糖代謝糖概述學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1糖代謝糖代謝(dixi)糖概述糖概述第一頁(yè)，共40頁(yè)。3. 重點(diǎn)掌握葡萄糖在體內(nèi)的分解代謝：糖酵解途徑、重點(diǎn)掌握葡萄糖在體內(nèi)的分解代謝：糖酵解途徑、三羧酸循環(huán)、磷酸戊糖途徑及其意義；糖的無氧氧三羧酸循環(huán)、磷酸戊糖途徑及其意義；糖的無氧氧化與發(fā)酵的關(guān)系。化與發(fā)酵的關(guān)系。4. 了解乙醛酸循環(huán)及其意義。了解乙醛酸循環(huán)及其意義。5.了解糖原、蔗糖、淀粉的合成途徑，掌握糖的異了解糖原、蔗糖、淀粉的合成途徑，掌握糖的異生途徑及其對(duì)生物體的意義。生途徑及其對(duì)生物體的意義。6. 了解糖代謝各過程了解糖代謝各過程(guchng)的調(diào)節(jié)機(jī)理。的調(diào)節(jié)機(jī)理。第2頁(yè)/共40頁(yè)第二頁(yè)，共40頁(yè)。糖的基本概念糖的結(jié)

2、構(gòu)與分類(fn li)糖的主要生理功能返回返回(fnhu)第3頁(yè)/共40頁(yè)第三頁(yè)，共40頁(yè)。 多羥基多羥基(qingj)(qingj)的醛或多羥基的醛或多羥基(qingj)(qingj)的酮及的酮及其縮聚物其縮聚物和衍生物的統(tǒng)稱（舊時(shí)稱為碳水化合物）。和衍生物的統(tǒng)稱（舊時(shí)稱為碳水化合物）。返回返回(fnhu)（一）概念：（一）概念：第4頁(yè)/共40頁(yè)第四頁(yè)，共40頁(yè)。醛醛 糖糖Aldose酮酮 糖糖KetoseD-葡萄糖葡萄糖(D-glucose)CHOCCCCCH2OHHOHOHHHOHHOH123456D-果果糖糖(D-fructose) CH2OHCCCCCH2OHOOHHHOHHOH12

3、3456返回返回(fnhu)甘油醛甘油醛(glycerose)OHCHOCH2OHHC123二羥丙酮二羥丙酮(dihydroxyacetone)CH2OHCH2OHC=O123核糖核糖(ribose)HOHCHOCCCCH2OHHOHHOH32145核酮糖核酮糖(ribulose)CH2OHCCCCH2OHOHOHHOH32145第5頁(yè)/共40頁(yè)第五頁(yè)，共40頁(yè)。 1g 1g葡萄糖在體內(nèi)葡萄糖在體內(nèi)(t ni)(t ni)完全氧化可釋放完全氧化可釋放16.7kJ16.7kJ的的 能量。能量。 1 1、氧化、氧化(ynghu)(ynghu)生能功生能功能能 糖類所供給的能量是機(jī)體生命活動(dòng)主要的糖

4、類所供給的能量是機(jī)體生命活動(dòng)主要的 能量來源（正常情況下約占機(jī)體所需總能能量來源（正常情況下約占機(jī)體所需總能 量的量的505070%70%）。返回返回第6頁(yè)/共40頁(yè)第六頁(yè)，共40頁(yè)。2 2、構(gòu)成、構(gòu)成(guchng)(guchng)組織細(xì)胞組織細(xì)胞的基本成分的基本成分核糖和脫氧核糖是核酸的基本核糖和脫氧核糖是核酸的基本(jbn)(jbn)組成成分組成成分； 體內(nèi)許多具有體內(nèi)許多具有(jyu)(jyu)重要功能的蛋白質(zhì)都是重要功能的蛋白質(zhì)都是糖糖 蛋白，如抗體、許多酶類和凝血因子等。蛋白，如抗體、許多酶類和凝血因子等。 糖與脂類或蛋白質(zhì)結(jié)合形成糖脂或糖蛋白糖與脂類或蛋白質(zhì)結(jié)合形成糖脂或糖蛋白/

