第2章糖代谢.ppt

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1、第二章第二章 糖类代谢糖类代谢第一节概述第一节概述第二节多糖的酶解第二节多糖的酶解第三节糖的分解代谢第三节糖的分解代谢第四节糖原的合成与分解第四节糖原的合成与分解第五节糖异生第五节糖异生第六节血糖第六节血糖本章内容：本章内容：第一节第一节 概述概述第二节第二节 糖的分解代谢糖的分解代谢第三节第三节 糖原糖原第四节第四节 糖异生糖异生第五节第五节 血糖血糖第一节第一节 概述概述一、糖类的生理功能一、糖类的生理功能1 1、氧化供能、氧化供能2 2、是生物体内重要的结构物质、是生物体内重要的结构物质3 3、作为合成其他物质的原料、作为合成其他物质的原料4 4、是体内重要的信息物质、是体内重要的信息物

2、质二、多糖的酶解作用二、多糖的酶解作用1 1、淀粉的酶解、淀粉的酶解(1)(1)水解淀粉的酶水解淀粉的酶-淀粉酶：从淀粉分子的内部水解淀粉酶：从淀粉分子的内部水解-1,4-1,4糖苷键糖苷键,不能水解不能水解-1,6-1,6糖苷糖苷键。键。异淀粉酶：又叫异淀粉酶：又叫-1,6-1,6糖苷键酶，糖苷键酶，专一水解支链淀粉的专一水解支链淀粉的-1,6-1,6糖苷键。糖苷键。-淀粉酶：存在于高等植物和微生淀粉酶：存在于高等植物和微生物中，从淀粉分子链的非还原端依物中，从淀粉分子链的非还原端依次水解麦芽糖单位。次水解麦芽糖单位。（2 2）淀粉的消化吸收）淀粉的消化吸收淀粉淀粉唾液淀粉酶唾液淀粉酶糊精糊

3、精少量麦芽糖少量麦芽糖胃酸胃酸水解部分水解部分淀粉淀粉胰胰淀淀粉粉酶酶-糊糊精精酶酶葡萄糖、麦芽糖葡萄糖、麦芽糖细胞细胞2、纤维素的酶解、纤维素的酶解纤维素的酶解过程：纤维素的酶解过程：纤维素纤维素消化道内大量的消化道内大量的微生物发酵微生物发酵低级脂肪酸低级脂肪酸（乙酸、丙酸等）（乙酸、丙酸等）细胞细胞葡萄糖葡萄糖糖氧化分解的主要途径：糖氧化分解的主要途径：一、在无氧条件下进行的无氧分解一、在无氧条件下进行的无氧分解二、在有氧条件下进行的有氧氧化二、在有氧条件下进行的有氧氧化三、通过磷酸戊糖途径进行的分解代谢三、通过磷酸戊糖途径进行的分解代谢第三节第三节 糖的分解代谢糖的分解代谢 一、糖的无

4、氧分解一、糖的无氧分解（一）定义：在无氧的条件下，（一）定义：在无氧的条件下，葡萄糖或糖原分解成丙酮酸，进葡萄糖或糖原分解成丙酮酸，进而还原为乳酸并释放少量能量的而还原为乳酸并释放少量能量的过程称为糖的无氧分解。这一过过程称为糖的无氧分解。这一过程与酵母菌使糖发酵的过程相似，程与酵母菌使糖发酵的过程相似，又称为糖酵解，简称又称为糖酵解，简称EMP途径。途径。（二）反应部位：细胞液（胞浆）（二）反应部位：细胞液（胞浆）1 1、葡萄糖的磷酸化、葡萄糖的磷酸化第一阶段：第一阶段：葡萄糖葡萄糖 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖ATPATPATPADPADPP P己糖激酶是糖酵解途径的第一个限速酶己糖激酶是糖酵

