生物化学糖代谢课件.ppt

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1、学习代谢途径的技巧和要求,概念:反应过程：起始物 终产物 重要中间产物 重要反应(限速酶催化的反应、产能与耗能反应)反应部位：器官，细胞内定位生理意义：代谢调节：主要调节点，主要变构抑制剂、变构激活剂各代谢途径之间的联系和调控,第九章 糖代谢,第一节 概述第二节 糖的分解代谢第三节 糖的合成代谢,Glycometabolism,生理功能,氧化生能：主要是葡萄糖和其它单糖构成组织细胞的基本成分转变为体内的其它成分,第一节 概述,糖的吸收与转运单糖的吸收及转运糖的中间代谢的概念,A.胞外降解,B.胞内降解,1、多糖和低聚糖的酶促降解,淀粉的消化,淀粉及淀粉酶：-淀粉酶、-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶、R酶

2、,-D-1.6-糖苷键,-D-1.4-糖苷键,淀粉酶对直链和支链淀粉的水解方式,7,7,肝糖元的分解,？,几种寡糖的降解,2、葡萄糖的吸收与运送170页,伴随Na+一起运输入细胞的协同运输,血糖的来源与去路,血糖4.46.7mmol/L,各种已糖进入酵解的途径,丙酮酸,C6H12O6 6CO2+6H2O+686kcal/mol,如此复杂步骤的生物意义？,有效地控制能量的产生，加以转化！,原子能电能 缓慢受控糖化学键能ATP化学能 缓慢受控产生生物合成所需的中间产物！,总论,丙酮酸,CO2+H2O,重点,有氧呼吸 糖在有氧存在下分解为CO2、水和放出能量无氧呼吸,葡萄糖2丙酮酸并提供能量。称糖酵

3、解作用(途径）。对于动物包括人的肌肉：葡萄糖 2丙酮酸2乳酸并提供能量。称酵解对于酵母菌：葡萄糖 2丙酮酸 2乙醛2乙醇和CO2并提供能量。称发酵,第二节 糖的分解代谢,一、糖酵解作用二、柠檬酸循环三、戊糖磷酸途径,定义 反应部位 过程 特点 意义,糖的无氧氧化,一、糖酵解,（一）定义：在无氧的条件下，葡萄糖或糖原分解成丙酮酸，进而还原为乳酸并释放少量能量的过程称为糖的无氧分解。这一过程与酵母菌使糖发酵的过程相似，又称为糖酵解，简称EMP途径。,（二）反应部位：细胞液（胞浆）,E：Embden；M:Meyerhof；P:Parnas,（三）糖酵解过程171页,葡萄糖酵解的总反应式：,1.糖酵解

4、的研究历史,1875年法国科学家巴斯德(L.Pasteur)就发现葡萄糖在无氧条件下被酵母菌分解生成乙醇的现象.1897年德国的巴克纳兄弟(Hans Buchner和Edward Buchner)发现发酵作用可以在不含细胞的酵母抽提液中进行.1905年哈登(Arthur Harden)和扬(William Young)实验中证明了无机磷酸的作用.1940年前德国的生物化学家恩伯顿(Gustar Embden)和迈耶霍夫(Otto Meyerhof)等人的努力完全阐明了糖酵解的整个途径，揭示了生物化学的普遍性。因此糖酵解途径又称Embden-Meyerh of Pathway(简称EMP),糖酵

5、解途径实验依据,酵母抽提液的发酵速度比完整酵母慢，且逐渐缓慢直至停顿。如果加入无机磷酸盐，可以恢复发酵速度，但不久又会再次缓慢，同时加入的磷酸盐浓度逐渐下降。上述现象说明:在发酵过程中需要磷酸，可能磷酸与葡萄糖代谢中间产物生成了糖磷酸酯。完整细胞可通过ATP水解提供磷酸。,糖酵解途径实验依据,将葡萄糖、酵母抽提液及碘乙酸一起保温，可以分离出少量的磷酸丙糖（主要是3-磷酸甘油醛和磷酸二羟丙酮的平衡混合物）因此推断:磷酸己糖可能裂解为两分子三碳糖，而碘乙酸对三碳糖进一步分解的酶有抑制作用.,糖酵解途径实验依据,将1,6-二磷酸果糖或磷酸丙糖、酵母抽提液以及氟化钠一起保温有磷酸甘油酸积累（3-和2-