5、 / 蛋白聚糖（統(tǒng)稱糖復(fù)合物）。糖復(fù)合物不僅蛋白聚糖（統(tǒng)稱糖復(fù)合物）。糖復(fù)合物不僅 是細(xì)胞的結(jié)構(gòu)分子，而且是信息分子。是細(xì)胞的結(jié)構(gòu)分子，而且是信息分子。返回返回第7頁(yè)/共40頁(yè)第七頁(yè)，共40頁(yè)。 糖是合成脂類糖是合成脂類( (脂肪脂肪(zhfng)(zhfng)酸酸、脂肪、脂肪(zhfng)(zhfng)的重要的重要 前體；前體；3 3、轉(zhuǎn)變?yōu)轶w內(nèi)的其它、轉(zhuǎn)變?yōu)轶w內(nèi)的其它(qt)(qt)成分成分 糖在體內(nèi)可轉(zhuǎn)變成非必須糖在體內(nèi)可轉(zhuǎn)變成非必須(bx)(bx)氨基酸氨基酸的碳的碳 骨架。骨架。返回返回第8頁(yè)/共40頁(yè)第八頁(yè)，共40頁(yè)。（三）分類：?jiǎn)翁牵ㄈ┓诸悾簡(jiǎn)翁?dn tn(dn tn) )、

6、寡糖、寡糖、多糖、多糖均一多糖：由相同單糖均一多糖：由相同單糖(dn tn(dn tn) )聚合而成，如淀粉、糖原、聚合而成，如淀粉、糖原、纖維素纖維素混合多糖：由不同單糖聚合而成，如果膠物質(zhì)、半纖維素混合多糖：由不同單糖聚合而成，如果膠物質(zhì)、半纖維素 單糖：不能水解為更小單位的糖，根據(jù)碳原子數(shù)又分丙糖、單糖：不能水解為更小單位的糖，根據(jù)碳原子數(shù)又分丙糖、 丁糖、戊糖、己糖、庚糖；根據(jù)羰基的位置又分醛丁糖、戊糖、己糖、庚糖；根據(jù)羰基的位置又分醛 糖和酮糖。糖和酮糖。 寡糖：由寡糖：由2 21010個(gè)單糖聚合而成的低聚糖，重要的有雙糖、個(gè)單糖聚合而成的低聚糖，重要的有雙糖、 叁糖等；叁糖等； 多

7、糖：由多糖：由1010個(gè)以上單糖聚合而成的多聚糖，根據(jù)單糖的組個(gè)以上單糖聚合而成的多聚糖，根據(jù)單糖的組 成又分為：成又分為：第9頁(yè)/共40頁(yè)第九頁(yè)，共40頁(yè)。三碳糖（丙糖三碳糖（丙糖):):甘油醛、二羥丙酮甘油醛、二羥丙酮(bn(bn tn tn) )等等（一）單糖(dn tn)的種類：根據(jù)所含碳原子的多少，分為：根據(jù)所含碳原子的多少，分為：七碳糖（庚糖）：景天糖等七碳糖（庚糖）：景天糖等六碳糖（己糖）：葡萄糖、果糖、半乳糖等六碳糖（己糖）：葡萄糖、果糖、半乳糖等五碳糖（戊糖）：核糖、核酮糖、木酮糖等五碳糖（戊糖）：核糖、核酮糖、木酮糖等四碳糖（丁糖）：赤蘚糖等四碳糖（丁糖）：赤蘚糖等返回返回

