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碳水化合物：是谷类食物中主要成分之一，有C、H、O三种元素组成，每两个H原子就有一个O原子，其比数与水相同，故叫碳水化合物，又叫糖类。第1页/共69页一、分类（一）单糖类 单糖类：是具有多羟基的醛或酮,它是不能被分解成更小分子的糖，如葡糖(glucose)、果糖(fructose)和核糖(ribose)等 其通式为：(CH2O)n.体内单糖可来自于外源摄入和糖复合物分解体内单糖可来自于外源摄入和糖复合物分解体内各单糖均可通过糖酵解途径分解体内各单糖均可通过糖酵解途径分解单糖衍生物是体内多种代谢途径的中间物或产物单糖衍生物是体内多种代谢途径的中间物或产物核苷酸单糖是糖复合物合成的原料核苷酸单糖是糖复合物合成的原料第2页/共69页常见的单糖三糖、四糖、五糖、六糖、七糖，重要的有丙糖，赤藓糖、核糖、己糖、景天庚糖特殊的单糖:1、去氧糖：单糖分子中的一个或两个羟基被氢原子替代的糖叫去氧糖2、氨基糖：单糖分子中的一个或几个羟基被氨基替代的糖叫氨基糖。主要存在于地衣、微生物和动物中。3、分支碳链糖：碳链有分支的糖第3页/共69页单糖衍生物1、糖醇：单糖分子的醛基或酮基被还原成羟基后得到的多元醇叫糖醇。2、糖醛酸:单糖分子的伯醇基被氧化成羧基的产物，叫糖醛酸。如:葡萄糖醛酸3、糖的磷酸酯：单糖分子上的羟基被磷酸酯化后所形成的化合物，如：葡萄糖六磷酸4、环醇类:如肌醇第4页/共69页（二）低聚糖低聚糖：是由2-9个单糖分子聚合成的低聚物。根据所含有的单糖分子个数命名为二、三、四、五糖等。低聚糖大多有不同的单糖聚合而成，也可由相同的单糖聚合而成，其理化性质为：易溶于水，难溶于有机溶剂第5页/共69页二糖是常见的低聚糖主要的二糖有：主要的二糖有：麦芽糖麦芽糖 (maltose)：葡萄糖葡萄糖 葡萄糖葡萄糖蔗蔗 糖糖(sucrose)：葡萄糖葡萄糖 果糖果糖乳乳 糖糖(lactose)：葡萄糖葡萄糖 半乳糖半乳糖第6页/共69页（三）多糖完全水解后产生10个以上单糖的糖称为多糖，通常有几百到几千个单糖分子构成，有同多糖、杂多糖之分。同多糖：由同一种单糖组成的多糖 杂多糖：由两种以上不同的单糖组成的多糖在多糖结构中，除单糖外还有糖醛酸、去氧糖、氨基糖与糖醇等，也可以由其他的取代集团。多糖按功能可分为两类:一类是不溶于水的动植物的支持组织，如纤维素，甲壳类动物中的甲壳素；一类是可溶于水的动植物的储藏养料，如糖元、淀粉第7页/共69页常见的多糖化合物1、淀粉D-构型葡萄糖的高聚物，通式为(C6H10O5)n,是植物体内储存的营养物质，具有一定的形态，通常为白色颗粒状粉末。不溶于冷水，乙醇以及有机溶剂中，溶于热水形成胶体溶液，可被稀酸水解成葡萄糖，也可被淀粉酶水解为麦芽糖。第8页/共69页淀粉颗粒淀粉颗粒-1,4糖苷键糖苷键-1,6糖苷键糖苷键目 录第9页/共69页按其结构可分为：胶淀粉和糖淀粉两类。胶淀粉：又叫淀粉精，为支链淀粉，位于淀粉粒外周，约占淀粉的80%。分子量为5万-10万，在热水中膨胀成粘胶状，与碘液呈紫色或红紫色。糖淀粉：又叫淀粉糖，为直链淀粉，位于淀粉粒中央，约占淀粉的20%，分子量为1万-5万，可溶于热水，与碘液呈深蓝色。淀粉通常无明显的药理作用，大量用作制取葡萄糖的原料，在制剂中常作为赋形剂、润滑剂或保护剂。淀粉的形态结构是生药显微鉴定的特征之一。第10页/共69页2、菊糖为35个D-果糖以-2，1连接而成，最后接D-葡萄糖。这种果聚糖广泛分布于菊科和桔梗科植物中。菊糖溶解于细胞液中。与乙醇可形成球状结晶析出。