生物化学课件7糖代谢ppt.ppt
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1、经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用 第第7章章 糖代谢糖代谢 Carbohydrate Metabolism吴吴 健健经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用o代谢概论与糖代谢概况代谢概论与糖代谢概况o葡萄糖的分解代谢葡萄糖的分解代谢o糖异生作用糖异生作用o糖原的分解和合成糖原的分解和合成本章主要内容本章主要内容经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者
2、购买商品的价款或接受服务的费用重点:重点:糖酵解;三羧酸循环;磷酸糖酵解;三羧酸循环;磷酸 戊糖途径;糖原的合成与分戊糖途径;糖原的合成与分 解;糖异生途径及生理意义解;糖异生途径及生理意义难点:难点:糖的分解代谢各代谢途径之糖的分解代谢各代谢途径之 间的关系间的关系经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用第第1节节代谢概论与糖代谢概况代谢概论与糖代谢概况1.代谢的概念代谢的概念指生物活体与外界环境不断进行的物质指生物活体与外界环境不断进行的物质(包括气体、液体和固体)和能量的交换过程。(包括气体、液体和
3、固体)和能量的交换过程。其本质是活细胞中发生一系列化学变化,每一其本质是活细胞中发生一系列化学变化,每一变化均由酶催化。变化均由酶催化。包括包括:分解代谢、合成代谢分解代谢、合成代谢经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用生生物物体体内内新新陈陈代代谢谢 合成代谢合成代谢(同化作用)(同化作用)分解代谢分解代谢(异化作用)(异化作用)小分子合成大分子小分子合成大分子 需要能量需要能量 释放能量释放能量大分子分解成小分子大分子分解成小分子能能量量代代谢谢物物质质代代谢谢2.分解代谢和合成代谢分解代谢和合成代
4、谢经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用TAC循环循环G丙酮酸丙酮酸乙酰乙酰CoACO2NADH+H+FADH2H2OOATPADPGn分解代谢分解代谢(catabolism)经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用合成代谢合成代谢(anabolism)o合成代谢:合成代谢是一个集合过程合成代谢:合成代谢是一个集合过程(convergentprocess)。由小分子由小分子(如氨基如氨基酸等酸等)生成大分子生成大分
5、子(如蛋白质如蛋白质)的过程的过程o合成代谢一般不是分解代谢简单的逆向反合成代谢一般不是分解代谢简单的逆向反应,而是由不同酶催化的,通常需要消应,而是由不同酶催化的,通常需要消耗耗ATP,还原供氢体多为还原供氢体多为NADPH经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用3.代谢途径代谢途径o机体内的化学反应是在酶的催化下完成的,机体内的化学反应是在酶的催化下完成的,在细胞内这些反应不是相互独立的,而是在细胞内这些反应不是相互独立的,而是相互联系的,一个反应的产物可能就是下相互联系的,一个反应的产物可能就是下一
6、个反应的底物,这样构成一连串的反应,一个反应的底物,这样构成一连串的反应,称之为称之为代谢途径代谢途径。o由依次连接的反应步骤组成由依次连接的反应步骤组成,从某些从某些关键中关键中间产物开始间产物开始,一直到产生特定的终产物。一直到产生特定的终产物。经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用o三个共同点:三个共同点:代谢途径是不可逆的;代谢途径是不可逆的;分解代谢释放能量,合成代谢消耗能量;分解代谢释放能量,合成代谢消耗能量;代谢途径受多种因素调控。代谢途径受多种因素调控。p代谢途径的分区:代谢途径的分区:
7、代谢产物、酶、分子或代谢系统在细胞代谢产物、酶、分子或代谢系统在细胞内的不均一分布。内的不均一分布。多酶体系的区域化分布多酶体系的区域化分布多酶体系多酶体系分布分布多酶体系多酶体系分布分布糖酵解糖酵解胞液胞液胆固醇合成胆固醇合成胞液和内质网胞液和内质网磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径胞液胞液磷脂合成磷脂合成内质网内质网糖原合成糖原合成胞液胞液尿素合成尿素合成线粒体和胞液线粒体和胞液脂肪酸合成脂肪酸合成胞液胞液蛋白质合成蛋白质合成胞液和内质网胞液和内质网糖异生糖异生胞液胞液核酸合成核酸合成细胞核细胞核氧化氧化线粒体线粒体多种水解酶多种水解酶溶酶体溶酶体三羧酸循环三羧酸循环线粒体线粒体呼吸链呼吸链线粒体线
