糖化學(xué)與糖代謝

1、關(guān)于糖化學(xué)和糖代謝第一張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月2重點：1.血糖的來源和去路2.糖酵解、有氧氧化、磷酸戊糖途徑，主要過程、生理意義3.糖原合成、分解途徑4.糖異生途徑、乳酸循環(huán)第二張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月3難點：1.糖代謝途徑之間相互的聯(lián)系2.葡萄糖-6-磷酸代謝的平衡方向3.糖酵解與糖有氧之化的區(qū)別4.能量（ATP）計算第三張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月4 糖類物質(zhì)是地球上數(shù)量最多的一類有機(jī)化合物，廣泛存在于生物界，特別是植物界。動物體內(nèi)糖的含量雖然不多，卻是生命活動所需能量的主要來源。 地球上糖類物質(zhì)的根本來源是綠色植物細(xì)胞進(jìn)行的光

2、合作用。第四張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月5一、糖的元素組成與分類例外： 鼠李糖 C6H12O5 脫氧核糖 C5H10O4 H:O 2:1？甲醛C1(H2O)1、乙酸C2(H2O)2、 乳酸 C3(H2O)3 H:O=2:1,但均為非糖物質(zhì)（一）糖碳水化合物 Cn(H2O)n H:O=2:1第一節(jié) 糖的化學(xué)第五張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月6糖類是多羥醛、多羥酮或其衍生物，或水解時能產(chǎn)生這些化合物的物質(zhì)。 由于習(xí)慣很多地方仍用“碳水化合物”一詞糖的定義：根據(jù)糖類的化學(xué)本質(zhì)可給其以下定義：第六張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月7（二）分布 植物 約占干

3、重的 80 動物 2 微生物 1030第七張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月8（三）、糖的分類根據(jù)聚合度分類：（1）單糖：不能被水解成更小分子的糖類 醛糖 酮糖丙糖 甘油醛 二羥丙酮丁糖 赤蘚糖 赤蘚酮糖 戊糖 脫氧核糖、核糖己糖 葡萄糖、半乳糖、甘露糖 果糖庚糖 景天庚糖第八張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月9醛 糖 酮糖第九張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月10（2）寡糖：能被水解成少數(shù)單糖分子的糖類。二糖（蔗糖、麥芽糖、乳糖）三糖（棉子糖）四糖、五糖、六糖等第十張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月11（3）多糖：水解產(chǎn)生20個以上單糖分子的糖

4、類。同多糖：水解只產(chǎn)生一種單糖或單糖衍生物。如糖原、淀粉、纖維素等。雜多糖：水解產(chǎn)生一種以上的單糖或/和單糖衍生物。如透明質(zhì)酸、半纖維素等。復(fù)合糖：與非糖物質(zhì)共價結(jié)合形成的結(jié)合物。如糖蛋白、蛋白聚糖、糖脂等。第十一張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月12手性分子非手性分子二、單糖的結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)第十二張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月13 不對稱碳原子：指與四個不同的原子或原子基團(tuán)以共價鍵連接并因而失去對稱性的四面體碳，也稱手性碳原子。用 C*表示第十三張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月14不對稱碳原子與旋光異構(gòu)體：分子中有一個不對稱碳原子就有兩個旋光異構(gòu)體，

5、如甘油醛；有兩個不對稱碳原子就有四個旋光異構(gòu)體，如赤蘚糖，即分子中有n個不對稱碳原子就有2n個旋光異構(gòu)體。兩種旋光異構(gòu)體互稱對映體，具程度相同、方向相反的旋光性，具不同的生物活性，其他物理化學(xué)性質(zhì)相同。第十四張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月15（一）主要單糖的結(jié)構(gòu)1.葡萄糖的結(jié)構(gòu)式 單糖的構(gòu)型是指分子中離羰基碳最遠(yuǎn)的那個手性碳原子的構(gòu)型。第十五張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月162.其他單糖的結(jié)構(gòu)式 吡喃糖和呋喃糖第十六張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月17（二）單糖的主要化學(xué)性質(zhì)1、單糖的氧化（a)氧化成糖酸：醛糖的醛基有很好的還原性，與氧化劑反壓生成

6、羧基的產(chǎn)物。能使氧化劑還原的糖稱為還原糖,所有的醛糖都是還原糖,能異構(gòu)化為醛糖的酮糖如:果糖,也是還原糖。第十七張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月18（b) 氧化成糖二酸 在較強(qiáng)的氧化劑（如在熱稀硝酸中）的作用下，醛糖的醛基和伯醇基都被氧化成羧基的產(chǎn)物。溴水溶液（pH6）專一性氧化醛糖成醛糖酸而不作用于酮糖。第十八張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月19（c）氧化成糖醛酸 在特定的條件下，如在機(jī)體內(nèi)，以NADH或NADPH為供氫體，特異的脫氫酶能只氧化伯醇基而保留醛基，催化糖醛酸的合成。第十九張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月20葡萄糖酸和葡萄糖醛酸都是機(jī)體的