能溶于热水，微溶或不溶于冷水，不溶于有机溶剂，遇碘液不显色。常用于肾功能检查。菊糖的形态结构是生药显微鉴定的特征之一。第11页/共69页3、树胶为高等枝干枝受伤或受菌类侵袭后至伤口渗出的分泌物，在空气中干燥后形成半透明的不定形固体，是一种有分支的杂多糖。4、粘液质存在于种子、果实、根、茎粘液细胞中的一类粘多糖，是保持植物水分的基本物质5、粘胶质是高等植物细胞间质的构成物质第12页/共69页6、纤维素纤维素：是植物的结构多糖，由：是植物的结构多糖，由-1，4糖苷键相连的葡萄聚糖糖苷键相连的葡萄聚糖-1,4糖苷键糖苷键目 录第13页/共69页7、动物多糖肝糖原：动物储藏养料，结构与胶淀粉相似，遇碘呈红褐色，甲壳素：是组成甲壳类昆虫外壳的多糖，结构与纤维素类似，不溶于水。对稀酸和碱都很稳定。肝素：主要存在于肝与肺中，是一种高度硫酸酯化的左旋多糖，有很强的抗凝血作用，用于防止血栓形成。硫酸软骨素：是动物组织的基础物质，也是软骨的主要成分，用以保持组织的水分和弹性透明质酸：酸性粘多糖，作为一种润滑剂存在于眼球玻璃体，关节液，皮肤等组织中第14页/共69页二、碳水化合物的生理功能（一）供给能量每克葡萄糖氧化可以产生15.94KJ（16KJ/4Kcal）我国和美国药典规定，输液用的葡萄糖含1mol结晶水，每克产热16180/198，或14.5KJ（3.75180/198或3.41kcal）,静脉输液时葡糖提供的能量应以14.5KJ/g。（二）构成细胞和组织每个细胞都含有碳水化合物，其含量占2-10%，主要以糖脂糖蛋白和蛋白多糖的形式存在，主要分布在生物膜、细胞浆和细胞间基质中，第15页/共69页（三）传递信息1、作为糖蛋白，是细胞间识别的标记2、有抗原作用，有些低聚糖有抗原作用3、在细胞和细胞的粘着中发挥作用4、细胞接触抑制 细胞培养时正常细胞增加到一定的密度就不再生长，这种对生长的抑制作用叫接触抑制。与这种接触抑制与细胞表面的糖链有很大的关系。（四）润滑作用 糖蛋白和蛋白多糖有润滑作用，关节液中有大量的透明质酸是关节活动的润滑剂；消化液中的糖蛋白使食糜易于移动且可包裹食糜和粪便，使肠粘膜免受机械和化学的损伤；呼吸道的糖蛋白有防治支气管和肺泡上皮干燥，保护呼吸道免受气体和微生物的侵入作用。第16页/共69页（五）保护蛋白质不被蛋白酶消化有些蛋白质，特别是酶和消化液中的糖蛋白经常不被蛋白酶所消化，是由于分子中的糖链在保护，如把分子上的糖链去掉则可被蛋白酶所消化。（六）控制细胞膜的通透性伸出细胞膜外的糖链和其他极性基团，能控制水分子、无机离子和小分子有机物的移动，和进入细胞内部。（七）节约蛋白质作用食物中的碳水化合物不足，机体不得不从蛋白质取得能量。因为能量需要的迫切性超过其他营养素。如要使最大限度的把氨基酸用于蛋白质合成，减少蛋白质作为能量而消耗，在摄取必需氨基酸的同时，一定要有足够的碳水化合物供应，既可节约这部分蛋白，使其用于体内蛋白质的代谢更新，这就是所谓节约蛋白质作用。第17页/共69页（八）抗生酮作用食物中的碳水化合物不足时，机体便用储存的脂肪来供给能量，但机体对脂肪酸的氧化能力有一定的限度。动用脂肪过多，其分解代谢的中间产物-酮体不能完全氧化，后者是一种酸性物质，在体内积存过多可引起酮血症。膳食中的碳水化合物可保证这一情况不会产生。人体每天至少需要50-100g碳水化合物才能防止酮血症的产生。（九）解毒作用肝脏中的葡醛酸能结合一些外来的化合物，以及细菌产生的毒素等，共同排出体外起到解毒作用。第18页/共69页（十）合成生物大分子的前体机体内有很多生物活性物质，其分子构成中都有糖的成分。