第七章糖代谢糖的分解糖的合成

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,第七章 糖代谢,糖的,分解,糖的,合成,第七章 糖代谢,第一节 糖的分解代谢,一.多糖和低聚糖的酶促降解,A.胞外降解,细胞外,多糖和低聚糖,胞外水解酶淀粉酶、寡糖酶,B.胞内降解,细胞内储藏的,糖原或淀粉,磷酸化,酶,活化、水解,转移,酶,去分枝,酶,断支链,磷酸化,酶,活化、水解,单糖,主要是葡萄糖,、,-,淀粉酶,二、糖的消化吸收,淀粉(starch),口腔，-amylase，少量作用,胃，几乎不作用,小肠，胰-amylase，主要的消化场所,麦芽糖、糊精、蔗糖、乳糖等食物中所混入,麦芽糖酶，糊精酶，蔗糖酶，乳糖酶等,葡萄糖、半乳糖、果糖,肠黏膜细胞肠壁毛细血管门静脉血液,组织、细胞,7,7,磷酸化酶(别构酶),ATP抑制-AMP激活,+,H,3,PO,4,例,肝糖元的分解,葡萄糖,1，4,糖苷键,葡萄糖,1，6,糖苷键,糖原核心,糖原核心,G-1-P,+,去分枝酶,+,H,3,PO,4,1,G-1-P,糖原核心,磷酸化酶,+,H,3,PO,4,G-1-P,去单糖降解,转移酶,糖原核心,三、单糖的降解,C,6,H,12,O,6,6CO,2,+6H,2,O+686kcal,A.总论,丙酮酸,葡萄糖,“糖酵解”,不需氧,“磷酸戊糖途径”,需氧,有氧情况,缺氧情况,好氧生物,厌氧生物,“三羧酸循环”,“乙醛酸循环”,CO,2,+,H,2,O,“乳酸发酵”,乳酸,“乳酸发酵”、“乙醇发酵”,乳酸或乙醇,CO,2,+,H,2,O,重点,1.糖酵解Glycolysis),定义：,1葡萄糖,分解产生,2丙酮酸,，并伴随ATP生成的过程。,位置：,细胞质,细胞质,1,G,2丙酮酸+2NADH+2ATP,丙酮酸,1,2,Pi,P,3,P,P,O,O,H,O,H,C,H,2,C,H,2,O,O,1,2,5,4,6,P,磷酸二羟丙酮,1,2,3,+,P,异构,6-磷酸果糖,P,5,6,4,磷酸甘油醛,P,P,1，3-二磷酸甘油酸,P,C,O,H,C,O,H,H,2,C,O,O,H,3-磷酸甘油酸,P,2-磷酸甘油酸,P,磷酸烯醇式丙酮酸,丙酮酸,6-磷酸葡萄糖,P,G,葡萄糖,活化,裂解,脱氢,异构,P,P,1，6-二磷酸果糖,活化,产能,脱水,异构,产能,H,H,OH,磷酸烯醇 式丙酮酸,丙酮酸,丙酮酸激酶,ADP,ATP,共,三,步不可逆反应！,反应总体不能全部逆转,。,产能步骤：,3-磷酸甘油醛脱氢酶,磷酸甘油酸激酶,3-磷酸甘油醛的氧化是酵解中首次遇到的氧化作用。也是唯一的一步氧化复原反响。该步反响由3-磷酸甘油醛脱氢酶催化。该酶为巯基酶，受碘乙酸的不可逆抑制。,有些NADH是在胞液中产生的，而呼吸链位于线粒体的内膜上，线粒体的内膜对NADH不能透过，必须通过一定的转运机制才能保证底物分子脱下的H可以通过呼吸链递氢和递电子被彻底氧化，释放能量。这种转运机制即为穿梭系统，经过穿梭系统把胞液中的NADH转变为线粒体内的NADH经呼吸链被氧化。包括磷酸甘油穿梭、苹果酸-草酰乙酸穿梭。,穿梭系统Shuttle Systems),磷酸甘油穿梭(phosphoglycerol shuttle),穿梭系统Shuttle Systems),苹果酸-草酰乙酸穿梭,Malate-oxaloacetate shuttle),穿梭系统Shuttle Systems),提问,：,为什么中间分子都带磷酸基团？