糖化学和糖代谢精选PPT.ppt

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1、关于糖化学和糖代谢第1页，讲稿共154张，创作于星期二2重点：1.1.血糖的来源和去路血糖的来源和去路2.2.糖酵解、有氧氧化、磷酸戊糖途径，主要过程、生糖酵解、有氧氧化、磷酸戊糖途径，主要过程、生理意义理意义3.3.糖原合成、分解途径糖原合成、分解途径4.4.糖异生途径、乳酸循环糖异生途径、乳酸循环第2页，讲稿共154张，创作于星期二3难点：1.1.糖代谢途径之间相互的联系糖代谢途径之间相互的联系2.2.葡萄糖葡萄糖-6-6-磷酸代谢的平衡方向磷酸代谢的平衡方向3.3.糖酵解与糖有氧之化的区别糖酵解与糖有氧之化的区别4.4.能量（能量（ATPATP）计算）计算第3页，讲稿共154张，创作于星

2、期二4 糖类物质是地球上数量糖类物质是地球上数量最多最多的一类有的一类有机化合物，广泛存在于生物界，特别是植机化合物，广泛存在于生物界，特别是植物界。动物体内糖的含量虽然不多，却是物界。动物体内糖的含量虽然不多，却是生命活动所需能量的主要来源。生命活动所需能量的主要来源。地球上糖类物质的根本来源是绿色植物细地球上糖类物质的根本来源是绿色植物细胞进行的胞进行的光合作用光合作用。第4页，讲稿共154张，创作于星期二5一、糖的元素组成与分类例外：鼠李糖 C C6 6H H1212O O5 5 脱氧核糖 C C5 5H H1010O O4 4 H:O 2:1H:O 2:1？甲醛C C1 1(H(H2

3、2O)O)1 1、乙酸C C2 2(H(H2 2O)O)2 2、乳酸 C C3 3(H(H2 2O)O)3 3 H:O=2:1,H:O=2:1,但均为非糖物质（一）糖碳水化合物 C Cn n(H(H2 2O)O)n n H:O=2:1 H:O=2:1第一节 糖的化学第5页，讲稿共154张，创作于星期二6糖类是多羟醛、多羟酮或其衍生物，或水解时能产生这些化合物的物质。由于习惯很多地方仍用“碳水化合物”一词糖的定义：根据糖类的化学本质可给其以下定义：第6页，讲稿共154张，创作于星期二7（二）分布 植物 约占干重的 8080 动物 2 2 微生物 10103030第7页，讲稿共154张，创作于星期

4、二8（三）、糖的分类根据聚合度分类：（1）单糖：不能被水解成更小分子的糖类醛糖酮糖丙糖甘油醛二羟丙酮丁糖赤藓糖赤藓酮糖戊糖脱氧核糖、核糖己糖葡萄糖、半乳糖、甘露糖果糖庚糖景天庚糖第8页，讲稿共154张，创作于星期二9醛糖酮糖第9页，讲稿共154张，创作于星期二10（2）寡糖：能被水解成少数单糖分子的糖类。二糖（蔗糖、麦芽糖、乳糖）三糖（棉子糖）四糖、五糖、六糖等第10页，讲稿共154张，创作于星期二11（3）多糖：水解产生20个以上单糖分子的糖类。同多糖：水解只产生一种单糖或单糖衍生物。如糖原、淀粉、纤维素等。杂多糖：水解产生一种以上的单糖或/和单糖衍生物。如透明质酸、半纤维素等。复合糖：与非

5、糖物质共价结合形成的结合物。如糖蛋白、蛋白聚糖、糖脂等。第11页，讲稿共154张，创作于星期二12手性分子手性分子非手性分子二、单糖的结构和化学性质第12页，讲稿共154张，创作于星期二13 不对称碳原子：不对称碳原子：指与四个不同的原子指与四个不同的原子或原子基团以共价键或原子基团以共价键连接并因而失去对称连接并因而失去对称性的四面体碳，也称性的四面体碳，也称手性碳原子手性碳原子。用。用 C*C*表示表示第13页，讲稿共154张，创作于星期二14不对称碳原子与旋光异构体：不对称碳原子与旋光异构体：分分子子中中有有一一个个不不对对称称碳碳原原子子就就有有两两个个旋旋光光异异构构体体，如如甘甘油

6、油醛醛；有有两两个个不不对对称称碳碳原原子子就就有有四四个个旋旋光光异异构构体体，如如赤赤藓藓糖糖，即即分分子子中中有有n n个个不对称碳原子就有不对称碳原子就有2n个旋光异构体。个旋光异构体。两两种种旋旋光光异异构构体体互互称称对对映映体体，具具程程度度相相同同、方方向向相相反反的的旋旋光光性性，具具不不同同的的生生物物活活性性，其其他他物物理理化化学性质相同。学性质相同。第14页，讲稿共154张，创作于星期二15（一）主要单糖的结构1.1.葡萄糖的结构式 单糖的构型是指分子中离羰基碳最远的那个手性碳原子的构型。第15页，讲稿共154张，创作于星期二162.2.其他单糖的结构式 吡喃糖和呋喃