6、磷酸甘油酸的平衡混合物）由此推断:氟化钠对2-磷酸甘油酸进一步反应的酶有抑制作用。,糖酵解途径实验依据,将酵母液透析后就会失去发酵能力将酵母液加热到50也会失去发酵能力将经过透析失活的酵母液混合在一起后又恢复发酵能力由此推断发酵需要两类物质：一是热不稳定的，不可透析的组分即酶蛋白部分；二是热稳定的可透析的组分，如辅酶、ATP、金属离子等.,2、糖酵解过程,EMP分为两个阶段,准备阶段：产能阶段：,激酶：催化ATP分子的磷酸基（-磷酰基）转移到底物上的酶。此反应是第一个磷酸化反应，不可逆。,（1）葡萄糖的磷酸化（Phophorylation of Glucose）,G0=4.0Kcal/mol,

7、己糖激酶或葡萄糖激酶,葡萄糖磷酸化反应的意义,1、葡萄糖磷酸化后容易参与反应2、磷酸化的葡萄糖有防止胞内葡萄糖外渗的作用；3、为后续进行的底物水平磷化贮备了磷酸基团。,2、磷酸己糖异构化,（3）果糖-1,6-二磷酸的生成Formation of fructose 1,6-bisphosphate,G0=14.2 KJ/mol,果糖磷酸激酶（PFK）,磷酸果糖激酶-1(phosphofructokinase-1),（4）磷酸丙糖的生成Cleavage of six-carbon sugar,G0=+24KJ/mol,磷酸二羟丙酮(DHAP),甘油醛-3-磷酸(GAP),醛缩酶(同工酶）,（5）二

8、羟丙酮磷酸转变为甘油醛-3-磷酸Salvage of three-carbon fragment,丙糖磷酸异构酶,甘油醛-3-磷酸(GAP),3或4,1或6,（6）甘油酸-1，3二磷酸的生成Formation of 1,3-Bisphosphoglycerate,此反应既是氧化反应，又是磷酸化反应，由两步反应构成。这是糖酵解过程中唯一一步脱氢反应,G0=+1.5 Kcal/mol,甘油醛-3-磷酸脱氢酶,Two-process reaction,甘油醛-3-磷酸脱氢酶Glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase,重金属离子、烷化剂碘乙酸抑制酶活性。砷酸盐存在

9、下，将解除氧化和磷酸化的偶联作用。,（7）甘油酸-3-磷酸的生成 Formation of ATP from 1,3-Bisphosphoglycerate,第一次底物水平磷酸化，第一次产生ATP的反应。,甘油酸磷酸激酶,（8）甘油酸-2-磷酸的生成174页Formation of 2-Phosphoglycerate,中间产物是：2,3-二磷酸甘油酸(BPG),G0=+1.1 Kcal/mol,甘油酸磷酸变位酶,（9）磷酸烯醇式丙酮酸的生成Formation of Phosphoenolpyruvate,烯醇化酶,G0=+0.4 Kcal/mol,烯醇丙酮酸-2-磷酸(PEP),Mg2,氟化

10、物是该酶的强烈抑制剂。,（10）丙酮酸的生成Formation of Pyruvate&ATP,是此途径的第三个调节酶（共价修饰调节和变构调节，A、M、L型）。ATP、长链脂肪酸、乙酰CoA丙氨酸有抑制作用，果糖1,6二磷酸和磷酸烯醇式丙酮酸对该酶有激活作用。是此途径的第二次底物水平磷酸化产生ATP.,丙酮酸激酶,G0=-7.5 Kcal/mol,两分子丙酮酸中碳标号(相当于葡萄糖中),+,丙酮酸,裂解,脱氢,异构,产能,脱水,异构,3.EMP途径能量转变的估算174页,葡萄糖2丙酮酸2ATP,（1）ATP/ADP+Pi比例（反映细胞内能量水平）：ATP/ADP+Pi：酵解（能量充足）ATP/