,1,.传递能量；,2,.不能由生物膜渗漏出细胞。,2,(),+,2,(),-,1,(),-,1,(),=,2ATP,G为起始物,胞内多糖为起始物,2,(),+,2,(),-,1,(),=,3ATP,有氧情况,缺氧情况,“三羧酸循环”,“乙醛酸循环”,CO,2,+,H,2,O,“乳酸发酵”、“乙醇发酵”,乳酸或乙醇,丙酮酸,其他单糖通过转化为糖酵解中间产物形式进入糖酵解。,反响6 产生 2个NADH,无氧时：用来复原丙酮酸产生乳酸；,有氧时：2个NADH通过电子传递链,可产生6/4个ATP。,EMP途径中，能量总计：,无氧：得2个ATP；,有氧：得8/6个ATP。,肝、心肌/肌肉、神经,2分子NADH：,糖酵解的调控,糖酵解中有三步反响由于大量释放自由能而不可逆,它们分别由己糖激酶、磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶催化。因此它们调节着糖酵解速度,述三种酶均为变构调节酶。,1.磷酸果糖激酶是糖酵解过程中最重要的起调节作用的酶。酵解速度主要决定于该酶活性,因此它是一个限速酶。ADP和是磷酸果糖激酶的变构激活剂,而是该酶的变构抑制剂。当ATP浓度低时,ATP和酶的活性中心结合作为底物,酶发挥正常的催化功能;当浓度高时,ATP可被酶的变构中心结合,引起酶构象改变而失活,ATP是变构抑制剂。,2.己糖激酶的调控。己糖激酶的变构抑制剂为其产 物磷酸葡萄糖。,糖酵解的调控,3.丙酮酸激酶的调节。丙酮酸激酶活性也受高浓度ATP、丙氨酸、乙酰C等抑制,这是一种生成物对反响本身的反响抑制。,体内,ATP/AMP,调控,EMP,速率,当,ATP/AMP,酶被抑制，,EMP,受抑；,当,ATP/AMP,酶激活，,EMP,加速。,调控目的：,在于根据机体对能量的需要来调整糖酵解速度以适应机体组织器官的需要。,由此可见：,2.无氧发酵 Fermentation),乙醇发酵,丙酮酸脱羧酶,+TPP,乙醇脱氢酶,乙醇,乳酸发酵,提问,：发酵不产生能量，其生物意义何在呢？,答案：,消耗糖酵解脱下的,H,，,保持细胞内的,pH,稳定,。,很,低,很,高,葡萄糖,2,乳酸,+2ATP,糖原,（葡萄糖）,2,乳酸,+3ATP,G,o,=,47Kcal/mol,G,o,=,44Kcal/mol,每生成,1ATP,固定了,7.3Kcal/mol,能量,葡萄糖 获能效率,2,7.3/47 =,31%,糖原 获能效率,3,7.3/44 =,49.7%,但,葡萄糖,CO,2,H,2,O,G,o,=,686Kcal/mol,葡萄糖 获能效率,27.3/686 =,2.1%,糖原 获能效率,37.3/686 =,3.1%,糖酵解,+,糖发酵,产能效率,EMP的生理意义：,1、迅速提供能量、净得2个ATP：,A、剧烈运动，肌肉相对缺氧，EMP,B、病理情况下,呼吸或循环障碍,EMP 供能；,C、红细胞靠EMP 供能；,D、神经、骨髓也常由EMP 供能；,2、反响中NAD+得到再生，保证了Co的周转。,3、提供细胞生物合成的原料，联系三大代谢；,4、EMP的普遍性，反映大气缺氧时期原始生,物的获能方式。,三羧酸循环Citric Acid Cycle),在好氧真核生物线粒体基质中或好氧原核生物细胞质中，酵解产物丙酮酸脱羧、脱氢，彻底氧化为CO2、H2O并产生ATP的过程。,3.,好氧呼吸(,Aerobic Respiration),原核细胞,细胞质,真核生物,线粒体,基质,（线粒体）,