第八章糖代謝知識要點

第八章

糖代謝本章要點

糖酵解、三羧酸循環(huán)、磷酸戊糖途徑、糖異生一、

多糖和低聚糖的酶促降解1、

淀粉的酶促水解淀粉是由約25%的直鏈淀粉[以α-(1,4)糖苷鍵相連的長鏈葡萄糖]和約75%支鏈淀粉[含有α-(1,6)糖苷鍵支鏈的多聚葡萄糖]組成，經(jīng)消化道水解酶的作用，變成小分子的葡萄糖才能通過細胞膜被吸收唾液中的α-淀粉酶：水解α-(1,4)糖苷鍵十二指腸中胰α-淀粉酶、麥芽糖酶、蔗糖酶、乳糖酶小腸粘膜細胞中含有一系列酶淀粉是植物體內(nèi)糖的貯存形式。α-淀粉酶：水解淀粉中任何部位的α(1→4)糖苷鍵β-淀粉酶：只能從淀粉的非還原末端裂解下麥芽糖α(1→6)糖苷鍵酶：水解淀粉中的α(1→6)糖苷鍵

蔗糖：葡萄糖-αβ(1→2)-果糖苷麥芽糖：葡萄糖-α(1→4)-葡萄糖苷乳糖：半乳糖-β(1→4)-葡萄糖苷纖維二糖：葡萄糖-β(1→4)-葡萄糖苷2、

纖維素的酶促水解纖維素是自然界最豐富的多糖化合物，支鏈多糖，β(1→4)-葡萄糖苷鍵人不能消化纖維素許多細菌、真菌、放線菌、原生動物等能產(chǎn)生纖維素酶及纖維二糖酶反芻動物就是靠寄生在其消化道里的細菌幫助消化纖維素二、

糖的分解代謝糖在生物體內(nèi)經(jīng)過一系列分解作用后釋放大量能量，供生命活動之用，中間產(chǎn)物可作為合成蛋白質(zhì)和脂肪的原料。生物體內(nèi)糖的分解主要有三條途徑：?

無氧情況下，糖酵解，最終產(chǎn)物是乳酸?

在有氧條件下，糖酵解、三羧酸循環(huán)二氧化碳和水?

磷酸戊糖途徑，二氧化碳和水1、糖酵解途徑：Embden,Mayerhof,Parnas等貢獻較大，EMP途徑通過一系列酶促反應將葡萄糖轉(zhuǎn)變?yōu)楸岵橛蠥TP生成的過程。動物、植物、微生物共有的葡萄糖分解產(chǎn)生能量的途徑1.1

第一階段?

葡萄糖的磷酸化2

己糖激酶：糖酵解途徑中第一個限速酶分布廣泛，有三種同工酶調(diào)節(jié)酶：G-6-P反饋抑制2

葡萄糖激酶：肝臟中使葡萄糖磷酸化；不受G-6-P反饋抑制，血糖高時，發(fā)揮作用，促進糖原合成?

果糖（fructose）-6-磷酸的形成?

果糖-1,6-二磷酸的形成糖酵解途徑最關鍵的反應步驟磷酸果糖激酶：別構(gòu)酶?

磷酸丙糖的生成平衡傾向于生成六碳糖平衡時96%是磷酸二羥丙酮一分子六碳糖裂解為兩分子三碳糖，消耗2個ATP1.2

第二階段?

甘油醛-3-磷酸氧化成甘油酸-1,3-二磷酸高能磷酸鍵?

甘油酸-3-磷酸和ATP生成?

甘油酸-2-磷酸的生成?

磷酸烯醇式丙酮酸的生成?

烯醇式丙酮酸和ATP的生成?

丙酮酸激酶是糖酵解途徑的限速酶，別構(gòu)酶烯醇式丙酮酸不穩(wěn)定，自發(fā)變?yōu)楸岬诙A段：生成2分子丙酮酸、4分子ATP、2分子NADH丙酮酸的生成

1.3

丙酮酸的去路?

生成乳酸：無氧情況下，糖酵解的最終產(chǎn)物某些厭氧乳酸菌或肌肉由于劇烈運動而暫時缺氧時?

生成乙醇酵母細胞在無氧情況下1.4

酵解的反應類型?

磷?；霓D(zhuǎn)移?

