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1、第九章 糖代谢点击9.1 糖的酶水解点击9.2 糖的中间代谢点击 光合作用点击 糖原的合成与分解点击9.3 糖代谢的调节点击9.4 人类及高等动物的糖反常代谢目 录点击 糖酵解点击 三羧酸循环新陈代谢metabolism：是生命现象的基本特征之一。广义：泛指生物活体与外界不断交换物质的过程，包括从体外吸取养料和物质在体内的变化。狭义：指物质在细胞中的合成与分解的过程，一般称中间代谢。包括合成代谢和分解代谢。9.1 糖的酶水解点击回目录糖类物质经酶解作用（消化作用），变成单糖后才能被小肠直接吸收，进入毛细血管、进入血循环，进行代谢。糖酶：多糖酶、糖苷酶9.2 糖的中间代谢点击回目录中间代谢也称为
2、细胞内代谢。实质上是机体内营养素成分或消化产物在这一代谢阶段所经过的一系列化学反应或生化反应的和。反应的过程也大多包括多重步骤，并在每一步骤中都会产生相对应的代谢中间产物，简称为代谢物。糖的中间代谢：糖的分解；糖的合成光合作用合成代谢糖异生分解代谢糖原的分解糖酵解三羧酸循环糖原的生物合成点击回目录一、 photosynthesis光反应：光能转变为化学能，类囊体膜上。 暗反应：化学能和CO2转变为糖，基质中。light reactiondark reactionMg叶绿素结构1、光合作用的机制（光反应）（1）光合作用中心：u反应中心色素：少数特殊状态的叶绿素a，具光化学活性，既能捕获光能，又能
3、将光能转换为电能.u 聚光色素（天线色素）：无光化学活性，能吸收光能并传递到反应中心色素，绝大部分叶绿素a，全部的叶绿素b、胡萝卜素、叶黄素都属此类.1、光合作用的机制（光反应）反应中心天线分子（2）光合系统 Photosystem，PS1、光合作用的机制（光反应）ADPATP（3）光合磷酸化：叶绿体在光下把无机磷Pi和ADP转化成ATP形成高能磷酸键的过程.包括：循环式光合磷酸化非循环式光合磷酸化1、光合作用的机制（光反应）非循环式光合磷酸化循环式光合磷酸化RuBP2、光合作用的机制（暗反应）（1）C3途径Calvin循环12 NADPH + 12H+ + 18 ATP + 6 CO2 C6
4、H12O6 + 12 NADP+ + 18 ADP + 18 Pi12 NADPH + 12H+ + 18 ATP + 6CO2 果糖-6-磷酸 + 12 NADP+ + 18 ADP + 17 Pi（2）光合作用的总反应式：2、光合作用的机制（暗反应）（3）C4途径2、光合作用的机制（暗反应）烯醇丙酮酸磷酸（PEP）+ CO2 + H2O 草酰乙酸（四碳） PEP羧化酶（3）C4途径2、光合作用的机制（暗反应）（4）C4植物2、光合作用的机制（暗反应）为什么C4植物高产？（4）C4植物2、光合作用的机制（暗反应）点击回目录二、糖原的生物合成-1,4-糖苷键-1,6-糖苷键点击回目录UDPGG
5、 + G + ATPATP G-6-P + ADP G-6-P + ADP己糖激酶(葡萄糖激酶)G-6-P G-1-PG-6-P G-1-P磷酸葡萄糖变位酶G-1-P + UTP G-1-P + UTP UDPGUDPG + PPi + PPiUDPG焦磷酸化酶活化活化UDPG + (G)n (G)n+1 + UDPUDPG + (G)n (G)n+1 + UDP糖原合酶缩合缩合分支酶 -1,4-1,4-糖苷键糖苷键 -1,6-1,6-糖苷键糖苷键分支分支(G)n+1 + Pi (G)n + G-1-P(G)n+1 + Pi (G)n + G-1-P糖原磷酸化酶G-1-P G-6-PG-1-P
