部分糖分解代谢

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1、 第八章 第二节糖的分解代谢多糖和低聚糖的酶促降解胞外降解:水解的键 作用方式 产物-淀粉酶 -1,4糖苷键 任何位置 麦芽糖、葡萄糖、 麦芽三糖糖、-糊精-淀粉酶 -1,4糖苷键 非还原性端 麦芽糖、核心糊精 -淀粉酶 -1,4糖苷键 非还原性端 葡萄糖-1,6糖苷键 R-酶 -1,6糖苷键 纤维素酶 -1,4糖苷键 纤维二糖、葡萄糖胞内降解 在人和动物的肝脏中,糖原是葡萄糖非常有 效的贮藏形式. 糖原在细胞内的降解称为磷酸解,即加磷酸 分解. 胞内糖原的降解需要三种酶协同作用.非还原端+G-1-P极限糊精寡聚-（1,41,4) 葡萄糖转移酶-1,4-糖苷+GH2O脱支酶+ G-1-P磷酸化

2、酶磷酸化酶Pi双糖酶 蔗糖酶 、乳糖酶 、麦芽糖酶 蔗 糖 葡 + 果； 乳 糖 葡 + 半乳 麦芽糖 2 葡萄糖糖的消化、吸收与转运1、口腔消化 次要 淀粉 麦芽糖 + 麦芽三糖 + 少量含有4-9个葡萄糖基的寡糖唾液淀粉酶淀粉 麦芽糖+麦芽寡糖(65%)+异麦芽糖 +-极限糊精(35%)胰淀粉酶2、小肠内消化 主要小肠粘膜刷状缘各种水解酶各种单糖小肠中各种糖类水解酶的 作用线形寡糖 n 葡萄糖肠粘膜上皮细胞刷状缘 -葡萄糖苷酶蔗 糖 葡萄糖 + 果糖肠粘膜上皮细胞刷状缘蔗 糖 酶麦芽糖 2 葡萄糖肠粘膜上皮细胞刷状缘麦 芽 糖 酶乳 糖 葡萄糖 + 半乳糖肠粘膜上皮细胞刷状缘乳 糖 酶异麦

3、芽糖 -极限/临界糊精n 葡萄糖肠粘膜上皮细胞刷状缘异麦芽糖酶 -极限/临界糊精酶淀粉 麦芽糖+麦芽寡糖(65%)+异麦芽糖 +-极限糊精(35%)胰淀粉酶下页糖的消化与临床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。人不能通过食纤维素获取糖类物质, 因人体内缺乏水解-1,4-糖苷键的酶, 但纤维素促进肠蠕动，可防止便秘。返回糖的吸收部位：小肠上部糖的吸收方式：单纯扩散主动吸收易化扩散糖的吸收-单纯扩散实验证明：以葡萄糖的吸收速度为 100计，各种单糖的吸收速度为：D-半乳糖(110) D-葡萄糖(100) D-果糖(43) D-甘露糖(19) L-木酮糖(15) L-阿拉伯

4、糖(9) 结论：各种单糖的吸收速度不同糖的吸收-主动吸收结论：葡萄糖的吸收是耗能的过程。Na+G钠泵特异载体Na+GNa+G GNa+GNa+GNa+K+K+ATP ADP+Pi下页+果 糖 的 转 运特异性的 果糖载体果 糖果糖易化扩散第二节、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：动物体内的分解代谢:1. 无O2情况下，葡萄糖（G）丙酮酸（Pyr） 乳酸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）植物体:生醇发酵及乙醛酸循环丙酮酸 葡 萄 糖“糖酵解”不需氧“磷酸戊糖途径”需氧有氧情况缺氧情况好氧 生

5、物厌氧 生物“三羧酸循环”“乙醛酸循环”CO2 + H2O“乳酸发酵”乳酸“乳酸发酵”、“乙醇发酵” 乳酸或乙醇CO2 + H2O重点一、糖的酵解及调控（一）定义：在无氧的条件下，葡萄糖或糖原分 解成丙酮酸，进而还原为乳酸并释放少量能量的 过程称为糖的无氧分解。这一过程与酵母菌使糖 发酵的过程相似，又称为糖酵解，简称EMP途径 。（二）反应部位：细胞液（胞浆 ）E：Embden；M: Meyerhof；P: Parnas乳酸与 ATP 的结 构乳 酸 （lactate）A T P (三磷酸腺苷)(三)反应过程第一阶段：葡萄糖的活化 葡萄糖或糖原3步或4步1，6二磷酸果糖第二阶段：糖的裂解阶段1