8、第10頁(yè)/共40頁(yè)第十頁(yè)，共40頁(yè)。（二）單糖（二）單糖(dn tn)的立體的立體結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)1、單糖、單糖(dn tn)的構(gòu)型的構(gòu)型 單糖分子除了二羥基丙酮外，其余都含不對(duì)稱碳原子，有旋光異構(gòu)體：如甘油醛（單糖分子除了二羥基丙酮外，其余都含不對(duì)稱碳原子，有旋光異構(gòu)體：如甘油醛（P195），不對(duì)稱碳原子上羥基朝左稱為），不對(duì)稱碳原子上羥基朝左稱為L(zhǎng)-型。朝右稱為型。朝右稱為D型。型。 含含一個(gè)一個(gè)不對(duì)稱碳原子的單糖有不對(duì)稱碳原子的單糖有21個(gè)個(gè)旋光異構(gòu)體；旋光異構(gòu)體； 含含二個(gè)二個(gè)不對(duì)稱碳原子的單糖有不對(duì)稱碳原子的單糖有22個(gè)個(gè)旋光異構(gòu)體；旋光異構(gòu)體； 含含n個(gè)個(gè)不對(duì)稱碳原子的單糖有不對(duì)稱碳原子的

9、單糖有2n個(gè)個(gè)旋光異構(gòu)體。旋光異構(gòu)體。 含含多個(gè)不對(duì)稱碳原子多個(gè)不對(duì)稱碳原子的糖構(gòu)型的判斷：以距離羰基最遠(yuǎn)的不對(duì)稱碳原子上的羥基方向來判斷，的糖構(gòu)型的判斷：以距離羰基最遠(yuǎn)的不對(duì)稱碳原子上的羥基方向來判斷，朝左朝左為為L(zhǎng)型，朝型，朝右右為為D型。型。第11頁(yè)/共40頁(yè)第十一頁(yè)，共40頁(yè)。2、單糖、單糖(dn tn)環(huán)狀結(jié)構(gòu)：以葡萄糖（環(huán)狀結(jié)構(gòu)：以葡萄糖（Glucose）為例）為例環(huán)狀環(huán)狀 (Haworth projection)D-D-葡萄糖葡萄糖(D-glucose)CHOCCCCCH2OHHOHOHHHOHHOH123456椅式椅式 (chair form)-D-吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖(-D-

10、glucopyranose)OHOHHHHHOHOHOHHOH2CHOHCOCH2OHOHOHOH6-D-吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖(-D-glucopyranose)HO HCOCH2OHOHOHOH123456開鏈開鏈(straight chain)返回返回(fnhu)-D-吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖 - D-吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖OH-D-吡喃葡萄糖和吡喃葡萄糖和 -D-吡喃葡萄糖互為異頭物吡喃葡萄糖互為異頭物第12頁(yè)/共40頁(yè)第十二頁(yè)，共40頁(yè)。葡萄糖是體內(nèi)糖代謝葡萄糖是體內(nèi)糖代謝(dixi)的中心的中心（1 1）葡萄糖是食物中糖）葡萄糖是食物中糖( (如淀粉如淀粉) )的消化產(chǎn)物；的消化產(chǎn)物；（2

11、 2）葡萄糖在生物體內(nèi)可轉(zhuǎn)變成其它的糖，）葡萄糖在生物體內(nèi)可轉(zhuǎn)變成其它的糖， 如核糖、果糖、半乳糖、糖原等；如核糖、果糖、半乳糖、糖原等；（3 3）葡萄糖是哺乳動(dòng)物）葡萄糖是哺乳動(dòng)物(brdngw)(brdngw)及胎兒的主要及胎兒的主要供能物質(zhì)；供能物質(zhì)；（4 4）葡萄糖可轉(zhuǎn)變?yōu)榘被岷椭舅岬奶脊羌?。）葡萄糖可轉(zhuǎn)變?yōu)榘被岷椭舅岬奶脊羌堋７祷胤祷氐?3頁(yè)/共40頁(yè)第十三頁(yè)，共40頁(yè)。HOH2CHHHCOHOHOHCH2OHOCCC612開鏈開鏈(straight chain)CH2OHCCCCCH2OHOOHHHOHHOH612-D-呋喃呋喃(fnn)果糖果糖環(huán)狀環(huán)狀 (Haworth