6、 G-6-PG-6-P + HG-6-P + H2 2O G + PiO G + Pi磷酸葡萄糖变位酶葡萄糖-6-磷酸酯酶三、糖原的分解代谢见3P327 见4P37335糖异生作用由非糖物质转变为葡萄糖或糖原的过程称为糖异生(gluconeogenesis)。糖异生代谢途径主要存在于肝及肾中。见3P328 图9-12见4P373 图10-22点击回目录四、葡萄糖的分解代谢糖酵解1、糖酵解：G 丙酮酸2、丙酮酸氧化脱羧：丙酮酸 乙酰CoA3、乙酰辅酶A的彻底氧化：乙酰CoA CO2 + H2O三羧酸循环点击回目录糖酵解（glycolysis)，EMP,是指葡萄糖在无氧条件下分解生成有机物并释放出
7、能量的过程。一般在无氧下进行。一般在细胞（肝和肌肉）胞浆中进行。Flash-glycolysis（1）己糖激酶己糖激酶，一种同工酶，有4种类型：分布于不同组织，作用于所有己糖，对G的Km值低，主要用于G的分解。仅存在于肝脏，仅作用于G，对G的Km值高，主要用于G的合成（2）葡糖6 磷酸异构酶（3）果糖磷酸激酶（4）醛缩酶（5）丙糖磷酸 异构酶（6）甘油醛-3- 磷酸脱氢酶H+的去路 被其它物质接受，进行物质转变（无氧时）； 通过生物氧化还原体系，被O2氧化产生ATP.NADPH 3 ATPFADH2 2 ATP（7）甘油酸-3- 磷酸激酶（8）甘油酸磷酸 变位酶（9）烯醇化酶（10）丙酮酸激酶
8、糖酵解的总反应式糖酵解的总反应式 G + 2Pi + 2ADP + 2NADG + 2Pi + 2ADP + 2NAD+ +2 CH2 CH3 3COCOOH + 2ATP + 2(NADH+HCOCOOH + 2ATP + 2(NADH+H+ +) + 2H) + 2H2 2OO能量的产生能量的产生无氧：无氧： 2 ATP2 ATP有氧：有氧： 8 ATP8 ATPto lactate (eg. in muscle)to ethanol (alcoholic fermentation in yeast)丙酮酸的去路丙酮酸的去路乳酸 脱氢酶酸牛奶乳酸发酵乳酸菌啤酒 液体面包 酒精发酵酵母酿造食
9、醋 乙酸发酵醋酸菌点击回目录五、葡萄糖的分解代谢三羧酸循环点击回目录丙酮酸氧化脱羧生成乙酰CoA：丙酮酸脱氢酶系NAD+ + HSCoANADH+H+ +CO2丙酮酸脱氢酶系丙酮酸脱羧酶（E1）二氢硫辛酸转乙酰基酶（E2）二氢硫辛酸脱氢酶（E3）酶单体辅助因子TPP，硫辛酸，NAD+，FAD，HSCoA和Mg2+。乙酰CoA草酰乙酸柠檬酸柠檬酸合酶+H2OHSCoA顺乌头酸酶异柠檬酸脱氢酶NAD+NADH+H+CO2异柠檬酸- 酮戊二酸-酮戊二酸脱氢酶系NADH + H+ +CO2NAD+ + HSCoA琥珀酰CoA合成酶 GTPGDP+PiFADFADH2琥珀酸脱氢酶琥珀酰CoA- 酮戊二酸
