生物化学合工大第八章糖代谢

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1、第八章糖代谢-Metabolism一、糖代谢总论二、多糖和寡聚糖的酶促降解三、糖的无氧降解及厌氧发酵四、葡萄糖的有氧分解代谢五、磷酸戊糖途径六、糖异生七、糖原代谢八、乙醛酸循环一、糖代谢总论糖代谢包括分解代谢和合成代谢。动物和大多数微生物所需的能量，主要是由糖的分解代谢提供的。另方面，糖分解的中间产物，又为生物体合成其它类型的生物分子，如氨基酸、核苷酸和脂肪酸等，提供碳源或碳链骨架。植物和某些藻类能够利用太阳能，将二氧化碳和水合成糖类化合物，即光合作用。光合作用将太阳能转变成化学能（主要是糖类化合物），是自然界规模最大的一种能量转换过程。糖与多糖糖

2、类物质是一类多羟基醛或多羟基酮类化合物或聚合物；糖类物质可以根据其水解情况分为：单糖、寡糖和多糖；在生物体内，糖类物质主要以均一多糖、杂多糖、糖蛋白和蛋白聚糖形式存在。重要的己糖包括：葡萄糖、果糖、半乳糖、甘露糖等。-D-吡喃葡萄糖-D-吡喃半乳糖1.单糖的结构-D-吡喃甘露糖-D-呋喃果糖蔗糖2.寡糖（二糖）OOOCH2OHCH2OHHOCH212324葡萄糖-，（12）果糖苷葡萄糖-（14）半乳糖苷乳糖14OCH2OHOCH2OHOHO14123麦芽糖(1)淀粉（分为直链淀粉和支链淀粉）直链淀粉分子量约1万-200万，250-

3、260个葡萄糖分子，以（14）糖苷键聚合而成。呈螺旋结构，遇碘显紫蓝色。支链淀粉中除了（14）糖苷键构成糖链以外，在支点处存在（16）糖苷键，分子量较高。遇碘显紫红色。3.多糖(2)纤维素由葡萄糖以（14）糖苷键连接而成的直链，不溶于水。(3)几丁质（壳多糖）N-乙酰-D-葡萄糖胺，以（14）糖苷键缩合而成的线性均一多糖。(4)杂多糖糖胺聚糖（粘多糖、氨基多糖等）透明质酸硫酸软骨素硫酸皮肤素硫酸角质素肝素糖原二、多糖和寡聚糖的酶促降解概述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。2.淀粉3.淀粉水解淀粉糊精

4、寡糖麦芽糖G淀粉的酶促水解：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，水解产物为麦芽糖。α-淀粉酶可以水解淀粉(或糖原)中任何部位的α-1，4糖键。β淀粉酶只能从非还原端开始水解。水解淀粉中的α-1，6糖苷键的酶是α-1，6糖苷键酶。淀粉水解的产物为糊精和麦芽糖的混合物。还原末端非还原末端α-1，4糖苷键α-1，6糖苷键三、糖的无氧降解及厌氧发酵糖酵解途径(glycolysis)（EmbdenMeyerhofParnasEMP）（一）定义：在无氧的条件下，葡萄糖或糖原分解成丙酮酸，并释放少量能量的过程称为糖的无氧分解。这

5、一过程与酵母菌使糖发酵的过程相似，又称为糖酵解，简称EMP途径。（二）反应部位：细胞液（胞浆）（三）EMP途径的生化历程—三个阶段1、葡萄糖的磷酸化第一阶段：葡萄糖6-磷酸葡萄糖ATPATPATPADPADPPP己糖激酶是糖酵解途径的第一个关键酶2、磷酸己糖异构化P3、1,6-二磷酸果糖的生成磷酸果糖激酶是糖酵解途径的第二个关键酶,并且是限速酶ATPATPADPP磷酸果糖激酶己糖激酶磷酸己糖异构酶葡萄糖6－磷酸果糖6－磷酸葡萄糖1，6－二磷酸果糖ATPADPATP磷酸化酶糖原1－磷酸葡萄糖磷酸果糖变位酶ADP己糖激酶磷酸果糖激酶ATPATP4、1,

6、6-二磷酸果糖的裂解第二阶段：CHOCH2OPCCHCH2OCOHOPHOHH1,6-二磷酸果糖磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛5、磷酸丙糖的同分异构化相当于1,6-二磷酸果糖裂解为两分子的3-磷酸甘油醛。6、3-磷酸甘油醛氧化为1,3-二磷酸甘油酸第三阶段：CHOHCH2OCHOPCHOHCH2OCOO～PP+NAD++Pi+NADH+H+HH3-磷酸甘油醛1，3-二磷酸甘油酸这是糖酵解过程中唯一一步脱氢反应7、高能磷酸基团的转移糖酵解中第一次底物水平磷酸化，1分子葡萄糖产生2分子ATP。+ADP+ATPATP8、3-磷酸甘油酸异构为2-磷酸甘油酸9、

7、磷酸烯醇式丙酮酸的生成~10、丙酮酸的生成糖酵解中第二次底物水平磷酸化，丙酮酸激酶是第三个关键酶，1分子葡萄糖产生2分子ATP。ADPATPATP~自发反应2ATP2ATP3-磷酸甘油醛1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸烯醇式丙酮酸丙酮酸激酶丙酮酸激酶2ADP烯醇化酶磷酸甘油酸变位酶磷酸甘油酸激酶磷酸甘油酸脱氢酶NAD++PiNADH+H+2ATP2ADP2ATP糖酵解分为三个阶段第一阶段：葡萄糖的磷酸化葡萄糖3步1，6－二磷酸果糖第二阶段：糖的裂解阶段1，6－二磷酸果糖两分子的磷酸丙糖2步第三阶段：产能阶段两分

8、子的3－磷酸甘油醛两分子丙酮酸5步（四）糖酵解的反应特点1、整个过程无氧参加；2、三个关键酶；3、从葡萄糖开始净生成2分子