生物化学第六章— 糖代谢课件.ppt
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- 生物化学第六章 糖代谢课件 生物化学 第六 代谢 课件
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1、第六章第六章糖代谢糖代谢第一节第一节 概述概述v糖类物质糖类物质是一类多羟基醛或多羟基酮类是一类多羟基醛或多羟基酮类化合物或聚合物;化合物或聚合物;v在生物体内,糖类物质主要以均一多糖、在生物体内,糖类物质主要以均一多糖、杂多糖、糖蛋白和蛋白聚糖形式存在。杂多糖、糖蛋白和蛋白聚糖形式存在。一、糖的概念和分布一、糖的概念和分布v人类所需的能量人类所需的能量50507070%来自糖来自糖; ;v生物体重要组成部分。生物体重要组成部分。v具有多方面的生物活性与功能。具有多方面的生物活性与功能。糖代谢包括分解代谢和合成代谢。糖代谢包括分解代谢和合成代谢。二、糖类功能:二、糖类功能:三、糖类的种类三、糖
2、类的种类单糖:葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖等单糖:葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖等双糖:蔗糖,麦芽糖,乳糖双糖:蔗糖,麦芽糖,乳糖多糖:淀粉(直链多糖:淀粉(直链 支链),糖原、纤维素支链),糖原、纤维素常见的单糖常见的单糖-葡萄糖葡萄糖 环状环状 D-D-葡萄糖葡萄糖 (D-glucose) CHOCCCCCH2OHHOHOHHHOHHOH1 23456 HO HCOCH2OHOHOHOH123456开链开链 v蔗糖蔗糖OOOCH2OHCH2OHHOCH212324OCH2OHOCH2OHOHO14123常见的多糖常见的多糖-淀粉淀粉 OHHOCH2OHCH2OHOOOOCH2CH2OHOOOOH
3、OOOO葡萄糖葡萄糖 OHHHHOHOHHOHOHCH2OH146糖原糖原(动物体内储存的多糖)(动物体内储存的多糖)葡萄糖葡萄糖 OHHHHOHOHHOHOHCH2OH146三、糖代谢的概况三、糖代谢的概况血血 中中 葡葡 萄萄 糖糖缺氧缺氧糖酵解(乳酸糖酵解(乳酸)供氧充足供氧充足有氧氧化有氧氧化(COCO2 2、H H2 2O O、ATPATP)磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径 (5-5-磷酸核糖、磷酸核糖、NADPHNADPH)糖原糖原合成合成分解分解 糖异生糖异生 食物食物主主四、糖的消化吸收四、糖的消化吸收淀粉淀粉唾液淀粉酶唾液淀粉酶糊精糊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
4、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、麦芽糖小肠粘膜小肠粘膜细胞细胞消化主要在小肠消化主要在小肠第二节第二节 糖的分解代谢糖的分解代谢糖在人体内的分解途径主要有三条:糖在人体内的分解途径主要有三条:无氧分解无氧分解有氧分解有氧分解磷酸戊糖通路磷酸戊糖通路(一)定义:在无氧的条件下,葡(一)定义:在无氧的条件下,葡萄糖或糖原分解成丙酮酸,进而还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过程。原为乳酸并释放少量能量的过程。(二)反应部位:胞浆(二)反应部位:胞浆一、糖酵解一、糖酵解(糖的无氧分解)(糖的无氧分解)(三)反应条件:无氧气参与(三)反应条件:无氧气参与(四
5、)糖酵解分为四个阶段(四)糖酵解分为四个阶段第一阶段:葡萄糖的磷酸化第一阶段:葡萄糖的磷酸化3步1 1,6 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 1,6 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 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 3磷酸甘油醛磷酸甘油醛两分子丙酮酸两分子丙酮酸5 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步步葡萄糖葡萄糖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
6、是糖酵解途径的第一个限速酶己糖激酶是糖酵解途径的第一个限速酶2 2、磷酸己糖异构化、磷酸己糖异构化3 3、1,6-1,6-二磷酸果糖的生成二磷酸果糖的生成 6 6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ATPADPP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 6磷酸果糖磷酸果糖6 6磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖1 1,6 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 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ADPATPATP4 4、1,6-1,6-二磷酸果糖的裂解二磷酸果糖的裂解