11、ADP+Pi：酵解（能量短缺）（2）三步不可逆酶（关键酶，调节酶）6磷酸果糖激酶1(限速酶)己糖激酶（或葡萄糖激酶）丙酮酸激酶,4.糖酵解途径的调节,糖酵解的调节,6-磷酸果糖激酶-1,己糖激酶,丙酮酸激酶,葡萄糖激酶或己糖激酶（Hexokinase）,己糖激酶受6-磷酸葡萄糖的反馈抑制；葡萄糖激酶不受6-磷酸葡萄糖的反馈抑制，长链脂酰CoA对其有变构抑制作用。别构抑制剂（负效应调节物）：G-6-P和ATP别构激活剂（正效应调节物）：ADP,6-磷酸果糖激酶-1（Phosphofructokinase）,调节酵解途径流量最重要的酶（变构酶）；是一四聚体，受多种变构效应剂的影响。别构抑制剂（负效

12、应调节物）：ATP、柠檬酸、脂肪酸和H+别构激活剂（正效应调节物）：ADP、AMP、2,6-二磷酸果糖（F-2.6-BP）,F-2.6-BP（2,6-二磷酸果糖）：,提高与底物亲合力；降低ATP的抑制；前馈刺激。,丙酮酸激酶,抑制剂：ATP，乙酰CoA、长链脂肪酸、Ala、激活剂：F-1.6-BP共价修饰：磷酸化后活性降低。（肾上腺素，胰高血糖素）,5.丙酮酸的去路Diverse fates of pyruvate81页,无氧条件下乳酸发酵乙醇发酵等有氧条件下丙酮酸进入线粒体，彻底氧化成CO2和H2O,乙醇发酵 总反应式,葡萄糖2Pi2ADP 2乙醇2ATP2H2O+2CO2,乳酸发酵 总反应

13、式,葡萄糖2Pi2ADP2乳酸2ATP2H2O,（四）糖酵解的反应特点,1、整个过程无氧参加；2、三个限速酶；3、从葡萄糖开始净生成2分子ATP，从糖原开始净生成3分子ATP；4、一次脱氢辅酶为NAD，生成的NADHH中的2H最后又交给丙酮酸生成了乳酸。,（五）、糖酵解的意义,1、是生物体对不良环境条件的一种适应能力；2、是红细胞和某些组织细胞的主要供能方式；3、在工业、农牧业生产中具有重要的实践意义。,肌肉收缩与糖酵解供能,肌肉内ATP含量很低；,糖酵解意义,结论：糖酵解为肌肉收缩迅速提供能量,肌肉中磷酸肌酸储存的能量可供肌肉收缩所急需的化学能;,即使氧不缺乏，葡萄糖进行有氧氧化的过程比糖酵

14、解长得多,来不及满足需要;,背景：剧烈运动时：,肌肉局部血流不足，处于相对缺氧状态。,初到高原与糖酵解供能,人初到高原，高原大气压低，易缺氧,糖酵解意义,机体加强糖酵解以适应高原缺氧环境,海拔 5000米,背景：,结论：,某些病理状态与糖酵解供能,某些病理情况下机体主要通过糖酵解获得暂时能量.,糖酵解意义,无线粒体，无法通过氧化磷酸化获得能量,糖酵解意义,代谢极为活跃，即使不缺氧,也常由糖酵解提供部分能量。,成熟红细胞：,视网膜、神经、白细胞、骨髓、肿瘤细胞等:,视网膜,某些组织细胞与糖酵解供能,在工业、农牧业生产中具有重要的实践意义,酒酸奶泡菜饲料,是糖降解的公共途径，1葡萄糖2丙酮酸，能量

15、以ATP和NADH存在。在细胞质中进行，不需氧。共10 步，需10种酶，需Mg2+参与。有三步不可逆酶（关键酶）：6磷酸果糖激酶1己糖激酶（或葡萄糖激酶）丙酮酸激酶耗能：2分子ATP。产能：2 处底物水平磷酸化，形成4分子ATP。形成2分子的NADH。,糖酵解(EMP)小结,二.TCA(柠檬酸循环、三羧酸循环 第175页)tricarboxylic acid cycle)Krebs循环,（一）定义：有氧条件下，将酵解作用产生的丙酮酸氧化脱羧成乙酰CoA，再经一系列氧化和脱羧，最终生成二氧化碳和水并产生能量。2 丙酮酸+2 GDP+2 Pi+4 H2O+2 FAD+8 NAD-6 CO2+2 G