7、代謝中間物，葡萄糖酸鈣在醫(yī)藥上用于消除過敏，補(bǔ)充鈣質(zhì)；葡萄糖醛酸具有解毒作用，能與進(jìn)入體內(nèi)的或代謝產(chǎn)生的含羥基的有害化合物結(jié)合，形成葡萄糖醛酸的糖苷隨尿排出。由山梨醇制得的一種重要的糖酸抗壞血酸Vc，是人類必需的維生素，廣泛存在于植物和某些動物體內(nèi)。第二十張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月212、單糖的還原 單糖具有游離的羰基故易被還原成多羥基醇（糖醇）。如醛糖的還原第二十一張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月223、形成糖酯單糖為多元醇，與酰氯或酸酐在堿催化下，所有的羥基都被酯化,與酸作用生成酯。生物學(xué)上較重要的酯是磷酸酯，它們代表了糖的代謝活性形式，糖代謝的中間產(chǎn)物。

8、第二十二張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月23單糖磷酸酯：單糖磷酸酯廣泛存在于各種細(xì)胞里，并參與各種代謝如:第二十三張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月244、形成糖苷 （1）概念：環(huán)狀單糖的半縮醛或半縮酮羥基與其他含羥基化合物發(fā)生縮合形成的縮醛或縮酮稱為糖苷。糖苷是多種中藥的有效成分，如苦杏仁苷，強(qiáng)心苷D-葡萄糖 + HOCH3 甲基-D-葡萄糖 糖基：糖苷分子中提供半縮醛羥基的糖部分。 配基：與之縮合的另一部分（糖或其它分子） 糖苷鍵：糖基與配基之間的連鍵，如常見的 O苷、N苷。第二十四張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月25三、低聚糖1、麥芽糖（還原糖）M

9、altose O-D-吡喃葡糖基-(1 4)-D-吡喃葡糖常見的二糖用作烘烤食品的膨松劑，冷凍食品的填充劑和穩(wěn)定劑第二十五張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月262、蔗糖（非還原糖）Sucrose O-D-吡喃葡糖基-(1 2)-D-呋喃果糖苷 第二十六張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月273、乳糖（還原性糖）Lactose O- -D-吡喃半乳糖基-(1 4)- -D-吡喃葡糖 第二十七張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月28四、多糖的結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì) 自然界中的糖類主要以多糖形式存在，為高分子化合物。屬非還原糖，有旋光性，但無變旋現(xiàn)象，大多不溶于水，無甜味，不

10、能結(jié)晶。多糖是由多個單糖分子縮合、脫水而成。第二十八張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月29根據(jù)多糖的組成單位，可分為： 1. 同多糖： 由一種單糖組成，常見的有 淀粉、糖原、纖維素和幾丁質(zhì)2. 雜多糖：由一種以上的單糖、糖衍生物 或非糖物質(zhì)組成，常見的有糖胺聚糖、 細(xì)菌雜多糖3. 復(fù)合糖類：是糖和非糖物質(zhì)相連構(gòu)成的 復(fù)合物，如糖蛋白、糖脂第二十九張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月30（一）、同多糖同多糖是由一種單糖縮合而成。第三十張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月311 、淀粉（starch） 直鏈淀粉直鏈淀粉是線形分子，麥芽糖是它的二糖單位，立體結(jié)構(gòu)為六個

11、殘基旋轉(zhuǎn)一圈的左手螺旋。第三十一張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月32第三十二張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月33支鏈淀粉：2530個單位一個分支點，具有多個非還原端，一個還原端。第三十三張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月34第三十四張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月35 遇碘顯色 直鏈淀粉 藍(lán)紫色 支鏈淀粉 紫紅色 紅色糊精 紅色 無色糊精 無色 麥芽糖 不顯色 葡萄糖 不顯色 淀粉水解（酸或淀粉酶）淀粉第三十五張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月362 、糖原（glycogen ） 糖原是動物和細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)能源的一種儲存形式，其作用

12、與淀粉在植物中的作用相同，故又稱動物淀粉，以顆粒形式存在于胞液中。 根據(jù)主要的儲存場所分為肝糖原和肌糖原（量大）。糖原是人和動物餐間以及肌肉劇烈運(yùn)動時最易動用的葡萄糖貯庫。第三十六張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月37第三十七張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月38 糖原結(jié)構(gòu)與支鏈淀粉很相似，糖原分支程度更高，分支鏈更短，平均8-12個殘基發(fā)生一次分支。高度分支可增加分子的溶解度，還可使更多的非還原末端同時受到降解酶（糖原磷酸化酶、 -淀粉酶）的作用，加速聚合物轉(zhuǎn)化為單體，有利于即時動用葡萄糖貯庫以供代謝的急需。糖原遇碘呈紅紫色至紅褐色第三十八張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)

13、作于2022年6月39第三十九張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月403 、纖維素 纖維素是生物圈里最豐富的有機(jī)物質(zhì)。占植物界碳素的一半以上。最純的纖維素來源是棉花，它含高于百分之九十的纖維素。 纖維素是植物的結(jié)構(gòu)多糖，是細(xì)胞壁的主要成分。第四十張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月41 反芻動物也不含纖維素酶，但腸道中存在的細(xì)菌產(chǎn)生纖維素酶，細(xì)菌水解纖維素產(chǎn)生的葡萄糖被動物吸收利用。小常識： 人體缺乏水解纖維素的酶，所以纖維素不能被人體消化吸收利用，但可刺激胃腸道的蠕動，利于其他食物的消化吸收及排便。 蝸牛、白蟻體內(nèi)分泌纖維素酶對木材具腐蝕作用。第四十一張，PPT共一百五十

