第6章糖类代谢2.ppt

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1、第六章 糖类代谢 Metabolism of carbohydrate,主要内容和要求： 建立起物质代谢和能量代谢的整体概念，进而讨论糖的分解与合成，重点掌握以葡萄糖为代表的单糖的分解与合成的主要途径。,返回,思考,第一节 新陈代谢的概念和特点,新陈代谢的研究方法 示踪法（化合物示踪、同位素示踪） 抗代谢物和酶抑制剂的利用 体内试验（in vivo）和体外试验（no vivo）,新陈代谢（metabolism）是生命最基本的特征之一，泛指生物与周围环境进行物质交换和能量交换的过程。生物一方面不断地从周围环境中摄取能量和物质，通过一系列生物反应转变成自身组织成分，即所谓同化作用（assimila

2、tion）；另一方面，将原有的组成成份经过一系列的生化反应，分解为简单成分重新利用或排出体外，即所谓异化作用（dissimilation ），通过上述过程不断地进行自我更新。 特点：特异、有序、高度适应和灵敏调节、代谢途径逐步进行,新陈代谢的概念及内涵,小分子 大分子 合成代谢（同化作用） 需要能量 释放能量 分解代谢（异化作用） 大分子 小分子,物质代谢,能量代谢,新陈代谢,糖的生理功能 糖类是指多羟基醛或酮及其衍生物。糖类在生物体的生理功能主要有： 氧化供能：糖类占人体全部供能量的70%。 作为结构成分：作为生物膜、神经组织等的组分。 作为核酸类化合物的成分：构成核苷酸等。 转变为其他物质

3、：转变为脂肪或氨基酸等化合物。,糖的代谢概况,一.动物体内糖的来源 1.小肠吸收 2.由非糖物质转化而来 糖异生，FFA（反刍动物） 3.肝糖的分解 二.动物体内糖的代谢 1.葡萄糖通过代谢，供全身利用； 2. 合成糖原 3.转变成 脂肪或AA,血糖的调节,血糖的调节 神经、激素和葡萄糖自身（糖原的合成与分解） 降低血糖的激素：胰岛素 升高血糖的激素：肾上腺素、糖皮质激素,二、糖代谢概况,第二节 生物体内的主要糖类及生物功能,1、单糖的链状结构和环状结构 2、重要的单糖及衍生物 3、重要的寡糖 4、重要的多糖 5、复合糖 5、糖类的生物学作用,D系醛糖的立体结构,D(+)-阿洛糖,D(+)-阿

4、桌糖,D(+)-葡萄糖,D(+)-甘露糖,D(+)-古洛糖,D(-)-艾杜糖,D(+)-半乳糖,D(+)-塔罗糖,(allose),(altrose),(glucose),(mannose),(gulose),(idose),(galactose),(talose),D(-)-赤鲜糖,(erythrose),D(-)-苏糖,(threose),D(+)-甘油醛,(allose),D(-)-核糖,(ribose),D(-)-阿拉伯糖,(arabinose),D(+)-木糖,(xylose),D(-)-米苏糖,(lysose),D系酮糖的立体结构,D(-)-赤藓酮糖,(erythrulose),D

5、(-)-核酮糖,(ribulose),D(+)-核酮糖,(xylulose),D(+)-阿洛酮糖,(psicose,allulose),D(-)-果糖,(fructose),D(+)-山梨糖,(sorbose),D(-)-洛格酮糖,(tagalose),二羟丙酮,(dihytroasetone),吡喃型和呋喃型的D-葡萄糖和D-果糖（Haworth式）,吡喃,呋喃,-D-吡喃葡萄糖,-D-吡喃果糖,-D-呋喃葡萄糖,-D-呋喃果糖,D-葡萄糖由Fischer式改写为Haworth式的步骤,转折,旋转,成环,成环,-D-吡喃葡萄糖,-D-吡喃葡萄糖,重要的单糖戊糖,-D-吡喃木糖,-D-呋喃核糖