16、TP+2 FADH2+8 NADHH（二）反应部位：线粒体化学历程能量计量调控生物学意义,糖有氧氧化概况,葡萄糖丙酮酸丙酮酸乙酰CoA,CO2+H2O+ATP,三羧酸循环,线粒体内,胞浆,糖的有氧氧化与糖酵解,（三）反应分为三个阶段,第一阶段：丙酮酸的生成（在细胞液中进行）,第二阶段：丙酮酸的氧化脱羧（在线粒体中）,葡萄糖2NAD2ADP2Pi,2丙酮酸 2ATP2NADH2H,第三阶段：三羧酸循环（线粒体中）,2NADH+H+,丙酮酸的生成（胞浆）,2丙酮酸,进入线粒体进一步氧化,2(NADH+H+),2H2O+6/8 ATP,丙酮酸氧化脱羧生成乙酰辅酶A,丙酮酸脱氢酶系,丙酮酸脱氢酶系,3

17、 种 酶：丙酮酸脱羧酶(TPP、Mg2+)二氢硫辛酸乙酰基转移酶(硫辛酸、辅酶A)二氢硫辛酸脱氢酶(FAD、NAD+)6种辅助因子：TPP、Mg2+、硫辛酸、辅酶A、FAD、NAD+（含B1、泛酸、B2、PP四种维生素）,丙酮酸氧化脱羧反应,丙酮酸脱羧酶Mg2+,硫辛酸乙酰转移酶,二氢硫辛酸脱氢酶,丙酮酸+CoA-SH+NAD+乙酰CoA+C O2+NADH+H+,乙酰辅酶A进入三羧酸循环,三羧酸循环(tricarboxylic acid cycle，TAC)又称柠檬酸循环(citric acid cycle)/Krebs循环(Krebs cycle)。乙酰辅酶A与草酰乙酸缩合成含3个羧基的柠

18、檬酸开始，经过一系列代谢反应，乙酰基被彻底氧化，草酰乙酸得以再生的过程称为三羧酸循环。,上一页,下一页,节首,三羧酸循环,反应过程 反应特点 意 义,三羧酸循环的反应过程,（一）缩合反应,（二）柠檬酸异构化生成异柠檬酸,（三）异柠檬酸氧化脱羧生成-酮戊二酸,（四）-酮戊二酸氧化脱羧生成琥珀酰CoA,（五）琥珀酰CoA水解生成琥珀酸,（六）琥珀酸脱氢生成延胡索酸,（七）延胡索酸加水生成苹果酸,（八）草酰乙酸的再生,CH3,CSCoA+,CH2,O,O,CCOOH,CH2COOH,柠檬酸合成酶,HO,CCOOH,CH2COOH,CH2COOH,HSCoA,H2O,H,H,H,H,H,H,H,H,H

19、,H,CH2COOH,O,柠檬酸合成酶,乙酰CoA,草酰乙酸,柠檬酸,HSCoA,（一）缩 合 反 应,柠檬酸合成酶是三羧酸循环的第一个限速酶,H2O,(citrate),（二）柠檬酸异构化为异柠檬酸,HO,CCOOH,CHCOOH,CH2COOH,H,CCOOH,CHCOOH,CHCOOH,CHCOOH,CH2COOH,CH2COOH,HO,H2O,H2O,顺乌头酸酶,顺乌头酸酶,HO,H,H2O,HO,H,H2O,柠檬酸,顺乌头酸,异柠檬酸,(isocitrate),(citrate),HO,H,（三）异柠檬酸生成-酮戊二酸,CHCOOH,CHCOOH,CH2COOH,CCOOH,CHCO

20、OH,CH2COOH,HO,异柠檬酸,H,O,CH2,CHCOOH,CH2COOH,O,H,COO,NAD+,NADH+H+,异柠檬酸脱氢酶,CO2,CO2,草酰琥珀酸,-酮戊二酸,这是三羧酸循环的第一次氧化脱羧反应，异柠檬酸脱氢酶是第二个限速酶。,异柠檬酸脱氢酶,异柠檬酸脱氢酶,(-ketoglutarate),（四）-酮戊二酸氧化脱羧反应,CH2,CHCOOH,CH2COOH,O,-酮戊二酸,CH2,CH2,COOH,+,HSCoA,COSCoA,琥珀酰CoA,NAD+,NADH+H+,CO2,-酮戊二酸脱氢酶复合体,-酮戊二酸脱氢酶复合体,这是三羧酸循环的第二次氧化脱羧 反应，-酮戊二酸

