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1、目录Metabolism of Metabolism of CarbohydratesCarbohydrates第四章第四章糖糖 代代 谢谢目录物质代谢目录各类代谢间的关系 新 陈 代 谢同化作用异化作用环境物质 体内物质吸能反应放能反应生物大分子 小分子体内物质 环境物质能量代谢物 质 代 谢分解代谢生物小分子 大分子合成代谢目录糖(carbohydrates)即碳水化合物，其化学本质为多羟醛或多羟酮类及其衍生物或多聚物。 糖的概念糖的概念目录根据其水解产物的情况，糖主要可分为根据其水解产物的情况，糖主要可分为 以下四大类以下四大类: :l l单糖单糖 ( (monosacchridemon
2、osacchride) )l l寡糖寡糖 ( (oligosacchrideoligosacchride) )l l多糖多糖 ( (polysacchridepolysacchride) )l l结合糖结合糖 ( (glycoconjugateglycoconjugate) ) 糖的分类及其结构糖的分类及其结构葡萄糖(glucose) （已醛糖）果糖(fructose) （已酮糖）l单糖不能再水解的糖。半乳糖(galactose) （已醛糖）核糖(ribose) （戊醛糖）目录l寡糖常见的几种二糖有：麦芽糖 (maltose)：葡萄糖 葡萄糖蔗 糖 (sucrose)：葡萄糖 果糖乳 糖 (l
3、actose)：葡萄糖 半乳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。目录l多糖能水解生成多个分子单糖的糖。常见的多糖有：淀粉 (starch)糖原 (glycogen)纤维素 (cellulose) 淀粉是植物中养分的储存形式。淀粉 颗粒 糖原是动物体内葡萄糖的储存形式。纤维素作为植物的骨架。-1,4-糖苷键目录l结合糖糖与非糖物质的结合物。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。 常见的结合糖有：目录第一节第一节 IntroductionIntroduction概 述概 述目录 糖在生命活动中的主
4、要作用是提供碳源和能源。 如糖可提供合成某些氨基酸、脂肪、胆固醇、核苷等物质的原料。 作为机体组织细胞的组成成分。 提供合成体内其他物质的原料。如糖是糖蛋白、蛋白聚糖、糖脂等的组成成分。一、糖的主要生理功能是氧化供能一、糖的主要生理功能是氧化供能目录n糖的消化人类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，其中以淀粉为主。 消化部位： 主要在小肠，少量在口腔。二、糖的消化吸收主要是在小肠进行二、糖的消化吸收主要是在小肠进行目录淀粉 麦芽糖+麦芽三糖 （40%） （25%）-临界糊精+异麦芽糖 （30%） （5%）葡萄糖 唾液中的-淀粉酶 -葡萄糖苷酶 -临界糊精酶 肠粘
5、膜 上皮细胞 刷状缘 口腔 肠腔 胰液中的-淀粉酶 消化过程：目录食物中含有的大量纤维素，因人体内无-糖苷酶而不能对其分解利用，但却具有刺激肠蠕动等作用，也是维持健康所必需。目录 吸收部位：小肠上段 吸收形式：单糖 糖的吸收目录ADP+Pi ATP G Na+ K+ Na+泵小肠粘膜细胞肠腔门静脉Na+依赖型葡萄糖转运体 (Na+-dependent glucose transporter, SGLT)刷状缘细胞内膜 吸收机制：目录n葡萄糖转运进入细胞 这一过程依赖于葡萄糖转运体(glucose transporter，GLUT)。小肠肠腔肠粘膜上皮细胞门静脉肝脏体循环SGLT各种组织细胞GL
6、UT三、糖代谢的概况三、糖代谢的概况目录细胞外细胞外多糖和低聚糖多糖和低聚糖肠道（淀粉酶、寡糖酶）n n细胞内细胞内细胞内储备细胞内储备 的的糖原糖原磷酸化酶活化、水解转移酶 去分枝酶断支链磷酸化酶活化、水解单糖主要是葡萄糖、-淀粉酶目录血 糖食 物 糖 消化 吸收 肝糖原 分解 非糖物质 糖异生 CO2 + H2O 糖原合成 肝（肌）糖原 磷酸戊糖途径等 其它糖 脂类、氨基酸合成代谢 脂肪、氨基酸 酵解 途径丙酮酸有氧无氧 乳酸供能血糖的来源与去路血糖的来源与去路目录第二节第二节Glycolysis糖的无氧氧化糖的无氧氧化目录在机体缺氧条件下，葡萄糖经一系列酶促反应在机体缺氧条件下，葡萄糖经
7、一系列酶促反应生成丙酮酸进而还原生成乳酸的过程称为生成丙酮酸进而还原生成乳酸的过程称为糖酵糖酵解解( (glycolysisglycolysis) )，亦称，亦称糖的无氧氧化糖的无氧氧化(anaerobic (anaerobic oxidation)oxidation)。 糖酵解的反应部位：糖酵解的反应部位：胞浆。胞浆。目录 第一阶段：由葡萄糖分解成丙酮酸(pyruvate)，称之为糖酵解途径(glycolytic pathway)。 第二阶段：由丙酮酸转变成乳酸。n糖酵解分为两个阶段：一、糖无氧氧化反应过程分为酵解途径和一、糖无氧氧化反应过程分为酵解途径和 乳酸生成两个阶段乳酸生成两个阶段目
8、录1. 葡萄糖磷酸化为6-磷酸葡萄糖ATP ADP Mg2+ 己糖激酶 (hexokinase)Glu G-6-P F-6-P F-1,6-2PATP ADP ATP ADP 1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二 羟丙酮3-磷酸 甘油醛 NAD+ NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸葡萄糖 6-磷酸葡萄糖 (glucose-6-phosphate, G-6-P)（一）葡萄糖经酵解途径分解为（一）葡萄糖经酵解途径分解为 两分子丙酮酸两分子丙酮酸 目录 哺乳类动物体内已发现有4种己糖激酶同工酶，分别称为至型。肝细胞中存在的是型，称为葡萄糖激酶(glucok
9、inase)。 它的特点是：对葡萄糖的亲和力很低；受激素调控。 这些特性使葡萄糖激酶在维持血糖水平和糖代谢中起着重要的生理作用。 目录2. 6-磷酸葡萄糖转变为 6-磷酸果糖己糖异构酶 GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATP ADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二 羟丙酮3-磷酸 甘油醛 NAD+ NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸6-磷酸葡萄糖 6-磷酸果糖 (fructose-6-phosphate, F-6-P)目录3. 6-磷酸果糖转变为1,6-双磷酸果糖ATP ADP Mg2+ 6-磷酸果糖激酶-1GluG-6-P