7、糖第16页，讲稿共154张，创作于星期二17（二）单糖的主要化学性质1、单糖的氧化（a)氧化成糖酸：醛糖的醛基有很好的还原性，与氧化剂反压生成羧基的产物。能使氧化剂还原的糖称为还原糖,所有的醛糖都是还原糖,能异构化为醛糖的酮糖如:果糖,也是还原糖。第17页，讲稿共154张，创作于星期二18（b)b)氧化成糖二酸氧化成糖二酸在较强的氧化剂（如在较强的氧化剂（如在热稀硝酸中）在热稀硝酸中）的作用下，醛糖的作用下，醛糖的醛基和伯醇基都被氧化成羧基的产物。的醛基和伯醇基都被氧化成羧基的产物。溴水溶液溴水溶液（pH6pH6）专一性氧化醛糖成醛糖酸而不作用于酮糖。）专一性氧化醛糖成醛糖酸而不作用于酮糖。第

8、18页，讲稿共154张，创作于星期二19（c）氧化成糖醛酸在特定的条件下，如在机体内，以NADH或NADPH为供氢体，特异的脱氢酶能只氧化伯醇基而保留醛基，催化糖醛酸的合成。第19页，讲稿共154张，创作于星期二20葡葡萄萄糖糖酸酸和和葡葡萄萄糖糖醛醛酸酸都都是是机机体体的的代代谢谢中中间间物物，葡葡萄萄糖糖酸酸钙钙在在医医药药上上用用于于消消除除过过敏敏，补补充充钙钙质质；葡葡萄萄糖糖醛醛酸酸具具有有解解毒毒作作用用，能能与与进进入入体体内内的的或或代代谢谢产产生生的的含含羟羟基基的的有有害害化化合合物物结结合合，形形成成葡葡萄萄糖糖醛醛酸酸的的糖糖苷苷随随尿尿排排出出。由由山山梨梨醇醇制制

9、得得的的一一种种重重要要的的糖糖酸酸抗抗坏坏血血酸酸Vc，是是人人类类必必需需的的维维生生素素，广泛存在于植物和某些动物体内。广泛存在于植物和某些动物体内。第20页，讲稿共154张，创作于星期二212、单糖的还原单糖具有游离的羰基故易被还原成多羟基醇（糖醇）。如醛糖的还原第21页，讲稿共154张，创作于星期二223、形成糖酯单糖为多元醇，与酰氯或酸酐在碱催化下，所有的羟基都被酯化,与酸作用生成酯。生物学上较重要的酯是磷酸酯，它们代表了糖的代谢活性形式，糖代谢的中间产物。第22页，讲稿共154张，创作于星期二23单糖磷酸酯：单糖磷酸酯广泛存在于各种细胞里，并参单糖磷酸酯：单糖磷酸酯广泛存在于各种

10、细胞里，并参与各种代谢与各种代谢如如:第23页，讲稿共154张，创作于星期二244、形成糖苷（1）概念：环状单糖的半缩醛或半缩酮羟基与其他含羟基化合物发生缩合形成的缩醛或缩酮称为糖苷。糖苷是多种中药的有效成分，如苦杏仁苷，强心苷D-葡萄糖+HOCH3甲基-D-葡萄糖糖基：糖苷分子中提供半缩醛羟基的糖部分。配基：与之缩合的另一部分（糖或其它分子）糖苷键：糖基与配基之间的连键，如常见的O苷、N苷。第24页，讲稿共154张，创作于星期二25三、低聚糖1、麦芽糖（还原糖）MaltoseO-D-吡喃葡糖基-(14)-D-吡喃葡糖常见的二糖用作烘烤食品的膨松剂，冷冻食品的填充剂和稳定剂第25页，讲稿共15

11、4张，创作于星期二262、蔗糖（非还原糖）SucroseO-D-吡喃葡糖基-(12)-D-呋喃果糖苷第26页，讲稿共154张，创作于星期二273、乳糖（还原性糖）LactoseO-D-吡喃半乳糖基-(14)-D-吡喃葡糖第27页，讲稿共154张，创作于星期二28四、多糖的结构和化学性质 自然界中的糖类主要以多糖形式存在，为高分子化合物。属非还原糖，有旋光性，但无变旋现象，大多不溶于水，无甜味，不能结晶。多糖是由多个单糖分子缩合、脱水而成。第28页，讲稿共154张，创作于星期二29根据多糖的组成单位，可分为：根据多糖的组成单位，可分为：1.同多糖：由一种单糖组成，常见的有淀粉、糖原、纤维素和几丁

12、质2.杂多糖：由一种以上的单糖、糖衍生物或非糖物质组成，常见的有糖胺聚糖、细菌杂多糖3.复合糖类：是糖和非糖物质相连构成的复合物，如糖蛋白、糖脂第29页，讲稿共154张，创作于星期二30（一）、同多糖同多糖是由一种单糖缩合而成。第30页，讲稿共154张，创作于星期二311、淀粉（starch）直链淀粉直链淀粉是线形分子，麦芽糖是它的二糖单位，立体结构为六个残基旋转一圈的左手螺旋。第31页，讲稿共154张，创作于星期二32第32页，讲稿共154张，创作于星期二33支链淀粉：2530个单位一个分支点，具有多个非还原端，一个还原端。第33页，讲稿共154张，创作于星期二34第34页，讲稿共154张，