12、projection)HOH2CHHHCOHOHOHCH2OHOCCC612-D-呋喃果糖呋喃果糖OHCH2OH12第14頁(yè)/共40頁(yè)第十四頁(yè)，共40頁(yè)。三、重要三、重要(zhngyo)的單糖衍生物的單糖衍生物1、糖醇：糖分子內(nèi)醛基、酮基經(jīng)還原的產(chǎn)物，有甜味。、糖醇：糖分子內(nèi)醛基、酮基經(jīng)還原的產(chǎn)物，有甜味。2、糖醛酸：?jiǎn)翁堑牟蓟趸a(chǎn)物。、糖醛酸：?jiǎn)翁堑牟蓟趸a(chǎn)物。3、氨基糖：、氨基糖：4、糖苷、糖苷:單糖的半縮醛羥基與非糖物質(zhì)單糖的半縮醛羥基與非糖物質(zhì)(wzh)縮合形成的化合物?？s合形成的化合物。第15頁(yè)/共40頁(yè)第十五頁(yè)，共40頁(yè)。四、單糖四、單糖(dn tn)的性質(zhì)的性質(zhì)1 1、物

13、理性質(zhì)、物理性質(zhì)旋光性：是鑒定糖的一個(gè)重要指標(biāo)旋光性：是鑒定糖的一個(gè)重要指標(biāo)(zhbio)(zhbio)甜度：以蔗糖的甜度為標(biāo)準(zhǔn)甜度：以蔗糖的甜度為標(biāo)準(zhǔn)溶解性：易溶于水而難溶于乙醚、丙酮等有面溶劑溶解性：易溶于水而難溶于乙醚、丙酮等有面溶劑 2 2、化學(xué)性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)（1 1）變旋）變旋在溶液中，糖的鏈狀結(jié)構(gòu)和環(huán)狀結(jié)構(gòu)在溶液中，糖的鏈狀結(jié)構(gòu)和環(huán)狀結(jié)構(gòu)( (、) )之間可以相互轉(zhuǎn)變，最后達(dá)到一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡，稱為變旋現(xiàn)象。三者間的比例因糖種類而異。之間可以相互轉(zhuǎn)變，最后達(dá)到一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡，稱為變旋現(xiàn)象。三者間的比例因糖種類而異。只有鏈狀結(jié)構(gòu)才具有下述的氧化還原反應(yīng)。只有鏈狀結(jié)構(gòu)才具有下述的氧化還原反應(yīng)

14、。第16頁(yè)/共40頁(yè)第十六頁(yè)，共40頁(yè)。第17頁(yè)/共40頁(yè)第十七頁(yè)，共40頁(yè)。第18頁(yè)/共40頁(yè)第十八頁(yè)，共40頁(yè)。第19頁(yè)/共40頁(yè)第十九頁(yè)，共40頁(yè)。麥芽糖麥芽糖(maltose)：含半縮醛羥基：含半縮醛羥基(qingj)，為還，為還原原 糖，有變旋現(xiàn)象糖，有變旋現(xiàn)象OCH2OHHHOHHHOHHOHOOHOH2CHOHHOHHHOHH14-D-葡萄糖葡萄糖-（14）-D-葡萄糖葡萄糖返回返回六六. .雙糖：雙糖：第20頁(yè)/共40頁(yè)第二十頁(yè)，共40頁(yè)。蔗糖：不含半縮蔗糖：不含半縮醛羥基醛羥基(qingj)，無還原性，無，無還原性，無變旋現(xiàn)象變旋現(xiàn)象HCH2OHHOHOHHCH2OHOOOH

15、OH2CHOHHOHHHOHH112-D-葡萄糖葡萄糖-（12）-D-果糖果糖(gutng)乳糖：含半乳糖：含半縮醛羥基，縮醛羥基，為還原糖，為還原糖，有變旋現(xiàn)象有變旋現(xiàn)象OOCH2OHHOHHOHHHOHHOCH2OHHHOHHHOHOHH14-D-半乳糖半乳糖-（14）-D-葡萄糖葡萄糖返回返回第21頁(yè)/共40頁(yè)第二十一頁(yè)，共40頁(yè)。定義：水解產(chǎn)物定義：水解產(chǎn)物(chnw)(chnw)含含1010個(gè)以個(gè)以上單糖上單糖常見的多糖常見的多糖(du tn)(du tn)：淀粉、糖原：淀粉、糖原、纖維素等、纖維素等返回返回 性質(zhì)：性質(zhì)：多糖無還原性，無甜味，無變旋現(xiàn)象，多糖無還原性，無甜味，無變旋

