖激酶高 100 倍。
② 己糖激酶对底物的专一性比葡萄糖激酶差。
③ 6-磷酸葡萄糖对己糖激酶和葡萄糖激酶都有抑制作用。
④ 在肝和脑组织中既有己糖激酶也有葡萄糖激酶。
5．判断下列关于糖异生的叙述对或错：① 糖异生是酵解的逆转。
② 糖异生只在动物组织中发生。
③ 丙酮酸羧化酶激酶是糖异生的关键酶之一。
④ 凡能转变为丙酮酸的物质都是糖异生的前体。
6．判断下列关于乙醛酸循环的叙述对或错：① 异柠檬酸裂解酶和苹果酸合成酶是乙醛酸循环中的两个关键酶。
② 许多植物和微生物能在乙酸环境中生活是因为它们细胞中有乙醛酸循环。
生科第八章糖代谢
磷酸烯醇式丙酮酸
ADP
ATP
丙酮酸
Glu
ATP
ADP
G-6-P
1. 己糖磷酸酯的生成
2
F-6-P
ATP
⑵ 6-磷酸葡萄糖转变为 6-磷酸果糖
ADP
F-1,6-2P
P O CH2
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
H H OH
HO
OH H
还原末端 非还原末端 α-1，4糖苷键 α-1，6糖苷键
非还原端
极
磷酸化酶
限
+
糊 精
Pi
G-1-P
寡聚-（1,4→1,4) 葡萄糖转移酶
脱支酶 H2O
+ G
α-1,4-糖苷
+
G-1-P
磷酸化酶
9.2 糖的分解代谢
生物体内葡萄糖（糖原）的分解主要有三条途径：
1. 无O2情况下，G→丙酮酸（Pyr） → 乳酸（Lac） 2. 有O2情况下，G → CO2 + H2O（经三羧酸循环） 3. 有O2情况下，G → CO2 + H2O（经磷酸戊糖途径）
第二阶段: 由丙酮酸转变成乳酸。
➢两个阶段
-2（2H）
C6H12O6
2CH3COCOOH
+2(2H)
-2CO2
2CH3CH(OH)COOH
糖酵解 Glycolysis
2CH3CHO
2CH3CH2OH 生醇发酵
Fermentation
反应过程
ATP ADP
ATP ADP