10、琥珀酸延胡索酸H2ONAD+NADH+H+延胡索酸酶苹果酸脱氢 酶延胡索酸酶苹果酸草酰乙酸TAC 总 反 应 式：乙酰-CoA+3NAD+FAD+GDP+Pi+2H2O3CO2+Co-SH+3NADH+4H+FADH2+GTP三羧酸循环的特点： 循环反应在线粒体中进行，为不可逆反应。 完成一次循环，氧化分解1分子乙酰基，生成12分子ATP 循环的中间产物既不能通过此循环反应生成，也不被此循环反应所消耗。 三羧酸循环中有两次脱羧反应，生成两分子CO2。 循环中有4次脱氢反应，生成3分子NADH和1分子FADH2 循环中有1次底物水平磷酸化，生成1分子GTP。 三羧酸循环的关键酶是柠檬酸合酶、异柠
11、檬酸脱氢酶和-酮戊二酸脱氢酶系。 讨讨 论论1分子葡萄糖完全氧化所生成的ATP有多少G有氧氧化生成的ATP反 应ATP 第一阶段 （EMP）两次耗能反应-2 两次生成ATP的反应22 一次脱氢(NADH+H+)22 或23 第二阶段一次脱氢(NADH+H+)23 第三阶段 （TAC）三次脱氢(NADH+H+)233 一次脱氢(FADH2)22 一次生成ATP的反应21 净生成36或38测试题 磷酸果糖激酶-1 最强的别构激活剂是A、AMP B、ADP C、ATP D、果糖-2，6-双磷酸 E、果糖-1，6-双磷酸丙酮酸脱氢酶复合体中不包括 A、生物素 B、NAD+ C、FADD、硫辛酸 E、辅
12、酶A 测试题 不能使丙酮酸脱氢酶复合体活性降低的 A、乙酰CoA B、ATP C、AMPD、NADH 葡萄糖进行酵解或有氧氧化时净得的ATP 数之比为A、1：9 B、1：15C、1：18 D、1：19植物 微生物是三羧酸循环的辅佐途径见P347图9-19六、葡萄糖的分解代谢乙醛酸循环又称己糖磷酸支路pentose phosphate pathway，HMS是指从G-6-P脱氢反应开始，经一系列代谢反应生成磷酸戊糖等中间代谢物，然后再重新进入糖氧化分解代谢途径的一条旁路代谢途径。见P348图9-20七、葡萄糖的分解代谢戊糖磷酸途径全过程：转酮醇酶 2C转醛醇酶 3C磷酸戊糖途径的生理意义点击回目
13、录9.3 糖代谢的调节激素和关键酶点击回目录肌糖原和肝糖原都能直接补充血糖么？短跑吃巧克力有用么？AMP,F-2,6-二磷酸+己糖激酶葡糖6磷酸果糖磷酸激酶ATP,柠檬酸，H+丙酮酸激酶ATP、Ala果糖-1,6-二磷酸EMP途径的调节ATP,脂酰CoA, NADH,琥珀酰CoA点击回目录9.4 人类及高等动物的糖反常代谢糖尿点击回目录糖耐量曲线血糖水平异常血糖水平异常 低血糖：空腹血糖浓度低于3.333.89mmol/L 病因：(1)胰性(胰岛细胞机能亢进,胰岛细胞机能低下)(2)肝性(肝癌、糖原积累病等)；(3)内分泌异常(垂体机能低下,肾上腺皮质机能低下等)(4)肿瘤(胃癌)等；(5)饥
14、饿或不能进食者等。 血糖水平异常血糖水平异常 高血糖(hyperglycemia ）空腹血糖浓度高于7.227.78 mmol/L称为高血糖。当血糖浓度高于8.89 10.00 mmol/L（肾糖阈），超过肾小管的重吸收能力，可出现糖尿。 糖尿病(diabetes mellitus) 持续性高血糖和糖尿，特别是空腹血糖和糖耐量曲线高于正常范围，主要见于糖尿病 。点击回目录高血糖：空腹血糖含量大于120mg低血糖：小于6070mg主要依靠激素的调节，酶水平的调节是最基本的调节方式和基础胰岛素胰岛素: :降低血糖胰高血糖素胰高血糖素/ /糖皮质激素糖皮质激素/ /肾上腺素肾上腺素: :升高血糖点击回目录