21、脱氢酶复合体是第三个限速酶。,COO,CO2,(succinyl CoA),（五）琥珀酸的生成,CH2,CH2,COOH,COSCoA,琥珀酰CoA,GDP+Pi+,GTP,CoASH,CH2COOH,CH2COOH,琥珀酸,琥珀酰CoA合成酶,这是三羧酸循环的唯一一次底物水平磷酸化。,GTP,(succinate),H,H,（六）延胡索酸的生成,CHCOOH,CHCOOH,琥珀酸,+FAD,CHCOOH,CHCOOH,H,H,+FADH2,H2,延胡索酸,琥珀酸脱氢酶,(succinate),(fumarate),HO,H,H2O,（七）苹果酸的生成,CHCOOH,CHCOOH,延胡索酸,H

22、2O,CHCOOH,CHCOOH,延胡索酸酶,苹果酸,+,(fumarate),(malate),（八）草酰乙酸的再生,CHCOOH,CCOOH,苹果酸,O,CCOOH,CH2COOH,草酰乙酸,NAD+,NADH+H+,H,苹果酸脱氢酶,(malate),(oxaloacetate),琥珀酰CoA,CO2,三羧酸循环,FAD,ATP,三羧酸循环中草酰乙酸的来源(1),+CO2+ATP,三羧酸循环中草酰乙酸的来源(2),四、反应特点,1、需氧2、不可逆：三个限速酶3、两次脱羧、四次脱氢（三次受体是NAD，一次是FAD）、一次底物水平磷酸化，4、共产生12molATP,(五)糖有氧氧化的生理意义

23、,糖有氧氧化的基本生理功能是氧化供能。,糖有氧氧化是体内三大营养物质代谢的总枢纽。,糖有氧氧化途径与体内其他代谢途径有着密切的联系。,糖有氧氧化过程中ATP的生成,第一阶段：葡萄糖 2丙酮酸,第二阶段：2丙酮酸 2乙酰CoA,第三阶段：2乙酰CoA2CO2+4H2O,2ATP,糖 的 有 氧 氧 化 底物磷酸化 氧化磷酸化,23ATP,211ATP,葡萄糖 6 CO2+6H2O+？mol ATP,糖原中的1mol葡萄糖 6 CO2+6H2O+？mol ATP,36/38 ATP,37/39 ATP,22/3ATP,2ATP,-酮戊二酸,氨基酸、糖及脂肪代谢的联系,草酰乙酸,延胡索酸,琥珀酰Co

24、A,柠檬酸,乙酰CoA,磷酸烯醇式丙酮酸,甘油三酯,葡萄糖或糖原,丙酮酸,三羧酸循环的限速酶及其调节,酶 的 名 称柠檬酸合成酶异柠檬酸脱氢酶-酮戊二酸脱氢酶系,变构激活剂ADP,变构抑制剂ATPNADH ATP、NADH、琥珀酰CoA,P,丙酮酸氧化和三羧酸循环的调节,琥珀酰CoA,草酰乙酸,苹果酸,琥珀酸,-酮戊二酸,异柠檬酸,柠檬酸,延胡索酸,乙酰辅酶A,丙酮酸,三羧酸循环不仅是各种有机物质氧化分解的共同途径、释放能量最多的氧化分解阶段，而且架起了三大类物质相互转化、相互联系的桥梁。,写出三羧酸循环的反应过程，标出脱羧、脱氢、产能部位，指出限速酶及其调节物。,小结：,返回,糖酵解与三羧酸

25、循环,糖酵解过程,琥珀酰CoA,CO2,三羧酸循环,FAD,ATP,三、磷酸戊糖途径pentose phosphate pathway,概 念 过 程 小 结 生理意义,磷酸戊糖途径的概念,以6-葡萄糖开始，在6-磷酸葡萄糖脱氢酶催化下形成6-磷酸葡萄糖酸，进而代谢生成磷酸戊糖为中间代谢物的过程，称为磷酸戊糖途径。,磷酸戊糖途径(phosphopentose pathway)又称磷酸已糖旁路(hexose monophosphate shunt,HMS)。,磷酸戊糖途径的过程,第一阶段：氧化反应 生成NADPH和CO2第二阶段：非氧化反应 一系列基团转移反应(生成3-磷酸甘油醛和6-磷酸果糖)