16、現(xiàn)象， 多數(shù)不溶于水，可與水形成膠體多數(shù)不溶于水，可與水形成膠體 溶液。溶液。第22頁(yè)/共40頁(yè)第二十二頁(yè)，共40頁(yè)。返回返回(fnhu)CH2OHCH2OHOHOHOHOHOHOHOHOHOHOHOHOH直鏈淀粉直鏈淀粉(dinfn)：只含：只含-（14）-糖苷鍵糖苷鍵CH2OHCH2OHOHOHOHOHOOOCH2O支鏈淀粉：支鏈淀粉：含含（14）與與-（16）-糖苷鍵糖苷鍵,后者存在于分支處。后者存在于分支處。第23頁(yè)/共40頁(yè)第二十三頁(yè)，共40頁(yè)。常見的多糖常見的多糖(du tn)糖原糖原(glycogen)非還原端非還原端還原端還原端 糖原的結(jié)構(gòu)與淀糖原的結(jié)構(gòu)與淀粉粉(dinfn)類

17、似，類似，但分支多但分支多 而分支短而分支短 返回返回(fnhu)第24頁(yè)/共40頁(yè)第二十四頁(yè)，共40頁(yè)。 糖原糖原(tn yun)分支處分支處結(jié)構(gòu)圖結(jié)構(gòu)圖 在書寫糖原的反應(yīng)時(shí)，常用在書寫糖原的反應(yīng)時(shí)，常用GnGn、 Gn+1 Gn+1 或或Gn-Gn-1 1表示表示(biosh)(biosh)糖原分子糖原分子第25頁(yè)/共40頁(yè)第二十五頁(yè)，共40頁(yè)。 糖原糖原(tn(tn yun) yun)貯存的主要器官貯存的主要器官: :人體內(nèi)糖原人體內(nèi)糖原(tn yun)(tn yun)的貯存量有限，一般不超的貯存量有限，一般不超500g .500g .肝糖原：肝糖原：肌糖原：肌糖原：返回返回糖原是體內(nèi)糖

18、的貯存形式糖原是體內(nèi)糖的貯存形式肝臟和肌肉組織肝臟和肌肉組織含量可達(dá)肝重的含量可達(dá)肝重的5%5%( (總量為總量為90-10090-100g g) ) 含量為肌肉重量的含量為肌肉重量的1-2%1-2%( (總量為總量為200-4200-40000g g) )第26頁(yè)/共40頁(yè)第二十六頁(yè)，共40頁(yè)。第27頁(yè)/共40頁(yè)第二十七頁(yè)，共40頁(yè)。體內(nèi)糖的來源體內(nèi)糖的來源糖的消化糖的消化糖的吸收糖的吸收(xshu)糖吸收糖吸收(xshu)后后的去向的去向返回返回(fnhu)第28頁(yè)/共40頁(yè)第二十八頁(yè)，共40頁(yè)。肝糖原、肌糖原肝糖原、肌糖原, ,量少，不能滿足量少，不能滿足機(jī)體機(jī)體(jt)(jt)對(duì)能量的

19、需要對(duì)能量的需要主要來自植物性食物主要來自植物性食物從動(dòng)物性食物中攝入的糖量很少?gòu)膭?dòng)物性食物中攝入的糖量很少嬰兒，乳汁嬰兒，乳汁(rzh)(rzh)中的乳糖是主中的乳糖是主要來源要來源外源性：外源性：內(nèi)源性：內(nèi)源性：返回返回第29頁(yè)/共40頁(yè)第二十九頁(yè)，共40頁(yè)。1.口腔(kuqing)消化: 次要，初步消化 淀粉淀粉 糊精麥芽寡糖（含糊精麥芽寡糖（含4-94-9個(gè)個(gè) 葡萄糖基）葡萄糖基）唾液淀粉酶唾液淀粉酶返回返回第30頁(yè)/共40頁(yè)第三十頁(yè)，共40頁(yè)。淀粉淀粉 麥芽糖麥芽糖+麥芽寡糖麥芽寡糖(65%) +異麥芽糖異麥芽糖 + -極限糊精極限糊精(35%)胰淀粉酶胰淀粉酶2 2、小腸、小腸(x

