糖代謝的定義公共課

1、糖代謝的定義公共課糖代謝的定義 糖類(lèi)物質(zhì)在生物體內(nèi)的化學(xué)變化過(guò)程糖代謝分解代謝合成代謝糖的分解代謝:動(dòng)物和大多數(shù)微生物所需的能量，主要是由糖的分解代謝提供的。另方面，糖分解的中間產(chǎn)物，又為生物體合成其它類(lèi)型的生物分子，如氨基酸、核苷酸和脂肪酸等，提供碳源或碳鏈骨架。糖的合成代謝:植物和某些藻類(lèi)能夠利用太陽(yáng)能，將二氧化碳和水合成糖類(lèi)化合物-淀粉，即光合作用。是自然界規(guī)模最大的一種能量轉(zhuǎn)換過(guò)程。人體內(nèi)可以合成糖原-糖類(lèi)的儲(chǔ)存形式糖的消化與吸收 一、糖的消化人及哺乳動(dòng)物：食物（淀粉,二糖如蔗糖,麥芽糖和乳糖）口腔 唾液 -淀粉酶水解-1，4糖苷鏈 (產(chǎn)物: 麥芽糖,麥芽三糖,-糊精)消化道 胰液腸（

2、主要） -糊精酶（水解-1,4和-1,6糖苷鍵）， 麥芽糖酶，蔗糖酶， 乳糖酶 單糖小腸粘膜細(xì)胞吸收二、糖的吸收 單糖吸收與Na+同向協(xié)同運(yùn)輸，需ATP吸收后其它糖在各種酶的催化下，轉(zhuǎn)化為Glucoseor(Glucose-6-P) 糖原 吸收轉(zhuǎn)化 代謝產(chǎn)能單糖 -Glucose各組織器官 非糖物質(zhì) 糖的分解代謝 葡萄糖有氧分解 葡萄糖 CO2 + H2O （氧供應(yīng)充足） 乳酸 (糖酵解，動(dòng)物肌肉)無(wú)氧分解 葡萄糖 乙醇 （發(fā)酵，酵母菌） 無(wú)氧或暫缺氧條件下第十章、糖酵解-糖的無(wú)氧分解 Glucose 乳酸 丙酮酸 Glucose 乙醇 產(chǎn)能, 但分解不完全,釋放的能量較少乳酸發(fā)酵乙醇發(fā)酵糖酵

3、解糖 原 第一節(jié)、糖酵解 EMP途徑 (Embden-Meyerhof Pathway) 定義：Glucose或糖原在無(wú)氧情況下經(jīng)一系列酶促反應(yīng)生成丙酮酸的過(guò)程部位：全部反應(yīng)在細(xì)胞漿中進(jìn)行 10步糖酵解 Glucose 丙酮酸 乳酸 可分為三個(gè)階段 糖酵解 第一階段 糖的裂解 Glucose 2 x 3磷酸-甘油醛該階段Glucose或糖原通過(guò)磷酸化作用為分解代謝作好準(zhǔn)備，即裂解為兩分子丙糖（3磷酸-甘油醛）共5步5步第一階段有兩個(gè)調(diào)節(jié)酶,消耗兩分子ATP 6C 3C 是耗能反應(yīng)第一階段葡萄糖6-磷酸果糖ATPATP兩個(gè)調(diào)節(jié)酶，消耗兩分子ATP 脫枝酶磷酸化酶脫枝酶己糖磷酸激酶1.葡萄糖的磷酸