14、四頁，創(chuàng)作于2022年6月424.右旋糖苷（葡聚糖）-1，6、3、4 糖苷鍵70000 中分子右旋糖苷2000040000 低分子右旋糖苷10000 小分子右旋糖苷作用：1） 血漿代用品分子量510萬的 右旋糖苷 2） 生化分離交聯(lián)葡聚糖第四十二張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月43五、糖蛋白和蛋白聚糖（一）糖蛋白：糖含量蛋白含量1.糖蛋白的結(jié)構(gòu)O連接 和含OH的氨基酸以糖苷形式結(jié)合 N連接 與天冬酰胺的酰胺基連接第四十三張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月44（二）蛋白聚糖 蛋白含量糖含量糖胺聚糖鏈共價連接于核心蛋白組成糖胺聚糖是不分枝的、呈酸性的、陰離子多糖長鏈聚合物

15、，以氨基己糖和糖醛酸組成的二糖單位為基本單元構(gòu)成， 舊稱粘多糖、氨基多糖、酸性多糖。它是動、植物，特別是高等動物結(jié)締組織中的一類結(jié)構(gòu)多糖。第四十四張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月45 動物結(jié)締組織、眼球玻璃體、角膜、關(guān)節(jié)液起保護(hù)作用。 D葡萄糖醛酸和N乙酰氨基葡萄糖以-1，3鍵交替形成二糖單位，再以-1，4鍵連成線性結(jié)構(gòu)。（1）透明質(zhì)酸1.重要的糖胺聚糖第四十五張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月46體內(nèi)最多的粘多糖，為軟骨主要成份有降血脂，緩和、抗凝作用。臨床用于冠心病和動脈粥樣硬化治療。（2）硫酸軟骨素第四十六張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月47（3）

16、肝素天然的抗凝血劑，可加速血漿中三酰甘油的清除，防止血拴形成第四十七張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月48第二節(jié) 糖的消化吸收及代謝概況第四十八張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月491.主要能源物質(zhì) 75% /人體，總能2. 具結(jié)構(gòu)功能3.提供碳源 脂肪酸、非必需氨基酸的碳鏈骨架 一、糖的主要生物學(xué)作用第四十九張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月50二、糖的消化和吸收（一） 食物中的糖類 1.不可消化性糖類： 纖維素、瓊脂糖、果膠、 甲殼素等 雙糖：蔗糖、乳糖、麥芽糖 多糖：淀粉（直、支）、糖原2.可消化性糖類第五十張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6

17、月51（二）、糖的消化人及哺乳動物：食物（淀粉，二糖如蔗糖、麥芽糖和乳糖）口入 唾液 -淀粉酶水解-1，4糖苷鏈 (產(chǎn)物: 麥芽糖,麥芽三糖,-糊精)消化道 胰液腸（主要） -糊精酶（水解-1，4和-1，6糖苷鍵）， 麥芽糖酶，蔗糖酶， 乳糖酶 單糖腸粘膜細(xì)胞吸收第五十一張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月52 門靜脈 肝靜脈 Galactose 小腸粘膜 肝臟 血液循環(huán)（血糖）Glucose 上皮細(xì)胞 （同化,葡萄糖） 單純擴(kuò)散 Fructose Mannose(Seminose) Xylulose Arabinose（三）糖的吸收吸收形式：單糖吸收方式：主動吸收、單純擴(kuò)散吸收過程

18、：主動吸收：G-載體蛋白-Na+第五十二張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月53 各種單糖吸收速率有別：單糖吸收，消耗能量，需載體蛋白，需Na+， 由ATP提供能量。運(yùn)輸形式：葡萄糖儲存形式：糖原第五十三張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月54第三節(jié) 糖的氧化分解 第五十四張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月55 三大途徑： 1.糖酵解： 無氧；乳酸(Lactate)，少量ATP 2.有氧氧化： 有氧；CO2，H2O，大量ATP 3.磷酸戊糖途徑： 有氧；戊糖、NADPH+H+第五十五張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月56葡萄糖的主要分解代謝途徑葡萄糖

19、丙酮酸乳酸乙醇乙酰 CoA6-磷酸葡萄糖磷酸戊糖途徑糖酵解（有氧）（無氧）三羧酸循環(huán)（有氧或無氧）第五十六張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月57動物細(xì)胞植物細(xì)胞細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)線粒體 高爾基體細(xì)胞核內(nèi)質(zhì)網(wǎng)溶酶體細(xì)胞壁葉綠體有色體白色體液體晶體分泌物吞噬中心體胞飲細(xì)胞膜丙酮酸氧化三羧酸循環(huán)磷酸戊糖途徑糖酵解細(xì)胞定位第五十七張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月58一、 糖的無氧分解糖酵解（glycolysis） 糖酵解是將葡萄糖降解為丙酮酸并伴隨著ATP生成的一系列反應(yīng)，是生物體內(nèi)普遍存在的葡萄糖降解的途徑。該途徑也稱作Embden-Meyethof-Parnas途徑，簡稱途徑。

