糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源课件

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1、第八章第八章 糖代谢糖代谢糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源 糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源。糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源。 糖类代谢的中间产物可为氨基酸、核苷酸、糖类代谢的中间产物可为氨基酸、核苷酸、 脂脂肪酸、类固醇的合成提供碳原子或碳骨架。肪酸、类固醇的合成提供碳原子或碳骨架。 糖类代谢与脂类、蛋白质等物质代谢相互联系、糖类代谢与脂类、蛋白质等物质代谢相互联系、相互转化，不可分割，构成了代谢的统一整体。相互转化，不可分割，构成了代谢的统一整体。 分解代谢：分解代谢：大分子糖大分子糖 单糖单糖 COCO2 2+H+H2 2O+ATPO+ATP糖代谢糖代谢合成代谢合成代谢:

2、COCO2 2+H+H2 2O+O+光能光能 葡萄糖葡萄糖 淀粉淀粉（糖原或由非糖物质转化成糖）（糖原或由非糖物质转化成糖） O O2 2糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源一、多糖和低聚糖的酶促降解一、多糖和低聚糖的酶促降解二、糖的分解代谢二、糖的分解代谢( (一一) )糖的无氧降解及厌氧发酵糖的无氧降解及厌氧发酵( (二二) )葡萄糖的有氧分解代谢葡萄糖的有氧分解代谢( (三三) )戊糖磷酸途径戊糖磷酸途径phosphopentosephosphopentose pathway PPP pathway PPP三、糖的合成、糖异生三、糖的合成、糖异生糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源概述概

3、述 多糖和多糖和低低聚糖聚糖，由于分子大，不能透过细，由于分子大，不能透过细胞膜，胞膜，只有分解成小分子只有分解成小分子单糖后单糖后才能被才能被生生物体物体吸收利用吸收利用，其水解均依靠酶的催化。，其水解均依靠酶的催化。淀粉水解淀粉水解 淀粉淀粉 糊精糊精 寡糖寡糖 麦芽糖麦芽糖 G G 一、多糖和寡聚糖的酶促降解一、多糖和寡聚糖的酶促降解糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源淀粉的酶促水解：淀粉的酶促水解：水解淀粉的淀粉酶有水解淀粉的淀粉酶有与与淀粉酶，淀粉酶， 二二者只能水解淀粉中的者只能水解淀粉中的-1-1，4 4糖苷键，水糖苷键，水解产物为麦芽糖。解产物为麦芽糖。-淀粉酶可以水解淀粉淀粉

4、酶可以水解淀粉( (或糖原或糖原) )中任何中任何部位的部位的-1-1，4 4糖苷键。糖苷键。淀粉酶只能从淀粉酶只能从非还原端非还原端开始水解。开始水解。水解淀粉中的水解淀粉中的-1-1，6 6糖苷键的酶是糖苷键的酶是-1-1，6 6糖苷键酶糖苷键酶淀粉水解的产物为糊精和麦芽糖的混合物。淀粉水解的产物为糊精和麦芽糖的混合物。糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源糖原降解示意图（糖原降解示意图（细胞内的磷酸解作用：磷酸化酶、细胞内的磷酸解作用：磷酸化酶、 寡聚寡聚1，4 1，4 葡聚糖转移酶、脱支酶）葡聚糖转移酶、脱支酶） 糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源（续）糖类代谢为生物体提供重要的碳源和

5、能源 纤维素的酶促水解：纤维素的酶促水解： 人的消化道中没有水解纤维素的酶人的消化道中没有水解纤维素的酶 微生物如细菌、真菌、放线菌、原生微生物如细菌、真菌、放线菌、原生动物等能产生纤维素酶及纤维二糖酶，动物等能产生纤维素酶及纤维二糖酶，它们能催化纤维素完全水解成葡萄糖它们能催化纤维素完全水解成葡萄糖 双糖的酶水解双糖的酶水解 ： 麦芽糖酶麦芽糖酶 纤维二糖酶纤维二糖酶 蔗糖酶蔗糖酶 乳糖酶乳糖酶 糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源血糖血糖 血液中的葡萄糖称为血液中的葡萄糖称为血糖血糖 正常人空腹血糖浓度为正常人空腹血糖浓度为7070110mg110mgdLdL （100ml)100ml)糖

6、类代谢为生物体提供重要的碳源和能源二、糖的分解代谢二、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：生物体内葡萄糖（糖原）的分解主要有三条途径：在无氧情况下：葡萄糖在无氧情况下：葡萄糖 丙酮酸丙酮酸 乳酸乳酸在有氧情况下，葡萄糖在有氧情况下，葡萄糖 水和二氧化碳水和二氧化碳葡萄糖经葡萄糖经戊糖磷酸途径戊糖磷酸途径氧化为水和二氧化碳氧化为水和二氧化碳酵解酵解TCA糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源（一）糖酵解途径（一）糖酵解途径(glycolysis(glycolysis) （Embden Meyerhof Parnas EMP）(1) EMP(1) EMP途径的生化历程途径的生化历

7、程糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源糖酵解过程糖酵解过程ab1234糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源1 1）第一阶段：葡萄糖）第一阶段：葡萄糖 1, 6- 1, 6-二磷酸果糖二磷酸果糖或葡萄糖激酶或葡萄糖激酶糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源2 2）第二阶段：）第二阶段：1, 6-1, 6-二磷酸果糖二磷酸果糖 3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛H34糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源3 3）第三阶段：）第三阶段：3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 2- 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸Pi甘甘油油醛醛磷磷酸酸脱脱氢氢酶酶糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源4 4）

8、第四阶段：）第四阶段：2-2-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 丙酮酸丙酮酸+H2OOH糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源（二）（二）. .丙酮酸的无氧降解丙酮酸的无氧降解（酵解与厌氧发酵）（酵解与厌氧发酵）（1 1） 乳酸发酵（同型乳酸发酵）乳酸发酵（同型乳酸发酵）动物、乳酸菌（乳杆菌、乳链球菌）动物、乳酸菌（乳杆菌、乳链球菌）G +2ADP+ 2Pi 2G +2ADP+ 2Pi 2乳酸乳酸 2ATP+22ATP+2水水 NAD糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源（2 2）酒精发酵（酵母的第）酒精发酵（酵母的第型发酵）型发酵）0CO2糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源（3 3）甘油发酵（酵母的第