8、粒体酮体生成酮体生成肝细胞肝细胞线粒体线粒体经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用l动物机体主要的能源和碳源动物机体主要的能源和碳源提供提供70%的能量,神经系统、胎儿和乳的的能量,神经系统、胎儿和乳的合成消耗更多的葡萄糖,还为氨基酸和脂肪合合成消耗更多的葡萄糖,还为氨基酸和脂肪合成提供成提供C的来源的来源l构成组织细胞的成分构成组织细胞的成分核酸中的核糖,结缔组织中的蛋白多糖,核酸中的核糖,结缔组织中的蛋白多糖,细细胞膜上的糖脂和糖蛋白等胞膜上的糖脂和糖蛋白等l其他方面其他方面如细胞通讯与信号传导,免
9、疫调节如细胞通讯与信号传导,免疫调节4.糖代谢概况糖代谢概况p糖的生理功能糖的生理功能:经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用葡萄糖葡萄糖消化吸收消化吸收饲料与食物淀粉饲料与食物淀粉异生作用异生作用非糖物质的转变非糖物质的转变糖原分解糖原分解肝糖原肝糖原氧化供能氧化供能ATP、CO2和和H2O贮贮 存存肝糖原、肌糖原肝糖原、肌糖原转变成其他物质转变成其他物质脂类、氨基酸等脂类、氨基酸等p 糖的来源和去路糖的来源和去路:经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿
10、的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用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及及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ATPATP p糖代谢糖代谢:生物体内糖类的合成、分解和转变生物体内糖类的合成、分解和转变过程。动物体内糖代谢分为消化、转运、储过程。动物体内糖代谢分为消化、转运、储存、分解和合成五个部分。存、分解和合成五个部分。经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到
11、的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用血糖(血糖(bloodsugar)血糖血糖:血液中所含的葡萄糖,血液中所含的葡萄糖,反映反映机体的能量水平,糖的分解和利用的动机体的能量水平,糖的分解和利用的动态平衡。态平衡。对大脑、胎儿尤为重要。对大脑、胎儿尤为重要。血血糖糖食物糖食物糖消消化化葡萄糖葡萄糖吸收吸收肝糖原肝糖原合成合成分解分解乳酸乳酸糖异生糖异生(血液血液)肌糖原肌糖原合合成成有氧氧化有氧氧化CO2+H2O+ATP糖酵解糖酵解乳酸乳酸+ATP血乳酸血乳酸葡萄糖葡萄糖葡葡萄萄糖糖(肝脏肝脏)(肌肉肌肉)转变为转变为其他物质其他物质(大量大量)(少量少量)经营者提供商品
12、或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用o正常血糖浓度:正常血糖浓度:65%100%o调节血糖浓度的激素有:调节血糖浓度的激素有:胰岛素下调胰岛素下调,肾,肾上腺素、胰高血糖素和糖皮质激素上调。上腺素、胰高血糖素和糖皮质激素上调。o糖尿病糖尿病血糖水平相对恒定,超过肾糖血糖水平相对恒定,超过肾糖阈值,葡萄糖随尿排出阈值,葡萄糖随尿排出,糖尿病存在胰岛素糖尿病存在胰岛素依赖型依赖型(型型)和非胰岛素依赖型和非胰岛素依赖型(型型)。血糖的调节及糖尿病血糖的调节及糖尿病经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求
13、增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用4 糖酵解4 糖的有氧氧化4 磷酸戊糖途径第第2节节葡萄葡萄糖的分解代谢糖的分解代谢经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用p在无氧情况下,在无氧情况下,细胞液细胞液中葡萄糖降解为乳酸并伴随着少中葡萄糖降解为乳酸并伴随着少量量ATP生成的一系列反应称为糖的无氧分解。因与酵母生成的一系列反应称为糖的无氧分解。因与酵母菌使糖生醇发酵菌使糖生醇发酵(脱羧还原)的过程相似,因而又称为脱羧还原)的过程相似,因而又称为糖酵解糖酵解。p由葡萄糖分
14、解成丙酮酸,称之为由葡萄糖分解成丙酮酸,称之为糖酵解途径糖酵解途径(glycolyticpathway),又称为又称为Embden-Meyerhof-Pathway途径途径(EMP途径途径)。在缺氧条件下丙酮酸被还原为乳酸,在缺氧条件下丙酮酸被还原为乳酸,有氧条件下丙酮酸可进一步氧化分解生成乙酰有氧条件下丙酮酸可进一步氧化分解生成乙酰CoA进入进入三羧酸循环,生成三羧酸循环,生成CO2和和H2O。一一 糖酵解糖酵解(glycolysis)经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用2个阶段个阶段(10步反应步