（十一）膳食纤维的生理功用存在于食物中的各类纤维统称膳食纤维。根据其水溶性的不同分为可溶性纤维和不溶性纤维，前者包括果胶、树胶、粘胶等（来源于柑橘类、燕麦制品和豆类）。后者包括纤维素、木质素等（来源于所有植物），二者在作用上有所不同。（见表一）第19页/共69页第20页/共69页1、辅助消化作用：膳食纤维被肠道细菌分解所产生的低级的挥发酸及其分解产物，促进胃肠蠕动，刺激消化液的分泌，具有辅助消化的功能。2、通便：膳食纤维通过肠腔，能吸附体外进入的有害物质和体内产生的有害物质；吸收并保持大量的水分，使粪便体积增大变得松软；对肠壁有刺激作用，可增加肠道的蠕动促进排便，防止粪便在肠道内潴留过久，水分吸干发生燥结，产生便秘。3、防止憩室病：憩室是结肠壁薄弱除向外凸出形成的小囊，是病菌生殖繁染的场所，如果囊部发炎形成憩室炎会非常疼痛。膳食纤维可使排便通畅减少肠内压力，既能预防又能治疗憩室病。第21页/共69页4、预防压挤病肠内过分干结的粪便淤滞，使肠“分节运动”增强，肠内压增大，导致下肢静脉曲张、盲肠炎、痔疮、裂孔疝及静脉血栓形成，统称为“压挤病”。5、防癌动物性食物缺乏膳食纤维，肠内厌氧细菌在未消化的食物残渣中大量繁殖可产生促癌的有害物质，膳食纤维有很好的吸水和保持水的功能，并能夹带着未被消化的食物残渣和有害的代谢物较快的排出体外，因此膳食纤维有防癌功能。6、防治胆石症在肠道内膳食纤维能吸附、粘结胆汁盐，使部分胆汁盐随膳食纤维排出体外，而胆汁盐又是胆固醇的代谢产物，为了补充被排出的胆汁盐需要更多的胆固醇转变成胆汁盐，帮助机体排出多余的胆固醇，从而降低了血液中的胆固醇，维护心血管系统的健康。果胶能和多余的胆固醇粘结在一起。第22页/共69页7、防治高血脂、糖尿病膳食纤维与脂类、胆酸盐粘合在一起，通过粪便排出，减少了血液中甘油三脂和胆固醇的水平膳食纤维延迟葡萄糖的吸收，并推迟可消化糖在小肠中的出现膳食纤维能减轻胰岛素细胞的功能负担使血糖处于稳定状态，缩小血糖浓度的变化幅值，对糖尿病有稳定作用。8、防治肥胖病肥胖的人大多是爱吃不爱动，既吃得多消耗的少，使脂肪积累过多。足够的膳食纤维有助于预防过多的食物摄入和储存脂肪堆积，这一方面可满足胃肠的饱满感，另一方面又减少了摄入食物的热量。高膳食纤维食物，不仅解决了挨饿问题，又能达到减肥的目的。9、吸附某些食品添加剂、农药、洗涤剂等化学物质，对健康有利第23页/共69页膳食纤维虽然对身体健康有诸多的益处，但并非多多益善，膳食纤维的摄入要适量，过多的膳食纤维会引起腹胀、排便次数增多且量大，也可影响多种矿物质的吸收利用，使钙、铁、镁、锌等随粪便排出量增加，从而引起矿物质缺乏症。还会导致脂溶性维生素吸收障碍。第24页/共69页（一）糖的消化人人类类食食物物中中的的糖糖主主要要有有植植物物淀淀粉粉、动动物物糖糖原原以以及及麦麦芽芽糖糖、蔗蔗糖糖、乳乳糖糖、葡葡萄萄糖糖等，其中以等，其中以淀粉淀粉为主。为主。消化部位：消化部位：主要在小肠，少量在口腔主要在小肠，少量在口腔三、碳水化合物的生化代谢第25页/共69页淀粉淀粉 麦芽糖麦芽糖+麦芽三糖麦芽三糖（40%）（25%）-极限糊精极限糊精+异麦芽糖异麦芽糖 （30%）（5%）葡萄糖葡萄糖 唾液中的唾液中的-淀粉酶淀粉酶 -葡糖苷酶葡糖苷酶 -极限糊精酶极限糊精酶 消化过程消化过程 肠粘膜肠粘膜上皮细胞上皮细胞刷状缘刷状缘 胃胃 口腔口腔 肠腔肠腔 胰液中的胰液中的-淀粉酶淀粉酶 第26页/共69页消化分两步进行1 肠腔中的消化，产物是双糖和麦芽低聚糖2 微绒毛膜（小肠粘膜上皮细胞刷状缘）上的消化吸收，产物是单糖。