9、）甘油发酵（酵母的第型发酵）型发酵）NAD糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源 从葡萄糖到丙酮酸的中间产物，全从葡萄糖到丙酮酸的中间产物，全部是磷酸化合物，这个现象不是偶然的，部是磷酸化合物，这个现象不是偶然的，磷酸基在这些化合物中，不论是以酯的磷酸基在这些化合物中，不论是以酯的形式或以酸酐的形式，都是提供一负电形式或以酸酐的形式，都是提供一负电荷基团，不能透过细胞膜，使酵解反应荷基团，不能透过细胞膜，使酵解反应全部在胞液中进行。此外，磷酰基的提全部在胞液中进行。此外，磷酰基的提供，对贮存能量也起着重要的作用。供，对贮存能量也起着重要的作用。糖类代谢为生物体

10、提供重要的碳源和能源糖酵解有二重作用：糖酵解有二重作用： 一是降解产生一是降解产生ATPATP 二是产生含碳的中间物为合成反应提供原二是产生含碳的中间物为合成反应提供原料。料。P224P224在酵解过程中有三个不可逆反应，也就是在酵解过程中有三个不可逆反应，也就是说有三个调控步骤，分别被三个酶多点调说有三个调控步骤，分别被三个酶多点调节：节：己糖激酶、磷酸果糖激酶己糖激酶、磷酸果糖激酶和和丙酮酸激丙酮酸激酶酶。己糖激酶可以控制葡萄糖的进入，丙。己糖激酶可以控制葡萄糖的进入，丙酮酸激酶调节酵解的出口。酮酸激酶调节酵解的出口。糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源糖酵解速度的调控：糖酵解速度的调控：

11、果糖磷酸激酶果糖磷酸激酶是最关键的限速酶是最关键的限速酶当当ATPATP浓度高时，该酶几乎无活性，当浓度高时，该酶几乎无活性，当AMP浓浓度高时，该酶活性增强。度高时，该酶活性增强。H H+ +可抑制果糖磷酸激酶活性，防止乳酸中毒可抑制果糖磷酸激酶活性，防止乳酸中毒己糖激酶己糖激酶（可代替葡萄糖激酶），也可激活果糖（可代替葡萄糖激酶），也可激活果糖生成果糖生成果糖-6-P-6-P， 受受G-6-PG-6-P的别构抑制的别构抑制丙酮酸激酶丙酮酸激酶也起重要的速度调节作用也起重要的速度调节作用果糖果糖-1-1，6-6-二磷酸是该酶的激活剂二磷酸是该酶的激活剂丙氨酸、丙氨酸、ATPATP、乙酰、乙酰

12、CoACoA等是该酶的抑制剂等是该酶的抑制剂糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源（三）、葡萄糖的有氧分解代谢（三）、葡萄糖的有氧分解代谢有氧氧化：有氧氧化： 大多数生物的主要代谢途径大多数生物的主要代谢途径EMP pyr TCA EMP pyr TCA 可衍生许多其他物质可衍生许多其他物质丙酮酸脱羧丙酮酸脱羧三羧酸循环三羧酸循环糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源( (三三) ) 糖的有氧氧化糖的有氧氧化 (aerobic oxidation)(aerobic oxidation)? 概念概念? 过程过程? 小结小结? 意义意义糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源一、糖有氧氧化的概念一、糖有氧

13、氧化的概念体内组织细胞在有氧条件下，是从体内组织细胞在有氧条件下，是从葡萄糖到葡萄糖到丙酮酸经三羧酸循环，彻底氧化分解生成丙酮酸经三羧酸循环，彻底氧化分解生成COCO2 2和和H H2 2O O，并将释放的能量转移到，并将释放的能量转移到ATPATP中去的过中去的过程。程。糖的有氧氧化是指糖的有氧氧化是指： 葡萄糖的有氧分解代谢途径是一条完整葡萄糖的有氧分解代谢途径是一条完整的代谢途径，实际上是无氧分解代谢的继的代谢途径，实际上是无氧分解代谢的继续，是获得能量的一种主要方式续，是获得能量的一种主要方式。C C6 6H H1212O O6 6 + 6O O2 2 6 COCO2 2 + 6 H

14、H2 2O O + 36/38 ATP糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源糖有氧氧化概况糖有氧氧化概况葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸丙酮酸丙酮酸乙酰乙酰CoACoACO2+H2O+ATP三羧酸循环三羧酸循环糖的有氧氧化糖的有氧氧化乳酸乳酸糖酵解糖酵解线粒体内线粒体内胞浆胞浆糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源糖的有氧氧化糖的有氧氧化与与糖酵解糖酵解细胞细胞胞浆胞浆线粒体线粒体葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸乳酸乳酸( (糖酵解糖酵解) )葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸CO2+H2O+ATP(糖的有氧氧化）糖的有氧氧化）丙酮酸丙酮酸糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源二、糖有氧氧化的过程第一阶段：第一阶段： 丙酮酸

15、的生成（胞浆）丙酮酸的生成（胞浆）第二阶段：第二阶段： 丙酮酸氧化脱羧生成乙酰丙酮酸氧化脱羧生成乙酰CoACoA（线粒体）（线粒体）第三阶段：第三阶段： 乙酰乙酰CoACoA进入三羧酸循环进入三羧酸循环彻底氧化（线粒体）彻底氧化（线粒体）三三 个个 阶阶 段段糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源丙酮酸的生成（胞浆）丙酮酸的生成（胞浆）葡萄糖葡萄糖 + 2NAD + 2NAD+ + + 2ADP +2Pi + 2ADP +2Pi 2 2（丙酮酸丙酮酸+ ATP+ ATP + + NADH+ HNADH+ H+ + ）2 2丙酮酸丙酮酸进入线粒体进一步氧化进入线粒体进一步氧化2(NADH+ H2(

16、NADH+ H+ + ) )2H2O + 6/8 ATP线粒体内膜上特异载体线粒体内膜上特异载体穿梭系统穿梭系统氧化呼吸链氧化呼吸链糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源丙酮酸氧化脱羧生成乙酰辅酶丙酮酸氧化脱羧生成乙酰辅酶ANAD+ NADH+H+ 丙酮酸丙酮酸乙酰乙酰CoA+ CoA-SH辅酶辅酶A+ C O2丙酮酸丙酮酸+ CoA-SH+ NAD+ CoA-SH+ NAD+ + 乙酰乙酰CoA CoA + C O+ C O2 2 + NADH+H+ NADH+H+ + 丙酮酸丙酮酸脱氢酶系脱氢酶系糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源丙酮酸脱氢酶系丙酮酸脱氢酶系3 3种酶种酶： 丙酮酸脱羧酶丙

