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张博士医考红宝书——生物化学复习指导3 第四单元 糖 代 谢 人体所需能量的50％-70％来自糖，因此提供能量是糖类最主要的生理功能。糖类也是结构成分，其中有蛋白聚糖、糖蛋白和糖脂等。体内还有一些具特殊生理功能的糖蛋白，如激素、酶、免疫球蛋白等。 第一节 糖的分解代谢 在氧的供应充足时，葡萄糖进行有氧氧化，彻底氧化成C02和水；在缺氧的情况下则进行酵解，葡萄糖生成乳酸。 一、糖酵解基本途径、关键酶和生理意义 糖酵解途径是体内葡萄糖代谢最主要的途径之一，也是糖、脂肪和氨基酸代谢相联系的途径。由糖酵解途径的中间产物可转变成甘油，以合成脂肪，反之由脂肪分解而来的甘油也可进入糖酵解途径氧化。丙酮酸可与丙氨酸相互转变。 (一)基本途径 糖酵解在胞液中进行，其途径可分为两个阶段。第一阶段从葡萄糖生成2个磷酸丙糖。第二阶段由磷酸丙糖转变成丙酮酸，是生成ATP的阶段。 第一阶段包括4个反应：①葡萄糖被磷酸化成为6-磷酸葡萄糖。此反应由已糖激酶或葡萄糖激酶催化，消耗1分子ATP；②6-磷酸葡萄糖转变成6-磷酸果糖；③6-磷酸果糖转变为1，6-二磷酸果糖。此反应由6-磷酸果糖激酶-1催化，消耗1分子ATP；④1，6-二磷酸果糖分裂成二个磷酸丙糖。第二阶段由磷酸丙糖通过多步反应生成内酮酸。在此阶段每分子磷酸丙糖可生成1分子NADH+H+和2分子ATP，ATP由底物水平磷酸化产生。l，3-二磷酸甘油酸转变成3-磷酸甘油酸时产生一分子ATP。磷酸烯醇型内酮酸转变成丙酮酸时又产生1分子ATP，此反应由丙酮酸激酶催化。丙酮酸接收酵解过程产生的1对氢而被还原成乳酸。乳酸是糖酵解的最终产物。 (二)关键酶 糖酵解途径中大多数反应是可逆的，但有3个反应基本上不可逆，分别由己糖激酶(或葡萄糖激酶)，6-磷酸果糖激酶-1和丙酮酸激酶催化，是糖酵解途径流量的3个调节点，所以被称为关键酶。在体内，关键酶的活性受到代谢物(包括ATP，ADP)和激素(如胰岛素和胰高血糖素)等的周密调控。 【执业】 8．糖酵解的关键酶是(2002) A.3-磷酸甘油醛脱氢酶 B.丙酮酸脱氢酶 C.磷酸果糖激酶-1 D.磷酸甘油酸激酶 E.乳酸脱氢酶 答案：C 【执业】13．下列关于己糖激酶叙述正确的是(2003) A.己糖激酶又称为葡萄糖激酶 B.它催化的反应基本上是可逆的 C.使葡萄糖活化以便参加反应 D.催化反应生成6-磷酸果酸 E.是酵解途径的唯一的关键酶 答案：C/A 【执业】 14．在酵解过程中催化产生NADH和消耗无机磷酸的酶是(2003) A.乳酸脱氢酶 B.3-磷酸甘油醛脱氢酶 C.醛缩酶 D.丙酮酸激酶 E.烯醇化酶 答案：B 【执业】15．进行底物水平磷酸化的反应是(2004) A.葡萄糖→6-磷酸葡萄糖 B.6-磷酸果糖→1,6-二磷酸果糖 C.3-磷酸甘油醛→1，3-二磷酸甘油酸 D.琥珀酰CoA→琥珀酸 E.丙酮酸→乙酰CoA 答案：D 【助理】10 下列属于糖酵解途径关键酶的是（2006） A．6-磷酸葡萄糖酶 B．丙酮酸激酶 C．柠檬酸合酶 D．苹果酸脱氢酶 E．6-磷酸葡萄糖脱氢酶 B (三)生理意义 糖酵解最重要的生理意义在于迅速提供能量尤其对肌肉收缩更为重要。此外，红细胞没有线粒体，完全依赖糖酵解供应能量。神经、白细胞、骨髓等代谢极为活跃，即使不缺氧也常有糖酵解提供部分能量。 二、糖有氧氧化基本途径及供能 葡萄糖在有氧条件下氧化成水和二氧化碳的过程称为有氧氧化。有氧氧化是糖氧化的主要方式，绝大多数细胞都通过有氧氧化获得能量。 (一)基本途径及供能 有氧氧化途径的第一阶段与糖酵解相同即从葡萄糖转变成丙酮酸；第二阶段为丙酮酸转入线粒体内并氧化成乙酰辅酶A；第三阶段为三羧酸循环和氧化磷酸化。 1．丙酮酸氧化 丙酮酸透过线粒体内膜，进入线粒体内，经丙酮酸脱氢酶复合体催化进行脱氢、脱羧反应转变成乙酰辅酶A和NADH+H+。丙酮酸脱氢酶复合体是由三个酶和五个辅酶组成，其中含有维生素B1，B2、泛酸、烟酰胺等。 2．三羧酸循环 上述生成的乙酰辅酶A进入三羧酸循环可氧化成CO2，释放出的氢经氧化磷酸化而生成水。 三羧酸循环也称柠檬酸循环，由一系列反应组成环形循环。起始的乙酰辅酶A与四碳的草酰乙酸形成柠檬酸。柠檬酸转变成异柠檬酸，然后脱氢、脱羧转变成α-酮戊二酸，后者再经脱氢、脱羧变成琥珀酰辅酶A。琥珀酰辅酶A转变成琥珀酸时产生1分子底物水平磷酸化的GTP。琥珀酸经过三步反应可再生成循环开始的草酰乙酸。草酰乙酸与另一分子的乙酰辅酶A结合，开始了新一轮的循环。 3．供能 每一次三羧酸循环，一分子的乙酰辅酶A彻底氧化分解，生成两个CO2和4对氢，氢通过电子传递链传给氧形成水的过程中，释放能量合成ATP。1 个乙酰辅酶A释放12个ATP，1 个丙酮酸