6、,2-脱氧-D-呋喃核糖,-D-芹菜糖, -L-呋喃阿拉伯糖, -D-呋喃阿拉伯糖,D-核酮糖,D-木酮糖,重要的单糖己糖,-D-吡喃葡萄糖, -L-吡喃山梨糖, -D-吡喃甘露糖,- L -吡喃半乳糖, -D-吡喃半乳糖, -D-呋喃果糖,重要的单糖庚糖和辛糖,L -甘油- D-甘露庚糖,D-景天庚酮糖,D-甘露庚酮糖,甘油部分,甘露糖部分,单糖磷酸酯,D-甘油醛-3-磷酸, -D-葡萄糖-1-磷酸, -D-葡萄糖-6-磷酸, -D-果糖-6-磷酸, -D-果糖-1，6-二磷酸,重要的二糖,蔗糖,D-麦芽糖（ -型）,乳糖（ -型 ）,纤维二糖（ -型）,环糊精结构,-环糊精分子结构,环糊精

7、分子的空间填充模型,淀粉和糖原结构,支链淀粉或糖原分支点的结构,纤维素片层结构,纤维素一级结构,糖复合物,糖肽链,糖核酸,糖脂质,(Complex Carbohydrates),细胞膜表面的糖链,蛋白聚糖,糖脂,糖蛋白,细胞膜,双糖的酶促降解,多糖的酶促降解,1、糖原的分解 糖原的结构及其连接方式,磷酸化酶（催化1.4-糖苷键断裂） 三种酶协同作用： 转移酶（催化寡聚葡萄糖片段转移） 脱枝酶（催化1.6-糖苷键断裂）, 糖原的磷酸解,糖原磷酸解的步骤,非还原端,磷酸化酶（释放8个1-P-G）,转移酶,脱枝酶（释放1个葡萄糖）,2、淀粉的分解, 淀粉的磷酸解, 淀粉的酶促水解解 淀粉酶：在淀粉分

8、子内部任意水解-1.4糖苷键。（内切酶） 淀粉酶:从非还原端开始，水解.4糖苷键，依次水解下一个麦芽糖单位（外切酶） 脱支酶（R酶）:水解淀粉酶和淀粉酶作用后留下的极限糊精中的1.6 糖苷键。,第三节 单糖的分解代谢,一、生物体内单糖的主要分解代谢途径及细胞定位 二、糖酵解（EMP） 三、丙酮酸的去路：无氧降解和有氧降解途径 四、三羧酸循环（TCA） 五、磷酸戊糖途径（PPP） 六、其它糖进入单糖分解的途径,糖的分解供能,葡萄糖在体内主要是分解供能。这个过程需要经过几十步化学反应才完成，最终生成6分子CO2和6分子H2O，同时释放出大量的能量来供给机体利用。,葡萄糖的主要分解代谢途径,葡萄糖,

9、丙酮酸,乳酸,乙醇,乙酰 CoA,6-磷酸葡萄糖,磷酸戊糖途径,糖酵解,（有氧）,（无氧）,（有氧或无氧）,1.概念 糖酵解（glycolysis)： 是指葡萄糖在无氧条件下，细胞胞液中，分解生成乳酸并释放出能量的过程和体外生醇发酵相似。 糖酵解:在缺氧情况下，葡萄糖生成乳酸的过程。 酵解途径：由葡萄糖分解转变成丙酮酸的过程。该途径也称作Embden-Meyethof-Parnas途径，简称途径。 生醇发酵： G 丙酮酸 乙醛 乙醇,一、糖酵解,1. 活化(activation) 活化阶段是指葡萄糖经磷酸化和异构反应生成1,6-二磷酸果糖(FDP)的反应过程。该过程共由三步化学反应组成。,（一

10、）糖酵解反应过程,葡萄糖磷酸化生成6-磷酸葡萄糖(G-6-P) G-6-P异构为6-磷酸果糖（F-6-P） F-6-P再磷酸化为1,6-二磷酸果糖( F-1,6-BP ）,（1）,（2）,（3）,第一阶段：葡萄糖的磷酸化 活化(activation),葡萄糖激酶,磷酸果糖激酶,异构酶,激酶：从ATP转移磷酸基团到受体上的酶。需要Mg2+,己糖激酶是糖酵解途径的第一个限速酶 磷酸果糖激酶是糖酵解途径的最重要的限速酶, 决定糖酵解速度的关键反应步骤 。,2.裂解（lysis)磷酸丙糖的生成：,一分子F-1,6-BP裂解为两分子可以互变的磷酸丙糖（triose phosphate)，包括两步反应：,