17、酮酸脱羧酶(TPP、Mg2+) 二氢硫辛酸乙酰基转移酶二氢硫辛酸乙酰基转移酶(硫辛酸、辅酶硫辛酸、辅酶A) 二氢硫辛酸脱氢酶二氢硫辛酸脱氢酶(FAD、NAD+)6 6种辅助因子种辅助因子： TPP、 Mg2+、硫辛酸硫辛酸、辅酶辅酶A、FAD、NAD+ （含（含B1、泛酸、泛酸、B2 、PP四种维生素）四种维生素） 糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源FADFADH2丙酮酸氧化脱羧反应丙酮酸氧化脱羧反应TPPTPPCO2HSCoACH3COSCoANAD+NADH+H+丙酮酸脱羧酶丙酮酸脱羧酶MgMg2+2+硫辛酸乙酰硫辛酸乙酰转移酶转移酶二氢硫辛酸二氢硫辛酸脱氢酶脱氢酶糖类代谢为生物体提供重

18、要的碳源和能源丙酮酸脱氢酶系丙酮酸脱氢酶系催化的反应催化的反应FADFADH2NAD+NADH+H+HSCoACH3COSCoATPPCO2丙酮酸脱羧酶丙酮酸脱羧酶MgMg2+2+二氢硫辛酸二氢硫辛酸脱氢酶脱氢酶硫辛酸乙酰硫辛酸乙酰转移酶转移酶糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源乙酰辅酶乙酰辅酶A A进入三羧酸循环进入三羧酸循环三羧酸循环三羧酸循环(tricarboxylic acid cycle，TAC)又称又称柠檬酸循环柠檬酸循环(citric acid cycle)/ Krebs循环循环(Krebs cycle)。 从从乙酰辅酶乙酰辅酶A A与草酰乙酸缩合成含与草酰乙酸缩合成含3 3个个

19、羧基的柠檬酸开始，经过一系列代谢反应，羧基的柠檬酸开始，经过一系列代谢反应，乙酰基被彻底氧化，草酰乙酸得以再生的乙酰基被彻底氧化，草酰乙酸得以再生的过程称为三羧酸循环。过程称为三羧酸循环。糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源三羧酸循环三羧酸循环 反应过程反应过程 反应特点反应特点 意意 义义糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源 乙酰乙酰CoACoA与草酰乙酸与草酰乙酸 缩合形成柠檬酸缩合形成柠檬酸柠檬酸合酶柠檬酸合酶草酰乙酸草酰乙酸CH3COSCoA乙酰辅酶乙酰辅酶A(acetyl CoA)柠檬酸柠檬酸(citrate)HSCoA乙酰乙酰CoA+CoA+草酰乙酸草酰乙酸 柠檬酸柠檬酸 + Co

20、A- + CoA-SHSH关键酶关键酶糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源异柠檬酸异柠檬酸(isocitrate)H2O 柠檬酸柠檬酸异构化生成异构化生成异柠檬酸异柠檬酸柠檬酸柠檬酸(citrate)顺乌头酸顺乌头酸乌头酸酶乌头酸酶柠檬酸柠檬酸 异柠檬酸异柠檬酸糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源CO2NAD+异柠檬酸异柠檬酸 异柠檬酸氧化脱羧异柠檬酸氧化脱羧 生成生成-酮戊二酸酮戊二酸-酮戊二酸酮戊二酸草酰琥珀酸草酰琥珀酸NADH+H+异柠檬酸脱氢酶异柠檬酸脱氢酶异柠檬酸异柠檬酸+ +NAD+ -酮戊二酸酮戊二酸 + +CO2+ +NADH+H+关键酶关键酶糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能

21、源C O2 -酮戊二酸酮戊二酸氧化脱羧氧化脱羧 生成生成琥珀酰辅酶琥珀酰辅酶A -酮戊二酸脱氢酶系酮戊二酸脱氢酶系HSCoANAD+NADH+H+琥珀酰琥珀酰CoA(succinyl CoA)-酮戊二酸酮戊二酸(- ketoglutarate)-酮戊二酸酮戊二酸 + CoA-SH+ NAD+ 琥珀酰琥珀酰CoA + C O2 + NADH+H+ 关键酶关键酶糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源 琥珀酰琥珀酰CoA转变为转变为琥珀琥珀酸酸琥珀酸硫激酶琥珀酸硫激酶琥珀酰琥珀酰CoA(succinyl CoA)GDP+PiGTPATPADP琥珀酸琥珀酸(succinate)HSCoA琥珀酰琥珀酰Co

22、A + GDP + Pi 琥珀酸琥珀酸+ GTP + CoA-SH糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源FAD 琥珀酸琥珀酸氧化脱氢生成氧化脱氢生成延胡索酸延胡索酸琥珀酸琥珀酸(succinate)琥珀酸脱氢酶琥珀酸脱氢酶延胡索酸延胡索酸(fumarate)FADH2琥珀酸琥珀酸 + FAD 延胡索酸延胡索酸 +FADH2糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源 延胡索延胡索酸酸水化水化生成生成苹果苹果酸酸延胡索酸延胡索酸(fumarate)延胡索酸酶延胡索酸酶苹果酸苹果酸(malate)H2O延胡索酸延胡索酸 + H2O 苹果酸苹果酸糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源 苹果酸苹果酸脱氢生成脱氢生

23、成草酰乙草酰乙酸酸 苹果酸脱氢酶苹果酸脱氢酶 草酰乙酸草酰乙酸(oxaloacetate)苹果酸苹果酸(malate)NAD+NADH+H+苹果酸苹果酸 + + NAD NAD+ + 草酰乙酸草酰乙酸 + NADH+H + NADH+H+ + 糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源琥珀酰琥珀酰CoACoA草酰乙酸草酰乙酸苹果酸苹果酸琥珀酸琥珀酸-酮戊二酸酮戊二酸异柠檬酸异柠檬酸柠檬酸柠檬酸延胡索酸延胡索酸乙酰辅酶乙酰辅酶A A丙酮酸丙酮酸三羧酸循环总图糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源草酰乙酸草酰乙酸CHCH2 2COCOSCoA SCoA ( (乙酰辅酶乙酰辅酶A)A)苹果酸苹果酸琥珀酸琥珀

24、酸琥珀酰琥珀酰CoACoA-酮戊二酸酮戊二酸异柠檬酸异柠檬酸柠檬酸柠檬酸CO22HCO22HGTP延胡索酸延胡索酸三羧酸循环总图2H2HH糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源三羧酸三羧酸循环小结循环小结 TACTAC运转一周的净结果是氧化运转一周的净结果是氧化1 1分子乙酰分子乙酰CoACoA，草酰草酰乙酸仅起载体作用，反应前后无改变。乙酸仅起载体作用，反应前后无改变。乙酰辅酶乙酰辅酶A+3+3NAD+ +F+FAD+Pi+2H2O+GDP2 CO2+3(NADH+H+ )+FADH2+ HSCoA+GTP1414C C标记乙酰标记乙酰CoACoA进行研究结果，第一周循环中并无进行研究结果，第