磷?；囊莆?

異構(gòu)化作用?

脫水?

醛醇裂解1.5

糖酵解的調(diào)控?

磷酸果糖激酶：哺乳動物糖酵解途徑最關鍵的調(diào)節(jié)酶，別構(gòu)酶（4個亞基），催化效率很低；ATP是別構(gòu)抑制劑，檸檬酸加強抑制，H+有影響，防止乳酸過量積累和酸中毒。?

己糖激酶：別構(gòu)酶，G-6-P反饋抑制?

丙酮酸激酶：別構(gòu)酶，ATP是別構(gòu)抑制劑；F-1,6-P有激活作用1.6

生物學意義?

功能途徑：糖酵解是生物或生物某些組織獲取能量的最基本方式，因為它能保證生物在無氧或缺氧的情況下維持生命活動必需的能量供應。?

中間物為生物合成碳骨架2、糖的有氧分解糖在有氧條件下氧化成二氧化碳及水，稱為糖的有氧分解三個階段2

糖酵解：分解成丙酮酸，在胞漿中進行2

丙酮酸脫羧氧化生成乙酰輔酶A，線粒體中2

三羧酸循環(huán)，線粒體中?

丙酮酸脫羧氧化生成乙酰輔酶A丙酮酸脫氫酶系：2

E1丙酮酸脫酸酶：輔基TPP，中間產(chǎn)物——羥乙?；鵗PP2

E2二氫硫辛酰轉(zhuǎn)乙?；福狠o基硫辛酸，羥乙基氧化成乙?；⑥D(zhuǎn)移到E2上；在酶作用下，乙?；D(zhuǎn)移到輔酶A上，二氫硫辛酰轉(zhuǎn)乙?；副贿€原2

E3二氫硫辛酸脫氫酶：輔基FAD，E2硫辛酸被氧化，E3上的FAD被還原；接著將氫原子轉(zhuǎn)移給NAD+?

三羧酸循環(huán)2

草酰乙酸與乙酰輔酶A縮合成檸檬酸檸檬酸合酶（citratesynthase），限速酶2

檸檬酸異構(gòu)化順烏頭酸酶2

異檸檬酸脫羧氧化生成α-酮戊二酸異檸檬酸脫氫酶：兩種，輔酶不同——NAD+（線粒體）；NADP+（細胞漿和線粒體）2

α-酮戊二酸脫羧氧化生成琥珀酰輔酶Aα-酮戊二酸脫氫酶系：不可逆反應2

琥珀酰輔酶A轉(zhuǎn)變成琥珀酸琥珀酸激酶：生成GTP，底物水平磷酸化2

琥珀酸脫氫生成延胡索酸琥珀酸脫氫酶，輔基FAD2

延胡索酸加水生成蘋果酸延胡索酸酶，旋光專一性2

蘋果酸脫氫生成草酰乙酸蘋果酸脫氫酶?

三羧酸循環(huán)的生物學意義生物界普遍存在，意義：2

提供能量：一分子丙酮酸經(jīng)三羧酸循環(huán)可產(chǎn)生4分子NADH、1分子FADH2、1分子GTP

NADH→2.5ATP；FADH2→1.5ATP（化學計算）2

共同代謝途徑：乙酰輔酶A糖氧化分解的產(chǎn)物；脂肪、氨基酸等2

碳骨架：氨基酸、固醇合成的前體?

三羧酸循環(huán)的代謝調(diào)節(jié)2

檸檬酸合酶：ATP別構(gòu)抑制劑2

異檸檬酸脫氫酶：ADP別構(gòu)激活劑2

α-酮戊二酸脫氫酶系：ATP抑制當3、乙醛酸循環(huán)：三羧酸循環(huán)支路只存在于植物和微生物中，動物體內(nèi)不存在催化乙醛酸途徑的酶既存在于線粒體，也存在于植物所特有的亞細胞結(jié)構(gòu)——乙醛酸循環(huán)體異檸檬酸在異檸檬酸裂解酶催化下，生成琥珀酸和乙醛酸乙醛酸與乙酰輔酶A在蘋果酸合成酶催化下，生成蘋果酸生物學意義：?

在微生物代謝中對三羧酸循環(huán)起著協(xié)助作用，對于某些利用乙酸作為惟一碳源和能源的微生物的生長十分重要?