11、F-1,6-BP 裂解为3-磷酸甘油醛和磷酸二羟丙酮 磷酸二羟丙酮异构为3-磷酸甘油醛,（5）,（4）,第二阶段： 磷酸己糖的裂解 裂解（lysis),醛缩酶,异构酶,3.放能(releasing energy)丙酮酸的生成,3-磷酸甘油醛经脱氢、磷酸化、脱水及放能等反应生成丙酮酸，包括六步反应。,3-磷酸甘油醛脱氢并磷酸化生成1,3-二磷酸甘油酸 1,3-二磷酸甘油酸脱磷酸,将其交给ADP生成ATP 3-磷酸甘油酸异构为2-磷酸甘油酸,（6）,（7）,（8）,2-磷酸甘油酸脱水生成磷酸烯醇式丙酮酸(PEP) （9） 磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）将高能磷酸基交给ADP生成ATP（10） 烯醇式丙

12、酮酸自发转变为丙酮酸(pyruvate) （11）,第三阶段：磷酸烯醇式丙酮酸、丙酮酸和ATP的生成,Mg或Mn,丙酮酸,PEP,丙酮酸激酶,脱氢酶,激酶,变位酶,烯醇化酶,P,+NAD+Pi,+NADH+ H+,1 ， 3- 二磷酸甘油酸,这是糖酵解过程中唯一一步脱氢反应,3- 磷酸甘油醛,（高能化合物）,第三阶段：磷酸烯醇式丙酮酸、丙酮酸和ATP的生成,+ADP,+ADP,+ATP,底物磷酸化：当底物脱氢或脱水或发生重排，可以生成高能磷酸键，转移给ADP，是之生成ATP。,ADP,ATP,ATP,底物磷酸化,4还原(reduction)乳酸的生成,利用丙酮酸接受酵解代谢过程中产生的NADH

13、，使NADH重新氧化为NAD+，以确保反应的继续进行。,糖酵解反应的全过程,一分子葡萄糖分解为2分子3-磷酸甘油醛，一分子3-磷酸甘油醛转变为乳酸可生成2分子ATP，因而共生产4ATP； 减去磷酸化消耗的2分子ATP。 一分子葡萄糖发酵生成2分子乳酸净生成2个ATP。,当3分子葡萄糖进入糖酵解途径生成乳 酸时，可净生成的ATP分子数是： A. 3 B. 6 C. 9 D. 12 （2011年考题）,EMP的化学历程,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-磷酸甘油醛磷酸二羟丙酮,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

14、丙酮酸,2丙酮酸,第一阶段,第二阶段,第三阶段,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,途径化学计量和生物学意义,总反应式: C6H12O6+2NAD+2ADP+2Pi 2C3H4O3 +2NADH +2H+2ATP+2H2O,胞液中一分子NADH产生1.5个或2.5个ATP,糖酵解的全部反应过程在胞液(cytoplasm)中进行 糖酵解代谢途径可将一分子葡萄糖分解为两分子丙酮酸，净生成两分子ATP和2NADH 。 葡萄糖降解为丙酮酸有三步不可逆反应,糖酵解代谢途径有三个关键酶，即己糖激酶（葡萄糖激酶）、磷酸果糖激酶、丙酮酸激酶。,EMP反应的特点:,(二)、糖酵解的生理

15、意义,糖酵解虽然是古老的供能途径，但仍有其存在的意义 1.在无氧和缺氧条件下，作为糖分解供能的补 充途径。 2.少数组织，即使在供氧充分，如：表皮 时也发生着较活跃的酵解作用。 3. 在有氧条件下，成熟红细胞只能酵解供能。 4.在病理情况下，也会加强无氧分解，产生乳酸过多时会引起酸中毒。,二、丙酮酸的去路,（有氧）,（无氧）,糖类物质的无氧氧化分解,丙酮酸的有氧氧化及葡萄糖的有氧分解,（EPM）,葡萄糖,丙酮酸脱氢酶系,丙酮酸氧化脱羧生成乙酰CoA：,丙酮酸进入线粒体(mitochondrion)，在丙酮酸脱氢酶系(pyruvate dehydrogenase complex)的催化下氧化脱羧

