第九章 糖代谢

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1、第九章糖代谢概述糖的分解代谢无氧分解和需氧分解糖的合成代谢糖原的生成和糖异生作用糖代谢在工业上的应用第九章糖代谢本章要求：掌握糖的无氧酵解概念、反应过程、糖酵解的生理意义；掌握糖的有氧氧化概念、反应过程、有氧氧化的生理意义。第九章糖代谢重点：糖的无氧酵解和有氧氧化反应过程和生理意义；难点：无氧酵解和有氧氧化反应过程。新陈代谢新陈代谢是生物与周围环境进行物质和能量交换的过程。包括:同化作用(assimilation)异化作用(dissimilation)生物体通过同化作用(合成代谢)不断地从环境中摄取物质，经一系列生化反应转变为自己的组分；通过异化作用(分解代谢)将原有的组分经一

2、系列生化反应，分解为简单成分重新利用或排出体外。第一节概述糖代谢包括分解代谢和合成代谢。一、多糖和寡糖的降解多糖和寡聚糖只有分解成小分子后才能被吸收利用，生产中常称为糖化。1.胞外降解——糖苷酶的水解方式酶催化多糖加水分解，包括-淀粉酶、-淀粉酶、-淀粉酶及R酶、纤维素酶等。多糖的酶促水解：水解淀粉的淀粉酶有α与β淀粉酶，二者只能水解淀粉中的α-1,4糖苷键。α-淀粉酶可以水解淀粉(或糖原)中任何部位的α-1,4糖苷键，内切酶。β-淀粉酶只能从非还原端开始水解，水解产物为麦芽糖。-淀粉酶：外切酶，水解产物为葡萄糖。R酶：水解淀粉中的α-1,6糖苷键。纤维素酶：水解β-1,

3、4糖苷键，产物为纤维二糖和葡萄糖。还原末端（半缩醛羟基）非还原末端α-1，4糖苷键α-1，6糖苷键2.胞内降解——糖原的磷酸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α-1,6糖苷键，切下分支。磷酸化酶能催化糖原的磷酸解，从非还原末端依次切下葡萄糖残基，生成1-磷酸葡萄糖。糖原分解二、糖的吸收与转运1.糖的吸收——单糖同钠离子的同向协同运输葡萄糖和Na+都是由细胞外向细胞内转运。葡萄糖跨膜运输所需能量来自细胞膜两侧Na+浓度梯度。2.糖的转运——血糖的来源和去路血糖：主要是葡萄糖，正常浓度4.4~6.7mmol/L过高时，血液中的葡萄糖被合成为肝糖原或肌糖

4、原而存储；降低时，肝糖原分解补充血糖。4.4~6.7mmol/L>8.8mmol/L三、糖的分解代谢类型无氧分解：体内称为糖酵解，起始物是葡萄糖或糖原，终产物是乳酸。产生的氢以代谢中间产物丙酮酸为氢受体。人和高等动物肌肉及酵母菌可进行无氧呼吸。需氧分解：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。丙酮酸的氧化脱羧和三羧酸循环，产生的氢以分子氧为氢受体。第二节糖的分解代谢一、糖酵解途径（EmbdenMeyerhofParnaspathway，EMP）葡萄糖经过酶催化作用降解成丙酮酸，并伴随生成ATP的过程。EMP途径的生化历程：在细胞浆中进行。1.第一阶段：耗能葡

5、萄糖1,6-二磷酸果糖2+2+2+①葡萄糖的磷酸化(phosphorylationofglucose)己糖激酶在己糖激酶作用下消耗ATP，使葡萄糖的第6位碳上被磷酸化生成6-磷酸葡萄糖(G-6-P)，这不仅活化了葡萄糖，也有利于进一步参与合成与分解代谢，同时还能使进入细胞的葡萄糖不再逸出细胞。Mg2+是己糖激酶的激活剂，6-磷酸葡萄糖是己糖激酶的反馈抑制物，己糖激酶是糖酵解途径的限速酶(ratelimitingenzyme，keyenzyme)。①葡萄糖的磷酸化(phosphorylationofglucose)②6-磷酸葡萄糖的异构反应(isomerizationofgluc

6、ose-6-phosphate)磷酸己糖异构酶③6-磷酸果糖的磷酸化(phosphorylationoffructose-6-phosphate)磷酸果糖激酶该反应不可逆，而且是糖酵解过程的第二个限速步骤。④1,6-二磷酸果糖3-磷酸甘油醛磷酸丙糖异构酶⑤磷酸二羟丙酮的异构反应(isomerizationofdihydroxyacetonephosphate)磷酸丙糖异构酶1分子葡萄糖分解生成2分子3-磷酸甘油醛2.第二阶段：产能3-磷酸甘油醛2-磷酸甘油酸磷酸甘油醛脱氢酶（-SH）2+⑥3-磷酸甘油醛的氧化(oxidationofglyceraldehyde-3-phosp

7、hate）3-磷酸甘油醛脱氢酶⑦1,3-二磷酸甘油酸的高能磷酸键转移反应磷酸甘油酸激酶此反应为底物水平磷酸化，生成1个ATP。⑧3-磷酸甘油酸的变位反应磷酸甘油酸变位酶2-磷酸甘油酸丙酮酸⑨2-磷酸甘油酸的脱水反应烯醇化酶磷酸烯醇式丙酮酸⑩磷酸烯醇式丙酮酸的磷酸转移丙酮酸激酶第二次底物水平的磷酸化过程，生成1个ATP。糖酵解途径的第三个限速步骤。烯醇式丙酮酸自动转变为丙酮酸丙酮酸的三种去向3.丙酮酸的去向（1）乳酸发酵(lacticfermentation)动物乳酸菌（乳