20、第五十八張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月59EMP的化學(xué)歷程 糖原（或淀粉）1-磷酸葡萄糖6-磷酸葡萄糖6-磷酸果糖1，6-二磷酸果糖3-磷酸甘油醛磷酸二羥丙酮21，3-二磷酸甘油酸23-磷酸甘油酸22-磷酸甘油酸2磷酸烯醇丙酮酸2丙酮酸第一階段第二階段第三階段葡萄糖葡萄糖的磷酸化磷酸己糖的裂解丙酮酸和ATP的生成第五十九張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月60（一）第一階段：葡萄糖的磷酸化ATP ADPATPADP葡萄糖激酶6-磷酸果糖激酶異構(gòu)酶第六十張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月61哺乳類動物體內(nèi)已發(fā)現(xiàn)有4種己糖激酶同工酶，分別稱為至型。肝細(xì)胞中存在

21、的是型，稱為葡萄糖激酶，是EMP途徑的第一個限速酶。第一步和第三步反應(yīng)不可逆，耗能，由ATP提供能量和磷酸基6-磷酸果糖激酶是EMP途徑中第二個限速酶第六十一張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月62（二）第二階段： 磷酸己糖的裂解醛縮酶異構(gòu)酶 到此1分子葡萄糖生成2分子的3-磷酸甘油醛并通過兩次磷酸化作用，消耗了2分子ATP。 第六十二張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月63（三）第三階段：磷酸烯醇式丙酮酸、丙酮酸和ATP的生成NAD+ NADH+H+ PiADP ATPH2OMg或MnATP ADP 丙酮酸PEP丙酮酸激酶脫氫酶激酶變位酶烯醇化酶第六十三張，PPT共一百五

22、十四頁，創(chuàng)作于2022年6月641）3-磷酸甘油醛氧化為1,3-二磷酸甘油酸 磷酸根來自無機(jī)磷酸生成高能磷酸化合物1，3-二磷酸甘油酸EMP途徑中唯一的一步脫氫反應(yīng)第六十四張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月652）1，3二磷酸甘油酸的高能磷酸鍵轉(zhuǎn)移反應(yīng)第一次ATP的生成底物水平磷酸化第六十五張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月663）磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)的磷酸轉(zhuǎn)移PEP是第二個高能磷酸化合物第二次ATP的生成 底物水平磷酸化第六十六張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月67總結(jié)：第六十七張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月68第六十八張，PPT共一

23、百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月69 經(jīng)過糖酵解途徑，從葡萄糖開始凈產(chǎn)生2分子ATP。Attention第六十九張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月70 規(guī)律：主要通過調(diào)節(jié)反應(yīng)途徑中幾種酶的活性來控制整個途徑的速度，被調(diào)節(jié)的酶多數(shù)為催化反應(yīng)歷程中不可逆反應(yīng)的酶，通過酶的變構(gòu)效應(yīng)實現(xiàn)活性的調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)物多為本途的中間物中間物或與本途徑有關(guān)的代謝產(chǎn)物。三個限速酶：別構(gòu)酶第七十張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月71（四）第四階段：丙酮酸的去路葡萄糖EMP NADH+H+ NAD+CH2OHCH3乙醇 NADH+H+ NAD+CO2 乳酸COOHCH(OH)CH3乙醛CHOCH3C

24、OOHC=OCH3丙酮酸 葡萄糖的無氧分解第七十一張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月721. 丙酮酸還原成乳酸 還原性輔酶I（NADH+H+)變成氧化型輔酶I （ NAD+)， NAD+又可作為3-磷酸甘油醛脫氫酶的輔酶，接受3-磷酸甘油醛脫下的氫。第七十二張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月73糖酵解總方程式：葡萄糖+2H3PO4+2ADP2乳酸+2ATP+2H2O 第七十三張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月742. 生醇發(fā)酵 酵母 NADH和H+也是來自于3-磷酸甘油醛脫氫反應(yīng) 第七十四張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月75釀酒不成釀成醋 酵母

25、體內(nèi)進(jìn)行葡萄糖的生醇發(fā)酵時，若有氧氣介入，乙醛被氧化成乙酸。CH3CHO+1/2O2CH3COOH氧氣可以看作生醇發(fā)酵的抑制劑小常識：有氧氧化抑制糖酵解的現(xiàn)象稱為巴斯德效應(yīng)。第七十五張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月76（五）糖酵解的生理意義 1.機(jī)體在缺氧狀態(tài)下的供能方式是保證組織在氧供應(yīng)不足時提供生命活動所需能量，是一種有效的補(bǔ)充手段，特別是激烈運(yùn)動時肌肉組織的產(chǎn)能 2.特殊組織細(xì)胞的供能方式 RBC（無細(xì)胞器） 皮膚、睪丸、視網(wǎng)膜、惡性腫瘤 3.有氧氧化的前過程 第七十六張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月77二、葡萄糖的有氧氧化（EMP）葡萄糖COOHC=OCH3