7、第二阶段:第二阶段:CHOCH2OPCCHCH2OCOHOPHOHH1,6-1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮3-3-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1,6-1,6-二磷酸果糖裂解为两分子二磷酸果糖裂解为两分子的的3-3-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 H3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛1 1,3-3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3 3磷酸甘油醛脱氢是糖
8、酵解过程中唯一一磷酸甘油醛脱氢是糖酵解过程中唯一一步脱氢反应,用于还原丙酮酸成乳酸。步脱氢反应,用于还原丙酮酸成乳酸。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 1分子葡萄糖产生分子葡萄糖产生2 2分子分子ATPATP+ ADP+ ATPATP8 8、3-3-磷酸甘油酸异构为磷酸甘油酸异构为2-2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸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 1分子葡萄糖
9、产生分子葡萄糖产生2 2分子分子ATPATPADPATPATP自发反应自发反应第四阶段: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还原所用氢来自还原所用氢来自3 3磷酸甘油醛磷酸甘油醛2 2丙酮酸丙酮酸2 2烯醇式丙酮酸烯醇式丙酮酸2ADP2ATP2 2乳酸乳酸6-6-磷酸磷酸果糖果糖 1,6-1,6-二磷酸二磷酸果糖果糖 ADPATP2 21,3-1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 磷酸二羟磷酸二羟丙酮丙酮2 23-3-磷酸磷酸甘油酸甘油酸2 22-2-磷酸磷酸甘油酸甘油酸2 2磷酸烯醇式磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸糖原糖原(G(Gn n) ) 6-6-磷酸磷酸葡萄糖葡萄糖1
10、- 1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖ADPADPATPATP葡萄糖葡萄糖3-3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛2NAD+2NADH + 2H+2ATP2ADP2NAD+糖糖酵酵解解2NADH+ 2H+己糖激酶己糖激酶6 6磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶丙酮酸激酶丙酮酸激酶糖酵解过程中糖酵解过程中ATPATP的消耗与生成的消耗与生成21葡葡 萄萄 糖糖 6- 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 6 - 6 - 磷酸果糖磷酸果糖 1,6- 1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖1,3-1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 3- 3-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 -1-1 反反 应应 ATP ATP -
11、1-121 1 mol 葡萄糖葡萄糖 2 mol 乳酸乳酸 + ?mol ATP 糖原中的糖原中的1mol葡萄糖葡萄糖2mol 乳酸乳酸 +?mol ATP 2 mol ATP3 mol ATP1 1葡萄糖葡萄糖2 2 乳酸乳酸2ATP2ATP(五)无氧分解结果:(五)无氧分解结果:糖原糖原6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖2 2 乳酸乳酸3ATP3ATP(六)糖酵解的反应特点(六)糖酵解的反应特点v1 1、整个过程无氧参加;、整个过程无氧参加;v2 2、三个限速酶:三个限速酶: 糖酵解的调节就是对三个限速酶的调节:糖酵解的调节就是对三个限速酶的调节: 己糖激酶己糖激酶 6 6磷酸果糖激酶(是糖酵解
12、途径的最磷酸果糖激酶(是糖酵解途径的最 重要的限速酶,其变构激活剂为重要的限速酶,其变构激活剂为ADPADP、 AMP,1,6-AMP,1,6-二磷酸果糖)二磷酸果糖) 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 3 3、从葡萄糖开始净生成、从葡萄糖开始净生成2 2分子分子ATPATP, 从糖原开始净生成从糖原开始净生成3 3分子分子ATPATP; 4 4、一次脱氢(一次脱氢(3 3磷酸甘油醛脱氢),磷酸甘油醛脱氢), 生成的生成的NADHNADHH H中的中的2H2H,缺氧时,缺氧时 交给丙酮酸生成了乳酸,交给丙酮酸生成了乳酸,有氧时进有氧时进 入线粒体氧化生成能量。入线粒体氧化生成能量。(七)无氧分解的生理意义
13、(七)无氧分解的生理意义某些组织和细胞获取能量的主要途径某些组织和细胞获取能量的主要途径缺氧情况下的能量补充途径缺氧情况下的能量补充途径糖无氧分解的逆过程是糖异生途径糖无氧分解的逆过程是糖异生途径 的基本步骤。的基本步骤。过多的无氧分解会导致酸中毒过多的无氧分解会导致酸中毒(一)定义(一)定义:葡萄糖在有氧的条件下彻:葡萄糖在有氧的条件下彻 底氧化生成底氧化生成COCO2 2、H H2 2OO和大量和大量ATPATP的的 代谢过程,称为糖的有氧氧化。代谢过程,称为糖的有氧氧化。二、糖的有氧氧化(主要方式)二、糖的有氧氧化(主要方式)(二)反应部位:(二)反应部位:细胞质和线粒体细胞质和线粒体(
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