5、解途径的第一个限速酶葡萄糖磷酸化反应的意义葡萄糖磷酸化反应的意义将葡萄糖磷酸化易参加代谢反应的将葡萄糖磷酸化易参加代谢反应的活化形式；活化形式；磷酸化的葡萄糖有防止胞内葡萄糖磷酸化的葡萄糖有防止胞内葡萄糖外渗的作用；外渗的作用；为后续进行的底物水平磷化贮备了为后续进行的底物水平磷化贮备了磷酸基团。磷酸基团。2 2、磷酸己糖异构化、磷酸己糖异构化P3 3、1,6-1,6-二磷酸果糖的生成二磷酸果糖的生成磷酸果糖激酶是糖酵解途径的最重要的限速酶磷酸果糖激酶是糖酵解途径的最重要的限速酶ATPATPADPADPP磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶己糖激酶己糖激酶磷酸己糖磷酸己糖异异 构构 酶酶葡葡萄萄糖糖6磷酸

6、果糖磷酸果糖6磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖1，6二磷酸果糖二磷酸果糖ATP ADPATP磷酸化酶磷酸化酶糖糖 原原1磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖磷酸果糖磷酸果糖变变 位位 酶酶ADP己糖激酶己糖激酶磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶ATPATP4 4、1,6-1,6-二磷酸果糖的裂解二磷酸果糖的裂解第二阶段：第二阶段：CHOCH2OPCCHCH2OCOHOPHOHH1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛5 5、磷酸丙糖的同分异构化、磷酸丙糖的同分异构化相当于相当于1,6-二磷酸果糖裂解二磷酸果糖裂解为两分子的为两分子的3-磷酸甘油醛。磷酸甘油醛。6 6、3-3-磷酸甘油醛氧化为磷酸

7、甘油醛氧化为1,3-1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸第三阶段：第三阶段：CHOHCH2OCHOPCHOHCH2OCOOPP+NAD+Pi+NADH+H+H H3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛1，3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸这是糖酵解过程中唯一一步脱氢反应这是糖酵解过程中唯一一步脱氢反应7 7、高能磷酸基团的转移、高能磷酸基团的转移糖酵解中第一次底物水平磷酸化，糖酵解中第一次底物水平磷酸化，1分子葡萄糖产生分子葡萄糖产生2分子分子ATP+ADP+ATPATP8 8、3-3-磷酸甘油酸异构为磷酸甘油酸异构为2-2-磷磷酸甘油酸酸甘油酸9 9、磷酸烯醇式丙酮酸的生成、磷酸烯醇式丙酮酸的生成1010、丙酮酸的

8、生成、丙酮酸的生成糖酵解中第二次底物水平磷酸化，糖酵解中第二次底物水平磷酸化，丙酮酸激酶是第三个限速酶丙酮酸激酶是第三个限速酶1分子葡萄糖产生分子葡萄糖产生2分子分子ATPADPATPATP自发反应自发反应2ATP2ATP3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸丙丙酮酮酸酸烯醇式丙酮酸烯醇式丙酮酸丙酮酸激酶丙酮酸激酶丙酮酸激酶丙酮酸激酶2ADP烯醇化酶烯醇化酶磷酸甘油磷酸甘油酸变位酶酸变位酶磷酸甘油磷酸甘油酸酸 激激 酶酶磷酸甘油磷酸甘油酸脱氢酸脱氢 酶酶2NAD+2Pi2NADH+2H+2ATP2

9、ADP2ATP第四阶段：第四阶段：丙酮酸还原生成乳酸丙酮酸还原生成乳酸丙酮酸丙酮酸乳酸乳酸糖酵解分为四个阶段糖酵解分为四个阶段第一阶段第一阶段：葡萄糖的磷酸化葡萄糖的磷酸化葡萄糖葡萄糖3步1，6二磷酸果糖二磷酸果糖第二阶段第二阶段：糖的裂解阶段：糖的裂解阶段1，6二磷酸果糖二磷酸果糖两分子的磷酸丙糖两分子的磷酸丙糖2步步第三阶段第三阶段：产能阶段：产能阶段两分子的两分子的3磷酸甘油醛磷酸甘油醛两分子丙酮酸两分子丙酮酸5步步第四阶段第四阶段：还原阶段：还原阶段两分子丙酮酸两分子丙酮酸两分子乳酸两分子乳酸1步步己糖激酶己糖激酶ADPATP 葡萄糖葡萄糖6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖磷酸果糖激酶磷酸果糖激

