生化教案第九章糖代谢医学心理学检验医学高等教育大学课件.pdf

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1、第九章 糖代谢 第一节 概述 一、多糖及寡糖的降解 1、胞外降解-核苷酶的水解方式 -淀粉酶 水解淀粉的（1，4）糖苷键，产物为麦芽糖、麦芽三糖和糊精酶或消化酶 淀粉酶 水解淀粉的（1，4）糖苷键，从水解淀粉的非还原性末端残基开始，依次切下两个葡萄糖单位，产物为麦芽糖，作用于支链淀粉。淀粉酶水解淀粉的（1，4）糖苷键和（1，6）糖苷键,终产物均为葡萄糖。R酶能特异性作用于淀粉的（1，6）糖苷键，将支链淀粉的分支切下 纤维素酶水解纤维素的（1，4）糖苷键，产物为纤维二糖和葡萄糖。2、胞内降解-糖原的磷酸解 磷酸解：糖原在细胞内的降解称为磷酸解，即加磷酸分解。细胞内糖原降解需要脱支酶和糖原磷酸化酶

2、的催化。脱支酶水解糖原的（1，6）糖苷键，切下糖原分支 糖原磷酸化催化的反应不需水而需要磷酸参与磷酸解作用，从糖原的非还原末端依次切下葡萄糖残基，产物为 1-磷酸葡萄糖和少一个葡萄糖残基的糖原。二、糖的吸收与转运 1、糖的吸收-单糖同 Na离子的同向协同运输 葡萄糖跨膜运输所需要的能量来自细胞两侧 Na 离子浓度梯度，小肠上皮细胞能吸收葡萄糖等单糖。2、糖的转运-血糖的来源与去路 血糖：血液中的糖称为血糖 4.46.7mmol/L为正常范围、高于 8.8mmol/L为高血糖、低于 3.8mmol/L为低血糖。正常机体可通过肝糖原或肌糖原的合成或降解来维持血糖恒定。三、糖的中间代谢概念 1、中间

3、代谢-糖在细胞内的分解与合成 从小肠吸收的甘露糖、果糖、半乳糖、葡萄糖可在各种酶的催化下，转化成 6-磷酸葡萄糖。2、糖的分解代谢类型-需氧分解占主导地位（1）不需氧分解 分解不完全，产生能量少于糖的有氧分解；糖类物质在细胞内进行无氧呼吸生成乳酸的过程称为酵解。糖经酵母菌无氧呼吸作用产生乙醇的过程称为发酵。（2）需氧分解 将糖在有氧存在下彻底分解成 CO2和 H2O，同时释放出能量的过程称为有氧氧化或有氧呼吸。糖的有氧氧化与无氧氧化的区别：有氧氧化是以氧作为最终受氢体；糖的无氧分解，是以中间产物丙酮酸为受氢体，在发酵过程中以乙醛为受氢体。有氧呼吸在糖的分解过程中占主导地位，产生能量较多。第二节

4、 糖的分解代谢 一、糖酵解（EMP）-糖的无氧分解 发酵与酵解起始物质都是葡萄糖，从葡萄糖到丙酮酸的生成，二者相同。发酵和酵解都在细胞浆中进行。1、糖的裂解-糖酵解的第一阶段是耗能的 2、醛氧化成酸-糖酵解的第二阶段是产能的 3、丙酮酸的去向-有氧和无氧条件下转变成不同产物（1）丙酮酸转变为乙醇 第一步：丙酮酸脱羧酶催化下，脱去羧基并产生乙醛。第二步：在醇脱氢酶催化下，由 NADH+H 提供氢，使乙醛还原为乙醇。（2）丙酮酸转变为乳酸（无氧条件下）（3）丙酮酸转变为乙酰辅酶 A 在有氧存在的条件下，丙酮酸转变为乙酰辅酶 A，再进入三羧酸循环，被彻底氧化成 CO2、H2O并释放出能量。二、三羧酸

5、循环（TCA）-糖的需氧分解 3、生理意义-糖的无氧分解和需氧分解的能量转换效率（1）为机体提供能量 经计算，葡萄糖的产能效率是 40%，比发酵高 12%，比酵解高 9%，所以，糖的有氧氧化时生物机体获取能量的主要途径。（2）糖的需氧代谢是物质代谢的总枢纽 在糖、脂肪、蛋白质代谢中的作用如下图（3）草酰乙酸在 TCA循环中的作用 草酰乙酸的浓度影响 TCA循环的速度，必需保持一定的浓度，草酰乙酸可由下列 3 种途径生成。麦芽三糖和糊精酶或消化酶淀粉酶水解淀粉的糖苷键从水解淀粉的非还原性末端残基开始依次切下两个葡萄糖单位产物为麦芽糖作用于支链淀粉淀粉酶水解淀粉的糖苷键和糖苷键终产物均为葡萄糖酶能

