生物化学糖的生物合成1课件.ppt

1、7糖的生物合成糖的生物合成主要内容：主要内容：重点掌握糖异生途径及其与糖酵解途径重点掌握糖异生途径及其与糖酵解途径之间的互补调节。之间的互补调节。概述：概述：单糖的生物合成单糖的生物合成 高等植物葡萄糖的合成可有多个途径高等植物葡萄糖的合成可有多个途径:u 光合作用光合作用u 蔗糖、淀粉的降解蔗糖、淀粉的降解u 糖异生糖异生7.17.1糖异生作用糖异生作用糖酵解和糖异生的比较糖酵解和糖异生的比较三、糖异生作用的三、糖异生作用的主要途径主要途径和和关键反应关键反应PEP羧激酶羧激酶(细胞质中细胞质中)ATP+H2O ADP+Pi丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶(线粒体中线粒体中)P磷酸烯醇式丙酮磷酸烯醇

2、式丙酮酸（酸（PEP）GTPGDP丙酮酸丙酮酸草酰乙酸草酰乙酸CO2CO2关键反应关键反应迂回措施迂回措施1 1草酰乙酸草酰乙酸PEPPEPGTPGTPGDP+CGDP+C2 2O OPEPPEP羧激酶羧激酶丙酮酸丙酮酸草酰乙酸草酰乙酸（不能跨越（不能跨越 线粒体膜）线粒体膜）ADP+PiADP+Pi丙酮酸羧化酶（生物素为辅基）丙酮酸羧化酶（生物素为辅基）丙酮酸丙酮酸苹果酸苹果酸苹果酸苹果酸胞液胞液线粒体线粒体NADH+H+NADH+H+COCO2 2+ATPATP+H+H2 2O O草酰乙酸草酰乙酸关键反应关键反应迂回措施迂回措施1 11，6-二磷酸果糖酶二磷酸果糖酶+H2O+Pi1,6-二

3、磷酸果糖二磷酸果糖PPOH2COH2COHOOHHOHHHHH2COOH6-磷酸果糖磷酸果糖POH2COHOOHHHH关键反应关键反应迂回措施迂回措施2 2+H2O+Pi6-磷酸葡糖酶磷酸葡糖酶P6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖H葡萄糖葡萄糖关键反应关键反应迂回措施迂回措施3 33-磷酸甘油激酶3-磷酸甘油脱氢酶糖异生的能量计算糖异生的能量计算：6-P 6-P葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖6-P6-P果糖果糖1 1，6-6-二二P P果糖果糖3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛P-P-二羟丙酮二羟丙酮2X12X1，3-3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸2X3-2X3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2X2-2X2-磷酸甘油酸磷酸甘油

4、酸2XPEP2XPEP2丙酮酸丙酮酸消耗消耗2ATP+2GTP消耗消耗2ATP2NADH+2H+2分子丙酮酸生成分子丙酮酸生成1分子分子葡萄糖共消耗：葡萄糖共消耗：4ATP 2GTP 2NADH四、糖异生的调节四、糖异生的调节 糖异生的限速酶主要有以下糖异生的限速酶主要有以下4个酶：个酶：丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶 磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶 果糖二磷酸酶果糖二磷酸酶 葡萄糖磷酸酶。葡萄糖磷酸酶。糖酵解糖酵解与糖异生的互补调节与糖异生的互补调节磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶果糖果糖1,6-1,6-二磷酸酶二磷酸酶1 1、6-6-二磷酸果糖二磷酸果糖PEP丙酮酸丙酮酸草酰乙酸草酰乙酸丙

5、酮酸激酶丙酮酸激酶丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶PEPPEP羧激酶羧激酶G GF-2,6BPF-2,6BPAMPAMPATPATP柠檬酸柠檬酸H+H+活化活化抑制抑制 F-1,6BP F-1,6BP 活化活化 ATPATP F-2F-2、6BP6BP AMP AMP 柠檬酸柠檬酸 活化活化抑制抑制 ADP ADP 抑制抑制 乙酰乙酰CoA CoA 活化活化 ADP ADP 抑制抑制6-P果糖果糖糖酵解作用糖酵解作用糖异生作用糖异生作用 抑制抑制互补调节的核心互补调节的核心是原料的争夺是原料的争夺7.2 7.2 蔗糖和多糖的生物合成蔗糖和多糖的生物合成一、糖核苷酸一、糖核苷酸的作用及形成的作用及形成