13、创作于星期二35 遇碘显色遇碘显色 直链直链淀粉淀粉蓝紫蓝紫色色支链支链淀粉淀粉紫红紫红色色红色糊精红色糊精红红色色无色糊精无色糊精无色无色麦芽糖麦芽糖不显不显色色葡萄糖葡萄糖不显不显色色 淀粉水解淀粉水解（酸或淀粉酶）（酸或淀粉酶）淀粉淀粉第35页，讲稿共154张，创作于星期二362、糖原（glycogen）糖原是动物和细菌细胞内能源的一种储存形式，其作用与淀粉在植物中的作用相同，故又称动物淀粉，以颗粒形式存在于胞液中。根据主要的储存场所分为肝糖原和肌糖原（量大）。糖原是人和动物餐间以及肌肉剧烈运动时最易动用的葡萄糖贮库。第36页，讲稿共154张，创作于星期二37第37页，讲稿共154张，创

14、作于星期二38 糖原结构与支链淀粉很相似，糖原分支程度更高，分支链更短，平均8-12个残基发生一次分支。高度分支可增加分子的溶解度，还可使更多的非还原末端同时受到降解酶（糖原磷酸化酶、-淀粉酶）的作用，加速聚合物转化为单体，有利于即时动用葡萄糖贮库以供代谢的急需。糖原遇碘呈红紫色至红褐色第38页，讲稿共154张，创作于星期二39第39页，讲稿共154张，创作于星期二403、纤维素纤维素是生物圈里最丰富的有机物质。占植物界碳素的一半以上。最纯的纤维素来源是棉花，它含高于百分之九十的纤维素。纤维素是植物的结构多糖，是细胞壁的主要成分。第40页，讲稿共154张，创作于星期二41 反刍动物也不含纤维素

15、酶，但肠道中存在的细菌产生纤维素酶，细菌水解纤维素产生的葡萄糖被动物吸收利用。小常识：人体缺乏水解纤维素的酶，所以纤维素不能被人体消化吸收利用，但可刺激胃肠道的蠕动，利于其他食物的消化吸收及排便。蜗牛、白蚁体内分泌纤维素酶对木材具腐蚀作用。第41页，讲稿共154张，创作于星期二424.右旋糖苷（葡聚糖）-1-1，6 6、3 3、4 4 糖苷键70000 70000 中分子右旋糖苷200002000040000 40000 低分子右旋糖苷10000 10000 小分子右旋糖苷作用：1）血浆代用品分子量510万的右旋糖苷2）生化分离交联葡聚糖第42页，讲稿共154张，创作于星期二43五、糖蛋白和蛋

16、白聚糖（一）糖蛋白：糖含量 蛋白含量1.1.糖蛋白的结构O O连接 和含OHOH的氨基酸以糖苷形式结合 N N连接 与天冬酰胺的酰胺基连接第43页，讲稿共154张，创作于星期二44（二）蛋白聚糖 蛋白含量 糖含量糖胺聚糖链共价连接于核心蛋白组成糖糖胺胺聚聚糖糖是是不不分分枝枝的的、呈呈酸酸性性的的、阴阴离离子子多多糖糖长长链链聚聚合合物物，以以氨氨基基己己糖糖和和糖糖醛醛酸酸组组成成的的二二糖糖单单位位为为基基本本单单元元构构成成，旧旧称称粘粘多多糖糖、氨氨基基多多糖糖、酸酸性性多多糖糖。它它是是动动、植植物物，特特别别是是高高等等动动物物结结缔缔组组织织中中的一类结构多糖。的一类结构多糖。第

17、44页，讲稿共154张，创作于星期二45 动物结缔组织、眼球玻璃体、角膜、关节液起保护作用。D D葡萄糖醛酸和N N乙酰氨基葡萄糖以-1-1，3 3键交替形成二糖单位，再以-1-1，4 4键连成线性结构。（1 1）透明质酸1.1.重要的糖胺聚糖第45页，讲稿共154张，创作于星期二46体内最多的粘多糖，为软骨主要成份有降血脂，缓和、抗凝作用。临床用于冠心病和动脉粥样硬化治疗。（2 2）硫酸软骨素第46页，讲稿共154张，创作于星期二47（3 3）肝素天然的抗凝血剂，可加速血浆中三酰甘油的清除，防止血拴形成第47页，讲稿共154张，创作于星期二48第二节糖的消化吸收及代谢概况第48页，讲稿共15

18、4张，创作于星期二491.1.主要能源物质 75%/人体，总能2.2.具结构功能3.3.提供碳源 脂肪酸、非必需氨基酸的碳链骨架 一、糖的主要生物学作用第49页，讲稿共154张，创作于星期二50二、糖的消化和吸收（一）食物中的糖类1.不可消化性糖类：纤维素、琼脂糖、果胶、甲壳素等 双糖：蔗糖、乳糖、麦芽糖 多糖：淀粉（直、支）、糖原2.可消化性糖类第50页，讲稿共154张，创作于星期二51（二）、糖的消化人及哺乳动物：食物（淀粉，二糖如蔗糖、麦芽糖和乳糖）人及哺乳动物：食物（淀粉，二糖如蔗糖、麦芽糖和乳糖）口入口入 唾液唾液 -淀粉酶水解淀粉酶水解-1-1，4 4糖苷链糖苷链 (产物产物:麦芽