脂肪可轉(zhuǎn)化為糖（糖異生作用）4、磷酸戊糖途徑（HMP途徑、磷酸己糖支路）：胞漿中進行?

氧化階段2

葡萄糖-6-磷酸氧化生成葡萄糖酸-6-磷酸：葡萄糖-6-磷酸脫氫酶，輔酶為NADP+2

葡萄糖酸-6-磷酸脫氫脫羧生成核酮糖-5-磷酸：葡萄糖酸-6-磷酸脫氫酶，輔酶為NADP+?

非氧化階段2

磷酸戊糖相互轉(zhuǎn)化：核酮糖-5-磷酸在差向異構(gòu)酶作用下轉(zhuǎn)化為木酮糖-5-磷酸；在異構(gòu)酶作用下轉(zhuǎn)化為2

木酮糖-5-磷酸與核糖-5-磷酸作用生成甘油醛-3-磷酸和景天庚酮糖-7-磷酸：轉(zhuǎn)酮酶，輔基TPP和Mg2+2

甘油醛-3-磷酸和景天庚酮糖-7-磷酸在轉(zhuǎn)醛酶作用下生成赤蘚糖-4-磷酸和果糖-6-磷酸2

木酮糖-5-磷酸與赤蘚糖-4-磷酸在轉(zhuǎn)酮酶催化下生成甘油醛-3-磷酸和果糖-6-磷酸2

果糖-6-磷酸異構(gòu)化生成葡萄糖-6-磷酸總反應式：6×G-6-P+12NADP++7H2O→5×G-6-P+12NADPH+12H++6×CO2+H3PO4生理意義：

能產(chǎn)生還原型輔酶II，生物合成需要；核苷酸合成的原料三、

糖的合成代謝1、糖異生作用由非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟堑倪^程。主要指氨基酸、乳酸、甘油和丙酮酸。在肝臟中進行，饑餓或酸中毒時，腎臟也可進行?

途徑許多反應是糖酵解的逆反應，三步不可逆反應需要繞道進行2

丙酮酸的羧化：在線粒體中進行丙酮酸在羧化酶催化下生成草酰乙酸→蘋果酸→胞液→草酰乙酸2

草酰乙酸在磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶作用下形成磷酸烯醇式丙酮酸2

果糖-1,6-二磷酸在果糖-1,6-二磷酸酶催化下生成果糖-6-磷酸2

葡萄糖-6-磷酸在葡萄糖-6-磷酸酶作用下產(chǎn)生葡萄糖?

耗能2分子丙酮酸生成1分子葡萄糖需要消耗6分子ATP2×丙酮酸+4ATP+2GTP+2NADH+2H++6H2O→葡萄糖+2NAD++4ADP+2GDP+6H3PO4?

意義2

血糖來源不足時，利用非糖物質(zhì)維持血糖2

乳酸的再利用、補充糖原儲備、防止酸中毒2

促進腎小管泌氨作用，有利于腎臟排H+，維持酸堿平衡2

協(xié)助氨基酸代謝?

調(diào)控2

丙酮酸羧化酶：別構(gòu)酶2

果糖-1,6-二磷酸酶2

原料濃度的影響：2、糖原的合成糖原是動物細胞的儲存多糖，由葡萄糖聚合、有支鏈的高分子化合物由葡萄糖合成糖原主要在胞漿中進行?

G的生成：己糖激酶、葡萄糖激酶?

G-1-P的生成：磷酸葡萄糖變位酶?

UDPG的生成：UDPG焦磷酸化酶G-1-P+UTP→UDPG+焦磷酸?

α-1,4-糖苷鍵的生成：糖原合成酶將葡萄糖殘基加到糖原引物非還原末端，形成α-1,4-糖苷鍵?

支鏈形成：分支酶（4→6糖苷轉(zhuǎn)移酶）催化，形成α-1,6-糖苷鍵增加溶解性，分支可增加合成和降解速度耗能過程，加一個葡萄糖基消耗2分子ATP，需要引物3、蔗糖的合成糖類在植物體內(nèi)運輸?shù)闹饕问?

UDPG的形成?

合成蔗糖2

蔗糖合成酶：UDPG2

磷酸蔗糖合成酶：UDPG+果糖-6-P→磷酸蔗糖+UDP