《食品生物化学与分子生物学》第6章糖代谢.pptx

第六章

糖代谢;糖的生理功能;高等植物和动物细胞内葡萄糖的主要代谢途径;第一节多糖和低聚糖的酶促降解;1、淀粉的酶促水解;●α-淀粉酶：水解淀粉分子内部任意部位的α-

1,4糖苷键(内切酶)。(主要水解产物-麦芽

糖、异麦芽糖、麦芽三糖和α-极限糊精)

●β-淀粉酶:从非还原端开始水解α-1,4糖苷键,

依次水解下一个β-麦芽糖单位(外切酶)。

(β-淀粉酶从淀粉的非还原端切开α-1,4糖苷键，逐个除去二糖单位，原来的α连接被转型，产物为β-麦芽糖，所以此酶被称为β-淀粉酶。)

●脱支酶(α-1,6-糖苷键酶):水解支链淀粉(或

糖原)中的1,6-糖苷键,如植物中的R酶，

小肠粘膜的α-糊精酶。;分支糖原或支链淀粉;2、淀粉或糖原的磷酸解－－细胞内降解;?淀粉或糖原的磷酸解;糖原磷酸解的步骤;糖原降解需要糖原磷酸化酶、糖原脱支酶、磷酸葡萄糖变位酶及葡萄糖-6-磷酸酶的协同催化作用，才有可能使磷酸解形成的葡萄糖-1-磷酸进入代谢主流，参加糖酵解或转变成葡萄糖。;3、纤维素的酶促水解;蔗糖+H2O葡萄糖+果糖;生物体内葡萄糖(糖原)的分解主要有三条途径:;一、糖酵解（glycolysis）;（二）酵解与发酵

发酵作用（fermentation）是指葡萄糖或其他有机营养物通过厌氧呼吸降解获得能量，贮存ATP的过程。根据产物不同，有乳酸发酵、生醇发酵之分。

酵解与发酵均不需氧的参加，故统称为糖的无氧分解；只是二者的最终产物不同。;（三）糖酵解过程;EMP的化学历程;;ATPADP;第一步：葡萄糖磷酸化;;己糖激酶——第一个关键酶;第二步：葡萄糖-6-磷酸生成果糖-6-磷酸;第三步：果糖-6-磷酸生成果糖-1,6-二磷酸;CH2O-

C=O

HO-C-H

H-C-OH

H-C-OH

CH2O-P

果糖-1,6-二磷酸;;;果糖-1,6-二磷酸;⑤;D-甘油醛-3-磷酸;磷酸二羟丙酮转变成甘油醛-3-磷酸

反应机制涉及烯二醇中间体

活性中心的Glu充当广义碱

丙糖磷酸异构酶（TIM）是一种近乎完美的酶（为什么？）

——反应速率仅仅受到底物与酶碰撞的速率决定。;;;第六步：甘油酸-1,3-二磷酸的生成（氧化作用）;;;;第七步：甘油酸-3-磷酸和第一个ATP生成;第八步：甘油酸-2-磷酸的生成;甘油酸磷酸变位酶的作用机理

--------磷酸基团从C-3转移到C-2;;第九步：烯醇式丙酮酸磷酸的生成;烯醇式丙酮酸磷酸;丙酮酸激酶——第三个关键酶+1ATP

第三处不可逆反应;EMP途径小结：

1、底物：1分子葡萄糖

产物：2分子丙酮酸、2分子NADH(H+)、2分子ATP

2、三步不可逆反应（关键酶）：

己糖激酶

果糖磷酸激酶

丙酮酸激酶

3、耗能：2分子ATP

产能：4分子ATP，净生成2分子ATP

4、细胞定位：细胞液

5、总反应：;EMP中间产物磷酸化的意义：

从葡萄糖到丙酮酸，所有中间产物都是磷酸化的，磷酸基团的功能有三个方面：

①在细胞内接近中性环境时，各中间物质为带负电的极性物质，不会因扩散而漏出细胞膜，使全部反应在胞液中进行；

②在形成ES复合物时，底物上的磷酸基团有利于结合或识别酶；

③有利于保存和转移能量。;（四）糖酵解中的反应类型：;(五)糖酵解的能量计算;（六）NADH和丙酮酸的去路;甘油-3-磷酸穿梭系统;;（2）丙酮酸的命运

丙酮酸经过线粒体内膜上丙酮酸运输体(移位酶)与质子一起进入线粒体基质，被氧化成乙酰-CoA，最终被氧化成CO2和H2O。;2、在缺氧或无氧状态下NADH和丙酮酸的命运

（1）乳酸发酵

需乳酸脱氢酶，NADH+H+—来自甘油醛-3-磷酸脱氢;（2）乙醇发酵

需丙酮酸脱羧酶、醇脱氢酶

NADH+H+----来自甘油醛-3-磷酸脱氢;（七）糖酵解反应速度的调控----3个关键酶

（1）果糖磷酸激酶-1是最关键的限速酶

（2）己糖激酶活性的调控

（3）丙酮酸激酶活性的调节;果糖磷酸激酶-1是最关键的限速酶;己糖激酶活性的调控;（八）糖酵解的生物学