第七章 糖代謝-糖酵解

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糖代謝—糖酵解

第七章糖代謝本章重點(diǎn)和考核知識(shí)點(diǎn)：本章重點(diǎn)和考核知識(shí)點(diǎn)：1、幾個(gè)概念：糖異生作用、回補(bǔ)反應(yīng)、糖酵解、三羧酸循環(huán)、酒精發(fā)酵、、幾個(gè)概念：糖異生作用、回補(bǔ)反應(yīng)、糖酵解、酒精發(fā)酵、乳酸發(fā)酵。乳酸發(fā)酵。2、兩個(gè)代謝途徑過程：糖酵解、三羧酸循環(huán)。、兩個(gè)代謝途徑過程：糖酵解、三羧酸循環(huán)。3、三個(gè)重要代謝途徑的生物學(xué)意義。三個(gè)重要代謝途徑的生物學(xué)意義。糖酵解、三羧酸循環(huán)、磷酸戊糖途徑。糖酵解、三羧酸循環(huán)、磷酸戊糖途徑。4、糖酵解、三羧酸循環(huán)過程中的脫氫、脫羧反應(yīng)及ATP的生成部位。的生成部位。、糖酵解、三羧酸循環(huán)過程中的脫氫、的生成部位5、糖酵解和三羧酸循環(huán)的、糖酵解和三羧酸循環(huán)的ATP能量計(jì)算。能量計(jì)算6、糖酵解的調(diào)理控制。、糖酵解的調(diào)理控制。7、丙酮酸脫氫酶系的組成成分及乙酰、丙酮酸脫氫酶系的組成成分及乙酰CoA的形成過程。的形成過程8、尿苷二磷酸葡萄糖(UDPG)的生成與作用。、尿苷二磷酸葡萄糖()9、簡(jiǎn)單應(yīng)用：、簡(jiǎn)單應(yīng)用：(1)說明淀粉中加酵母菌產(chǎn)生乙醇的反應(yīng)機(jī)理。說明淀粉中加酵母菌產(chǎn)生乙醇的反應(yīng)機(jī)理。(2)勞累過度會(huì)產(chǎn)生肌肉酸痛的原因。勞累過度會(huì)產(chǎn)生肌肉酸痛的原因。

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一、新陳代謝的概念新陳代謝(新陳代謝(metabolism)是生命最基本的特征之一，)是生命最基本的特征之一，泛指生物與周邊環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換、能量交換的過程的過程。泛指生物與周邊環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換、能量交換的過程。生物質(zhì)交換物一方面不斷地從周邊環(huán)境中攝取能量和物質(zhì)，物一方面不斷地從周邊環(huán)境中攝取能量和物質(zhì)，通過一系列生物反應(yīng)轉(zhuǎn)變成自身組織成分，即所謂同化作用(列生物反所謂同化assimilation);另一方面，將原有的組成成份經(jīng)過一系)另一方面，列的生化反應(yīng)，分解為簡(jiǎn)單成分重新利用或排出體外，即列的生化反應(yīng)，分解為簡(jiǎn)單成分重新利用或排出體外，所謂異化作用(所謂異化作用(dissimilation),通過上述過程不斷地進(jìn)行自我更新。行自我更新。特點(diǎn)：特異、有序、高度適應(yīng)和靈敏調(diào)理、特點(diǎn)：特異、有序、高度適應(yīng)和靈敏調(diào)理、代謝途徑逐步進(jìn)行