19、糖麦芽糖,麦芽三糖麦芽三糖,-,-糊精糊精)消化道消化道 胰液胰液肠（主要）肠（主要）-糊精酶（水解糊精酶（水解-1-1，4 4和和-1-1，6 6糖苷键），糖苷键），麦芽糖酶，蔗糖酶，麦芽糖酶，蔗糖酶，乳糖酶乳糖酶 单糖单糖肠粘膜细胞吸收肠粘膜细胞吸收第51页，讲稿共154张，创作于星期二52 门静脉门静脉 肝静脉肝静脉 Galactose Galactose 小肠粘膜小肠粘膜 肝脏肝脏 血液循环血液循环（血糖）（血糖）Glucose Glucose 上皮细胞上皮细胞 （同化（同化,葡萄糖）葡萄糖）单纯扩散单纯扩散 FructoseFructose Mannose(Seminose)Mann

20、ose(Seminose)Xylulose Xylulose Arabinose Arabinose（三）糖的吸收吸收形式：单糖吸收形式：单糖吸收方式：吸收方式：主动吸收、主动吸收、单纯扩散单纯扩散吸收过程：吸收过程：主动吸收：主动吸收：G-G-载体蛋白载体蛋白-Na-Na+第52页，讲稿共154张，创作于星期二53 各种单糖吸收速率有别：单糖吸收，消耗能量，需载体蛋白，需NaNa+，由ATPATP提供能量。运输形式：葡萄糖储存形式：糖原第53页，讲稿共154张，创作于星期二54第三节糖的氧化分解第54页，讲稿共154张，创作于星期二55 三大途径：1.糖酵解：无氧；乳酸(Lactate)，少

21、量ATP2.有氧氧化：有氧；CO2，H2O，大量ATP3.磷酸戊糖途径：有氧；戊糖、NADPH+H+第55页，讲稿共154张，创作于星期二56葡萄糖的主要分解代谢途径葡萄糖丙酮酸乳酸乙醇乙酰CoA6-磷酸葡萄糖磷酸戊糖途径糖酵解（有氧）（无氧）三羧酸循环（有氧或无氧）第56页，讲稿共154张，创作于星期二57动物细胞动物细胞植物细胞细胞膜细胞质线粒体 高尔基体细胞核内质网溶酶体细胞壁叶绿体有色体白色体液体晶体分泌物吞噬中心体胞饮细胞膜 丙酮酸氧化 三羧酸循环 磷酸戊糖途径 糖酵解细胞定位第57页，讲稿共154张，创作于星期二58一、糖的无氧分解糖酵解（glycolysis）糖酵解是将葡萄糖降解

22、为丙酮酸并伴随着ATP生成的一系列反应，是生物体内普遍存在的葡萄糖降解的途径。该途径也称作Embden-Meyethof-Parnas途径，简称途径。第58页，讲稿共154张，创作于星期二59EMPEMP的化学历程的化学历程糖原（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2 1，3-二磷酸甘油酸2 3-磷酸甘油酸2 2-磷酸甘油酸2 磷酸烯醇丙酮酸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的生成第59页，讲稿共154张，创作于星期二60（一）第一阶段：葡萄糖的磷酸化（一）第一阶段：葡萄糖的磷酸化ATP A

23、DPATPADP葡萄糖激酶6-磷酸果糖激酶异构酶第60页，讲稿共154张，创作于星期二61哺乳类动物体内已发现有4种己糖激酶同工酶，分别称为至型。肝细胞中存在的是型，称为葡萄糖激酶，是EMP途径的第一个限速酶。第一步和第三步反应不可逆，耗能，由ATP提供能量和磷酸基6-磷酸果糖激酶是EMP途径中第二个限速酶第61页，讲稿共154张，创作于星期二62（二）第二阶段：（二）第二阶段：磷酸己糖的裂解磷酸己糖的裂解醛缩酶异构酶 到此到此1分子葡萄糖生成分子葡萄糖生成2分子的分子的3-磷酸磷酸甘油醛并通过两次磷酸化作用，甘油醛并通过两次磷酸化作用，消消耗了耗了2分子分子ATP。第62页，讲稿共154张，

24、创作于星期二63（三）第三阶段：磷酸烯醇式丙酮酸、丙酮酸和（三）第三阶段：磷酸烯醇式丙酮酸、丙酮酸和ATPATP的生成的生成NAD+NADH+H+PiADP ATPH2OMg或MnATP ADP 丙酮酸PEP丙酮酸激酶脱氢酶激酶变位酶烯醇化酶第63页，讲稿共154张，创作于星期二641）3-磷酸甘油醛氧化为1,3-二磷酸甘油酸 磷酸根来自无机磷酸生成高能磷酸化合物1，3-二磷酸甘油酸EMPEMP途径中唯一的一步脱氢反应第64页，讲稿共154张，创作于星期二652）1，3二磷酸甘油酸的高能磷酸键转移反应第一次ATP的生成底物水平磷酸化第65页，讲稿共154张，创作于星期二663）磷酸烯醇式丙酮酸

25、(PEP)的磷酸转移PEP是第二个高能磷酸化合物第二次ATP的生成底物水平磷酸化第66页，讲稿共154张，创作于星期二67总结：总结：第67页，讲稿共154张，创作于星期二68第68页，讲稿共154张，创作于星期二69经过糖酵解途径，从葡萄糖开始净产生2分子ATP。AttentionAttention第69页，讲稿共154张，创作于星期二70 规律：规律：主要通过调节反应途径中几种酶的活性来控制整个主要通过调节反应途径中几种酶的活性来控制整个途径的速度，被调节的酶多数为催化反应历程中不可逆反应的途径的速度，被调节的酶多数为催化反应历程中不可逆反应的酶，通过酶的变构效应实现活性的调节，调节物多为