6、，6二磷酸果糖两分子的磷酸丙糖2步第三阶段：产能阶段两分子的3磷酸甘油醛两分子丙酮酸5步第四阶段：还原阶段两分子丙酮酸两分子乳酸1步1、葡萄糖的磷酸化第一阶段：葡萄糖glucose(G) 6-磷酸葡萄糖glucose-6-phosphateATPATPATPADPADPP P己糖激酶是糖酵解途径的第一个限速酶限速酶 / 关键酶(rate-limiting enzyme / key enzyme)1、催化非平衡反应特点2、催化效率低 3、受激素或代谢物的调节4、常是在整条途径中催化初始反应的酶 5、活性的改变可影响整个反应体系的速度和方向已糖激酶(hexokinase)G-6-P是该酶的别构抑制

7、剂葡萄糖磷酸化反应的意义1 葡萄糖磷酸化后容易参与反应2 磷酸化的葡萄糖有防止胞内葡萄糖外 渗的作用；3 为后续进行的底物水平磷化贮备了磷 酸基团。2、磷酸己糖异构化glucose-6-phosphate(G-6-P）fructose-6-phosphate(F-6-P）P3、1,6-二磷酸果糖的生成磷酸果糖激酶是糖酵解途径的最重要的限速酶ATPATPADPADPP(fructose-1,6-diphosphate磷酸果糖激酶-1 (phosphofructokinase-1)磷酸果糖激酶-1是糖酵解三个限速酶中 催化效率最低的酶,因此被认为是糖酵解 作用最重要的限速酶。变构激活剂：AMP、A

8、DP、2,6-二磷酸果糖 变构抑制剂：ATP、柠檬酸、长链脂肪酸磷酸果糖激酶己糖激酶磷酸己糖 异 构 酶葡 萄 糖6磷酸果糖6磷酸葡萄糖1，6二磷酸果糖ATP ADPATP磷酸化酶糖 原1磷酸葡萄糖磷酸果糖 变 位 酶ADP己糖激酶磷酸果糖激酶ATPATP4、1,6-二磷酸果糖的裂 解第二阶段：CHOCH2OPCCHCH2OCOHOPHOHH1,6-二磷酸果糖磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛fructose-1,6- diphosphate5、磷酸丙糖的同分异构化相当于1,6-二磷酸果糖裂解为两分子的3 -磷酸甘油醛。(dihydroxyacetone phosphate)(glyceraldehy

9、de 3-phosphate)6、3-磷酸甘油醛氧化为1,3-二磷酸甘 油酸第三阶段：CHOH CH2OCHOPCHOH CH2OCOOPP +NAD+Pi+NADH+H+H H3-磷酸甘油醛1，3-二磷酸甘油酸这是糖酵解过程中唯一一步脱氢反应(1,3-diphosphoglycerate)7、高能磷酸基团的转移糖酵解中第一次底物水平磷酸化， 1分子葡萄糖产生2分子ATP+ ADP+ ATPATP(3-phosphoglycerate)8、3-磷酸甘油酸异构为2- 磷酸甘油酸(2-phosphoglycerate)第四阶段、丙酮酸的形成9、磷酸烯醇式丙酮酸的生成(phosphoenolpyru

10、vate)10、丙酮酸的生成糖酵解中第二次底物水平磷酸化， 丙酮酸激酶是第三个限速酶， 1分子葡萄糖产生2分子ATPADPATPATP(enolpyruvate)磷酸果糖激酶-1 (phosphofructokinase- 1) 变构激活剂： Mg2+, K+, F-1,6-2P变构抑制剂：ATP自发反应(enolpyruvate)(pyruvate)2ATP2ATP3-磷酸甘油醛1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸烯醇式丙酮酸丙酮酸激酶丙酮酸激酶2ADP烯醇化酶磷酸甘油 酸变位酶磷酸甘油酸激酶磷酸甘油酸脱氢酶NAD+PiNADH+H+2ATP2ADP2ATP