15、反应)1葡萄糖葡萄糖(6个个C)2分子分子3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛(3个个C)3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛丙酮酸(丙酮酸(3个个C)糖酵解途径分为糖酵解途径分为2个阶段:个阶段:2ATP 2ADP耗能耗能2ADP 2ATP产能产能经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用1.第一阶段第一阶段葡萄糖磷酸化为葡萄糖磷酸化为6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖ATP ADPMg2+己糖激酶己糖激酶(hexokinase)葡萄糖葡萄糖 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖(glucose-6-phosphate,G-6-P)消耗消耗1分子分子
16、ATP经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用p己糖激酶己糖激酶(hexokinase,HK):能催化葡萄糖、能催化葡萄糖、甘露糖、氨基葡萄糖、果糖的磷酸化反应,甘露糖、氨基葡萄糖、果糖的磷酸化反应,是糖氧化反应过程的限速酶或称关键酶,它是糖氧化反应过程的限速酶或称关键酶,它有同工酶有同工酶-型,型,、型主要存在于型主要存在于肝外组织,肝外组织,型主要存在于肝脏,特称型主要存在于肝脏,特称葡萄葡萄糖激酶糖激酶(glucokinase,GK)。p催化催化ATP上的磷酸基团向不同的己糖转移。上的磷酸基团向不同
17、的己糖转移。己糖激酶己糖激酶经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用(2)6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖异构化为异构化为6-磷酸果糖磷酸果糖 磷酸葡萄糖异构酶磷酸葡萄糖异构酶(phosphohexoseisomerase)催催化化6-磷酸葡萄糖转变为磷酸葡萄糖转变为6-磷酸果糖磷酸果糖(fructose6-phosphate,F-6-P)的过程,羰基的过程,羰基C由由C1移至移至C2,反应是反应是可逆的。可逆的。磷酸葡萄糖异构酶磷酸葡萄糖异构酶6-磷酸果糖磷酸果糖经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费
18、者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用(3)6-磷酸果糖磷酸化为磷酸果糖磷酸化为1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖 ATP ADP Mg2+磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶6-磷酸果糖磷酸果糖 1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖(1,6-fructose-biphosphate,F-1,6-2P)消耗消耗1分子分子ATP经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用 (4)1,6二磷酸果糖裂解二磷酸果糖裂解1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖 醛缩酶醛缩酶(aldolase)磷酸二羟丙酮磷酸二羟
19、丙酮 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 +经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用(5)磷酸二羟丙酮)磷酸二羟丙酮的同分异构化的同分异构化磷酸丙糖异构酶磷酸丙糖异构酶 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮 到此,到此,1分子葡萄糖生成分子葡萄糖生成2分子分子3-磷酸甘油醛,磷酸甘油醛,通过两次磷酸化作用消耗通过两次磷酸化作用消耗2分子分子ATP。经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用2.第二阶段第二阶段(6)