26、本途的中酶，通过酶的变构效应实现活性的调节，调节物多为本途的中间物中间物或与本途径有关的代谢产物。间物中间物或与本途径有关的代谢产物。三个限速酶：别构酶第70页，讲稿共154张，创作于星期二71（四）第四阶段：丙酮酸的去路葡萄糖葡萄糖EMP NADH+H+NAD+CH2OHCH3乙醇乙醇 NADH+H+NAD+CO2乳酸乳酸COOHCH(OH)CH3乙醛乙醛CHOCH3COOHC=OCH3丙酮酸丙酮酸 葡萄糖的无氧分解葡萄糖的无氧分解第71页，讲稿共154张，创作于星期二721.丙酮酸还原成乳酸还原性辅酶I（NADH+H+)变成氧化型辅酶I（NAD+)，NAD+又可作为3-磷酸甘油醛脱氢酶的辅

27、酶，接受3-磷酸甘油醛脱下的氢。第72页，讲稿共154张，创作于星期二73糖酵解总方程式：葡萄糖葡萄糖+2H3PO4+2ADP2乳酸乳酸+2ATP+2H2O 第73页，讲稿共154张，创作于星期二742.生醇发酵酵母NADH和H+也是来自于3-磷酸甘油醛脱氢反应 第74页，讲稿共154张，创作于星期二75酿酒不成酿成醋 酵母体内进行葡萄糖的生醇发酵时，若有氧气介入，乙醛被氧化成乙酸。CH3CHO+1/2O2CH3COOH氧气可以看作生醇发酵的抑制剂小常识：有氧氧化抑制糖酵解的现象称为巴斯德效应。第75页，讲稿共154张，创作于星期二76（五）糖酵解的生理意义1.机体在缺氧状态下的供能方式是保证

28、组织在氧供应不足时提供生命活动所需能量，是一种有效的补充手段，特别是激烈运动时肌肉组织的产能2.特殊组织细胞的供能方式RBC（无细胞器）皮肤、睾丸、视网膜、恶性肿瘤3.有氧氧化的前过程第76页，讲稿共154张，创作于星期二77二、葡萄糖的有氧氧化（EMP）葡萄糖葡萄糖COOHC=OCH3丙酮酸丙酮酸CH3-C-SCoAO乙酰乙酰CoACoA三羧酸 循环 NAD+NADH+H+CO2CoASH 葡萄糖的有氧分解葡萄糖的有氧分解 丙酮酸脱氢酶系第77页，讲稿共154张，创作于星期二78胞浆 G 糖原丙酮酸有 氧线粒体膜乙酰辅酶A三羧酸循环CO2+H2O第78页，讲稿共154张，创作于星期二79（一

29、）糖被氧化成丙酮酸胞浆反应阶段与糖酵解基本相同，然后丙酮酸与3-磷酸甘油醛脱氢产生的NADH进入线粒体G 2G 2丙酮酸丙酮酸 +2ATP+2NADH+2ATP+2NADH+H H+（胞液）（胞液）第79页，讲稿共154张，创作于星期二80（二）丙酮酸氧化脱羧生成乙酰辅酶A线粒体反应阶段此反应在真核细胞的线粒体基质中进行第80页，讲稿共154张，创作于星期二81丙酮酸脱氢酶系丙酮酸脱氢酶系NADNAD+H+H+丙酮酸脱氢酶FADFAD硫辛酸乙酰转移酶二氢硫辛酸脱氢酶COCO2 2乙酰硫辛酸二氢硫辛酸NADH+HNADH+H+TPPTPP硫辛酸硫辛酸CoASHCoASHNADNAD+CHCH3

30、3-C-SCoA-C-SCoAO O第81页，讲稿共154张，创作于星期二82辅助因子中含有辅助因子中含有5 5种种B族维生素：族维生素：TPPTPP含含硫硫胺胺素素（VBVB1 1），CoACoA含含遍遍多多酸酸（泛泛酸酸），FADFAD含含核核黄黄素素（VBVB2 2），NADNAD+含含尼尼克克酰酰胺胺（VPPVPP）。若若维维生生素素缺缺乏乏会会影影响响这这一一代代谢谢过过程程，特特别别是是缺缺VBVB1 1时时，不不能能生生成成TPPTPP，丙丙酮酮酸酸氧氧化化脱脱羧羧受受阻阻，ATPATP生生成成障障碍碍，组组织织缺缺乏乏能能量量，大大量量丙丙酮酮酸酸和和乳乳酸酸在在外外周周组组织

31、织堆堆积积，易易引引起起多多发发性性神经炎神经炎。第82页，讲稿共154张，创作于星期二83（三）三羧酸循环（TCA循环、柠檬酸循环、Krebs循环）第83页，讲稿共154张，创作于星期二84 OCH3-C-SCoACoASHNADH+CO2FADH2H2ONADH+CO2NADHGTP三三羧羧酸酸循循环环 草酰乙酸草酰乙酸 再生阶段再生阶段 柠檬酸的生柠檬酸的生成阶段成阶段 氧化脱氧化脱 羧阶段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+FADNAD+第84页，讲稿共154张，创作于星期二851.TCA第一阶段：柠檬酸生成H2O草酰乙酸 O