10、F-6-PF-1,6-2PATPADPATP ADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二 羟丙酮3-磷酸 甘油醛 NAD+ NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸l6-磷酸果糖激酶-1(6-phosphfructokinase-1)6-磷酸果糖 1,6-双磷酸果糖(1, 6- fructose-biphosphate, F-1,6-2P)目录1,6-双磷酸果糖 4. 磷酸己糖裂解成2分子磷酸丙糖醛缩酶 (aldolase)GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATP ADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二 羟丙
11、酮3-磷酸 甘油醛 NAD+ NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸二羟丙酮 3-磷酸甘油醛 +目录5. 磷酸丙糖的同分异构化GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATP ADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二 羟丙酮3-磷酸 甘油醛 NAD+ NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸丙糖异构酶 (phosphotriose isomerase)3-磷酸甘油醛 磷酸二羟丙酮 目录6. 3-磷酸甘油醛氧化为1,3-二磷酸甘油酸Pi、NAD+ NADH+H+ 3-磷酸甘油醛脱氢酶 (glyceraldehyde-3-
12、 phosphate dehydrogenase)GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATP ADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二 羟丙酮3-磷酸 甘油醛 NAD+ NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸3-磷酸甘油醛 1,3-二磷酸 甘油酸 目录7. 7. 1,3-1,3-二磷酸甘油酸转变成二磷酸甘油酸转变成3-3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸ADP ATP 磷酸甘油酸激酶 (phosphoglycerate kinase)GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATP ADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油
13、酸丙酮酸磷酸二 羟丙酮3-磷酸 甘油醛 NAD+ NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸在以上反应中，底物分子内部能量重新分布在以上反应中，底物分子内部能量重新分布 ，生成高能键，使，生成高能键，使ADPADP磷酸化生成磷酸化生成ATPATP的过的过 程，称为程，称为底物水平磷酸化底物水平磷酸化(substrate (substrate level level phosphorylationphosphorylation) ) 。1,3-二磷酸 甘油酸3-磷酸甘油酸目录8. 3-磷酸甘油酸转变为2-磷酸甘油酸GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATP ADP1
14、,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二 羟丙酮3-磷酸 甘油醛 NAD+ NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸甘油酸变位酶 (phosphoglycerate mutase)3-磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸 目录9. 2-磷酸甘油酸转变为磷酸烯醇式丙酮酸烯醇化酶 (enolase)GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATP ADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二 羟丙酮3-磷酸 甘油醛 NAD+ NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸2-磷酸甘油酸+ H2O磷酸烯醇式丙酮酸 (phosphoe
15、nolpyruvate, PEP)目录ADP ATP K+ Mg2+丙酮酸激酶 (pyruvate kinase)GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATP ADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二 羟丙酮3-磷酸 甘油醛 NAD+ NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸10.磷酸烯醇式丙酮酸转变成丙酮酸， 并通过底物水平磷酸化生成ATP磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸目录（二）丙酮酸转变成乳酸（二）丙酮酸转变成乳酸反应中的NADH+H+ 来自于上述第6步反应中的 3-磷酸甘油醛脱氢反应。丙酮酸 乳酸 乳酸脱氢酶 (Lactate dehydrogenase, LDH) NADH + H+ NAD+ 目录E1:己糖激酶 E2: 6-磷酸果糖激酶-1 E3: 丙酮酸激酶 NAD+ 乳 酸 糖酵解的代谢途径GluG-6-PF-6-PF-1, 6-2P ATP ADP ATPADP21,3-二磷酸甘油酸 23-磷酸甘油酸 22-磷酸甘油酸 2丙酮酸磷酸二羟丙酮 3-磷酸甘油醛 NAD+ NADH+H+ ADP ATP ADP ATP 2