26、,(1)6-磷酸葡萄糖转变为 6-磷酸葡萄糖酸内酯,6-磷酸葡萄糖glucose 6-phosphate,6-磷酸葡萄糖脱氢酶glucose 6-phosphate dehydrogenase(G6PD),限速酶，对NADP+有高度特异性,6-磷酸葡萄糖酸内酯 转变为6-磷酸葡萄糖酸,6-磷酸葡萄糖酸内酯6-phosphoglucono-lactone,6-磷酸葡萄糖酸6-phosphogluconate,H2O,内酯酶lactonase,(2)6-磷酸葡萄糖酸转变为 5-磷酸核酮糖,6-磷酸葡萄糖酸6-phosphogluconate,5-磷酸核酮糖ribulose 5-phosphate,

27、(3)三种五碳糖的互换,(5)二分子五碳糖的基团转移反应,转酮醇酶,(TPP),(6)七碳糖与三碳糖的基团转移反应,转醛醇酶,(7)四碳糖与五碳糖的基团转移反应,转酮醇酶,(TPP),经一系列反应：,6C6 5C5+6CO2 总反应：6(G-6-P)5(R-5-P)+6CO2+12NADPH,6(6-磷酸葡萄糖)+6O2 6(5-磷酸核酮糖)+6CO2+6H2O+36ATP,木酮糖,核糖,木酮糖,木酮糖,木酮糖,核糖,C2,C3,C2,磷酸戊糖途径小结,反应部位：胞浆 反应底物：6-磷酸葡萄糖 重要反应产物：NADPH、5-磷酸核糖 限 速 酶：6-磷酸葡萄糖脱氢酶(G-6-PD),生物学意义

28、：,1）产生NADPH+H+，为生物合成提供还原力；2）产生磷酸戊糖参加核酸代谢；3）产生甘油醛-3-P将糖代谢的3条途径（EMP、TCA、HMP）联系起来，构成糖分解代谢的多样性，以适应环境变化。4）提供多种C3C7的糖，为生物合成提供碳架来源。,糖的分解代谢,5-磷酸核糖,5-磷酸核糖参与各种核苷酸辅酶及核苷酸的合成,NADPH的主要功能,1、作为供氢体-参与体内多种生物合成反应,2、是谷胱甘肽还原酶的辅酶-对维持细胞中还原型谷胱甘肽的正常含量起重要作用,3、作为加单氧酶的辅酶-参与肝脏对激素、药物和毒物的生物转化作用,4、清除自由基的作用,NADPH作为体内多种物质生物合成的供氢体,脂肪

29、酸、胆固醇和类固醇化合物的生物合成，均需要大量的NADPH。,NADPH+H+,谷胱甘肽的功能,(1)解毒功能(2)保护巯基酶/蛋白质(3)可消除自由基(4)协肋氨基酸的吸收,第三节糖的合成代谢,糖的合成示意图,1、光合作用机制,绿色植物的光合作用由光反应和暗反应组成。光反应是光能转变成化学能的反应,即植物的叶绿素吸收光能进行光化学反应，使水分子活化分裂出O2、H+和释放出电子，并产生NADPH和ATP。即光合磷酸化反应和水的光氧化反应。暗反应为酶促反应，由光反应产生的NADPH在ATP供给能量情况下，使CO2还原成简单糖类的反应。即二氧化碳的固定和还原反应。,叶绿体 叶片 叶绿体 分布于叶肉

30、组织 气孔控制着CO2 和O2进出叶绿体的形状类似于一个凸透镜，直径范围为2-7 m。叶绿体外包被是双层生物膜，膜内含有称为基质的致密液体，悬浮分布于基质中的是一些膜系统，它们是一系列排列整齐的扁平囊状结构称之为类囊体。部分类囊体相互垛叠在一起像一摞硬币，称为基粒,光反应发生在类囊体膜上暗反应发生在叶绿体的基质中,蔗糖的合成,G-1-P+UTP UDPG+PPi,PPi+H2O 2Pi,UDPG（尿苷二磷酸葡萄糖）,G,G-6-P,F-6-P,F,UDPG(尿苷二磷酸葡萄糖),蔗糖合成酶,蔗糖+UDP（1）,Pi,UDPG,UDP,磷酸蔗糖,磷酸蔗糖合成酶,Pi,蔗糖(快速)（2）,（1）平衡

