生物化学07第七章糖代谢

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1、第七章糖代谢(MetabolismofCarbohydrates)糖是一大类有机化合物，其化学本质为多羟醛或多羟酮类及其衍生物或多聚物。一、什么是糖二、糖的分类按其水解产物可分为四类。(四)结合糖(glycoconjugate)(一)单糖(monosacchride)(二)寡糖(oligosacchride)(三)多糖(polysacchride)葡萄糖(glucose)果糖(fructose)半乳糖(galactose)核糖(ribose)麦芽糖(maltose)乳糖(lactose)蔗糖(sucrose

2、)淀粉(starch)糖原(glycogen)纤维素(cellulose)糖脂(glycolipid)糖蛋白(glycoprotein)第一节概述(outline)一、糖的功能(一)氧化供能糖提供人体所需50％～70％的能量，1mol葡萄糖可氧化产生2840kJ的能量。(二)维持血糖糖原储存能量，维持血糖恒定。(四)构成组织细胞糖蛋白、蛋白聚糖、糖脂等是组织细胞的重要成分。(三)提供合成原料可提供合成某些氨基酸、脂肪、胆固醇、核苷等物质的原料。(五)其他功能构成免疫球蛋白、血型物质、凝血因子等。二、糖代谢的

3、概况磷酸戊糖NADPH葡萄糖氧化分解丙酮酸有氧氧化无氧氧化乳酸糖异生乳酸、氨基酸、甘油糖原糖原分解糖原合成磷酸戊糖途径食物消化吸收大量ATP少量ATP乙酰CoAH2O及CO2肌糖原，250~400g，氧化供能。肝糖原，70~100g，维持血糖。糖原(glycogen)是体内糖的储存形式之一，是机体能迅速动用的能量储备。糖原储存第二节糖原的合成与分解(GlycogenesisandGlycogenolysis)1.葡萄糖残基以α-1,4-糖苷键形成长链。2.约10个葡萄糖残基处形成分枝，分枝处葡萄糖以α-1,

4、6-糖苷键连接，分支增加，溶解度增加。3.每条链都终止于一个非还原端。非还原端增多，以利于其被酶分解。糖原的结构特点及其意义一、糖原合成(一)合成部位1.组织定位主要在肝、肌肉2.细胞定位胞浆(二)糖原合成过程6-磷酸葡萄糖1.葡萄糖磷酸化生成6-磷酸葡萄糖葡萄糖ATPADP己糖激酶;葡萄糖激酶(肝)OHHOOHHOHHOHHHCH2OHHPOOHHOOHHOHHOHHHCH2OHHOH2.6-磷酸葡萄糖转变成1-磷酸葡萄糖由于糖原分子延长需形成α-1,4-糖苷键，故葡萄糖分子C1上的羟基须活化，有利于与糖

5、原末端葡萄糖残基的游离C4羟基缩合。1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖变位酶6-磷酸葡萄糖OHHOOHHOHHOHHHCH2OHHPOOHHOOHHOHHOHHOHCH2OHHPUDPG可看作“活性葡萄糖”，在体内充作葡萄糖供体。3.1-磷酸葡萄糖转变成尿苷二磷酸葡萄糖PPiUDPG焦磷酸化酶尿苷二磷酸葡萄糖(uridinediphosphateglucose,UDPG)（UTP）1-磷酸葡萄糖OHHOOHHOHHOHHOHCH2OHHP尿苷PPPPPPOHHOOHHOHHOHHOHCH2OHHP尿苷PP糖原n+UD

6、PG糖原n+1+UDP糖原合酶4.糖原分子的延长1.糖原n为原有的细胞内的较小糖原分子，称为糖原引物(primer)，作为UDPG上葡萄糖基的接受体。2.糖原合酶(glycogensynthase)是糖原合成过程的关键酶。3.糖原合成是消耗能量的过程需要消耗2个高能磷酸键的能量。(三)糖原合成反应的特点OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO4.糖原分枝的形成分支酶(branchingenzyme)α-1,4-糖苷键α-1,6-糖苷键二

7、、糖原分解(一)反应过程糖原n+1糖原n+1-磷酸葡萄糖磷酸化酶1.糖原分解为1-磷酸葡萄糖1-磷酸葡萄糖6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖变位酶2.1-磷酸葡萄糖转变成6-磷酸葡萄糖3.6-磷酸葡萄糖水解生成葡萄糖葡萄糖-6-磷酸酶（肝，肾）葡萄糖6-磷酸葡萄糖4.脱枝酶的作用①转移葡萄糖残基②水解-1,6-糖苷键转移酶活性α-1,6糖苷酶活性OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO磷酸化酶脱枝酶(dabranchingenzyme)在几个酶的共同作用下，最终产物中的85％为1-磷酸葡萄糖，15％为游离葡

8、萄糖。糖原的合成与分解总图UDPG焦磷酸化酶G-1-PUTPUDPGPPi糖原n+1UDPG-6-PG糖原合酶磷酸葡萄糖变位酶己糖(葡萄糖)激酶糖原nPi磷酸化酶葡萄糖-6-磷酸酶（肝）糖原n三、糖原合成与分解的意义(一)糖原是葡萄糖的一种储存形式。当糖供应丰富及能量充足时，一部分糖可合成糖原储存。当糖的供应不足或能量需求增加时，储存的糖原可分解为6-磷酸葡萄糖，为机体氧化供能。(二)因肝、肾有葡萄糖-6-磷酸酶