20、iochng)(xiochng)內(nèi)消化內(nèi)消化: : 主要主要 小腸粘膜小腸粘膜(zhn m)刷刷 狀緣狀緣各種水解酶各種水解酶葡萄糖葡萄糖返回返回第31頁(yè)/共40頁(yè)第三十一頁(yè)，共40頁(yè)。線形寡糖線形寡糖 葡萄糖葡萄糖腸粘膜上皮細(xì)胞刷狀緣腸粘膜上皮細(xì)胞刷狀緣-葡萄糖苷酶葡萄糖苷酶蔗蔗 糖糖 葡萄糖葡萄糖 + 果糖果糖腸粘膜上皮細(xì)胞刷狀緣腸粘膜上皮細(xì)胞刷狀緣 蔗蔗 糖糖 酶酶麥芽糖麥芽糖 2 葡萄糖葡萄糖腸粘膜上皮細(xì)胞刷狀緣腸粘膜上皮細(xì)胞刷狀緣 麥麥 芽芽 糖糖 酶酶乳乳 糖糖 葡萄糖葡萄糖 + 半乳糖半乳糖腸粘膜上皮細(xì)胞刷狀緣腸粘膜上皮細(xì)胞刷狀緣 乳乳 糖糖 酶酶 異麥芽糖異麥芽糖 -極限糊精極

21、限糊精葡萄糖葡萄糖 腸粘膜上皮細(xì)胞刷狀緣腸粘膜上皮細(xì)胞刷狀緣 淀粉淀粉 麥芽糖麥芽糖+麥芽寡糖麥芽寡糖(65%) +異麥芽糖異麥芽糖 +-極限糊精極限糊精(35%)胰淀粉酶胰淀粉酶糊精糊精(h jn)酶、脫支酶酶、脫支酶第32頁(yè)/共40頁(yè)第三十二頁(yè)，共40頁(yè)。 機(jī)體若缺乏蔗糖機(jī)體若缺乏蔗糖(zhtng)(zhtng)酶或乳糖酶酶或乳糖酶，會(huì)導(dǎo)致，會(huì)導(dǎo)致 糖吸收障礙而引起腹瀉和脹氣。糖吸收障礙而引起腹瀉和脹氣。 人不能通過攝入纖維素獲取糖類物質(zhì)人不能通過攝入纖維素獲取糖類物質(zhì), , 因因 人體內(nèi)缺乏人體內(nèi)缺乏(quf)(quf)水解水解-1,4-1,4-糖糖苷鍵的酶苷鍵的酶, ,但纖但纖 維素促

22、進(jìn)腸道蠕動(dòng)，可防止便秘。維素促進(jìn)腸道蠕動(dòng)，可防止便秘。返回返回第33頁(yè)/共40頁(yè)第三十三頁(yè)，共40頁(yè)。 部位部位(bwi)(bwi)：小腸上部小腸上部返回返回第34頁(yè)/共40頁(yè)第三十四頁(yè)，共40頁(yè)。 實(shí)驗(yàn)證明：以葡萄糖的吸收速度為實(shí)驗(yàn)證明：以葡萄糖的吸收速度為100 100 計(jì)，各種單糖的吸收速度為：計(jì)，各種單糖的吸收速度為： D- D-半乳糖半乳糖(110) D-(110) D-葡萄糖葡萄糖(100) (100) D- D-果糖果糖(gutng)(43) D-(gutng)(43) D-甘露糖甘露糖(19) (19) L- L-木酮糖木酮糖(15) L-(15) L-阿拉伯糖阿拉伯糖(9) (9) 結(jié)論：各種單糖結(jié)論：各