26、丙酮酸CH3-C-SCoAO乙酰CoA三羧酸 循 環(huán) NAD+ NADH+H+CO2CoASH 葡萄糖的有氧分解 丙酮酸脫氫酶系第七十七張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月78胞漿 G 糖原丙酮酸有 氧線粒體膜乙酰輔酶A三羧酸循環(huán)CO2+ H2O第七十八張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月79（一）糖被氧化成丙酮酸胞漿反應(yīng)階段 與糖酵解基本相同，然后丙酮酸與3-磷酸甘油醛脫氫產(chǎn)生的NADH 進(jìn)入線粒體 G 2丙酮酸 + 2ATP + 2NADH + H+（胞液）第七十九張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月80（二）丙酮酸氧化脫羧生成乙酰輔酶A線粒體反應(yīng)階段此反應(yīng)在

27、真核細(xì)胞的線粒體基質(zhì)中進(jìn)行第八十張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月81丙酮酸脫氫酶系NAD+ +H+丙酮酸脫氫酶FAD硫辛酸乙酰轉(zhuǎn)移酶二氫硫辛酸脫氫酶CO2乙酰硫辛酸二氫硫辛酸NADH+H+TPP硫辛酸CoASHNAD+CH3-C-SCoAO第八十一張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月82輔助因子中含有5種B族維生素： TPP含硫胺素（VB1），CoA含遍多酸（泛酸），F(xiàn)AD含核黃素（VB2），NAD+含尼克酰胺（VPP）。若維生素缺乏會影響這一代謝過程，特別是缺VB1時，不能生成TPP，丙酮酸氧化脫羧受阻，ATP生成障礙，組織缺乏能量，大量丙酮酸和乳酸在外周組織堆積，易

28、引起多發(fā)性神經(jīng)炎。第八十二張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月83（三）三羧酸循環(huán) （TCA循環(huán)、檸檬酸循環(huán)、Krebs循環(huán)）第八十三張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月84 OCH3-C-SCoACoASHNADH+CO2FADH2H2ONADH+CO2NADHGTP三羧酸循環(huán)草酰乙酸 再生階段檸檬酸的生成階段氧化脫 羧階段檸檬酸異檸檬酸順烏頭酸酮戊二酸琥珀酸琥珀酰CoA延胡索酸蘋果酸草酰乙酸酸NAD+NAD+FADNAD+第八十四張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月851. TCA第一階段：檸檬酸生成H2O草酰乙酸 OCH3-C-SCoACoASHH2O檸檬酸

29、合成酶順烏頭酸酶檸檬酸合成酶是第一個限速酶 不可逆第八十五張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月862. TCA第二階段：氧化脫羧CO2GDPPiGTPNAD+ NADH+H+ NAD+ NADH+H+CoASH異檸檬酸脫氫酶CO2酮戊二酸脫氫酶系琥珀酸脫氫酶第八十六張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月871）異檸檬酸脫氫酶是第二個調(diào)節(jié)點 不可逆反應(yīng) 第一次脫氫脫羧異檸檬酸脫氫酶的輔酶：NAD+ 僅分布于線粒體 TCA循環(huán)，脫氫NADP+ 線粒體、胞漿 NADPH的一種來源第八十七張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月882） -酮戊二酸脫氫酶系是第三個調(diào)節(jié)點 不可逆

30、反應(yīng) 第二次脫氫脫羧-酮戊二酸脫氫酶系 ： -酮戊二酸脫氫酶 硫辛酸琥珀酰轉(zhuǎn)移酶 二氫硫辛酰脫氫酶五個輔酶： TPP、硫辛酸、CoASH、NAD+、FAD 第八十八張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月893）琥珀酰CoA生成琥珀酸底物磷酸化生成ATPTCA循環(huán)中唯一 GTP+ADPGDP+ATP第八十九張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月903. TCA第三階段：草酰乙酸再生FAD FADH2H2ONAD+NADH+H+草酰乙酸琥珀酸脫氫酶延胡索酸酶蘋果酸脫氫酶第九十張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月911）琥珀酸氧化成為延胡索酸是第三次脫氫分布：該酶結(jié)合在線粒

31、體內(nèi)膜上，而其他三羧 酸循環(huán)的酶則都在線粒體基質(zhì)中抑制物：丙二酸是琥珀酸的類似物，是琥珀酸 脫氫酶強(qiáng)有力的競爭性抑制物，可以阻 斷三羧酸循環(huán)輔基：FAD琥珀酸脫氫酶：第九十一張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月922）蘋果酸脫氫生成草酰乙酸第四次脫氫輔酶：NAD+接受氫成為NADH+H+第九十二張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月93TCA循環(huán)中能量的產(chǎn)生第九十三張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月944. 三羧酸循環(huán)的化學(xué)計量和能量計量 a、總反應(yīng)式: CH3COSCoA+3NAD+FAD+GDP+Pi+2H2O 2CO2+CoASH+3NADH+3H+ +FA

32、DH2+GTP能量“現(xiàn)金” : 1 GTP 能量“支票”: 3 NADH 1 FADH2兌換率 1：39ATP兌換率 1：22ATP1ATP12ATPb、三羧酸循環(huán)的能量計量第九十四張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月95氧化磷酸化：輔酶經(jīng)過電子傳遞系統(tǒng)的再 氧化，將能量轉(zhuǎn)換成ATP。每對氫原子通過NADH呼吸鏈傳遞至氧時形成3分子ATP 每對氫原子通過FAD呼吸鏈 傳遞至氧時形成2分子ATP第九十五張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月965. 葡萄糖分解代謝過程中產(chǎn)生的總能量 能量有兩種形式：直接產(chǎn)生ATP；NADH或FADH2在線粒體呼吸鏈氧化并產(chǎn)生ATP。糖酵解：1分