16、生成乙酰CoA(acetyl CoA)。,由一分子葡萄糖氧化分解产生两分子丙酮酸，故可生成两分子乙酰CoA ，两分子CO2和两分子（NADH+H+），可生成22.5分子ATP 。 反应为不可逆；丙酮酸脱氢酶系是糖有氧氧化途径的关键酶之一。,丙酮酸脱氢酶系,NAD+ +H+,丙酮酸脱氢酶,FAD,硫辛酸乙酰转移酶,二氢硫辛酸脱氢酶,CO2,乙酰硫辛酸,二氢硫辛酸,NAD+ +H+,TPP,硫辛酸,CoASH,NAD+,丙酮酸脱氢酶系 （多酶复合体、位于线粒体内膜） 三种酶单体： 丙酮酸脱氢酶（ E1 ），催化丙酮酸的脱羧 二氢硫辛酸转乙酰基移酶（ E2 ），C2单位的氧化并转移给CoA ， 二氢

17、硫辛酸脱氢酶（ E3 ），氧化型乙酰硫辛酸的再生 3种酶形成一个有序的整体，使得一套复杂的反应得以协调依次有序的进行。 六种辅助因子： TPP ，硫辛酸， NAD+，FAD， HSCoA 和 Mg2+ 。 论述大肠杆菌丙酮酸脱氢酶复合体的组成、功能 （2011年考题）,焦磷酸硫胺素（TPP）在丙酮酸脱羧中的作用,硫辛酸的氢载体作用和酰基载体作用,+2H,-2H,泛酸和 辅酶 A （CoASH）,SH,维生素pp和尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸（ NAD+ ）,R,NAD+: R=H NADP+: R=PO3H2,递氢体作用： NAD+2H NADH+H+,维生素B2和黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）,三、

18、三羧酸循环（tricarboxylic acid cycle, TCA 循环）,1、三羧酸循环的化学历程 2、三羧循环及葡萄糖有氧氧化的化学计量和能量计量 3、 三羧循环的生物学意义 4、 三羧酸循环的调控 5、草酰乙酸的回补反应（自学）,3、三羧酸循环,三羧酸循环（柠檬酸循环或Krebs循环）是指在线粒体中，乙酰CoA首先与草酰乙酸缩合生成柠檬酸，然后经过一系列的代谢反应，乙酰基被氧化分解，而草酰乙酸再生的循环反应过程。 三羧酸循环在线粒体中进行。一分子乙酰CoA氧化分解后共可生成10分子ATP，故此阶段可生成210=20分子ATP。,CoASH,+CO2,+CO2,三羧酸循环 （TCA）,

19、草酰乙酸 再生阶段,柠檬酸的生成阶段,氧化脱 羧阶段,柠檬酸,异柠檬酸,顺乌头酸,酮戊二酸,琥珀酸,琥珀酰CoA,延胡索酸,苹果酸,草酰乙酸酸,NAD+,NAD+,FAD,NAD+,TCA第一阶段：柠檬酸生成,草酰乙酸,柠檬酸合成酶,顺乌头酸酶,顺乌头酸酶,TCA第二阶段：氧化脱羧,异柠檬酸脱氢酶,酮戊二酸脱氢酶系,琥珀酰CoA合成酶,TCA第三阶段：草酰乙酸再生,草酰乙酸,琥珀酸脱氢酶,延胡索酸酶,苹果酸脱氢酶,三羧循环的化学计量和能量计量,a、总反应式: CH3COSCoA+3NAD+FAD+GDP+Pi+2H2O 2CO2+CoASH+3NADH+3H+ +FADH2+GTP,最新研究表