25、一周循环中并无1414C C出现出现COCO2 2，即即COCO2 2的碳原子来自草酰乙酸而不是来自乙的碳原子来自草酰乙酸而不是来自乙酰酰CoACoA，第二周循环时，才有第二周循环时，才有14 14 COCO2 2 出现。出现。TACTAC中的一些反应在生理条件下是不可逆的，所以中的一些反应在生理条件下是不可逆的，所以整个三羧酸循环是一个不可逆的系统整个三羧酸循环是一个不可逆的系统TACTAC的中间产物可转化为其他物质，故需不断补充的中间产物可转化为其他物质，故需不断补充糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源草酰乙酸草酰乙酸CHCH2 2COCOSCoA SCoA ( (乙酰辅酶乙酰辅酶A)A)

26、苹果酸苹果酸琥珀酸琥珀酸琥珀酰琥珀酰CoA-酮戊二酸酮戊二酸异柠檬酸异柠檬酸柠檬酸柠檬酸CO22HCO22HGTP延胡索酸延胡索酸三羧酸循环总图2H2HH糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源三羧酸三羧酸循环特点循环特点z 一次底物水平磷酸化一次底物水平磷酸化z 二次脱羧二次脱羧z 三个不可逆反应三个不可逆反应z 四次脱氢四次脱氢 一克分子乙酰一克分子乙酰CoACoA经三羧酸循环经三羧酸循环彻底氧化净生成彻底氧化净生成12ATP12ATP。糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源糖有氧氧化的生理意义糖有氧氧化的生理意义v 糖有氧氧化的基本生理功能是氧化供糖有氧氧化的基本生理功能是氧化供能。能。v 糖

27、有氧氧化是体内三大营养物质代糖有氧氧化是体内三大营养物质代谢的总枢纽。谢的总枢纽。v 糖有氧氧化途径与体内其他代谢途糖有氧氧化途径与体内其他代谢途径有着密切的联系。径有着密切的联系。糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源糖有氧氧化过程中糖有氧氧化过程中ATP的生成的生成第一阶段：葡萄糖第一阶段：葡萄糖 2 2丙酮酸丙酮酸第二阶段：第二阶段：2 2丙酮酸丙酮酸 2 2乙酰乙酰CoACoA第三阶段：第三阶段：2 2乙酰乙酰CoACoA2 2COCO2 2+4H+4H2 2O O 2ATP 糖糖 的的 有有 氧氧 氧氧 化化 底物磷酸化底物磷酸化 氧化磷酸化氧化磷酸化23ATP211ATP葡萄糖葡萄糖

28、 6 COCO2 2+ 6H+ 6H2 2O O + ？mol ATP糖原中的糖原中的1mol葡萄糖葡萄糖 6 COCO2 2+ 6H+ 6H2 2O O + ？mol ATP 36/38 ATP37/39 ATP22/3ATP2ATP糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源三羧酸循环的限速酶及其调节三羧酸循环的限速酶及其调节酶酶 的的 名名 称称柠檬酸合酶柠檬酸合酶* *异柠檬酸脱氢酶异柠檬酸脱氢酶-酮戊二酸脱氢酶系酮戊二酸脱氢酶系变构激活剂变构激活剂草酰乙酸、乙酰草酰乙酸、乙酰CoAADP变构抑制剂变构抑制剂ATPNADH ATP、NADH、琥珀酰琥珀酰CoA糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能

29、源P丙酮酸氧化和丙酮酸氧化和三羧酸循环三羧酸循环的调节的调节琥珀酰琥珀酰CoACoA草酰乙酸草酰乙酸苹果酸苹果酸琥珀酸琥珀酸-酮戊二酸酮戊二酸异柠檬酸异柠檬酸柠檬酸柠檬酸延胡索酸延胡索酸乙酰辅酶乙酰辅酶A A丙酮酸丙酮酸CoACoA、NADHNADH、磷酸化磷酸化( (激酶激酶) )ATPNADHNADH琥珀酰琥珀酰CoA、NADH、ATP糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源（三）乙醛酸循环（三）乙醛酸循环乙醛酸循环又称乙醛酸途径乙醛酸循环又称乙醛酸途径（g1yoxy1ate pathway）糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源乙醛酸循环乙醛酸循环三羧酸循环的支路三羧酸循环的支路是一个与三羧酸

30、循环相联系的小循环。是一个与三羧酸循环相联系的小循环。因为以乙醛酸为中间代谢物，故称乙因为以乙醛酸为中间代谢物，故称乙醛酸循环。醛酸循环。 两种特异的酶，即两种特异的酶，即异柠檬酸裂解酶异柠檬酸裂解酶与与苹果酸合成酶。苹果酸合成酶。糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源异柠檬酸在异柠檬酸在异柠檬酸裂解酶异柠檬酸裂解酶催化下，生成乙醛酸与琥珀酸催化下，生成乙醛酸与琥珀酸 乙醛酸与乙酰辅酶乙醛酸与乙酰辅酶A A在在苹果酸合成酶苹果酸合成酶催化下合成苹果酸催化下合成苹果酸 2OH糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源乙醛酸循环乙醛酸循环草酰乙酸草酰乙酸苹果酸苹果酸柠檬酸柠檬酸顺乌头酸顺乌头酸异柠檬酸异柠

31、檬酸琥珀酸琥珀酸乙醛酸乙醛酸乙酰乙酰CoACoA（乙酰辅酶（乙酰辅酶A A）糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源CoASH乙酰辅酶乙酰辅酶A A乙醛酸循环与三羧酸循环的关系乙醛酸循环与三羧酸循环的关系琥珀酸琥珀酸异柠檬酸异柠檬酸乙醛酸苹果酸苹果酸草酰乙酸柠檬酸柠檬酸乙酰辅酶乙酰辅酶A A 糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源乙醛酸循环的生物学意义乙醛酸循环的生物学意义 许多微生物和植物中存在许多微生物和植物中存在1 1、可以以二碳化合物（如乙酰辅酶、可以以二碳化合物（如乙酰辅酶A A）合）合 成三羧酸循环的回补化合物（四碳、六碳）成三羧酸循环的回补化合物（四碳、六碳）2 2、在植物和微生物中，