肠粘膜上皮细胞中有吸收细胞，每一细胞约有3000条微绒毛，微绒毛间的空间的有小半径约0.4nm。只有上述消化产物能够通过，与微绒毛膜上的酶反应。膜上的酶有四种：-1，4糖苷酶，把葡萄糖分子自上述产物一个个地切下来异麦芽糖酶。水解麦芽低聚糖的-1，6糖苷键蔗糖酶，消化蔗糖-半糖苷酶，消化乳糖第27页/共69页（二）糖的吸收1.吸收部位吸收部位 小肠上段小肠上段 2.吸收形式吸收形式 单单 糖糖 第28页/共69页ADP+Pi ATP G Na+K+Na+泵泵小肠粘膜细胞小肠粘膜细胞 肠肠腔腔 门静脉门静脉 3.吸收机制吸收机制Na+依赖型葡萄糖转运体依赖型葡萄糖转运体(Na+-dependent glucose transporter,SGLT)刷状缘刷状缘 细胞内膜细胞内膜 第29页/共69页4.吸收途径吸收途径 小肠肠腔小肠肠腔 肠粘膜上皮细胞肠粘膜上皮细胞 门静脉门静脉 肝脏肝脏 体循环体循环SGLT 各种组织细胞各种组织细胞 GLUT GLUT：葡萄糖转运体葡萄糖转运体(glucose transporter)第30页/共69页（三）代谢概述 糖代谢是指葡萄糖在体内的复杂化学反应 葡 萄 糖 吸 收 入 血 后，依 赖 一 类 葡 萄 糖 转 运 体（glucose transporter,GLUT）而进入细胞内代谢。第31页/共69页 葡萄糖葡萄糖 酵解途径酵解途径 丙酮酸丙酮酸 有氧有氧 无氧无氧 H2O+CO2 乳酸乳酸 糖异生途径糖异生途径 乳酸、氨基酸、甘油乳酸、氨基酸、甘油 糖原糖原 肝糖原分解肝糖原分解 糖原合成糖原合成 磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径 核糖核糖 +NADPH+H+淀粉淀粉 消化与吸收消化与吸收 ATP 葡萄糖代谢概况葡萄糖代谢概况第32页/共69页*糖酵解糖酵解(glycolysis)：*乳酸发酵乳酸发酵(lactic acid fermentation)：在在缺缺氧氧条条件件下下，葡葡萄萄糖糖经经酵酵解解生生成成的的丙丙酮酮酸酸还原为乳酸还原为乳酸(lactate)。一分子葡萄糖裂解为两分子丙酮酸的过程。一分子葡萄糖裂解为两分子丙酮酸的过程。*乙醇发酵乙醇发酵(ethanol fermentation)：在在某某些些植植物物、脊脊椎椎动动物物组组织织和和微微生生物物，酵酵解解产生的丙酮酸转变为乙醇和产生的丙酮酸转变为乙醇和CO2，即乙醇发酵。，即乙醇发酵。*有氧氧化有氧氧化(aerobic oxidation)：在在有有条条件件下下，需需氧氧生生物物和和哺哺乳乳动动物物组组织织内内的的丙丙酮酮酸酸彻彻底底氧氧化化分分解解为为CO2和和H2O，即即糖糖的的有有氧氧氧化氧化。第33页/共69页 1 1、糖无氧氧化反应过程分糖酵解和乳酸还原两个阶段 *糖酵解糖酵解(glycolysis)：*糖酵解的反应部位：糖酵解的反应部位：胞浆胞浆在在缺缺氧氧情情况况下下，葡葡萄萄糖糖生生成成乳乳酸酸(lactate)的的过程称之为过程称之为糖酵解糖酵解。第34页/共69页第一阶段第一阶段 第二阶段第二阶段*糖酵解分为两个阶段糖酵解分为两个阶段由葡萄糖分解成丙酮酸由葡萄糖分解成丙酮酸(pyruvate)，称之，称之为为酵解途径酵解途径(glycolytic pathway)。由丙酮酸转变成乳酸。由丙酮酸转变成乳酸。