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新陳代謝的概念及內(nèi)涵

小分子合成代謝(同化作用)合成代謝(同化作用)需要能量新陳代謝釋放能量分解代謝(異化作用)分解代謝(異化作用)大分子

大分子

能量代謝

物質(zhì)代謝

小分子

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第一節(jié)多糖的酶促降解水解酶類

多糖及寡糖

單糖

分解代謝途徑

一、多糖及寡糖的降解

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一、多糖及寡糖的降解1、淀粉水解

(1)α-淀粉酶(液化型淀粉酶))淀粉酶液化型淀粉酶)隨機(jī)水解α-1,糖苷鍵糖苷鍵。隨機(jī)水解，4-糖苷鍵。產(chǎn)物：葡萄糖、麥芽糖和糊精的混合物。產(chǎn)物：葡萄糖、麥芽糖和糊精的混合物。淀粉酶((2)β-淀粉酶(糖化酶))淀粉酶糖化酶)水解α-1,糖苷鍵糖苷鍵，水解，4-糖苷鍵，從非還原端開始依次切下兩個(gè)葡萄糖單位。葡萄糖單位。產(chǎn)物：直鏈淀粉：麥芽糖，支鏈淀粉：麥芽糖、產(chǎn)物：直鏈淀粉：麥芽糖，支鏈淀粉：麥芽糖、極限糊精。限糊精。

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(3)γ-淀粉酶(葡萄糖淀粉酶))淀粉酶葡萄糖淀粉酶)水解α-1,和，糖苷鍵糖苷鍵，水解，4和α-1,6-糖苷鍵，從非還原端開始逐個(gè)切下葡萄糖殘基。個(gè)切下葡萄糖殘基。產(chǎn)物：無論作用于直鏈淀粉還是支鏈淀粉，終產(chǎn)物產(chǎn)物：無論作用于直鏈淀粉還是支鏈淀粉，均是葡萄糖。均是葡萄糖。(4)脫支酶(R-酶))脫支酶(作用于α-1,糖苷鍵糖苷鍵。作用于，6-糖苷鍵。

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2、纖維素的水解纖維素酶

纖維素

葡萄糖

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3、寡糖的降解麥芽糖酶

麥芽糖蔗糖酶

2α-葡萄糖

蔗糖

α-葡萄糖+β-果糖

乳糖酶

乳糖

α-葡萄糖+β-半乳糖葡萄糖半乳糖

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二、糖的的來源和去路

消化吸收

氧化分解CO2、H2O、ATP、、

食物中的糖分解來源去路合成

肝糖原

血糖糖異生轉(zhuǎn)化

糖原

非糖物質(zhì)脂肪、脂肪、氨基酸

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其次節(jié)葡萄糖的分解代謝1、無氧分解、指少數(shù)生物或生物的某些組織在缺氧的條件下，指少數(shù)生物或生物的某些組織在缺氧的條件下，糖分解并釋放能量，但分解不完全，解并釋放能量，但分解不完全，釋放的能量也大大少于糖的有氧氧化。糖的有氧氧化。EMP

無氧

酵解：酵解：葡萄糖EMP

丙酮酸無氧

乳酸

發(fā)酵：發(fā)酵：葡萄糖

丙酮酸

乙醇

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2、有氧分解、糖的有氧分解是無氧分解的繼續(xù)，指糖在有氧存在下，糖的有氧分解是無氧分解的繼續(xù)，指糖在有氧存在下，完全分解成CO2和H2O,同時(shí)釋放大量能量的過程。完全分解成，同時(shí)釋放大量能量的過程。EMPTCA

葡萄糖

丙酮酸

CO2+H2O

糖的有氧氧化與無氧氧化的主要區(qū)別在于：糖的有氧氧化與無氧氧化的主要區(qū)別在于：有氧氧化以O(shè)2作為最終氫受體，而無氧氧化以中間代謝物為氫受體。作為最終氫受體，作為最終氫受體而無氧氧化以中間代謝物為氫受體。

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(磷酸戊糖途徑)磷酸戊糖途徑)

G

G-6-P---

丙酮酸

乙酰輔酶A乙酰輔酶A(TCA))CO2+H2ONADH+ATP(線粒體)線粒體)(有氧氧化)有氧氧化)

糖原

G-1-P

乳酸、乙醇(胞液)(糖酵解)胞液)糖酵解

)

(呼吸鏈)呼吸鏈)

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途徑)一、糖酵解途徑(EMP途徑)糖酵解途徑(途徑從葡萄糖開始，酵解全過程共有10步反應(yīng)整個(gè)過程10步反應(yīng)從葡萄糖開始，酵解全過程共有10步反應(yīng)整個(gè)過程需要胞液中10種酶催化。需要胞液中10種酶催化。胞液種酶催化整個(gè)過程可分為三階段：整個(gè)過程可分為三階段：1,6-2P-果糖，果糖2磷酸丙糖丙酮酸