32、CH3-C-SCoACoASHH2O柠檬酸合成酶顺乌头酸酶柠檬酸合成酶是第一个限速酶柠檬酸合成酶是第一个限速酶 不可逆不可逆第85页，讲稿共154张，创作于星期二862.TCA第二阶段：氧化脱羧CO2GDPPiGTPNAD+NADH+H+NAD+NADH+H+CoASH异柠檬酸脱氢酶CO2 酮戊二酸脱氢酶系琥珀酸脱氢酶第86页，讲稿共154张，创作于星期二871）异柠檬酸脱氢酶是第二个调节点不可逆反应第一次脱氢脱羧异柠檬酸脱氢酶的辅酶：NAD+仅分布于线粒体TCA循环，脱氢NADP+线粒体、胞浆NADPH的一种来源第87页，讲稿共154张，创作于星期二882）-酮戊二酸脱氢酶系是第三个调节点不

33、可逆反应第二次脱氢脱羧-酮戊二酸脱氢酶系：-酮戊二酸脱氢酶硫辛酸琥珀酰转移酶二氢硫辛酰脱氢酶五个辅酶：TPP、硫辛酸、CoASH、NAD+、FAD第88页，讲稿共154张，创作于星期二893）琥珀酰CoA生成琥珀酸底物磷酸化生成ATPTCA循环中唯一GTP+ADPGDP+ATP第89页，讲稿共154张，创作于星期二903.TCA第三阶段：草酰乙酸再生FAD FADH2H2ONAD+NADH+H+草酰乙酸琥珀酸脱氢酶延胡索酸酶苹果酸脱氢酶第90页，讲稿共154张，创作于星期二911）琥珀酸氧化成为延胡索酸是第三次脱氢分布：该酶结合在线粒体内膜上，而其他三羧 酸循环的酶则都在线粒体基质中抑制物：丙

34、二酸是琥珀酸的类似物，是琥珀酸 脱氢酶强有力的竞争性抑制物，可以阻 断三羧酸循环辅基：FAD琥珀酸脱氢酶：第91页，讲稿共154张，创作于星期二922）苹果酸脱氢生成草酰乙酸第四次脱氢辅酶：NAD+接受氢成为NADH+H+第92页，讲稿共154张，创作于星期二93TCA循环中能量的产生第93页，讲稿共154张，创作于星期二944.4.三羧酸循环的化学计量和能量计量三羧酸循环的化学计量和能量计量 a、总反应式:CHCH3 3COSCoACOSCoA+3NAD+3NAD+FAD+GDP+Pi+2H+FAD+GDP+Pi+2H2 2O O 2CO 2CO2 2+CoASH+CoASH+3NADH3N

35、ADH+3H+3H+FADHFADH2 2+GTPGTP能量“现金”:1 GTP 能量“支票”:3 NADH 1 FADH2兑换率1：39ATP兑换率1：22ATP1ATP12ATPb、三羧酸循环的能量计量第94页，讲稿共154张，创作于星期二95氧化磷酸化：辅酶经过电子传递系统的再氧化，将能量转换成ATP。每对氢原子通过NADH呼吸链传递至氧时形成3分子ATP每对氢原子通过FAD呼吸链传递至氧时形成2分子ATP第95页，讲稿共154张，创作于星期二965.5.葡萄糖分解代谢过程中产生的总能量葡萄糖分解代谢过程中产生的总能量能量有两种形式：直接产生ATP；NADH或FADH2在线粒体呼吸链氧化

36、并产生ATP。糖酵解：1分子葡萄糖2分子丙酮酸，净生成了2个ATP，同时产生2个NADH+H+。丙酮酸氧化脱羧：丙酮酸乙酰CoA，生成1个NADH+H+。三羧酸循环：乙酰CoACO2和H2O，产生一个GTP（即ATP）、3个NADH和1个FADH2。第96页，讲稿共154张，创作于星期二976.葡萄糖完全氧化产生的ATP酵解阶段：2 ATP 2 1 NADH兑换率1：3(或2)2 ATP2 (3ATP或2 ATP)三羧酸循环：2 1 GTP 2 3 NADH 2 1 FADH22 1 ATP2 9 ATP2 2 ATP兑换率1：3兑换率1：3丙酮酸氧化：2 1NADH兑换率1：32 3 ATP

37、总计：38 ATP或36 ATP 第97页，讲稿共154张，创作于星期二98NADHNADH 4ATP 4ATP （2ATP/2H22ATP/2H2）-磷酸甘油穿梭磷酸甘油穿梭琥珀酸氧化呼吸链琥珀酸氧化呼吸链苹果酸苹果酸-天冬氨酸穿梭天冬氨酸穿梭NADHNADH氧化呼吸链氧化呼吸链 6ATP 6ATP（3ATP/2H23ATP/2H2）线粒体外线粒体外线粒体内线粒体内(骨骼肌骨骼肌,脑组织脑组织)(肝肝,肾肾,心等组织心等组织)第98页，讲稿共154张，创作于星期二99（四）糖有氧氧化的生理意义（一）提供能量：人与动物供能的主要过程（二）糖的有氧代谢是体内物质代谢的总枢纽分解代谢：凡是能转变成