4、化己糖磷酸激酶：專(zhuān)一性不強(qiáng)； 限速酶 葡萄糖激酶（肝臟）：專(zhuān)一性強(qiáng)磷酸化的意義：1.帶有負(fù)電荷的磷酸基團(tuán)具有極性,不易透過(guò)脂膜 而失散2.磷酸基團(tuán)對(duì)酶有信號(hào)作用,有利與酶結(jié)合被催化3.經(jīng)酵解后最終形成ATP的末端磷酸,有保存能量 的作用磷酸葡萄糖異構(gòu)酶2.G-6-P F-6-P p277磷酸果糖激酶3.F-6-P F-1,6-P2磷酸果糖激酶： 限速酶，受調(diào)控醛縮酶+4.F-1,6-P2 2x3C甘油醛-3-P磷酸二羥丙酮90%磷酸丙糖異構(gòu)酶5. 磷酸丙糖的相互轉(zhuǎn)換糖酵解 第一階段葡萄糖 6-磷酸果糖 ATPATP兩個(gè)調(diào)節(jié)酶，消耗兩分子ATP *甘油醛 3磷酸丙酮酸 丙酮酸糖酵解 第二階段醛氧

5、化成酸,產(chǎn)生4 ATP包括步1.3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸甘油醛-3-磷酸脫氫酶6. 甘油醛-3-P 1,3-BPG磷酸甘油酸激酶7. 1,3-BPG 3-P-甘油酸 + ATP磷酸甘油酸變位酶8. 3-P-甘油酸 2-P-甘油酸p282脫水過(guò)程中分子內(nèi)部能量重新分布，形成高能磷酸化合物烯醇化酶9.2-P-甘油酸 磷酸烯醇式丙酮酸氟化物 （-）調(diào)節(jié)酶 丙酮酸激酶10. 磷酸烯醇式丙酮酸 丙酮酸+ATP 互變異構(gòu)化 非酶促反應(yīng)糖酵解Glucose +2H3PO4+2ADP 2丙酮酸+2ATP+2H2O 糖酵解途徑的產(chǎn)能氧化一分子Glucose,凈得2個(gè)ATP, 2 NADH若從

6、糖原開(kāi)始氧化，凈得3個(gè)ATP生醇發(fā)酵：酵母及部分微生物 終產(chǎn)物：乙醇 總反應(yīng)：Glucose+2H3PO4+2ADP2C2H5OH+2CO2+2ATP+2H20糖酵解與生醇發(fā)酵從Glucose丙酮酸的各步反應(yīng)兩者完全相同 糖酵解的生理意義: 保證組織在氧供應(yīng)不足時(shí)提供生命活動(dòng)所需能量,是一種有效的補(bǔ)充手段,特別是激烈運(yùn)動(dòng)時(shí)肌肉組織的產(chǎn)能. 第三階段: 丙酮酸的代謝去向 有氧和無(wú)氧條件下產(chǎn)物不同 糖酵解 發(fā) 酵無(wú)氧條件下丙酮酸脫羧酶丙酮酸脫羧酶輔酶：焦磷酸硫胺素 (TPP)硫胺素(VB1)TPPATPAMPTCA循環(huán) 淀粉 糖原(淀粉) 葡萄糖-1-磷酸 2,3-二磷酸甘油酸2,3-二磷酸甘油酸

7、代謝Pi二磷酸甘油酸 變位酶 2,3-二磷酸甘油酸磷酸酶BPG 第二節(jié)、糖酵解的調(diào)節(jié) a己糖激酶的調(diào)節(jié) 肌肉己糖激酶受產(chǎn)物的反饋抑制調(diào)節(jié) 肝的葡萄糖激酶不受產(chǎn)物濃度調(diào)節(jié)， 保證Glucose在肝內(nèi)轉(zhuǎn)化(如糖原合成) 己糖激酶(別構(gòu)酶)己糖(葡萄糖)葡萄糖-6-P糖原磷酸戊糖途徑己糖激酶b. 丙酮酸激酶的調(diào)節(jié) ATP是別構(gòu)酶的抑制劑 1,6-二磷酸果糖是別構(gòu)酶的激活劑， 有利于酵解的進(jìn)行 別構(gòu)酶磷酸果糖激酶(6-磷酸果糖激酶-1)是糖酵解途徑最重要的限速酶（四聚體） ATP和檸檬酸(TCA循環(huán))是其別構(gòu)抑制劑磷酸果糖激酶 2，6-二磷酸果糖、AMP是其變構(gòu)激活劑 c. 磷酸果糖激酶的調(diào)節(jié)ATP