第35页/共69页E1:己糖激酶己糖激酶 E2:6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1 E3:丙酮酸激酶丙酮酸激酶 NAD+乳乳 酸酸 糖酵解的代谢途径GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATP ADP ATPADP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 丙丙 酮酮 酸酸 磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 NAD+NADH+H+ADP ATP ADP ATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 E2E1E3NADH+H+第36页/共69页乳酸酵解时，乳酸酵解时，1mol葡萄糖可经底物水平磷酸化生葡萄糖可经底物水平磷酸化生成成4molATP，在葡萄糖和，在葡萄糖和6-磷酸果糖磷酸化时消磷酸果糖磷酸化时消耗耗2molATP，故净生成，故净生成2molATP。第37页/共69页乳酸酵解最主要的生理意义在于迅速提供乳酸酵解最主要的生理意义在于迅速提供能量，这对肌肉收缩更为重要。能量，这对肌肉收缩更为重要。当机体缺氧或剧烈运动肌肉局部血流不足当机体缺氧或剧烈运动肌肉局部血流不足时，能量主要通过乳酸酵解获得。时，能量主要通过乳酸酵解获得。红细胞没有线粒体，完全依赖乳酸酵解供红细胞没有线粒体，完全依赖乳酸酵解供应能量。应能量。神经、白细胞和骨髓等代谢极为活跃，即神经、白细胞和骨髓等代谢极为活跃，即使不缺氧也常由乳酸酵解提供部分能量。使不缺氧也常由乳酸酵解提供部分能量。乳酸酵解的生理意义第38页/共69页葡葡萄萄糖糖在在有有氧氧条条件件下下彻彻底底氧氧化化成成水水和和CO2的反应过程称为有氧氧化的反应过程称为有氧氧化(aerobic oxidation)。*部位部位：胞液及线粒体胞液及线粒体 *概念概念 2、糖的有氧氧化第39页/共69页第40页/共69页糖的有氧氧化反应分为3个阶段 第一阶段：酵解途径第一阶段：酵解途径 第二阶段：丙酮酸的氧化脱羧第二阶段：丙酮酸的氧化脱羧 第三阶段：三羧酸循环和第三阶段：三羧酸循环和氧化磷酸化氧化磷酸化 G丙酮酸丙酮酸 乙酰乙酰CoA CO2 NADH+H+FADH2H2O O ATP ADP TCA循环循环胞胞液液 线线粒粒体体 第41页/共69页 葡萄糖循酵解途径分解为丙酮酸 丙酮酸进入线粒体氧化脱羧生成乙酰CoA总反应式总反应式:丙酮酸丙酮酸 乙酰乙酰CoA NAD+,HSCoA CO2,NADH+H+丙酮酸脱氢酶复合体丙酮酸脱氢酶复合体 (acetyl CoA)第42页/共69页 乙酰CoA进入三羧酸循环以及氧化磷酸化生成ATP第43页/共69页2 次脱羧4 次脱氢 3 次NAD+1 次 FAD三羧酸循环中的物质起催化剂作用第44页/共69页三三羧羧酸酸循循环环的的第第一一步步是是乙乙酰酰CoA与与草草酰酰乙乙酸酸缩缩合合成成6个个碳碳原原子子的的柠柠檬檬酸酸，然然后后柠柠檬檬酸酸经经过过一一系系列列反反应重新生成草酰乙酸，完成一轮循环。应重新生成草酰乙酸，完成一轮循环。经经过过一一轮轮循循环环，乙乙酰酰CoA的的2个个碳碳原原子子被被氧氧化化成成CO2；在在循循环环中中有有1次次底底物物水水平平磷磷酸酸化化，可可生生成成1分分子子ATP；更更为为重重要要的的是是有有4次次脱脱氢氢反反应应，氢氢的的接接受受体体分分别别为为NAD+或或FAD，生生成成3分分子子NADH+H+和和1分子分子FADH2。第45页/共69页在在H+/电电子子沿沿电电子子传传递递链链传传递递过过程程中中能能量量逐逐步步释释放放，同同时时伴伴有有ADP磷磷酸酸化化成成ATP，吸吸收收这这些些能能量量储储存存于于ATP中中，即即氧氧化化与与磷磷酸化反应是偶联在一起的，称为氧化磷酸化。