33、子葡萄糖 2分子丙酮酸，凈生成了2個ATP，同時產(chǎn)生2個NADH +H+。丙酮酸氧化脫羧：丙酮酸 乙酰CoA，生成1個NADH +H+ 。三羧酸循環(huán)：乙酰CoA CO2和H2O，產(chǎn)生一個GTP（即ATP）、3個NADH和1個FADH2。第九十六張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月97 6. 葡萄糖完全氧化產(chǎn)生的ATP酵解階段： 2 ATP 2 1 NADH兌換率 1：3 (或2)2 ATP2 (3ATP或2 ATP )三羧酸循環(huán)：2 1 GTP 2 3 NADH 2 1 FADH22 1 ATP2 9 ATP2 2 ATP兌換率 1：3兌換率 1：3丙酮酸氧化：2 1NADH兌換率

34、1：32 3 ATP總計：38 ATP或36 ATP第九十七張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月98NADH 4ATP （2ATP/2H2）-磷酸甘油穿梭琥珀酸氧化呼吸鏈蘋果酸-天冬氨酸穿梭NADH氧化呼吸鏈 6ATP（3ATP/2H2）線粒體外線粒體內(nèi)(骨骼肌,腦組織) (肝,腎,心等組織) 第九十八張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月99（四）糖有氧氧化的生理意義（一）提供能量：人與動物供能的主要過程（二）糖的有氧代謝是體內(nèi)物質(zhì)代謝的總樞紐分解代謝：凡是能轉(zhuǎn)變成糖有氧分解代謝中間體的物質(zhì)都可進(jìn)入TCA循環(huán) CO2 + H2O合成代謝：TCA循環(huán)的部分中間體可作為脂肪酸，

35、AA等合成的原料，如草酰乙酸，-酮戊二酸可轉(zhuǎn)化為各種AA，乙酰-CoA 是脂肪酸合成的原料。第九十九張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月100（五）糖有氧氧化的調(diào)節(jié) 糖的有氧分解是機(jī)體獲得能量的主要方式，其速度受機(jī)體對ATP需求量的調(diào)節(jié)。 三個階段都有調(diào)節(jié)點 ：1）凡影響糖酵解酶系的因素也影響糖的有氧分解 第一百張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月101CoA、AMP、NAD+ 別構(gòu)激活劑 乙酰CoA、ATP、NADH 別構(gòu)抑制劑 2）丙酮酸脫氫酶系的調(diào)節(jié) 別構(gòu)調(diào)節(jié)：別構(gòu)酶第一百零一張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月102 3）TCA循環(huán)的調(diào)節(jié)檸檬酸合成酶 異檸

36、檬酸脫氫酶 -酮戊二酸脫氫酶系 第一百零二張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月103又稱磷酸己糖旁路、HMS途徑 （Hexose Monophosphate shunt） 特點：在細(xì)胞漿中進(jìn)行 EMP途徑和TCA循環(huán)是糖分解代謝的主要途徑，HMS旁路是糖有氧分解的重要旁路之一（動物體中約有30%G經(jīng)此途徑分解）三、磷酸戊糖途徑第一百零三張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月104 （一） 磷酸戊糖途徑的反應(yīng)過程6-磷酸葡萄糖 磷酸戊糖 磷酸戊糖異構(gòu)化 第一階段 第二階段 糖分子間的基團(tuán)轉(zhuǎn)移反應(yīng)：第三階段 第一百零四張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月1051. 磷酸

37、戊糖的生成第一階段1）6-磷酸葡萄糖氧化成6-磷酸葡萄糖酸限速酶：6-磷酸葡萄糖脫氫酶輔 酶：NADP+不可逆6-磷酸葡萄糖 脫氫酶內(nèi)酯酶第一百零五張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月1062）6-磷酸葡萄糖酸生成5-磷酸核酮糖輔 酶： NADP+脫氫脫羧 第一百零六張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月1072. 磷酸戊糖的異構(gòu)化第二階段磷酸戊糖異構(gòu)酶磷酸核酮糖差向異構(gòu)酶5-磷酸核酮糖5-磷酸核糖5-磷酸木酮糖第一百零七張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月1083. 基團(tuán)轉(zhuǎn)移反應(yīng)第三階段1）5-磷酸木酮糖、5-磷酸核糖進(jìn)行轉(zhuǎn)酮基反應(yīng)第一百零八張，PPT共一百五十四

38、頁，創(chuàng)作于2022年6月1092）7-磷酸景天庚酮糖和3-磷酸甘油醛進(jìn)行轉(zhuǎn)醛醇基反應(yīng)第一百零九張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月1103）5-磷酸木酮糖和4-磷酸赤蘚糖進(jìn)行轉(zhuǎn)酮基反應(yīng)第一百一十張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月111基團(tuán)轉(zhuǎn)移反應(yīng)第一百一十一張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月112a. 2分子3-磷酸甘油醛生成6-磷酸果糖3-磷酸甘油醛+3-磷酸甘油醛磷酸丙糖異構(gòu)酶醛縮酶1，6-二磷酸果糖H2OPi6-磷酸果糖二磷酸果糖 磷酸酶b. 6-磷酸果糖異構(gòu)化生成6-磷酸葡萄糖6-磷酸果糖磷酸己糖異構(gòu)化酶6-磷酸葡萄糖第一百一十二張，PPT共一百五十四

