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生物化学-授课讲稿:第四章 糖代谢

生物化学:授课讲稿 第四章 糖代谢:第 四 章糖 代 谢Metabolism of Carbohydrates化学本质为多羟醛或多羟酮类及其衍生物或多聚物。第 一 节 概 述一、糖的生理功能1. 氧化供能:这是糖的主要功能。2. 提供合成体内其他物质的原料如糖可提供合成某些氨基酸、脂肪、胆固醇、核苷等物质的原料。3. 作为机体组织细胞的组成成分如糖是糖蛋白、蛋白聚糖、糖脂等的组成成分。4.特殊功能:如www.lindalemus.com/A

第  四  章

糖   代   谢

Metabolism of Carbohydrates

化学本质为多羟醛或多羟酮类及其衍生物或多聚物。

第 一 节
概   述

一、糖的生理功能

1.  氧化供能:这是糖的主要功能。

2.  提供合成体内其他物质的原料

如糖可提供合成某些氨基酸、脂肪、胆固醇、核苷等物质的原料。

3. 作为机体组织细胞的组成成分

如糖是糖蛋白、蛋白聚糖、糖脂等的组成成分。

4.特殊功能:如www.lindalemus.com/Article/Ig、E.

二、糖的消化与吸收

(一)糖的消化

人类食物中的糖主要有植物淀粉、动物糖原以及麦芽糖、蔗糖、乳糖、葡萄糖等,其中以淀粉为主。

消化部位: 主要在小肠,少量在口腔

食物中含有的大量纤维素,因人体内无b-糖苷酶而不能对其分解利用,但却具有刺激肠蠕动等作用,也是维持健康所必需。

(二)糖的吸收

1.  吸收部位:小肠上段 

2.  吸收形式 :单  糖 

3.  吸收机制:  Na+依赖型葡萄糖转运体,主在小肠粘膜及肾小管上皮细胞。

三、糖代谢的概况

第 二 节
糖的无氧分解 
Glycolysis

一、糖酵解的反应过程 

* 糖酵解(glycolysis)的定义

在缺氧情况下,葡萄糖生成乳酸(lactate)的过程称之为糖酵解。

* 糖酵解的反应部位:胞浆

* 糖酵解分为两个阶段:

第一阶段

由葡萄糖分解成丙酮酸(pyruvate),称之为糖酵解途径(glycolytic pathway)。

第二阶段

由丙酮酸转变成乳酸。

(一)葡萄糖分解成丙酮酸

⑴ 葡萄糖磷酸化为6-磷酸葡萄糖

葡萄糖  己糖激酶  6-磷酸葡萄糖

哺乳类动物体内已发现有4种己糖激酶同工酶,分别称为Ⅰ至Ⅳ型。肝细胞中存在的是Ⅳ型,称为葡萄糖激酶(glucokinase)。它的特点是:

①对葡萄糖的亲和力很低

②受激素调控 

⑵6-磷酸葡萄糖转变为 6-磷酸果糖  :己糖异构酶    

6-磷酸葡萄糖   6-磷酸果糖

⑶6-磷酸果糖转变为1,6-双磷酸果糖 :6-磷酸果糖激酶-1

6-磷酸果糖 1,6-双磷酸果糖

⑷ 磷酸己糖裂解成2分子磷酸丙糖 :醛缩酶 

1,6-双磷酸果糖     磷酸二羟丙酮

3-磷酸甘油醛 

 ⑸ 磷酸丙糖的同分异构化:磷酸丙糖异构酶

磷酸二羟丙酮  3-磷酸甘油醛

⑹3-磷酸甘油醛氧化为1,3-二磷酸甘油酸 :3-磷酸甘油醛脱氢酶

3-磷酸甘油醛   1,3-二磷酸甘油酸

⑺1,3-二磷酸甘油酸转变成3-磷酸甘油酸 :磷酸甘油酸激酶 

1,3-二磷酸甘油酸     3-磷酸甘油酸

※在以上反应中,底物分子内部能量重新分布,生成高能键,使ADP磷酸化生成ATP的过程,称为底物水平磷酸化(substrate level phosphorylation) 。

⑻3-磷酸甘油酸转变为2-磷酸甘油酸 :磷酸甘油酸变位酶

3-磷酸甘油酸     2-磷酸甘油酸

⑼2-磷酸甘油酸转变为磷酸烯醇式丙酮酸 :烯醇化酶  

2-磷酸甘油酸    磷酸烯醇式丙酮酸 

⑽ 磷酸烯醇式丙酮酸转变成丙酮酸, 并通过底物水平磷酸化生成ATP:丙酮酸激酶

磷酸烯醇式丙酮酸  丙酮酸

(二) 丙酮酸转变成乳酸:乳酸脱氢酶(LDH)

丙酮酸  乳酸

反应中的NADH+H+  来自于上述第6步反应中的3-磷酸甘油醛脱氢反应。

糖酵解小结

⑴  反应部位:胞浆

⑵  糖酵解是一个不需氧的产能过程

⑶  反应全过程中有三步不可逆的反应

二、糖酵解的调节

(一)6-磷酸果糖激酶-1(PFK-1)

* 别构调节

别构激活剂:AMP; ADP; F-1,6-2P; F-2,6-2P

别构抑制剂: 柠檬酸;  ATP(高浓度)

• F-1,6-2P 正反馈调节该酶  

(二)丙酮酸激酶

1.  别构调节

别构激活剂:1,6-双磷酸果糖

别构抑制剂:ATP, 丙氨酸

2.  共价修饰调节

(三) 己糖激酶或葡萄糖激酶

* 6-磷酸葡萄糖可反馈抑制己糖激酶,但肝葡萄糖激酶不受其抑制。

* 长链脂肪酰CoA可别构抑制肝葡萄糖激酶。

三、糖酵解的生理意义

1.  是机体在缺氧情况下获取能量的有效方式。

2.  是某些细胞在氧供应正常情况下的重要供能途径。

① 无线粒体的细胞,如:红细胞  

② 代谢活跃的细胞,如:白细胞、骨髓细胞

 

 

 

 

 

 

 

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