酸化反应是偶联在一起的，称为氧化磷酸化。三羧酸循环中脱下的氢进入呼吸链氧化磷酸化，生成水和三羧酸循环中脱下的氢进入呼吸链氧化磷酸化，生成水和ATP。第46页/共69页NADH+H+H2O、3ATP O H2O、2ATP FADH2 O 糖有氧氧化是机体获得ATP的主要方式 三羧酸循环一次最终共生成三羧酸循环一次最终共生成12个个ATP。1mol葡萄糖彻底氧化生成葡萄糖彻底氧化生成CO2和和H2O，可净生，可净生成成36或或38molATP。第47页/共69页*获得获得ATP的数量取决于还原当量进入线粒体的穿梭机制。的数量取决于还原当量进入线粒体的穿梭机制。葡萄糖有氧氧化生成的ATP 反反应应辅辅 酶酶ATP 第第一一阶阶段段葡萄糖葡萄糖 6-磷酸葡糖磷酸葡糖-1 6-磷酸果糖磷酸果糖 1,6-双磷酸果糖双磷酸果糖-1 2 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 2 1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸NAD+4或或6*2 1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 2 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2 1 2 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 2 丙酮酸丙酮酸2 1 第二阶段第二阶段2 丙酮酸丙酮酸 2 乙酰乙酰CoA2 3 第第三三阶阶段段2 异柠檬酸异柠檬酸 2 -酮戊二酸酮戊二酸2 3 2-酮戊二酸酮戊二酸 2 琥珀酰琥珀酰CoA2 3 2 琥珀酰琥珀酰CoA 2 琥珀酸琥珀酸2 1 2 琥珀酸琥珀酸 2 延胡索酸延胡索酸FAD 2 2 2 苹果酸苹果酸 2 草酰乙酸草酰乙酸NAD+2 3 净生成净生成36或38NAD+NAD+NAD+第48页/共69页有氧氧化的生理意义 糖的有氧氧化是机体糖的有氧氧化是机体产能最主要的途径产能最主要的途径。它不。它不仅仅产能效率高产能效率高，而且由于产生的能量逐步分次，而且由于产生的能量逐步分次释放，相当一部分形成释放，相当一部分形成ATP，所以，所以能量的利用能量的利用率也高率也高。第49页/共69页每1mol葡萄糖在体内氧化成6molCO2时可产生38molATP,机体可以利用的能量是3830或KJ(387.3)或277Kcal。每1mol葡萄糖氧化成6molCO2和水时，自由能的改变是2870kJ(686KCal).所以，机械效率=1140/287010=40%第50页/共69页3、磷酸戊糖途径生成NADPH和磷酸戊糖磷磷酸酸戊戊糖糖途途径径是是指指由由葡葡萄萄糖糖生生成成磷磷酸酸戊戊糖糖及及NADPH+H+，前前者者再再进进一一步步转转变变成成3-磷磷酸酸甘甘油油醛和醛和6-磷酸果糖的反应过程。磷酸果糖的反应过程。第51页/共69页*细胞定位：细胞定位：胞胞 液液 第一阶段：氧化反应第一阶段：氧化反应 生成磷酸戊糖、生成磷酸戊糖、NADPH+H+及及CO2 磷酸戊糖途径的反应过程可分为两个阶段*反应过程可分为二个阶段反应过程可分为二个阶段 第二阶段则：非氧化反应第二阶段则：非氧化反应 包括一系列基团转移。包括一系列基团转移。