32、可以将脂肪酸氧化、在植物和微生物中，可以将脂肪酸氧化产物产物乙酰乙酰 CoA转化为糖类化合物转化为糖类化合物 例如，油料种子萌发时。例如，油料种子萌发时。 目前已知，动物中不存在乙醛酸循环，目前已知，动物中不存在乙醛酸循环，所以动物中不能将脂肪转化为糖。所以动物中不能将脂肪转化为糖。糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源Pentose phosphate pathwayhexose monophosphate pathway HMP 概概 念念 过过 程程 小小 结结 调调 节节 生理意义生理意义（四）戊糖磷酸途径糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源戊糖磷酸途径的概念戊糖磷酸途径的概念从葡萄糖从

33、葡萄糖-6-6-磷酸开始，在葡萄糖磷酸开始，在葡萄糖-6-6-磷酸脱磷酸脱氢酶催化下形成氢酶催化下形成6-6-磷酸葡萄糖酸，进而代谢磷酸葡萄糖酸，进而代谢生成生成3 3种戊糖种戊糖-5-5-磷酸磷酸, ,再转变为果糖再转变为果糖-6-6-磷酸磷酸及甘油醛及甘油醛-3-3-磷酸。这也是生成磷酸。这也是生成NADPHNADPH的主要的主要途径。途径。关键关键:1.:1.生成生成“还原力还原力”NADPH 2. 2.生成五碳糖生成五碳糖核糖核糖-5-5-磷酸磷酸糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源戊糖磷酸途径的过程戊糖磷酸途径的过程第一阶段：第一阶段： 氧化反应氧化反应 生成生成NADPH和和CO2

34、第二阶段：第二阶段：v 非氧化反应非氧化反应v 异构及基团转移异构及基团转移( (转二碳和三碳基团转二碳和三碳基团) )v ( (生成甘油醛生成甘油醛- -3-3-磷酸和果糖磷酸和果糖- -6-6-磷酸磷酸) )糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源(1) (1) 葡萄糖葡萄糖-6-6-磷酸磷酸转变为转变为 6- 6-磷酸葡萄糖酸内酯磷酸葡萄糖酸内酯NADP+NADPH+H+葡萄糖葡萄糖-6-6-磷酸磷酸glucose 6-phosphateglucose 6-phosphate6-6-磷酸葡萄糖酸内酯磷酸葡萄糖酸内酯6-phosphoglucono-6-phosphoglucono-lacto

35、nelactone葡萄糖葡萄糖-6-6-磷酸脱氢酶磷酸脱氢酶限速酶，对限速酶，对NADPNADP+ +有高度特异性有高度特异性糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源(2) 6-(2) 6-磷酸葡萄糖酸内酯磷酸葡萄糖酸内酯 转变为转变为6-6-磷酸葡萄糖酸磷酸葡萄糖酸6-6-磷酸葡萄糖酸内酯磷酸葡萄糖酸内酯6-phosphoglucono-lactone6-phosphoglucono-lactone6-6-磷酸葡萄糖酸磷酸葡萄糖酸6-phosphogluconate6-phosphogluconateH H2 2O O内酯酶内酯酶糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源COCO2 2(3) 6-(3

36、) 6-磷酸葡萄糖酸磷酸葡萄糖酸转变为转变为 核酮糖核酮糖-5-5-磷酸磷酸6-6-磷酸葡萄糖酸磷酸葡萄糖酸6-phosphogluconate6-phosphogluconateNADP+NADPH+H+核酮糖核酮糖-5-5-磷酸磷酸ribulose 5-phosphateribulose 5-phosphate6-6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶磷酸葡萄糖酸脱氢酶6-phosphogluconate dehydrogenase6-phosphogluconate dehydrogenase糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源核酮糖核酮糖-5-5-磷酸磷酸ribulose 5-phosphaterib

37、ulose 5-phosphate(4) (4) 三种五碳糖的相互转换三种五碳糖的相互转换核糖核糖-5-5-磷酸磷酸ribose 5-phosphateribose 5-phosphate异构酶异构酶木酮糖木酮糖-5-5-磷酸磷酸xylulose 5-phosphatexylulose 5-phosphate差向异构酶差向异构酶 糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源(5) (5) 二分子五碳糖的基团转移反应二分子五碳糖的基团转移反应木酮糖木酮糖-5-5-磷酸磷酸xylulose 5-phosphatexylulose 5-phosphate核糖核糖-5-5-磷酸磷酸ribose 5-phosp

38、hateribose 5-phosphate甘油醛甘油醛-3-3-磷酸磷酸glyceraldehyde 3-phosphateglyceraldehyde 3-phosphate景天糖景天糖-7-7-磷酸磷酸sedoheptulose 7-phosphatesedoheptulose 7-phosphate转酮醇酶(TPP)(TPP)糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源(6)七碳糖与三碳糖的基团转移反应七碳糖与三碳糖的基团转移反应景天糖景天糖-7-7-磷酸磷酸sedoheptulose 7-phosphate甘油醛甘油醛-3-3-磷酸磷酸glyceraldehyde 3-phosphate转醛

39、醇酶转醛醇酶赤藓糖赤藓糖-4-4-磷酸磷酸erythrose 4-phosphate果糖果糖-6-6-磷酸磷酸fructose 6-phosphate糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源(7)四碳糖与五碳糖的基团转移反应四碳糖与五碳糖的基团转移反应赤藓糖赤藓糖-4-4-磷酸磷酸erythrose 4-phosphate木酮糖木酮糖-5-5-磷酸磷酸xylulose 5-phosphatexylulose 5-phosphate甘油醛甘油醛-3-3-磷酸磷酸glyceraldehyde 3-phosphate 果糖果糖-6-6-磷酸磷酸fructose 6-phosphate转酮醇酶转酮醇酶 (

40、TPP)(TPP)糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源戊糖磷酸途径小结x 反应部位：反应部位： 细胞浆中细胞浆中x 反应底物：反应底物： 葡萄糖葡萄糖- -6-6-磷酸磷酸x 重要反应产物：重要反应产物： NADPHNADPH、核糖核糖- -5-5-磷酸磷酸x 限限 速速 酶：酶： 葡萄糖葡萄糖- -6-6-磷酸脱氢酶磷酸脱氢酶( (G-6-PD)G-6-PD)糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源戊糖磷酸途径两个阶段的反应式戊糖磷酸途径两个阶段的反应式葡萄糖葡萄糖-6-6-磷酸磷酸+ 2 + 2 NADPNADP+ + 核酮糖核酮糖-5-5-磷酸磷酸+ 2(+ 2(NADPH+HNADPH+H