39、頁，創(chuàng)作于2022年6月113磷酸戊糖途徑的非氧化分子重排階段H2OPi6 5-磷酸核酮糖2 5-磷酸核糖2 5-磷酸木酮糖2 3-磷酸甘油醛2 7-磷酸景天庚酮糖2 4-磷酸赤蘚丁糖2 6-磷酸果糖2 5-磷酸木酮糖2 3-磷酸甘油醛2 6-磷酸果糖1， 6-二磷酸果糖1 6-磷酸果糖轉(zhuǎn)醛酶異構(gòu)酶轉(zhuǎn)酮酶轉(zhuǎn)酮酶醛縮酶第一百一十三張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月114磷酸戊糖途徑的總反應(yīng)式6葡萄糖-6-磷酸+7H2O+12NADP+ 6CO2 +5葡萄糖-6-磷酸+12NADPH+12H+ +Pi第一百一十四張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月115(二）磷酸戊糖途徑的生

40、理意義 生成5-磷酸核糖，它是核糖核酸衍生物如ATP，RNA及DNA等合成必不可少的，并聯(lián)系戊糖與己糖代謝. 生成NADPH，是體內(nèi)多種物質(zhì)生物合成的供氫體。NADPH對維持紅細(xì)胞的正常功能及血紅蛋白處于還原狀態(tài)，保護(hù)巰基酶及蛋白質(zhì)起到極其重要的作用。 提供能量，該途徑雖非體內(nèi)獲取能量的主要途徑，必要時可經(jīng)呼吸鏈生成ATP，每分子G-6-P經(jīng)HMS途徑代謝可產(chǎn)36分子ATP 第一百一十五張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月116 第四節(jié)糖原的合成與分解第一百一十六張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月117動物體內(nèi)的 糖類大部分轉(zhuǎn)變成脂肪后儲存于脂肪組織內(nèi)，只有一小部分以糖原

41、形式儲存 肝糖原70-100g 變動較大 糖原G 糖 原 運(yùn)到各組織利用 肌糖原180-300g 供肌肉收縮的需要 糖原的生物學(xué)意義：儲存能量，維持正常血糖水平 糖原以顆粒狀存在于細(xì)胞漿中(10-40nm)，大顆粒含約12萬個葡萄糖，機(jī)體儲存的糖原作為能量大約可供機(jī)體12小時的需要。第一百一十七張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月118一、糖原的合成由G合成糖原（5步） 1. 6-磷酸葡萄糖的生成己糖激酶 不可逆反應(yīng) 消耗1分子ATP第一百一十八張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月1192. 1-磷酸葡萄糖的生成第一百一十九張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月12

42、03. 尿苷二磷酸葡萄糖的生成(葡萄糖的活化)1-磷酸葡萄糖 十 UTP UDP-葡萄糖 十 PPi UDPG焦磷酸化酶 （焦磷酸）（UDPG）第一百二十張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月121糖核苷二磷酸（UDPG、ADPG、GDPG等） 糖核苷二磷酸在不同聚糖形成時，提供糖基和能量。植物細(xì)胞中蔗糖合成時需UDPG，淀粉合成時需ADPG，纖維素合成時需GDPG和UDPG；動物細(xì)胞中糖元合成時需UDPG。第一百二十一張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月1224. 1,4-糖苷鍵葡萄糖聚合物的生成糖原合酶是限速酶 不可逆反應(yīng) 形成1，4糖苷鍵第一百二十二張，PPT共一百五十

43、四頁，創(chuàng)作于2022年6月1235.糖原的生成第一百二十三張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月124糖原分支酶 -1，6-糖苷鍵糖原合酶 -1，4-糖苷鍵 多分支可以增強(qiáng)糖原的水溶性，而且可以增加糖原分解時磷酸化酶的作用位點第一百二十四張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月125UDP+ATP二磷酸核苷激酶Mg 2 +UTP+ADP每加上1個G，消耗2個ATPATP的消耗第一百二十五張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月126二、糖原的分解-糖原分解為G的過程(共3步) 磷酸化酶 變位酶 糖原+nPi n 1-P葡萄糖 n 6-P葡萄糖 G-6-P 磷酸酶 (只存在肝

44、中) 葡萄糖 肝是生成血糖的主要部位 腦和骨骼肌無G-6-P磷酸酶，GP不透過細(xì)胞，所以這些組織能保持G-6-P不外流，以備活動需要。第一百二十六張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月1271. 儲存能量：人體內(nèi)糖原所提供能量維持24hr（脂肪所提供能量維持：10天-2個月）三、糖原合成與分解的生理意義2. 維持血糖濃度第一百二十七張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月128 第五節(jié) 糖異生 非糖物質(zhì)（乳酸、丙酮酸、生糖氨基酸、甘油）轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟腔蛱窃?。主要是在肝中進(jìn)行，腎中糖異生作用弱，嚴(yán)重饑餓時腎糖異生作用加強(qiáng)。第一百二十八張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月12