20、明：线粒体内一分子NADH产生2.5个ATP，一分子FADH2产生1.5个ATP,葡萄糖完全氧化产生的ATP,总计：32 ATP或30 ATP,（二）、有氧氧化生成的ATP,以1分子的葡萄糖完全氧化为例进行能量计算,第一阶段（胞液）：生成2ATP 生成2NADH2 计7（5）ATP 第二阶段（线粒体）：2NADH2 2CO2 计5ATP 第三阶段（线粒体） ：6NADH2 4CO2 2FADH2 2GTP（或2ATP） 计20ATP 共计 32（30）ATP和6CO2,三羧酸循环的调控位点及相应调节物,a,b,c,调控位点 激活剂 抑制剂 a 柠檬酸合成酶 NAD+ ATP （限速酶） NAD

21、H 琥珀酰CoA 脂酰CoA b 异柠檬酸 ADP ATP 脱氢酶 NAD+ NADH c -酮戊二酸 ADP NADH 脱氢酶 NAD+ 琥珀酰CoA,关键因素： NADH/NAD+ ATP/ADP,（1）循环反应在线粒体中进行，为不可逆反应。 （2）每完成一次循环，氧化分解掉一分子乙酰CoA，可生成10分子ATP。 （3）循环中的各酸既不能通过此循环反应生成，也不被此循环反应所消耗。但是各酸在有机体中不断参与其它物质的形成。 （4）三羧酸循环中有，消耗2分子水，两次脱羧反应，生成两分子CO2。 循环中有四次脱氢反应，生成三分子NADH和一分子FADH2 （5）循环中有一次底物水平磷酸化，生

22、成一分子GTP。 （6）三羧酸循环的关键酶是柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶和-酮戊二酸脱氢酶系。,三羧酸循环的特点：,三羧循环的生物学意义,是有机体获得生命活动所需能量的主要途径 是糖、脂、蛋白质等物质代谢和转化的中心枢纽 形成多种重要的中间产物 是发酵产物重新氧化的途径 糖的有氧氧化途径为嘌呤、嘧啶、尿素的合成提供 二氧化碳，也是大自然碳循环的重要组成部分。,第三节、 磷酸戊糖途径 （pentose phosphate pathway, ppp）,不依赖于有氧或无氧的葡萄糖分解途径，约有30%的葡萄糖经过这条途径代谢，在胞液中进行，尤其在合成代谢旺盛的组织中活跃。 磷酸戊糖途径(pentose

23、phosphate pathway, ppp)是指从G-6-P脱氢反应开始，直接将其脱氢脱羧生成磷酸戊糖,磷酸戊糖分子再经重排，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。,该旁路途径的起始物是G-6-P，返回的代谢产物是3-磷酸甘油醛和6-磷酸果糖，其重要的中间代谢产物是5-磷酸核糖和NADPH。 反应部位：胞液；,磷酸戊糖途径,1、化学反应历程及催化酶类 特点：氧化脱羧阶段和非氧化分子重排阶段 2、总反应式和生理意义,磷酸戊糖途径的两个阶段,2、非氧化分子重排阶段 6 核酮糖-5-P 5 果糖-6-P 5 葡萄糖-6-P,1、氧化脱羧阶段 6 G-6-P 6 葡萄糖酸-6-P 6

24、核酮糖-P 6 NADP+ NADPH 6 NADP+ 6NADPH,6CO2,6H2O,磷酸戊糖途径的氧化脱羧阶段,NADPH+H+,5-磷酸核酮糖,6-磷酸葡萄糖,6-磷酸葡萄糖酸内酯,6-磷酸葡萄糖酸,CO2,6-磷酸葡萄糖 脱氢酶,内酯酶,6-磷酸葡萄糖酸 脱氢酶,磷酸戊糖途径的非氧化分子重排阶段,异构酶,转酮酶,转酮酶,醛缩酶,阶段之一,阶段之二,阶段之三,磷酸戊糖途径的非氧化阶段之一 （5-磷酸核酮糖异构化）,差向异构酶,异构酶,5-磷酸木酮糖,5-磷酸核糖,5-磷酸核酮糖,磷酸戊糖途径的 非氧化阶段之二 （基团转移）,+,2,4-磷酸赤藓糖,+,2,5-磷酸核糖,2,3-磷酸甘油