41、+ +) + CO) + CO2 2 33核酮糖核酮糖-5-5-磷酸磷酸 2果糖果糖- -6- -磷酸磷酸+ +甘油醛甘油醛-3-3-磷酸磷酸33葡萄糖葡萄糖-6-6-磷酸磷酸+ 6 NADPNADP+ + 22 果糖果糖- 6-磷酸磷酸+ 甘油醛甘油醛-3-磷酸磷酸+6(NADPH+HNADPH+H+ + ) + 3+ 3COCO2 2 糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源戊糖磷酸途径示意图戊糖磷酸途径示意图C5C5C7C3C4C6C3C7C5C6C3C4C6C6C3糖糖的的分分解解代代谢谢C6COCO2 2C6COCO2 2C6COCO2 2糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源转酮醇酶与转

42、醛醇酶转酮醇酶与转醛醇酶h转酮醇酶转酮醇酶( (transketolasetransketolase) ) 是催化含有一个酮基、一个醇是催化含有一个酮基、一个醇基的基的2 2碳基团转移的酶。其接碳基团转移的酶。其接受体是醛，辅酶是受体是醛，辅酶是TPPTPP。h转醛醇酶转醛醇酶( (transaldolasetransaldolase) )是催化含有一个酮基、二个是催化含有一个酮基、二个醇基的醇基的3 3碳基团转移的酶。其碳基团转移的酶。其接受体是也是醛，但不需要接受体是也是醛，但不需要TPPTPP。糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源戊糖磷酸途径的意义戊糖磷酸途径的意义1、产生、产生NADP

43、H(还原力还原力)2 2、产生核糖、产生核糖-5-5-磷酸磷酸糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源核糖核糖-5-磷酸磷酸核糖核糖-5-5-磷酸参与磷酸参与各种核苷酸辅酶及核苷酸的合成各种核苷酸辅酶及核苷酸的合成DNADNA、RNARNA合成原料合成原料(1)NAD(P)(1)NAD(P)+ +(2)FAD(2)FAD(3)HSCoA(3)HSCoA(1) NTP(1) NTP(2)dNTP(2)dNTP(3)cAMP/cGMP(3)cAMP/cGMP第二信使第二信使糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源NADPH的主要功能的主要功能1 1、作为供氢体、作为供氢体 - -参与体内多种物质的生物合成

44、反应参与体内多种物质的生物合成反应2 2、是谷胱甘肽还原酶的辅酶、是谷胱甘肽还原酶的辅酶 - -对维持细胞中还原型谷胱甘肽的正对维持细胞中还原型谷胱甘肽的正常含量起重要作用常含量起重要作用3 3、作为加单氧酶的辅酶、作为加单氧酶的辅酶 - -参与肝脏对激素、药物和毒物的生参与肝脏对激素、药物和毒物的生物转化、分解作用物转化、分解作用4 4、清除细胞内的自由基、清除细胞内的自由基糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源NADPH作为体内多种物质作为体内多种物质生物合成的供氢体生物合成的供氢体 脂肪酸脂肪酸、胆固醇胆固醇和和类固醇激素类固醇激素的的生物合成，均需要大量的生物合成，均需要大量的NADPH

45、。NADPNADPH H + H H+ +R-C=C-RR-C=C-R R-CR-CH H2 2-C-CH H2 2-R-RH HH HR-CHR-CH2 2-C-R-C-R R-CHR-CH2 2-C-CH H-R-R0 0= =O OH HNADPNADP+ +糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源戊糖磷酸途径与神经疾病戊糖磷酸途径与神经疾病 与与VitB1缺乏有关缺乏有关VitB1缺乏缺乏TPP转酮醇酶功能障碍转酮醇酶功能障碍木酮糖、核糖、赤藓糖木酮糖、核糖、赤藓糖合成障碍合成障碍神经髓鞘糖脂神经髓鞘糖脂合成障碍合成障碍神经疾病神经疾病脚气病脚气病进一步发展进一步发展烦躁、麻木、肌萎缩、心

46、衰竭糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源蚕 豆 病蚕豆病的症状是：蚕豆病的症状是： 吃蚕豆几小时或吃蚕豆几小时或1 12 2天后，突然感到精神疲倦、天后，突然感到精神疲倦、头晕、恶心、畏寒发热、全身酸痛、萎靡不振，并头晕、恶心、畏寒发热、全身酸痛、萎靡不振，并伴有黄疸、肝脾肿大、呼吸困难、肾功能衰竭，甚伴有黄疸、肝脾肿大、呼吸困难、肾功能衰竭，甚至死亡。至死亡。血像检查血像检查: : 红细胞明显减少，黄疸指数明显升高。红细胞明显减少，黄疸指数明显升高。机理机理: :遗传性遗传性G6PDG6PD缺乏缺乏 蚕豆中有蚕豆中有3 3种物质：裂解素、锁未尔和多巴胺。种物质：裂解素、锁未尔和多巴胺。前两种

47、使谷胱甘肽氧化，后一种能激发红细胞的自前两种使谷胱甘肽氧化，后一种能激发红细胞的自身破坏，使红细胞大量溶解而发生蚕豆病。身破坏，使红细胞大量溶解而发生蚕豆病。蚕豆病，俗称蚕豆黄。蚕豆病，俗称蚕豆黄。糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源戊糖磷酸途径与溶血性贫血戊糖磷酸途径与溶血性贫血一些具有氧化作用的外源性物质一些具有氧化作用的外源性物质如蚕豆、抗疟药、磺胺药等如蚕豆、抗疟药、磺胺药等NADPH+HNADPH+H+ +NADPNADP+ +2GSH2GSHGSSGGSSG戊糖磷酸途径戊糖磷酸途径G6PD缺乏缺乏溶血溶血糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源三三 糖的合成代谢糖的合成代谢 自然界中糖

48、的合成的基本来源是绿色自然界中糖的合成的基本来源是绿色植物及光能细菌进行光合作用，从无机植物及光能细菌进行光合作用，从无机COCO2 2及及H H2 2O O合成糖，异养生物不能从无机物合成糖，异养生物不能从无机物合成糖，必须从食物中获得。合成糖，必须从食物中获得。 异养生物从食物中获得蛋白质、脂类异养生物从食物中获得蛋白质、脂类等有机物是否能转化为糖？等有机物是否能转化为糖？ 糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源（一）蔗糖的合成（一）蔗糖的合成 在高等植物中蔗糖的合成主要有两种在高等植物中蔗糖的合成主要有两种途径途径 蔗糖合成酶蔗糖合成酶利用尿苷二磷酸葡糖利用尿苷二磷酸葡糖（UDPGUDPG

