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1、生物化学糖的生物合成课件,概述： 单糖的生物合成,高等植物葡萄糖的合成可有多个途径:光合作用蔗糖、淀粉的降解糖异生,7.1糖异生作用,一、糖异生的概念二、糖酵解和糖异生的比较三、糖异生作用的主要途径和关键反应四、糖酵解与糖异生的互补调节,一、糖异生的概念,1.定义：由非糖前体如丙酮酸、草酰乙酸等转变成葡萄糖的过程称为糖异生。2.证据：大鼠禁食24小时，肝中糖原含量从7%降到1%；喂乳酸、丙酮酸，糖原量增加。3.细胞定位：在线粒体和细胞质中进行。,糖异生的非糖前体,提问：哪些物质可以转变成G或糖原？,答案：凡能转变成糖代谢中间产物的物质。,包括：乳酸、丙酮酸 TCA循环中间产物 甘油 生糖氨基酸
2、,4.糖异生作用的主要生理意义,保证在饥饿情况下，血糖浓度的相对恒定。协助氨基酸代谢。回收乳酸分子中的能量 ：在激烈运动产生的乳酸，经血液运到肝脏可再合成葡萄糖，防止乳酸酸中毒的发生-Cori循环,1.相同点：糖异生途径的大部分反应是糖酵解的逆反应；2. 两方面不同：(1)糖异生必须克服糖酵解的三步不可逆反应。(2)细胞定位：糖酵解在细胞液中进行，糖异生则分别在线粒体和细胞液中进行。,二、糖酵解和糖异生的比较,糖酵解和糖异生的比较,三、糖异生作用的主要途径和关键反应,PEP羧激酶(细胞质中),丙酮酸羧化酶(线粒体中),丙酮酸,关键反应迂回措施1,草酰乙酸,PEP,PEP羧激酶,关键反应迂回措施
3、1,1，6-二磷酸果糖酶,+ H2O,+ Pi,关键反应迂回措施2,+ H2O,+Pi,6-磷酸葡糖酶,关键反应迂回措施3,3-磷酸甘油激酶,3-磷酸甘油脱氢酶,糖异生的能量计算：,6-P葡萄糖,2分子丙酮酸生成1分子葡萄糖共消耗： 4ATP 2GTP 2NADH,四、糖异生的调节,糖异生的限速酶主要有以下4个酶：丙酮酸羧化酶磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶果糖二磷酸酶葡萄糖磷酸酶。,糖酵解与糖异生的互补调节,互补调节的核心是原料的争夺,7.2 蔗糖和多糖的生物合成,一、糖核苷酸的作用及形成 1.定义： 单糖与核苷酸通过磷酸酯键结合的化合物称为糖核苷酸。 2.作用：糖核苷酸是葡萄糖的活化形式与供体。 3
4、.种类：目前发现的糖核苷酸主要有UDPG,ADPG,TDPG,GDPG,CDPG等。在糖类代谢中，以UDPG,ADPG为最重要。 4.形成：,二、蔗糖的生物合成-有三条途径：,1、蔗糖磷酸化酶途径（微生物） 1-P葡萄糖+果糖 蔗糖+Pi2、蔗糖合成酶(植物） UDPG+果糖 UDP+蔗糖也可利用ADPG,GDPG,TDPG,CDPG作为葡萄糖基供体。3、磷酸蔗糖合成酶途径（植物光合组织）UDPG+6-P果糖 磷酸蔗糖+UDP 磷酸蔗糖 蔗糖+Pi 一般认为，此途径是植物合成蔗糖的主要途径。,三、淀粉的生物合成,1、淀粉磷酸化酶 1-P葡萄糖+引物 淀粉+Pi 引物:最小为麦芽三糖，含-1，4
5、糖苷键。转移来的葡萄糖分子结合在引物非还原末端C4的羟基上。 该酶的作用主要是催化淀粉的分解（植物细胞中磷酸的浓度较高）。,（一）直链淀粉的生物合成-方式1,2.D-酶 D-酶是糖苷转移酶，作用于-1，4糖苷键，用来合成引物。 + +,D酶,麦芽三糖 给体,麦芽三糖 受体,麦芽五糖,葡萄糖,+,（一）直链淀粉的生物合成-方式2,3、淀粉合成酶 是淀粉合成的主要途径。 ADPG+引物 淀粉+ADP也可用UDPG做供体。但用ADPG合成速度比UDPG快10倍。,淀粉合成酶,（一）直链淀粉的生物合成-方式3,直链淀粉的合成-淀粉合成酶,引物（Gn）,+,+,直链淀粉(Gn+1),淀粉合成酶,4、蔗糖转化为淀粉,（一）直链淀粉的生物合成-方式4,1,2,3,4,5,6,7,1、蔗糖合成酶；2、UDPG焦磷酸化酶；3、ADPG焦磷酸化酶4、淀粉合成酶； 5、果糖激酶；6、异构酶；7、变位酶；8、淀粉磷酸化酶,引物,8,Pi,(二)支链淀粉的合成,1、淀粉合成酶: 只能催化形成-1.4糖苷键，合成直链淀粉。 2、Q酶（分支酶）:既能催化-1.4糖苷键的断裂，又能催化-1、6糖苷键的形成 注：支链淀粉降解时用的是脱支酶(R酶),