25、醛,转酮酶,转醛酶,2,6-磷酸果糖,+,7-磷酸景天庚酮糖,2,5-磷酸木酮糖,基团转移（续前）,+,转酮酶,1,6-二 磷酸果糖,6-磷酸果糖,醛缩酶,二磷酸果糖酯酶,磷酸戊糖途径的非氧化阶段之三 （3-磷酸甘油醛异构、缩合与水解）,异构酶,磷酸戊糖途径的总反应式,即六分子G-6-P可生成6分子CO2， 5分子F-6-P，和12分子NADPH。,磷酸戊糖途径的主要特点,1、是 6-磷酸葡萄糖直接脱氢脱羧，不必经过 EMP, 也不必经过 TCA ； 2、 在整个反应中, 脱氢酶的辅酶为 NADP+而不是 NAD+ ； 3 、磷酸戊糖可经复杂的转化重新生成磷酸己糖 4.磷酸戊糖途径不产生ATP

26、 反应部位：胞液,磷酸戊糖途径的生理意义,1. 是体内生成 NADPH 的主要代谢途径： NADPH用于还原性生物合成，如脂肪酸、胆固醇、脱氧核苷酸、谷胱甘肽等的合成，维持细胞的还原性，也可以氧化供能。 2. 是体内生成 5- 磷酸核糖的唯一代谢途径： (1) 体内合成核苷酸和核酸所需的核糖或脱氧核糖均以 5- 磷酸核糖的形式提供，这是体内唯一的一条能生成 5- 磷酸核糖的代谢途径。 (2) 磷酸戊糖途径是体内糖代谢与核苷酸及核酸代谢的交汇途径。,其它糖进入单糖分解的途径,第四节 葡萄糖异生作用 (gluconeogenesis) ),非糖物质可以通过糖代谢途径中的某个代谢中间产物沿着糖的分解

27、途径逆转转变成葡萄糖或糖原。但是这种转变不是糖分解代谢的简单逆转，必须克服那些由关键酶所催化的不可逆反应造成的“能障”。主要有三个酶催化的反应, 异生过程必须设法“绕过”这三个反应. 糖异生代谢途径主要存在于肝及肾中。,糖异生的原料,1生糖氨基酸： Ala, Cys, Gly, Ser, Thr, Trp 丙酮酸 Pro，His，Gln，Arg Glu -酮戊二酸 Ile，Met，Ser，Thr，Val 琥珀酰CoA Phe，Tyr 延胡索酸 Asn，Asp 草酰乙酸,2甘油： 甘油三酯甘油-磷酸甘油磷酸二羟丙酮。 3乳酸： 乳酸丙酮酸。,糖异生作用 糖异生作用的主要途径和关键反应 糖酵解与糖

28、异生作用的关系 糖分解与糖异生作用的关系,糖异生途径关键反应之一,糖异生途径关键反应之二,糖异生途径关键反应之三,糖酵解和葡萄糖异生的关系,A G-6-P磷酸酯酶 B F-1.6-P磷酸酯酶 C1 丙酮酸羧化酶 C2 PEP羧激酶,丙酮酸,丙酮酸,草酰乙酸,苹果酸,苹果酸,草酰乙酸,胞质,线粒体基质,丙酮酸羧化酶,ATP+CO2,ADP+Pi,苹果酸脱氢酶,NADH+H+,NAD+,苹果酸脱氢酶,NAD+,NADH+H+,（胞液）,（线粒体）,糖分解和糖异生的关系,（PEP）,二、糖异生作用的生理意义,1在饥饿情况下维持血糖浓度的相对恒定。 2回收乳酸分子中的能量： 葡萄糖在肌肉组织中经糖的无