49、）作为葡萄糖供体与果糖合成蔗作为葡萄糖供体与果糖合成蔗糖。糖。蔗糖磷酸合成酶蔗糖磷酸合成酶利用利用UDPG作为葡萄作为葡萄糖供体与果糖磷酸合成蔗糖。糖供体与果糖磷酸合成蔗糖。糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源1 1、蔗糖合成酶、蔗糖合成酶葡糖葡糖- 1- 1-磷酸磷酸+UTP UDPG+UTP UDPGPPi PPi PPi+HPPi+H2 2O2PiO2Pi UDPG+UDPG+果糖果糖蔗糖蔗糖 + UDP + UDP蔗糖合成酶蔗糖合成酶焦磷酸化酶焦磷酸化酶糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源2 2、蔗糖磷酸合成酶、蔗糖磷酸合成酶 也利用也利用UDPG作为葡萄糖供体，但果糖部分作为葡萄糖供

50、体，但果糖部分不是游离果糖，而是果糖磷酸酯，合成产物是不是游离果糖，而是果糖磷酸酯，合成产物是蔗糖磷酸酯，再经专一的磷酸酯酶作用脱去磷蔗糖磷酸酯，再经专一的磷酸酯酶作用脱去磷酸形成蔗糖。酸形成蔗糖。 一般认为途径（一般认为途径（2 2）是植物合成蔗糖的主要）是植物合成蔗糖的主要途径。途径。 UDPG+UDPG+果糖果糖-6-6-磷酸磷酸 蔗糖磷酸蔗糖磷酸+UDP+UDP蔗糖磷酸合成酶蔗糖磷酸合成酶蔗糖磷酸蔗糖磷酸 蔗糖蔗糖+H3PO4磷酸酯酶磷酸酯酶糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源蔗糖合成的可能途径蔗糖合成的可能途径葡萄糖葡萄糖 葡糖葡糖-6-6-磷酸磷酸 果糖果糖-6-6-磷酸磷酸糖类代

51、谢为生物体提供重要的碳源和能源（二）、淀粉的合成（二）、淀粉的合成1 1-1-1，4 4糖苷键的形成糖苷键的形成高等高等植物淀粉合成的主要途径：植物淀粉合成的主要途径： 有关的酶类主要是有关的酶类主要是 尿苷二磷酸葡糖（尿苷二磷酸葡糖（UDPG）转葡糖苷酶转葡糖苷酶 腺苷二磷酸葡糖（腺苷二磷酸葡糖（ADPG）转萄糖苷酶转萄糖苷酶 引物的分子可以是麦芽糖、麦芽三糖、引物的分子可以是麦芽糖、麦芽三糖、麦芽四糖、甚至是一个淀粉分子麦芽四糖、甚至是一个淀粉分子 糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源尿苷二磷酸葡糖（尿苷二磷酸葡糖（UDPG）转葡糖苷酶）转葡糖苷酶腺苷二磷酸葡糖（腺苷二磷酸葡糖（ADPG）

52、转萄糖苷酶）转萄糖苷酶 近年来认为高等植物合成淀粉的主要途径是通近年来认为高等植物合成淀粉的主要途径是通过过ADPGADPG转葡糖苷酶转葡糖苷酶 nUDPG nUDP+（-1,4-1,4葡萄糖）葡萄糖）n nUDPGUDPG转葡糖苷酶转葡糖苷酶nADPG nADP+（-1,4-1,4葡萄糖）葡萄糖）n nADPGADPG转葡糖苷酶转葡糖苷酶糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源2 2支链淀粉的合成支链淀粉的合成 在植物中有在植物中有Q酶，能催化酶，能催化-1-1，4 4糖苷糖苷键转换为键转换为-1-1，6 6糖苷键，使直链的淀糖苷键，使直链的淀粉转化为支链的淀粉粉转化为支链的淀粉 糖类代谢为生物

53、体提供重要的碳源和能源（三）、糖原的合成（三）、糖原的合成 葡萄糖合成糖原的过程称糖原生成作用葡萄糖合成糖原的过程称糖原生成作用 1 1G-1-PG-1-P在在UDPG焦磷酸化酶焦磷酸化酶催化下生成催化下生成UDPG 2 2在在糖原合成酶糖原合成酶催化下，催化下，UDPG将葡萄糖残基将葡萄糖残基加到糖原引物加到糖原引物非还原端非还原端形成形成-1-1，4 4糖苷键糖苷键 3 3由由分支酶分支酶催化，将催化，将-1,4糖苷键转换为糖苷键转换为-1,6糖苷键，形成有分支的糖原糖苷键，形成有分支的糖原糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源糖原合成示意图糖原合成示意图UDPGUDPG焦磷酸化酶焦磷酸化酶

54、UDPGUDP糖原合成酶糖原合成酶R-R-引物引物R-1R-1，4 4 萄糖链萄糖链糖原糖原分分支支酶酶糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源糖原是葡萄糖的贮存形式。当人和动物体糖原是葡萄糖的贮存形式。当人和动物体肝脏及肌肉组织细胞内能量充足时，进行肝脏及肌肉组织细胞内能量充足时，进行糖原合成以贮存能量。当能量供应不足时，糖原合成以贮存能量。当能量供应不足时，进行糖原分解以释放能量。糖原合成与分进行糖原分解以释放能量。糖原合成与分解的协调控制对维持血糖水平的恒定有重解的协调控制对维持血糖水平的恒定有重要意义。要意义。糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源糖原合成与分解的调节糖原合成与分解的调节糖原

55、分解与合成的关键酶是糖原分解与合成的关键酶是磷酸化酶磷酸化酶及及糖原合成酶。糖原合成酶。 两酶的活性均受两酶的活性均受磷酸化磷酸化或或脱磷酸化脱磷酸化的共价修饰调节。的共价修饰调节。 磷酸化的磷酸化酶有活性，而磷酸化的糖原合成酶磷酸化的磷酸化酶有活性，而磷酸化的糖原合成酶则失去活性；脱磷酸化的糖原磷酸化酶失去活性，则失去活性；脱磷酸化的糖原磷酸化酶失去活性，而糖原合成酶则增强活性。而糖原合成酶则增强活性。 糖原合成与分解的速度受激素的调节。例如胰岛素糖原合成与分解的速度受激素的调节。例如胰岛素可促进糖原的合成并降低血糖，肾上腺素、胰高血可促进糖原的合成并降低血糖，肾上腺素、胰高血糖素、肾上腺皮