11、己糖激酶ADPATP 葡萄糖6-磷酸葡萄糖磷酸果糖激酶ADPATP1,6-二磷酸果糖磷酸葡萄糖异构酶 6-磷酸果糖变位酶 2-磷酸甘油酸 2ATP丙酮酸激酶2ADP 丙酮酸2ATP2ADP3-磷酸甘油酸磷酸烯醇式丙酮酸烯醇化酶磷酸甘油 醛脱氢酶1,3-二磷酸甘油酸NAD+ NADH+H+醛缩酶 3-磷酸甘油醛磷酸二羟丙酮乳酸无 氧丙酮酸脱羧酶乙醛乙醇无 氧CO2糖原1-磷酸葡萄糖己糖激酶丙酮酸激酶磷酸果糖激酶ATPATP2ATP2ATP2NADH+H+糖酵解与发酵的比 较C6H12O6 2CH3COCOOH 葡萄糖 丙酮酸2NAD+2(NADH+H+ )2(NADH+H+)2NAD+ 2CH3

12、CH(OH)COOH(乳酸)2NAD+2(NADH+H+ )人与动物2CH3CH2OH(乙醇)2CO22CH3CHO(乙醛)植物与酵母丙酮酸的去向乳酸发酵在无氧条 件下，葡萄糖 分解为乳酸， 并释放出少量 能量的过程。乙醇发酵在无氧条 件下，葡萄 糖分解为乙 醇，并释放 少量能量的 过程糖酵解的反应特点 1、整个过程无氧参加； 2、在细胞质内进行，反应的最终产物是 丙酮酸； 3、细胞在缺氧条件下，通过糖酵解可以获 得有限的能量维持生命活动。从葡萄糖开始净生成2分子ATP，从糖原开始净生成3分子ATP；一次脱氢辅酶为NAD，生成的NADH H中的2H最后又交给丙酮酸生成了乳酸。 糖酵解的意义1、

13、是生物体对不良环境条件的一种适应能力；2、是红细胞和某些组织细胞的主要供能方式；3、在工业、农牧业生产中具有重要的实践意义 。肌肉收缩与糖酵解供能肌肉内ATP含量很低； 糖酵解意义结论： 糖酵解为肌肉收缩迅速提供能量肌肉中磷酸肌酸储存的能量 可供肌肉收缩所急需的化学能; 即使氧不缺乏，葡萄糖进行有 氧氧化的过程比糖酵解长得多,来 不及满足需要;背景：剧烈运动时：肌肉局部血流不足，处于相对缺氧状态。初到高原与糖酵解供能人初到高原，高原大气压低，易缺氧糖酵解意义机体加强糖酵解以适应高原缺氧环境 海拔 5000米背景：结论：某些病理状态与糖酵解供能某些病理情况下 机体主要通过糖酵解 获得暂时能量.糖

14、酵解意义严重贫血 大量失血 呼吸障碍 肺及心血管 等疾病无线粒体，无法通过氧化磷酸化获得能量糖酵解意义代谢极为活跃，即使 不缺氧,也常由糖酵解提供 部分能量。成熟红细胞：视网膜、神经、白细胞、 骨髓、肿瘤细胞等:视网膜某些组织细胞与糖酵解供能在工业、农牧业生产中具有重要的实践 意义 酒 酸奶 泡菜 饲料糖酵解的调控糖酵解的调控糖酵解中有三步反应由于大量释放自由能而不可 逆,它们分别由己糖激酶、磷酸果糖激酶和丙酮酸激 酶催化。因此它们调节着糖酵解速度,述三种酶均为变 构调节酶。1.磷酸果糖激酶是糖酵解过程中最重要的起调节作用 的酶。酵解速度主要决定于该酶活性,因此它是一个 限速酶。ADP和是磷酸果糖激酶的变构激活剂, 而是该酶的变构抑制剂。当ATP浓度低时,ATP 和酶的活性中心结合作为底物,酶发挥正常的催化功 能;当浓度高时,ATP可被酶的变构中心结合,引 起酶构象改变而失活,ATP是变构抑制剂。2.己糖激酶的调控。己糖激酶的变构抑制剂为其产 物磷酸葡萄糖。糖酵解的调控糖酵解的调控3.3. 丙酮酸激酶的调节。丙酮酸激酶活性也受高浓度丙酮酸激酶的调节。丙酮酸激酶活性也受高浓度 ATPA