45、9一、糖異生主要途徑和關(guān)鍵反應(yīng) 非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)化成糖代謝的中間產(chǎn)物后，在相應(yīng)的酶催化下,繞過糖酵解途徑的三個不可逆反應(yīng),利用糖酵解途徑其它酶生成葡萄糖的途徑稱為糖異生。 糖原（或淀粉）1-磷酸葡萄糖6-磷酸果糖1，6-二磷酸果糖3-磷酸甘油醛磷酸二羥丙酮2磷酸烯醇丙酮酸2丙酮酸葡萄糖 己糖激酶果糖激酶二磷酸果糖磷酸酯酶丙酮酸激酶丙酮酸羧化酶6-磷酸葡萄糖磷酸酯酶6-磷酸葡萄糖2草酰乙酸PEP羧激酶第一百二十九張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月130糖異生的三種主要原料：乳酸（丙酮酸），甘油（磷酸甘油磷酸二羥丙酮）和生糖AA（TCA,EMP的中間代謝物） 糖異生的部位：哺乳動物的肝中糖異

46、生作用與糖酵解的關(guān)系糖異生的途徑: 基本上是糖酵解的逆過程，因EMP途徑中大多催化反應(yīng)是可逆的，只有三處激酶催化反應(yīng)是不可逆的 第一百三十張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月131（一）丙酮酸轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿嵯┐际奖?這一逆過程需要肝細(xì)胞漿和線粒體酶的協(xié)同作用來完成，稱之為丙酮酸羧化支路.G糖酵解糖異生ADP ATP丙酮酸激酶丙酮酸羧化酶蘋果酸穿羧GTPGDP CO2烯醇式丙酮酸羧激酶（線粒體內(nèi)）ADP ATP CO2生物素（線粒體外）第一百三十一張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月132 三羧酸循環(huán)中的蘋果酸-天冬氨酸穿梭，草酰乙酸要轉(zhuǎn)化為蘋果酸和天冬氨酸，才能進(jìn)出線粒體。

47、草酰乙酸不能通過線粒體內(nèi)膜輔基: 生物素，起羧基中間載體作用第一百三十二張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月133F-6-P 1,6-FDP ATP ADP Pi H2O FDP磷酸酶 F-6-P激酶（二）1，6-二磷酸果糖轉(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸果糖第一百三十三張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月134（三）6磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)變?yōu)橛坞x葡萄糖134G G-6-P ATP ADP Pi H2O G-6-磷酸酶 己糖激酶底物循環(huán): 由不同酶催化的單向反應(yīng)使兩個底物互變的循環(huán)，稱為底物循環(huán)。6磷酸葡萄糖磷酸酶，只存在于肝中第一百三十四張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月135總方程式

48、: 2分子丙酮酸在肝合成1分子葡萄糖需要耗能4分子ATP和2分子GTP。2丙酮酸+4ATP+2GTP+2NADH+2H+6H2O葡萄糖+2NAD + +4ADP+2GDP+6H3PO4第一百三十五張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月136二、糖異生作用的生理意義 保證在饑餓情況下血糖濃度相對恒定 當(dāng)肌肉激烈運(yùn)動時產(chǎn)生大量乳酸肝G或糖原，補(bǔ)充血糖或重新合成肌糖原被儲存，乳酸葡萄糖的循環(huán)過程稱為Cori循環(huán)，防止酸中毒 協(xié)助AA代謝第一百三十六張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月137可立氏循環(huán)-Cori循環(huán) 肝 肌肉葡萄糖 葡萄糖 葡萄糖異生 糖酵解丙酮酸 丙酮酸 乳酸脫氫酶

49、 乳酸脫氫酶 乳酸 乳酸NADH+H+NADH+H+NAD+NAD+第一百三十七張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月138 第六節(jié) 血糖血糖: 血液中的葡萄糖正常人空腹時血糖濃度是相當(dāng)恒定的 ，維持在3.89-6.11mmol/L第一百三十八張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月139一、血糖的來源和去路1.食物中的糖 主要來源食物中的糖消化吸收腸肝糖原血液循環(huán)血糖2.肝糖原的分解3.肝中糖異生作用（一）來源第一百三十九張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月1401.氧化分解供能 最主要去路2.合成糖原 3.轉(zhuǎn)化成非糖物質(zhì) 4.隨尿排出 不正常出路 腎糖閾: 腎小管對糖的最大重吸收能力。 血糖8.89mM（160mg/100ml)即為腎糖閾值（二）去路第一百四十張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月141第一百四十一張，PPT共一百五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月142二、血糖水平的調(diào)節(jié)（一）組織器官對血糖濃度的調(diào)節(jié)肝臟是調(diào)節(jié)血糖濃度的主要器官。肝臟具有參于糖代謝的各種酶 1.當(dāng)血糖濃度因進(jìn)食而升高時，血中大量的糖進(jìn)入肝 臟合成肝糖原。 2.當(dāng)血糖濃度因空腹降低時，肝糖原又可分解為葡萄 糖或通過糖異生合成葡萄糖，以補(bǔ)充血糖 第一百四十二張