10、酶ADPATP1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖磷酸葡萄糖异构酶磷酸葡萄糖异构酶6-磷酸果糖磷酸果糖变位酶变位酶2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2ATP丙酮酸激酶丙酮酸激酶2ADP丙酮酸丙酮酸2ATP2ADP3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸烯醇化酶烯醇化酶磷酸甘油磷酸甘油醛脱氢酶醛脱氢酶1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸NAD+NADH+H+醛缩酶醛缩酶3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮乳酸乳酸无无氧氧丙酮酸脱羧酶丙酮酸脱羧酶乙醛乙醛乙醇乙醇无无氧氧CO2糖原糖原1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖己糖激酶己糖激酶丙酮酸激酶丙酮酸激酶磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶ATPATP2ATP2AT

11、P2NADH+H+糖酵解的反应特点糖酵解的反应特点1、整个过程无氧参加；、整个过程无氧参加；2、三个限速酶；、三个限速酶；3、从葡萄糖开始净生成、从葡萄糖开始净生成2分子分子ATP，从糖原开始净生成从糖原开始净生成3分子分子ATP；4、一次脱氢辅酶为、一次脱氢辅酶为NAD，生成的，生成的NADHH中的中的2H最后又交给丙酮酸生最后又交给丙酮酸生成了乳酸。成了乳酸。糖酵解的意义糖酵解的意义1、是生物体对不良环境条件的一、是生物体对不良环境条件的一种适应能力；种适应能力；2、是红细胞和某些组织细胞的主、是红细胞和某些组织细胞的主要供能方式；要供能方式；3、在工业、农牧业生产中具有重、在工业、农牧业

12、生产中具有重要的实践意义。要的实践意义。二、糖的有氧氧化二、糖的有氧氧化（一）定义：葡萄糖在有氧的条件下彻（一）定义：葡萄糖在有氧的条件下彻底氧化生成底氧化生成CO2、H2O和大量和大量ATP的代的代谢过程，称为糖的有氧氧化。谢过程，称为糖的有氧氧化。（二）反应部位：（二）反应部位：细胞液和线粒体细胞液和线粒体糖的无氧氧化与有氧氧化的关系糖的无氧氧化与有氧氧化的关系（三）反应分为三（三）反应分为三个阶段个阶段第一阶段第一阶段：丙酮酸的生成（在细胞液中进行）：丙酮酸的生成（在细胞液中进行）第二阶段第二阶段：丙酮酸的氧化脱羧（在线粒体中）：丙酮酸的氧化脱羧（在线粒体中）葡萄糖葡萄糖2NAD2ADP

13、2Pi2丙酮酸丙酮酸 2ATP2NADH2H第三阶段第三阶段：三羧酸循环（线粒体中）：三羧酸循环（线粒体中）一、三羧酸循环的定义一、三羧酸循环的定义 反应从乙酰辅酶反应从乙酰辅酶A与草酰乙酸缩合成与草酰乙酸缩合成含有三个羧基的柠檬酸为开始，最终以生含有三个羧基的柠檬酸为开始，最终以生成草酰乙酸而为循环成草酰乙酸而为循环,又称为柠檬酸循环，又称为柠檬酸循环，又称为又称为Krebs循环，循环，又称为又称为TCA循环。循环。二、三羧酸循环的反应部位二、三羧酸循环的反应部位线粒体基质线粒体基质三、三羧酸循环的反应过程三、三羧酸循环的反应过程（一）（一）缩合反应缩合反应（二）（二）柠檬酸异构化生成异柠檬