①

葡萄糖

②1,6-2P-果糖，果糖③磷酸丙糖

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葡萄糖()磷酸化形成6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖(①、葡萄糖(G)磷酸化形成磷酸葡萄糖(G-6-P))1能夠催化ATP的磷?；磻?yīng)的酶都稱為激酶。能夠催化ATP的磷?；磻?yīng)的酶都稱為激酶。這是ATP的磷?；磻?yīng)的酶都稱為激酶

一個(gè)耗能反應(yīng)，消耗1分子ATP。一個(gè)耗能反應(yīng)，消耗1分子ATP。ATP

己糖磷酸激酶

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果糖：②、G-6-P轉(zhuǎn)化成6-P-果糖：由磷酸葡萄糖異構(gòu)果糖酶催化的同分異構(gòu)化反應(yīng)

磷酸葡萄糖異同構(gòu)酶

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果糖，③、6-P-果糖磷酸化成1,6-2P-果糖，由磷酸果糖果糖磷酸化成果糖激酶催化激酶催化

磷酸果糖激酶

這是一個(gè)不可逆反應(yīng)，糖酵解中關(guān)鍵反應(yīng)步驟，酵解速度取決于此酶的活性，因此磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶為糖磷酸果糖激酶酵解途徑中的限速酶。限速酶。限速酶

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④、1,6-2P-果糖裂解成3-磷酸甘油醛和磷酸二羥丙酮果糖裂解成磷酸甘油醛和磷酸二羥丙酮

醛縮酶

由醛縮酶催化，之間鍵斷裂，由醛縮酶催化，使C3和C4之間鍵斷裂，產(chǎn)生兩個(gè)三和之間鍵斷裂碳糖。碳糖。

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⑤、磷酸三碳糖的同分異構(gòu)化磷酸三碳糖中只有3磷酸甘油醛能進(jìn)入酵解途徑，磷酸三碳糖中只有3-磷酸甘油醛能進(jìn)入酵解途徑，磷酸二羥丙酮?jiǎng)t不能，但它可在酶催化下迅速轉(zhuǎn)化為3二羥丙酮?jiǎng)t不能，但它可在酶催化下迅速轉(zhuǎn)化為3-磷酸甘油醛：甘油醛：

磷酸丙糖異構(gòu)酶

磷酸二羥丙酮

3-P-甘油醛甘油醛

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上述5步反應(yīng)中，消耗了2分子分子ATP,產(chǎn)生分子磷分子3-磷上述步反應(yīng)中，消耗了分子步反應(yīng)中，產(chǎn)生2分子酸甘油醛，步則為產(chǎn)能階段。酸甘油醛，后5步則為產(chǎn)能階段。步則為產(chǎn)能階段

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⑥、3-磷酸甘油醛氧化成1,3-二磷酸甘油酸磷酸甘油醛氧化成二磷酸甘油酸

磷酸甘油醛脫氫酶催化的這個(gè)反應(yīng)既是氧化反應(yīng)又3-磷酸甘油醛脫氫酶催化的這個(gè)反應(yīng)既是氧化反應(yīng)又是磷酸化反應(yīng)，可被碘乙酸抑制。反應(yīng)產(chǎn)物1,3-二磷是磷酸化反應(yīng)，可被碘乙酸抑制。反應(yīng)產(chǎn)物1酸甘油酸是一種高能磷酸酯類化合物。酸甘油酸是一種高能磷酸酯類化合物。

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⑦、1,3-二磷酸甘油酸將磷?；D(zhuǎn)給，二磷酸甘油酸將磷?；D(zhuǎn)給ADP形成磷酸甘油

形成3-磷酸甘油二磷酸甘油酸將磷?；D(zhuǎn)給形成酸和ATP酸和

磷酸甘油酸激酶

催化此反應(yīng)的酶是磷酸甘油酸激酶。3-磷酸甘油醛氧化產(chǎn)生催化此反應(yīng)的酶是磷酸甘油