29、氧酵解产生的乳酸，可经血循环转运至肝脏，再经糖的异生作用生成自由葡萄糖后转运至肌肉组织加以利用，这一循环过程就称为乳酸循环（Cori循环）。 3维持酸碱平衡。,乳 酸 循 环,三、底物循环,在糖异生反应中，象6-磷酸果糖磷酸化为1，6-二磷酸果糖和后者又被水解为6-磷酸果糖这样一对由不同酶催化的正逆反应称为底物循环。在正常情况下正逆反应不会同时活跃,如果正逆反应以同样速度进行,将会造成ATP无效循环,使体温升高.现在认为底物循环可能是放大代谢信号的一种调控手段.,第五节 糖原的合成,糖原（肝糖) 是由许多葡萄糖分子聚合而成的带有分支的高分子多糖类化合物。 糖原分子的直链部分借-1,4-糖苷键而

30、将葡萄糖残基连接起来，其支链部分则是借-1,6- 糖苷键而形成分支。, 糖原的结构及其连接方式,糖原是一种无还原性的多糖。 糖原合成或分解时，其葡萄糖残基的添加或去除，均在其非还原端进行。 半缩醛羟基那边是还原性末端，另一端就是非还原性末端。 糖原的合成与分解代谢主要发生在肝、肾和肌肉组织细胞的胞液中。,一、糖原的合成,（一）反应过程：由葡萄糖合成糖原的过程,称为糖原合成. 糖原合成的反应过程可分为三个阶段： 1活化：由葡萄糖生成，是一耗能过程。 磷酸化： G+ ATP G-6-P + ADP,己糖激酶(葡萄糖激酶),G-6-P,磷酸葡萄糖变位酶, 转形：G-1-P转变为尿苷二磷酸葡萄糖（UD

31、PG）, 异构：G-6-P转变为G-1-P,G-1-P,2缩合：n大于4 UDPG + (G)n (G)n+1 + UDP,糖原合成酶,*,糖原分子作为引物,3分支：,糖原合酶只能延长糖链，不能形成分支。当直链部分不断加长到超过6个葡萄糖残基时，分支酶可将一段糖链(至少含有4个葡萄糖残基)转移到邻近糖链上，以-1，6-糖苷键相连接，形成新的分支 。,-1,4,-1,6,糖 原 的 合 成,（二）糖原合成的特点：,1必须以原有糖原分子作为引物； 2合成反应在糖原的非还原端进行； 3合成为一耗能过程，每增加一个葡萄糖残基，需消耗2个高能磷酸键（2分子ATP）(葡萄糖磷酸化以及生成UDP-Glc)。

32、 4其关键酶是糖原合成酶为一共价修饰酶； 5需UTP参与（以UDP为载体）。,糖原的生物合成 引物：结合有一个寡糖链的多肽（非还原末端） 酶：糖原合成酶，分支酶 糖基供体：UDPG,糖 原 的 合 成 与 分 解,三、糖原合成与分解的生理意义,1贮存能量。 2调节血糖浓度。 3利用乳酸：肝中可经糖异生途径利用糖无氧酵解产生的乳酸来合成糖原。这就是肝糖原合成的三碳途径或间接途径。,第六节 糖代谢各途径之间的联系,糖酵解作用 糖的有氧氧化 磷酸戊糖途径 糖原的合成与分解糖 异生作用,糖在动物体内的主要代谢途径有:,糖代谢的各代谢途径的生理功用不同,但又通过共同的代谢中间产物互相联系和互相影响,构成

33、一个整体。 第一个交汇点是6-磷酸葡萄糖,它把所有的糖代谢途径都联系起来了; 第二个交汇点是3-磷酸甘油醛,它是酵解和有氧氧化的中间产物,也是磷酸戊糖途径的中间产物. 第三个交汇点是丙酮酸.,糖代谢各途径之间的联系,问答题,1、何谓三羧酸循环？它有何特点和生物学意义？ 写出三羧酸循环中，以FAD和NAD+为辅酶的脱氢酶的名称（2010年考题） 2、磷酸戊糖途径有何特点？其生物学意义何在？ 3、何谓糖酵解？糖酵解与糖异生途径有那些差异？ 4、为什么说6-磷酸葡萄糖是各条糖代谢途径的交叉点? 5 、有氧氧化中有哪些关键酶？它们催化哪些反应？ 名词解释 糖酵解 三羧酸循环 磷酸戊糖途径 糖异生作用 糖的有氧氧化 底物循环 (乳酸循环)Coli 循环,