第52页/共69页磷酸戊糖途径第一阶段第一阶段 第第二二阶阶段段 5-磷酸木酮糖磷酸木酮糖 C55-磷酸木酮糖磷酸木酮糖 C57-磷酸景天糖磷酸景天糖 C73-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 C34-磷酸赤藓糖磷酸赤藓糖 C46-磷酸果糖磷酸果糖 C66-磷酸果糖磷酸果糖 C63-磷酸磷酸甘油醛甘油醛 C36-磷酸葡糖磷酸葡糖(C6)3 6-磷酸葡糖酸内酯磷酸葡糖酸内酯(C6)3 6-磷酸葡糖酸磷酸葡糖酸(C6)3 5-磷酸核酮糖磷酸核酮糖(C5)3 5-磷酸核糖磷酸核糖 C53NADP+3NADP+3H+6-磷酸葡糖脱氢酶磷酸葡糖脱氢酶 3NADP+3NADP+3H+6-磷酸葡糖酸脱氢酶磷酸葡糖酸脱氢酶 CO2第53页/共69页磷酸戊糖途径的总反应式：磷酸戊糖途径的总反应式：36-磷酸葡糖磷酸葡糖+6 NADP+26-磷酸果糖磷酸果糖+3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛+6NADPH+H+3CO2 第54页/共69页磷酸戊糖途径的特点 脱氢反应以脱氢反应以NADP+为受氢体，生成为受氢体，生成NADPH+H+。反应过程中进行了一系列酮基和醛基转移反应，反应过程中进行了一系列酮基和醛基转移反应，经过了经过了3、4、5、6、7碳糖碳糖的演变过程。的演变过程。反应中生成了重要的中间代谢物反应中生成了重要的中间代谢物5-磷酸核磷酸核糖糖。一分子一分子G-6-P经过反应，只能发生经过反应，只能发生一次脱羧一次脱羧和和二二次脱氢次脱氢反应，生成一分子反应，生成一分子CO2和和2分子分子NADPH+H+。第55页/共69页 磷酸戊糖途径的生理意义 在于生成NADPH和5-磷酸核糖1 1.磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径为核苷酸的生成提供核糖为核苷酸的生成提供核糖 2 2.提供提供NADPH作为供氢体参与多种代谢反应作为供氢体参与多种代谢反应 （1）NADPH是体内许多合成代谢的供氢体；是体内许多合成代谢的供氢体；（2）NADPH参与体内羟化反应；参与体内羟化反应；（3）NADPH还用于维持谷胱甘肽（还用于维持谷胱甘肽（glutathione）的还原状态。的还原状态。第56页/共69页2G-SH G-S-S-GNADP+NADPH+H+A AH2 还还原原型型谷谷胱胱甘甘肽肽是是体体内内重重要要的的抗抗氧氧化化剂剂，可可以以保保护护一一些些含含-SH-SH基基的的蛋蛋白白质质或或酶酶免免受受氧氧化化剂剂，尤其是过氧化物的损害。，尤其是过氧化物的损害。在在红红细细胞胞中中还还原原型型谷谷胱胱甘甘肽肽更更具具有有重重要要作作用。它可以保护红细胞膜蛋白的完整性。用。它可以保护红细胞膜蛋白的完整性。第57页/共69页是动物体内糖的储存形式之一，是机体能是动物体内糖的储存形式之一，是机体能迅速动用的能量储备。迅速动用的能量储备。肌肉：肌糖原，肌肉：肌糖原，180 300g，主要供肌肉收缩所需主要供肌肉收缩所需 肝脏：肝糖原，肝脏：肝糖原，70 100g，维持血糖水平维持血糖水平 糖糖 原原(glycogen)糖原储存的主要器官及其生理意义糖原储存的主要器官及其生理意义 4、糖原的合成和分解第58页/共69页1.葡萄糖单元以葡萄糖单元以-1,4-1,4-糖苷糖苷 键键形成长链。形成长链。2.约约1010个葡萄糖单元处形成分个葡萄糖单元处形成分枝，分枝处葡萄糖以枝，分枝处葡萄糖以-1,6-1,6-糖苷键糖苷键连接，连接，分支增加，溶分支增加，溶解度增加。