31、常数 K1=8（pH7.4）（2）平衡常数 K2=3250（pH7.5）,淀粉的合成UDPG（尿苷二磷酸葡萄糖）,G,ATP,ADP,G-6-P,G-1-P,(A)UTP,PPi,(A)UDPG焦磷酸化酶,(A)UDPG,引物(G)m m2,(A)UDPG转糖苷酶,n(A)UDP,（-1,4-G）m,Q酶,（-1,6）,2、糖原的合成,糖原的知识 糖原的合成,非还原端：多个,形 状：树枝状,分子量：1001000万,还原端：一个,糖原的结构特点,糖原的分布,肝糖原：含量可达肝重的5%(总量为90-100g),肌糖原：含量为肌肉重量的12%(总量为200-400g),返回,部位：肝脏、肌肉组织等

32、细胞的胞浆中,糖原合成,定义：由单糖合成糖原的过程称为糖原的合成(glycogenesis)。,单糖:葡萄糖(主要)、果糖、半乳糖等,(1)葡萄糖磷酸化生成6-磷酸葡萄糖,ATP,葡萄糖激酶,Mg2+,葡萄糖(glucose),(2)6-磷酸葡萄糖转变为1-磷酸葡萄糖,1-磷酸葡萄糖(glucose-1-phosphate),6-磷酸葡萄糖(glucose-6-phosphate),(3)尿苷二磷酸葡萄糖的生成,UDPG焦磷酸化酶,H2O,2Pi,(4)UDPG中的葡萄糖连接到糖原引物上,尿苷二磷酸葡萄糖(UDPG),糖原引物(Gn)(glycogen primer),糖原合酶,糖原(Gn+1

33、)(glycogen),UDP,(5)分支酶催化糖原不断形成新分支链,糖原合成的限速酶,1218G,糖原合成图,消耗能量 需要引物 非还原端,葡萄糖,返回,3、糖异生作用（gluconeogenesis）,概 念 过 程 意 义,糖异生作用的概念,定义：由非糖物质转变为葡萄糖或糖原的过程称为糖异生作用。,原料：生糖氨基酸、丙酮酸、乳酸、甘油及三羧酸循环中的有机酸,部位：肝脏（主要）及肾脏（饥饿时）,返回,糖异生作用的过程,基本上是糖酵解的逆过程 跨越三个能障(energery barrier),糖 酵 解 过 程,葡萄糖,三个不可逆过程,6-磷酸葡萄糖的水解,底物循环,1,6-二磷酸果糖的水解

34、,底物循环,丙酮酸转变为草酰乙酸,+CO2+ATP,草酰乙酸转变为磷酸烯醇式丙酮酸,草酰乙酸,磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶,丙酮酸羧化支路,乳酸、丙酮酸的糖异生作用,乳酸,甘油的糖异生作用,甘 油,三羧酸循环中的有机酸,三羧酸循环中有机酸的糖异生作用,葡萄糖,返回,糖异生作用的意义,在饥饿情况下保证血糖 浓度的相对恒定 补充糖原贮备 有利于乳酸的利用,糖代谢总图,戊糖磷酸途径,储存性糖类（糖原、淀粉等）,葡糖-6-磷酸,甘露糖,葡萄糖,果糖,结构性糖类（纤维素等）,各种脂类,磷酸丙糖,其他生糖物质,丙酮酸,生糖氨基酸,乳酸、乙醇,乙酰辅酶A,ATPCO2+H2O,三羧酸循环乙醛酸循环,戊糖磷酸,核糖,CO2+H2O,酵解,发酵,糖异生,作业题,EMP途径催化三个不可逆步骤的酶？限速酶（及调控）？两次底物水平磷酸化部位？第一次脱氢部位？净生成ATP？产生NADHH？发生部位？丙酮酸乳酸，催化酶是？产生ATP？NADHH？TCA中两次脱羧部位？限速酶是？TCA生理意义？底物水平磷酸化（GTPATP）？1葡萄糖彻底氧化成CO2和H2O，产能ATP多少？分步分析，并写出各阶段总反应式。磷酸戊糖途径的生理意义是？,思考题：,