6、1.1.定义定义：单糖单糖与与核苷酸核苷酸通过磷酸酯键结合的化合物称为通过磷酸酯键结合的化合物称为糖核苷酸糖核苷酸。2.2.作用：作用：糖核苷酸是糖核苷酸是葡萄糖的活化形式葡萄糖的活化形式与与供体供体。3.3.种类：种类：目前发现的糖核苷酸主要有目前发现的糖核苷酸主要有UDPG,ADPG,TDPG,GDPG,CDPGUDPG,ADPG,TDPG,GDPG,CDPG等。在糖类代谢中，以等。在糖类代谢中，以UDPG,ADPGUDPG,ADPG为最重要为最重要。4.4.形成：形成：UDPGUDPG焦磷酸化酶焦磷酸化酶1-P-G+UTPUDPG+PPi二、蔗糖的生物合成二、蔗糖的生物合成-有三条途径：

7、有三条途径：蔗糖磷酸化酶蔗糖磷酸化酶蔗糖合成酶蔗糖合成酶 磷酸蔗糖合成酶磷酸蔗糖合成酶磷酸蔗糖酯酶磷酸蔗糖酯酶三、淀粉的生物合成三、淀粉的生物合成 1、淀粉磷酸化酶淀粉磷酸化酶 1-P葡萄糖葡萄糖+引物引物 淀粉淀粉+Pil 引物引物:最小为麦芽三糖，含最小为麦芽三糖，含-1，4糖苷键。转移来的糖苷键。转移来的葡萄糖分子结合在引物非还原末端葡萄糖分子结合在引物非还原末端C4的羟基上。的羟基上。l 该酶的作用主要是催化淀粉的分解该酶的作用主要是催化淀粉的分解（植物细胞中磷酸（植物细胞中磷酸的浓度较高）。的浓度较高）。淀粉磷酸化酶淀粉磷酸化酶（一）直链淀粉的生物合成（一）直链淀粉的生物合成-方式方

8、式12.D-2.D-酶酶 D-D-酶酶是糖苷转移酶，作用于是糖苷转移酶，作用于-1，4糖苷键，糖苷键，用来合成引物用来合成引物。+D酶酶麦芽三糖麦芽三糖 给体给体麦芽三糖麦芽三糖 受体受体麦芽五糖麦芽五糖葡萄糖葡萄糖+（一）直链淀粉的生物合成（一）直链淀粉的生物合成-方式方式23、淀粉合成酶淀粉合成酶 是淀粉合成的主要途径是淀粉合成的主要途径。ADPG+引物引物 淀粉淀粉+ADP也可用也可用UDPG做供体。做供体。但用但用ADPG合成速度比合成速度比UDPG快快10倍。倍。淀粉合成酶淀粉合成酶（一）直链淀粉的生物合成（一）直链淀粉的生物合成-方式方式3直链淀粉的合成直链淀粉的合成-淀粉合成酶淀粉合成酶AADPG引物（引物（Gn）+直链淀粉直链淀粉(Gn+1)AADP淀粉合成酶淀粉合成酶4、蔗糖转化为淀粉蔗糖转化为淀粉（一）直链淀粉的生物合成（一）直链淀粉的生物合成-方式方式412345671、蔗糖合成酶；、蔗糖合成酶；2、UDPG焦磷酸化酶；焦磷酸化酶；3、ADPG焦磷酸化酶焦磷酸化酶4、淀粉合成酶；、淀粉合成酶；5、果糖激酶；、果糖激酶；6、异构酶；、异构酶；7、变位酶；、变位酶；8、淀粉磷酸化酶、淀粉磷酸化酶引引物物8Pi(二二)支链淀粉的合成支链淀粉的合成在在Q酶作用下的支链淀粉的合成酶作用下的支链淀粉的合成2021