38、糖有氧分解代谢中间体的物质都可进入TCA循环CO2+H2O合成代谢：TCA循环的部分中间体可作为脂肪酸，AA等合成的原料，如草酰乙酸，-酮戊二酸可转化为各种AA，乙酰-CoA是脂肪酸合成的原料。第99页，讲稿共154张，创作于星期二100（五）糖有氧氧化的调节糖的有氧分解是机体获得能量的主要方式，其速度受机体对ATP需求量的调节。三个阶段都有调节点：1）凡影响糖酵解酶系的因素也影响糖的有氧分解第100页，讲稿共154张，创作于星期二101CoA、AMP、NAD+别构激活剂 乙酰CoA、ATP、NADH别构抑制剂2）丙酮酸脱氢酶系的调节别构调节：别构酶第101页，讲稿共154张，创作于星期二10

39、23）TCA循环的调节柠檬酸合成酶异柠檬酸脱氢酶-酮戊二酸脱氢酶系第102页，讲稿共154张，创作于星期二103又称磷酸己糖又称磷酸己糖旁路、旁路、HMSHMS途径途径 （Hexose Monophosphate shuntHexose Monophosphate shunt）特点：在特点：在细胞浆细胞浆中进行中进行 EMPEMP途途径径和和TCATCA循循环环是是糖糖分分解解代代谢谢的的主主要要途途径径，HMSHMS旁旁路路是是糖糖有有氧氧分分解解的的重重要要旁旁路路之之一一（动动物物体体中约有中约有30%G30%G经此途径分解）经此途径分解）三、磷酸戊糖途径第103页，讲稿共154张，创作

40、于星期二104（一）磷酸戊糖途径的反应过程6-磷酸葡萄糖磷酸戊糖磷酸戊糖异构化第一阶段第二阶段糖分子间的基团转移反应：第三阶段第104页，讲稿共154张，创作于星期二1051.磷酸戊糖的生成第一阶段1）6-磷酸葡萄糖氧化成6-磷酸葡萄糖酸限速酶：6-磷酸葡萄糖脱氢酶辅酶：NADP+不可逆6-磷酸葡萄糖脱氢酶内酯酶第105页，讲稿共154张，创作于星期二1062）6-磷酸葡萄糖酸生成5-磷酸核酮糖辅酶：NADP+脱氢脱羧第106页，讲稿共154张，创作于星期二1072.磷酸戊糖的异构化第二阶段磷酸戊糖异构酶磷酸核酮糖差向异构酶5-磷酸核酮糖5-磷酸核糖5-磷酸木酮糖第107页，讲稿共154张，创

41、作于星期二1083.基团转移反应第三阶段1）5-磷酸木酮糖、5-磷酸核糖进行转酮基反应第108页，讲稿共154张，创作于星期二1092）7-磷酸景天庚酮糖和3-磷酸甘油醛进行转醛醇基反应第109页，讲稿共154张，创作于星期二1103）5-磷酸木酮糖和4-磷酸赤藓糖进行转酮基反应第110页，讲稿共154张，创作于星期二111基团转移反应第111页，讲稿共154张，创作于星期二112a.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异构酶醛缩酶1，6-二磷酸果糖H2OPi6-磷酸果糖二磷酸果糖磷酸酶b.6-磷酸果糖异构化生成6-磷酸葡萄糖6-磷酸果糖磷酸己糖异构化酶6

42、-磷酸葡萄糖第112页，讲稿共154张，创作于星期二113磷酸戊糖途径的非氧化分子重排阶段磷酸戊糖途径的非氧化分子重排阶段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-磷酸赤藓丁糖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-磷酸果糖转醛酶异构酶转酮酶转酮酶醛缩酶第113页，讲稿共154张，创作于星期二114磷酸戊糖途径的总反应式磷酸戊糖途径的总反应式6葡萄糖-6-磷酸+7H2O+12NADP+6CO2+5葡萄糖-6-磷酸+12NADPH+12H+Pi第114页，讲稿共154张，创作

43、于星期二115(二）磷酸戊糖途径的生理意义二）磷酸戊糖途径的生理意义 生生成成5-5-磷磷酸酸核核糖糖，它它是是核核糖糖核核酸酸衍衍生生物物如如ATPATP，RNARNA及及DNADNA等合成必不可少的，并联系戊糖与己糖代谢等合成必不可少的，并联系戊糖与己糖代谢.生生成成NADPH，是是体体内内多多种种物物质质生生物物合合成成的的供供氢氢体体。NADPH对对维维持持红红细细胞胞的的正正常常功功能能及及血血红红蛋蛋白白处处于于还还原原状状态态，保护巯基酶及蛋白质起到极其重要的作用。保护巯基酶及蛋白质起到极其重要的作用。提提供供能能量量，该该途途径径虽虽非非体体内内获获取取能能量量的的主主要要途途