20、3-磷酸甘油醛氧化为磷酸甘油醛氧化为1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸Pi、NAD+NADH+HNADH+H+3-3-磷酸甘油醛脱氢酶磷酸甘油醛脱氢酶3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 1,3-二磷酸二磷酸甘油酸甘油酸 既是氧化反应又是磷酸化反应既是氧化反应又是磷酸化反应经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用(7)1,3-二磷酸甘油酸转变成二磷酸甘油酸转变成3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸ADP ATP 磷酸甘油酸激酶磷酸甘油酸激酶1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 代谢物在氧化分解过程中通过脱氢、脱
21、水等作用使底物代谢物在氧化分解过程中通过脱氢、脱水等作用使底物分子内部能量重新分布,能量集中生成高能键,然后使分子内部能量重新分布,能量集中生成高能键,然后使ADP磷酸化生成磷酸化生成ATP的过程,称为的过程,称为底物水平磷酸化底物水平磷酸化。生成生成2分子分子ATP经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用(8)3-磷酸甘油酸转变为磷酸甘油酸转变为2-磷酸甘磷酸甘油酸油酸磷酸甘油酸磷酸甘油酸变位酶变位酶3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 磷酸甘油酸变位酶磷酸甘油酸变位酶(phosphogl
22、yceratemutase)催化催化3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸C3位上的磷酸基转变到位上的磷酸基转变到C2位上生成位上生成2磷酸甘油酸。此反应是可逆。磷酸甘油酸。此反应是可逆。经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用(9)2-磷酸甘油酸脱水生成磷磷酸甘油酸脱水生成磷酸烯醇式丙酮酸酸烯醇式丙酮酸烯醇化酶烯醇化酶2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用丙酮酸
23、激酶丙酮酸激酶(pyruvatekinase,PK)催化下,磷酸烯催化下,磷酸烯醇式丙酮酸上的高能磷酸根转移至醇式丙酮酸上的高能磷酸根转移至ADP生成生成ATP,这是这是又一次底物水平磷酸化过程。此反应是不可逆的。又一次底物水平磷酸化过程。此反应是不可逆的。(10)磷酸烯醇式丙酮酸的磷酸转移)磷酸烯醇式丙酮酸的磷酸转移ADP ATP K+Mg2+丙酮酸激酶丙酮酸激酶(pyruvatekinase)磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 丙酮酸丙酮酸 经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用葡萄糖葡萄糖6-磷酸果
24、糖磷酸果糖6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖ATPADPEE1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛磷酸二羟基丙酮磷酸二羟基丙酮1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸ATP ADPEEENADNADHPiE丙酮酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸烯醇式丙酮酸烯醇式丙酮酸EH2OEATPADPE葡萄糖葡萄糖+2ADP+2Pi+2NAD+2丙酮酸丙酮酸+2ATP+2NADH+2H+2H2OEATPADP经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用o无论是否存在氧,从葡萄糖到丙酮酸的过程都无论是否存在氧,
25、从葡萄糖到丙酮酸的过程都不会发生变化,但丙酮酸的去路却取决于机体不会发生变化,但丙酮酸的去路却取决于机体组织是否有氧。组织是否有氧。o有氧有氧条件下,丙酮酸脱氢酶复合体系催化丙酮条件下,丙酮酸脱氢酶复合体系催化丙酮酸生成酸生成乙酰辅酶乙酰辅酶A,然后进入,然后进入三羧酸循环三羧酸循环。电。电子传递体系通过氧来完成对子传递体系通过氧来完成对NADH的氧化。的氧化。3.糖酵解糖酵解终产物、产能和调控终产物、产能和调控(1)无氧状态与有氧状态)无氧状态与有氧状态经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用o无氧无氧
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