《糖的生物合成》课件

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1、09糖的生物合成9.1光合作用(自学)9.2糖异生作用9.3蔗糖和多糖的生物合成9.4植物糖代谢调节(自学)9.1光合作用http://jpkc.xcc.sc.cn/zwsl/INDEX.asphttp://nhjy.hzau.edu.cn/kech/zwsl/wbja/index.asp光合作用是绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水合成储存能量的有机物（葡萄糖）并且释放出氧气的过程。叶绿体中的色素叶绿素类胡萝卜素叶绿素a叶绿素b胡萝卜素叶黄素吸收红光和蓝紫光吸收蓝紫光6CO2+12H2O*C6H12O6+6H2O+6O2*总反应式:叶绿体光包括两个阶段:1.光反应2.暗反应

2、光反应2H204[H]+O2叶绿体光ADP+Pi+能量叶绿体ATP暗反应:C5+CO2固定酶2C3C6H12O6[H]ATP能量进行场所光反应暗反应叶绿体基粒和基粒片层上叶绿体基质中必须条件叶绿体,光,水叶绿体,酶,[H],ATP能量物质变化2H2O4[H]+O2ADP+Pi+能量ATPC5+CO22C3C6H12O6能量变化光能化学能9.2.1糖异生作用的主要途径和关键反应9.2.2糖酵解与糖异生作用的关系9.2.3糖酵解与糖异生的相互调节9.2糖异生作用非糖物质转化成糖代谢的中间产物后，在相应的酶催化下，绕过糖酵解途径的三个不可逆反应，利用糖酵解途径其它酶生成葡萄糖的途径称为糖异

3、生。糖异生途径的大部分反应与糖酵解的逆反应相同，但有两方面不同：1、克服糖酵解的三步不可逆反应。2、糖酵解在细胞液中进行，糖异生则分别在线粒体和细胞液中进行。主要途径和关键反应糖原（或淀粉）1-磷酸葡萄糖6-磷酸果糖1,6-二磷酸果糖3-磷酸甘油醛磷酸二羟丙酮2磷酸烯醇丙酮酸2丙酮酸葡萄糖己糖激酶果糖激酶二磷酸果糖磷酸酯酶丙酮酸激酶丙酮酸羧化酶6-磷酸葡萄糖磷酸酯酶6-磷酸葡萄糖2草酰乙酸PEP羧激酶糖异生途径关键反应之一+H2O+Pi6-磷酸葡萄糖磷酸酯酶P6-磷酸葡萄糖H葡萄糖糖异生途径关键反应之二二磷酸果糖磷酸酯酶+H2O+Pi1,6-二磷酸果糖PPOH

4、2COH2COHOOHHOHHHHH2COOH6-磷酸果糖POH2COHOOHHHH糖异生途径关键反应之三PEP羧激酶ATP+H2OADP+Pi丙酮酸羧化酶P磷酸烯醇丙酮酸（PEP）GTPGDP丙酮酸草酰乙酸CO2CO2糖酵解和葡萄糖异生的关系ABC1C2AG-6-P磷酸酯酶BF-1.6-P磷酸酯酶C1丙酮酸羧化酶C2PEP羧激酶（胞液）（线粒体）葡萄糖丙酮酸草酰乙酸天冬氨酸磷酸二羟丙酮3-P-甘油醛-酮戊二酸乳酸谷氨酸丙氨酸TCA循环乙酰CoAPEPG-6-PF-6-PF-1.6-P丙酮酸草酰乙酸谷氨酸-酮戊二酸天冬氨酸3-P-甘油甘油穿梭系统穿梭系统天冬氨酸-酮戊二酸PEP

5、草酰乙酸谷氨酸-酮戊二酸天冬氨酸丙酮酸谷氨酸GTPGDP+CO2草酰乙酸ATP+H2O+CO2PEP羧激酶ADP+PiⅣⅠⅡⅢ丙酮酸羧化酶谷草转氨酶谷草转氨酶（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为膜上的转运载体）丙酮酸3-P-甘油醛细胞液线粒体内膜体线粒体基质1、磷酸果糖激酶（PFK）和果糖-1,6-二磷酸酶的调节：AMP水平高时，PFK激活，增加糖酵解，果糖-1,6-二磷酸酶受抑制，糖异生关闭。ATP和柠檬酸水平高时，PFK受抑制，降低糖酵解的速率，柠檬酸增加果糖-1,6-二磷酸酶活性，从而增加糖异生速率。2、丙酮酸激酶、丙酮酸羧化酶和PEP羧激酶的调节：高水平的ATP和Ala抑制丙酮酸激酶，从而抑

6、制糖酵解，在该情况下乙酰CoA是充裕的，则活化丙酮酸羧化酶，有助糖异生进行。反之，在细胞供能状态较低时，ADP水平较高，则抑制丙酮酸羧化酶和PEP羧激酶，关闭糖异生作用。糖酵解与糖异生的相互调节糖异生与糖酵解作用的紧密相互调节防止了二者共同进行时的无效循环。9.3蔗糖和多糖的生物合成糖核苷酸的作用及形成蔗糖的生物合成淀粉的生物合成糖原的生物合成纤维素的生物合成(自学)果胶的生物合成(自学)定义：单糖与核苷酸通过磷酸酯键结合的化合物。作用：糖核苷酸是高等动植物体内合成双糖和多糖时，葡萄糖的活化形式与供体。种类：目前发现的糖核苷酸主要有UDPG、ADPG、TDPG、GDPG、CDPG等。

7、其中，以UDPG、ADPG为最重要。形成：糖核苷酸的作用及形成UDPG焦磷酸化酶UDPG+PPi酯酶2Pi1-P-G+UTPUDP-葡萄糖焦磷酸化酶（UDP-glucosepytophosphorylase）催化单糖基的活化形成糖核苷二磷酸，为各种聚糖形成时，提供糖基和能量。动物细胞中糖元合成、植物细胞中蔗糖合成时需UDPG；淀粉合成时需ADPG；纤维素合成时需GDPG和UDPG。PPi+1-磷酸葡萄糖UTPUDPGUDPG焦磷酸化酶UDPG有三条途径：1