44、径径，必必要要时时可可经经呼呼吸吸链链生生成成ATPATP，每每分分子子G-6-PG-6-P经经HMSHMS途途径径代代谢谢可可产产3636分子分子ATP ATP 第115页，讲稿共154张，创作于星期二116第四节糖原的合成与分解第116页，讲稿共154张，创作于星期二117动动物物体体内内的的 糖糖类类大大部部分分转转变变成成脂脂肪肪后后储储存存于于脂脂肪肪组组织织内，只有一小部分以糖原形式储存内，只有一小部分以糖原形式储存 肝糖原肝糖原70-100g 70-100g 变动较大变动较大 糖原糖原G G 糖糖 原原 运到各组织利用运到各组织利用 肌糖原肌糖原180-300g 180-300g

45、 供肌肉收缩的需要供肌肉收缩的需要 糖原的生物学意义：储存能量，维持正常血糖水平糖原的生物学意义：储存能量，维持正常血糖水平 糖原以颗粒状存在于细胞浆中糖原以颗粒状存在于细胞浆中(10-40nm)(10-40nm)，大颗粒含约，大颗粒含约1212万个葡萄糖，机体储存的糖原作为能量大约可供机体万个葡萄糖，机体储存的糖原作为能量大约可供机体1212小时的需要。小时的需要。第117页，讲稿共154张，创作于星期二118一、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 不可逆反应 消耗1分子ATP第118页，讲稿共154张，创作于星期二1192.1-磷酸葡萄糖的生成第119页，讲稿共

46、154张，创作于星期二1203.尿苷二磷酸葡萄糖的生成(葡萄糖的活化)1-1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 十十 UTP UDP-UTP UDP-葡萄糖葡萄糖 十十 PPiPPi UDPGUDPG焦磷酸化酶焦磷酸化酶（焦磷酸）（焦磷酸）（UDPGUDPG）第120页，讲稿共154张，创作于星期二121糖核苷二磷酸（UDPG、ADPG、GDPG等）糖核苷二磷酸在不同聚糖形成时，提供糖基和能量。植物细胞中蔗糖合成时需UDPGUDPG，淀粉合成时需ADPGADPG，纤维素合成时需GDPGGDPG和UDPGUDPG；动物细胞中糖元合成时需UDPGUDPG。第121页，讲稿共154张，创作于星期二1224.1,

47、4-糖苷键葡萄糖聚合物的生成糖原合酶是限速酶糖原合酶是限速酶不可逆反应不可逆反应形成形成1，4糖苷键糖苷键第122页，讲稿共154张，创作于星期二1235.糖原的生成第123页，讲稿共154张，创作于星期二124糖原分支酶-1，6-糖苷键糖原合酶-1，4-糖苷键多分支可以增强糖原的水溶性，而且可以增加糖原分解时磷酸化酶的作用位点第124页，讲稿共154张，创作于星期二125UDP+ATP二磷酸核苷激酶Mg 2+UTP+ADP每加上每加上1 1个个G，消耗消耗2 2个个ATPATP的消耗第125页，讲稿共154张，创作于星期二126二、糖原的分解-糖原分解为G的过程(共3步)磷酸化酶 变位酶 糖

48、原糖原+nPi n 1-P+nPi n 1-P葡萄糖葡萄糖 n 6-Pn 6-P葡萄糖葡萄糖 G-6-P磷酸酶 (只存在肝中)葡萄糖葡萄糖 肝是生成血糖的主要部位脑和骨骼肌无G-6-P磷酸酶，GP不透过细胞，所以这些组织能保持G-6-P不外流，以备活动需要。第126页，讲稿共154张，创作于星期二1271.储存能量：人体内糖原所提供能量维持24hr（脂肪所提供能量维持：10天-2个月）三、糖原合成与分解的生理意义2.维持血糖浓度第127页，讲稿共154张，创作于星期二128第五节糖异生非糖物质（乳酸、丙酮酸、生糖氨基酸、甘油）转变为葡萄糖或糖原。主要是在肝中进行，肾中糖异生作用弱，严重饥饿时肾

49、糖异生作用加强。第128页，讲稿共154张，创作于星期二129一、糖异生主要途径和一、糖异生主要途径和关键反应关键反应 非糖物质转化成糖代谢的中间产物后，在相应的酶催化下,绕过糖酵解途径的三个不可逆反应,利用糖酵解途径其它酶生成葡萄糖的途径称为糖异生。糖原（或淀粉）1-磷酸葡萄糖6-磷酸果糖1，6-二磷酸果糖3-磷酸甘油醛磷酸二羟丙酮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129页，讲稿共154张，创作于星期二130糖异生的三种主要原料：乳酸（丙酮酸），甘油（磷酸甘油磷酸二羟丙酮）和

50、生糖AA（TCA,EMP的中间代谢物）糖异生的部位：哺乳动物的肝中糖异生作用与糖酵解的关系糖异生的途径:基本上是糖酵解的逆过程，因EMP途径中大多催化反应是可逆的，只有三处激酶催化反应是不可逆的第130页，讲稿共154张，创作于星期二131（一）丙酮酸转变为磷酸烯醇式丙酮酸这一逆过程需要肝细胞浆和线粒体酶的协同作用来完成，称之为丙酮酸羧化支路.G糖酵解糖异生ADPATP丙酮酸激酶丙酮酸羧化酶苹果酸穿羧GTPGDPCO2烯醇式丙酮酸羧激酶（线粒体内）ADPATPCO2生物素（线粒体外）第131页，讲稿共154张，创作于星期二132三羧酸循环中的苹果酸-天冬氨酸穿梭，草酰乙酸要转化为苹果酸和天冬氨