14、酸柠檬酸异构化生成异柠檬酸（三）（三）异柠檬酸氧化脱羧生成异柠檬酸氧化脱羧生成-酮戊二酸酮戊二酸（四）（四）-酮戊二酸氧化脱羧生成琥珀酰酮戊二酸氧化脱羧生成琥珀酰CoA（五）（五）琥珀酰琥珀酰CoA水解生成琥珀酸水解生成琥珀酸（六）（六）琥珀酸脱氢生成延胡索酸琥珀酸脱氢生成延胡索酸（七）（七）延胡索酸加水生成苹果酸延胡索酸加水生成苹果酸（八）（八）草酰乙酸的再生草酰乙酸的再生（一）缩合反应（一）缩合反应（二）柠檬酸异构化生成异柠檬酸（二）柠檬酸异构化生成异柠檬酸（三）异柠檬酸氧化脱羧生成（三）异柠檬酸氧化脱羧生成-酮戊二酸酮戊二酸（四）（四）-酮戊二酸氧化脱羧生成琥珀酰酮戊二酸氧化脱羧生成琥珀

15、酰CoA（五）琥珀酰（五）琥珀酰CoA水解生成琥珀酸水解生成琥珀酸（六）琥珀酸脱氢生成延胡索酸（六）琥珀酸脱氢生成延胡索酸（七）延胡索酸加水生成苹果酸（七）延胡索酸加水生成苹果酸（八）草酰乙酸的再生（八）草酰乙酸的再生CH3 CSCoA+CH2OOCCOOHCH2COOH柠檬酸柠檬酸合成酶合成酶HOCCOOHCH2COOHCH2COOHHSCoAH2OHHHHHHHHHHCH2COOHO柠檬酸柠檬酸合成酶合成酶乙酰乙酰CoA草酰乙酸草酰乙酸柠檬酸柠檬酸HSCoA（一）缩（一）缩 合合 反反 应应柠檬酸合成酶是三羧酸循环的第一个限速酶柠檬酸合成酶是三羧酸循环的第一个限速酶H2O（二）柠檬酸异构化

16、为异柠檬酸（二）柠檬酸异构化为异柠檬酸HOCCOOHCHCOOHCH2COOHHCCOOHCHCOOHCHCOOHCHCOOHCH2COOHCH2COOHHOH2OH2O顺乌头酸酶顺乌头酸酶顺乌头酸酶顺乌头酸酶HOHH2OHOHH2O柠檬酸柠檬酸顺乌头酸顺乌头酸异柠檬酸异柠檬酸HOH（三）异柠檬酸生成（三）异柠檬酸生成-酮戊二酸酮戊二酸CHCOOHCHCOOHCH2COOHCCOOHCHCOOHCH2COOHHO异柠檬酸异柠檬酸HOCH2CHCOOHCH2COOHOHCOONAD+NADH+H+异柠檬酸脱氢酶异柠檬酸脱氢酶CO2CO2草酰琥珀酸草酰琥珀酸-酮戊二酸酮戊二酸 这是三羧酸循环的第一次氧化脱羧反这是三羧酸循环的第一次氧化脱羧反应，异柠檬酸脱氢酶是第二个限速酶。应，异柠檬酸脱氢酶是第二个限速酶。异柠檬酸脱氢酶异柠檬酸脱氢酶异柠檬酸脱氢酶异柠檬酸脱氢酶HH（四（四 ）-酮戊二酸氧化脱羧反应酮戊二酸氧化脱羧反应CH2CHCOOHCH2COOHO-酮戊二酸酮戊二酸CH2CH2COOH+HSCoACOSCoA琥珀酰琥珀酰CoANAD+NADH+H+CO2-酮戊二酸脱氢酶复合体酮戊二酸脱