56、质激素则促进糖原降解增加血糖浓糖素、肾上腺皮质激素则促进糖原降解增加血糖浓度。度。 糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源ATP cAMP+PPi无活性蛋白质激酶无活性蛋白质激酶活性蛋白质激酶活性蛋白质激酶无活性磷酸化酶激酶无活性磷酸化酶激酶有活性形式有活性形式无活性磷酸化酶无活性磷酸化酶活性磷酸化酶活性磷酸化酶糖原糖原Pi葡萄糖葡萄糖-1-P-1-PG-6-PPi + G血液血液级联放大机制级联放大机制R肾上腺素肾上腺素细胞膜细胞膜腺苷酸环化酶腺苷酸环化酶糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源四、糖原的异生作用四、糖原的异生作用 糖原的异生作用糖原的异生作用 ：许多非糖物质如甘油、：许多非糖物质

57、如甘油、 丙酮酸、乳酸以及某些氨基酸等能在肝脏中丙酮酸、乳酸以及某些氨基酸等能在肝脏中转变为糖原，称糖原异生作用。转变为糖原，称糖原异生作用。 按酵解的逆行过程进行，但并非完全是糖酵按酵解的逆行过程进行，但并非完全是糖酵解的逆转反应。解的逆转反应。 因为糖酵解过程中三个激酶的催化反应是不因为糖酵解过程中三个激酶的催化反应是不可逆的。可逆的。 糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源1 1、糖异生途径、糖异生途径 z关键是：克服糖酵解过程中关键是：克服糖酵解过程中三个激酶三个激酶催化的不可逆反应催化的不可逆反应糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源（1 1）丙酮酸激酶）丙酮酸激酶丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化

58、酶 催化的是一步可逆反应催化的是一步可逆反应丙酮酸丙酮酸草酰乙酸草酰乙酸糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源烯醇式丙酮酸磷酸羧激酶烯醇式丙酮酸磷酸羧激酶烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸磷酸草酰乙酸草酰乙酸 烯醇丙酮酸磷酸羧激酶烯醇丙酮酸磷酸羧激酶糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源（2）果糖磷酸激酶）果糖磷酸激酶 果糖二磷酸酯酶果糖二磷酸酯酶 果糖果糖-1-1，6-6-二磷酸二磷酸+H+H2 2O O 果糖果糖-6-6-磷酸磷酸+H+H3 3POPO4 4磷酸酯酶磷酸酯酶 糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源葡萄糖葡萄糖-6-6-磷酸磷酸+H+H2 2O O 葡萄糖葡萄糖+H+H3 3POPO4

59、4磷酸酯酶磷酸酯酶葡糖葡糖-6-6-磷酸磷酸酯酶磷酸磷酸酯酶 （3 3）己糖激酶）己糖激酶糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源糖原异生作用与糖酵解的关系糖原异生作用与糖酵解的关系葡萄糖葡萄糖葡糖葡糖-6-6-磷酸磷酸果糖果糖-6-6-磷酸磷酸 果糖果糖-1-1，6-6-二磷酸二磷酸 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸丙酮酸乳酸乳酸草酰乙酸草酰乙酸CO2GDP葡糖葡糖-6-6-磷酸磷酸磷酸酯酶磷酸酯酶 糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源2 2、糖异生的前体、糖异生的前体v（1 1）凡是能生成丙酮酸的物质均可以转）凡是能生成丙酮酸的物质均可以转变成葡萄糖变成葡萄糖 v（2 2）凡是能转变成丙

60、酮酸、）凡是能转变成丙酮酸、酮戊二酸、酮戊二酸、草酰乙酸的氨基酸草酰乙酸的氨基酸 v（3 3）脂肪水解产生的甘油转变为二羟丙）脂肪水解产生的甘油转变为二羟丙酮磷酸后转变为葡萄糖酮磷酸后转变为葡萄糖 v（4 4）奇数脂肪酸最后三个碳原子可转变）奇数脂肪酸最后三个碳原子可转变为琥珀酰为琥珀酰CoA CoA 糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源3 3、糖异生调控、糖异生调控葡糖葡糖-6-6-磷酸酶：磷酸酶：G-6-PG-6-P活化该酶，促进糖异生活化该酶，促进糖异生果糖果糖-1-1，6-6-二磷酸酶：二磷酸酶：是糖异生的关键酶，当葡萄糖是糖异生的关键酶，当葡萄糖含量丰富时，果糖含量丰富时，果糖-2-

61、2，6-6-二磷酸增加，强烈抑制果糖二磷酸增加，强烈抑制果糖- -1 1，6-6-二磷酸酶活性，减弱糖异生。二磷酸酶活性，减弱糖异生。丙酮酸羧化酶：丙酮酸羧化酶：是糖异生的另一个调控酶，其活性受是糖异生的另一个调控酶，其活性受乙酰乙酰CoACoA和和ATPATP激活，受激活，受ADPADP抑制。抑制。糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖6-6-磷酸果糖磷酸果糖三羧酸循环三羧酸循环中的有机酸中的有机酸1 1，6-6-二磷酸果糖二磷酸果糖2 2 丙酮酸丙酮酸2 2 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 2 2 乳酸乳酸三羧酸循环中有机三羧酸循环中有机酸的糖异生作用酸的糖异生

62、作用葡萄糖葡萄糖苹果酸苹果酸苹果酸苹果酸草酰乙酸草酰乙酸CO2CO2+ATP糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源本章小结本章小结1.糖类的概念糖类的概念2.淀粉及其酶解（淀粉糊化，酶促水解）淀粉及其酶解（淀粉糊化，酶促水解）单糖：单糖：G G、F F、半乳糖、半乳糖双糖：蔗糖，麦芽糖，乳糖双糖：蔗糖，麦芽糖，乳糖多糖：淀粉（直链多糖：淀粉（直链 支链），糖原支链），糖原淀粉酶、淀粉酶、淀粉酶、葡萄糖淀粉酶淀粉酶、葡萄糖淀粉酶糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源3. 3. 葡萄糖酵解及厌氧发酵葡萄糖酵解及厌氧发酵4. 4. 葡萄糖的有氧代谢葡萄糖的有氧代谢5. 5. 戊糖途径（戊糖途径（G-1-PG-1-P脱氢，脱氢，NADPHNADPH）6. 6. 糖异生糖异生 EMP EMP、乳酸发酵、酒精发酵、乳酸发酵、酒精发酵 丙酮酸脱羧、丙酮酸脱羧、TCATCA、乙醛酸循环、乙醛酸循环糖分解综合图解糖分解综合图解糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能源