解度增加。3.每条链都终止于一个非还原每条链都终止于一个非还原端端.非还原端增多，以利于其非还原端增多，以利于其被酶分解。被酶分解。糖原的结构特点糖原的结构特点目 录第59页/共69页糖原的合成糖原的合成(glycogenesis)指由葡萄指由葡萄糖合成糖原的过程。糖合成糖原的过程。组织定位：主要在肝脏、肌肉组织定位：主要在肝脏、肌肉细胞定位：胞浆细胞定位：胞浆第60页/共69页*糖原糖原n 为原有的细胞内的较小糖原分子，称为为原有的细胞内的较小糖原分子，称为糖原引物糖原引物(primer)，作为作为UDPG 上葡糖基的接上葡糖基的接受体。受体。糖原糖原n+UDPG 糖原糖原n+1+UDP 糖原合酶糖原合酶(glycogen synthase)第61页/共69页 亚细胞定位：胞亚细胞定位：胞 浆浆 肝糖原的分解产物肝糖原的分解产物:葡萄糖葡萄糖肌糖原的分解产物肌糖原的分解产物:6-:6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖糖原分解糖原分解(glycogenolysis)习惯上指习惯上指肝糖原分解成为葡萄糖的过程。肝糖原分解成为葡萄糖的过程。第62页/共69页*肌糖原的分解肌糖原的分解肌糖原分解的前三步反应与肝糖原分解过程肌糖原分解的前三步反应与肝糖原分解过程相同，但是生成相同，但是生成6-磷酸葡糖之后，由于肌肉磷酸葡糖之后，由于肌肉组织中组织中不存在葡糖不存在葡糖-6-磷酸酶磷酸酶，所以生成的，所以生成的6-磷酸葡糖不能转变成葡萄糖释放入血，提供磷酸葡糖不能转变成葡萄糖释放入血，提供血糖，而只能进入酵解途径进一步代谢。血糖，而只能进入酵解途径进一步代谢。第63页/共69页四、碳水化合物的供能膳食中碳水化合物没有规定的需要量，一般每人每天至少需摄入可以消化的50-100g碳水化合物。中国营养学会推荐我国居民的碳水化合物膳食供给量占总能量的60-65%。目前营养学家认为总能量中的55-60%应有碳水化合物来供给。第64页/共69页五、膳食中碳水化合物的来源（一）血糖生成指数血糖指数是指空腹状态下进食50克被试食物后血糖反应曲线下的面积与进食等量参考食物（葡萄糖或白面包）后血糖反应曲线下面积的比值百分数。血糖生成指数越低血糖升高越趋缓和，葡萄糖在体内扩散的速度越缓慢，反之亦然。血糖生成指数在10-20%的食物有：见书48页血糖生成指数在80%以上的食物：见书48页第65页/共69页（二）食物来源食物中碳水化合物的来源有5大类：谷物、蔬菜、水果、奶和糖谷物中除淀粉和膳食纤维外还有蛋白质、矿物质和维生素蔬菜中有纤维素、蛋白质、矿物质和维生素豆类中还有脂肪水果有葡萄糖、蔗糖、纤维素、矿物质和维生素奶中能提供一定数量的碳水化合物，其中的乳糖在肠内停留时间较其他双糖停留时间比较长，有利于细菌的生长，这些细菌可以产生某些B族维生素（如B12）。人成年后乳糖酶逐渐消失所以奶及奶制品会引起某些人的腹泻。第66页/共69页第67页/共69页（三）烹调与应用（1）粗杂粮中的维生素、矿物质和膳食纤维的含量高于精细粮食（2）谷类与豆类食物搭配使用可以提高膳食蛋白质的营养价值（3）霉变的粮食不可使用（4）烹调中，电粉在干热情况下会部分分解而产生糊精，糊精比淀粉容易消化。如烤馒头片比馒头容易消化。烹调中淀粉与水一起受热，产生糊化反应，使淀粉体积增大，变得粘稠。这一反应有利于多种维生素地保护。（5）单糖和双糖在加热过程中会发生糖的焦化反应，颜色逐渐变化，最终的产物是有害物质黑色素。所以在炒糖食时要掌握好火候第68页/共69页感谢您的观看！第69页/共69页
