第动物生化 四节 糖类代谢1.ppt

第四章 糖类代谢 讲授内容 第一节 糖在动物体内的一般概况 第二节 糖的分解供能 第三节 磷酸戊糖途径 第四节 葡萄糖的异生作用 第五节 糖原 第六节 糖代谢个途径之间的联系 教学目标 熟悉酵解途径中的各步酶促反应以及与发酵途径的区别 熟悉柠檬酸循环途径中的各步酶促反应，以及各步反应酶的作用特点 会分析和计算酵解和柠檬酸循环中产生的能量，以及底物分子中标记碳的去向。 了解戊糖磷酸途径的生物学意义：提供核糖-5-磷酸和NADPH 了解糖代谢各个途径之间的联系 第一节 糖在动物体内的一般概况 一、 糖的生理功能 糖参与构成细胞的组成 糖脂构成神经组织和生物膜的成分 氨基多糖及其与蛋白质的结合物是结缔组织的基本成分 核糖及脱氧核糖是RNA及DNA的结构成分 糖蛋白是细胞膜成分 还参与血浆球蛋白、某些激素、酶和凝血因子等的构成 氧化供能是糖的主要生理，每克葡萄糖约产生4千卡能量 糖是机体重要的碳源，其中间产物可转变成氨基酸、脂肪酸和核苷等 二、糖代谢的概况 动物体内糖的来源 消化道吸收 由非糖物质转化而来 动物体内糖的主要代谢途径 血糖供全身利用 糖原贮存 转变成脂肪、氨基酸 血糖 几乎全部是葡萄糖 在神经、激素和肝脏组织器官调解下，浓度相对恒定 第二节 糖的分解供能 葡萄糖在体外完全燃烧 糖在体内要经过多步化学反应来完成氧化供能。其在体内分解有三种途径 在无氧条件下进行糖酵解 在有氧条件下进行有氧分解，通过三羧酸循环，完全氧化； 通过磷酸戊糖途径进行代谢 一、糖酵解途径 糖酵解途径是指细胞在胞浆中分解葡萄糖生成丙酮酸(pyruvate)的过程，此过程中伴有少量ATP的生成。 在缺氧条件下丙酮酸被还原为乳酸(lactate)称为糖酵解 有氧条件下丙酮酸可进一步氧化分解生成乙酰CoA进入三羧酸循环，生成CO2和H2O。 糖酵解过程 糖酵解分为两个阶段共10个反应 每个分子葡萄糖经第一阶段共5个反应，消耗2个分子ATP为耗能过程 第二阶段5个反应生成4个分子ATP为释能过程。 1. 葡萄糖的磷酸化 2. 6-磷酸葡萄糖的异构反应 由磷酸己糖异构酶催化6-磷酸葡萄糖(醛糖)转变为6-磷酸果糖(酮糖)的过程 此反应是可逆的 3. 6-磷酸果糖的磷酸化 4. 1,6—二磷酸果糖裂解反应 醛缩酶催化1,6-二磷酸果糖生成磷酸二羟丙酮和3-磷酸甘油醛 此反应是可逆的。 5. 磷酸二羟丙酮的异构反应 磷酸丙糖异构酶催化磷酸二羟丙酮转变为3－磷酸甘油醛，此反应也是可逆的。 6. 3-磷酸甘油醛氧化反应 由3-磷酸甘油醛脱氢酶催化3-磷酸甘油醛氧化脱氢并磷酸化生成含有1个高能磷酸键的1,3－二磷酸甘油酸。 反应脱下的氢和电子转给脱氢酶的辅酶NAD+生成NADH+H+，磷酸根来自无机磷酸。 7. 1,3－二磷酸甘油酸的高能磷酸键转移反应 在磷酸甘油酸激酶催化下，1,3－二磷酸甘油酸生成3-磷酸甘油酸，其C1上的高能磷酸根转移给ADP生成ATP，此激酶催化的反应是可逆的 这种底物氧化过程中产生的能量直接将ADP磷酸化生成ATP的过程，称为底物水平磷酸化 8. 3-磷酸甘油酸的变位反应 在磷酸甘油酸变位酶催化下3-磷酸甘油酸C3－位上的磷酸基转变到C2位上生成2－磷酸甘油酸。 此反应是可逆的。 9. 2-磷酸甘油酸的脱水反应 由烯醇化酶催化，2-磷酸甘油酸脱水的同时，能量重新分配，生成含高能磷酸键的磷酸烯醇式丙酮酸。 烯醇化酶需要Mg2+或Mn2+参与。本反应也是可逆的。 10. 磷酸烯醇式丙酮酸的磷酸转移 在丙酮酸激酶催化下，磷酸烯醇式丙酮酸上的高能磷酸根转移至ADP生成ATP 这是又一次底物水平上的磷酸化过程。但此反应是不可逆的 小 结 一个分子葡萄糖可氧化分解产生2个分子丙酮酸 经底物水平磷酸化可产生4个分子ATP 第一阶段葡萄糖磷酸化和磷酸果糖的磷酸化消耗二分子ATP 净产生2分子ATP 生成的NADH+H+ 糖酵解的生理意义 糖酵解最主要的生理意义在于迅速提供能量，这对肌收缩尤为重要。 少数组织，如视网膜、睾丸、肾髓质和红细胞等组织细胞，即使在有氧条件下，仍需从糖酵解获得能量。 二、丙酮酸形成乙酰辅酶A 丙酮酸脱氢酶系 催化氧化脱羧的酶是丙酮酸脱氢酶系 丙酮酸脱氢酶（E1） 二氢硫辛酰胺转乙酰酶（E2） 二氢硫辛酰胺脱氢酶（E3） 参与反应的辅酶 硫胺素焦磷酸酯（TPP） 硫辛酸 FAD+ NAD+ CoA 丙酮酸脱羧形成羟乙基-TPP 形成乙酰硫辛酰胺-E2。 二氢硫辛酰胺转乙酰酶（E2）催化乙酰硫辛酰胺上生成乙酰CoA 二氢硫辛酰胺脱氢酶（E3）使还原的二氢硫辛酰胺脱氢重新生成硫辛酰胺 在二氢硫辛酸胺脱氢酶（E3