8、,磷酸果糖激酶與F-6-P的親和力 ,反應(yīng)速度果糖-2,6-二磷酸對(duì)磷酸果糖激酶的調(diào)節(jié)作用:使磷酸果糖激酶與F-6-P的親和力 ,ATP抑制效應(yīng)6-磷酸果糖（+）磷酸果糖激酶-2果糖二磷酸酶6-磷酸果糖（-）F-6-P有促進(jìn)2,6-二磷酸果糖的合成并抑制其水解的作用。當(dāng)F-6-P濃度升高時(shí),即可引起2，6-二磷酸果糖濃度加大,進(jìn)而激活F-6-P激酶-1,這種過(guò)程為正反饋激活作用。磷酸果糖激酶-1 第三節(jié)、其他六碳糖進(jìn)入糖酵解的途徑肝臟一、果糖進(jìn)入糖酵解途徑醛縮酶二、半乳糖進(jìn)入糖酵解途徑表 構(gòu) 酶有氧分解無(wú)氧酵解己糖激酶第四節(jié)、磷酸戊糖途徑也稱(chēng)磷酸己糖旁路：HMS途徑,在細(xì)胞液中進(jìn)行 EMP途徑

9、和TCA循環(huán)是糖分解代謝的主要途徑,HMS旁路是糖有氧分解的重要旁路之一（動(dòng)物體中約有30%G經(jīng)此途徑分解） 一磷酸戊糖途徑的反應(yīng)過(guò)程第一階段：葡萄糖-6-磷酸 磷酸戊糖 第二階段：磷酸戊糖異構(gòu)化 第三階段：糖分子間的基團(tuán)轉(zhuǎn)移反應(yīng) 1.磷酸戊糖的形成 第一階段特點(diǎn)：有NADPH的生成氧化過(guò)程5-磷酸核酮糖6-磷酸葡萄糖酸內(nèi)酯 2、磷酸戊糖的異構(gòu)化 第二階段磷酸戊糖異構(gòu)酶 磷酸戊糖差向異構(gòu)酶5-磷酸核酮糖5-磷酸核糖5-磷酸木酮糖 3、基團(tuán)轉(zhuǎn)移反應(yīng)第三階段轉(zhuǎn)酮醇酶是聯(lián)系HMS途徑和EMP途徑的紐帶,戊糖和己糖途徑的紐帶轉(zhuǎn)酮醇酶轉(zhuǎn)酮醇酶轉(zhuǎn)醛醇酶庚酮糖赤蘚糖5-P-木酮糖5-P-核糖5-P-木酮糖基

10、團(tuán)轉(zhuǎn)移反應(yīng)每三分子6-磷酸葡萄糖進(jìn)入HMS途徑循環(huán) 3CO2，6NADPH和1個(gè)3-P-甘油醛,2F-6-P1分子G-6-P經(jīng)HMS途徑完全氧化，可產(chǎn)生12分子NADPH細(xì)胞還原力 HMS 途徑調(diào)節(jié)酶: G-6-P脫氫酶是HMS途徑的第一個(gè)酶。 受NADP+ NADPH濃度比例的調(diào)節(jié)二、磷酸戊糖途徑的調(diào)節(jié) 5-磷酸核酮糖NADPH和NADP+可競(jìng)爭(zhēng)性與酶結(jié)合,兩者濃度比例的變化可影響酶的活性及整個(gè)途徑的活性 磷酸戊糖途徑的總反應(yīng)6葡萄糖-6-磷酸+6H2O+12NADP + 6CO2 +5葡萄糖-6-磷酸+12NADPH+12H + +Pi 三、磷酸戊糖途徑的生理意義 生成NADPH:是體內(nèi)多種