6、特异性作用于淀粉的糖苷键将细胞内的降解称为磷酸解即加磷酸分解细胞内糖原降解需要脱支酶和糖原磷酸化酶的催化脱支酶水解糖原的糖苷键切下糖原分支糖原磷酸化催化的反应不需水而需要磷酸参与磷酸解作用从糖原的非还原末端依次切下葡萄糖残基产物所需要的能量来自细胞两侧离子浓度梯度小肠上细胞能吸收葡萄糖等单糖糖的转运血糖的来源与去路血糖血液中的糖称为血糖为正常范围高于为高血糖低于为低血糖正常机体可通过肝糖原或肌糖原的合成或降解来维持血糖恒定三糖三、磷酸己糖途径（HMS）-糖需氧分解的代谢旁路 2、生理意义-产生的 NADPH为重要的还原力 HMS和都存在于细胞浆中。从图可见：每分子磷酸葡萄糖进入循环一次，可产生

7、分子，6 分子 NADPH和 1分子 3-P-甘油醛。2 分子 3-P-甘油醛经过 EMP逆行，又可合成 1 分子 6-P 酸葡萄糖，因此，1分子 6-磷酸葡萄糖经 HMS完全氧化，需循环 2次，可产生 12分子 NADPH。此外，NADPH也可通过穿梭作用进入呼吸链进行氧化磷酸化产生 ATP，若以每分子 NADPH 产生 3分子 ATP计算，每分子 6-磷酸葡萄糖经 HMS可产生 36分子 ATP。第三节 糖的合成代谢 一、光合作用 1、概念-光合作用是合成糖的主要途径 2、能量转换-光合作用分两个阶段进行 光反应：利用光能合成 ATP，还原 NADP，并释放氧气。暗反应：利用光反应产生的

8、NADP和 ATP，通过 1，5-二磷酸核酮糖固定 CO2，生成 3-磷酸甘油酸，然后在多种酶作用下生成 3-磷酸甘油醛，最后通过 3-磷酸甘油醛转变成葡萄糖。二、糖原合成 人和动物体内合成糖原的过程包括糖原生成作用和糖异生作用 1、糖原生成作用-由葡萄糖合成糖原 2、糖异生作用-由非糖物质合成糖原 在 EMP中，由激酶催化的反应是不可逆的，需其他酶的参与丙酮酸羧化支路 在 EMP中，由磷酸烯醇式丙酮酸生成丙酮酸是不可逆的，所以，在糖异生过程中，丙酮酸先转化为草酰乙酸后，再转化成磷酸烯醇式丙酮酸。如图 糖异生作用的 3种主要原料是乳酸、甘油和某些氨基酸。乳酸在乳酸脱氢酶催化下生成丙酮酸，经 E

9、MP逆行合成糖 氨基酸通过多种方式转变成 EMP的中间产物，再生成糖。糖氧化与糖异生作用的关系如图 9-11 第九章 糖代谢 重点 1、叙述磷酸己糖途径（HMS）的生理意义 2、糖的需氧代谢是物质代谢的总枢纽？3、1分子葡萄糖彻底氧化分解后产生的 ATP数目是多少？ATP产生的部位是 麦芽三糖和糊精酶或消化酶淀粉酶水解淀粉的糖苷键从水解淀粉的非还原性末端残基开始依次切下两个葡萄糖单位产物为麦芽糖作用于支链淀粉淀粉酶水解淀粉的糖苷键和糖苷键终产物均为葡萄糖酶能特异性作用于淀粉的糖苷键将细胞内的降解称为磷酸解即加磷酸分解细胞内糖原降解需要脱支酶和糖原磷酸化酶的催化脱支酶水解糖原的糖苷键切下糖原分支糖原磷酸化催化的反应不需水而需要磷酸参与磷酸解作用从糖原的非还原末端依次切下葡萄糖残基产物所需要的能量来自细胞两侧离子浓度梯度小肠上细胞能吸收葡萄糖等单糖糖的转运血糖的来源与去路血糖血液中的糖称为血糖为正常范围高于为高血糖低于为低血糖正常机体可通过肝糖原或肌糖原的合成或降解来维持血糖恒定三糖