动物生化四章糖类代谢

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1、第四章糖类代谢讲授内容第一节糖在动物体内的一般概况第二节糖的分解供能第三节磷酸戊糖途径第四节葡萄糖的异生作用第五节糖原第六节糖代谢个途径之间的联系教学目标熟悉酵解途径中的各步酶促反应以及与发酵途径的区别熟悉柠檬酸循环途径中的各步酶促反应，以及各步反应酶的作用特点会分析和计算酵解和柠檬酸循环中产生的能量，以及底物分子中标记碳的去向。了解戊糖磷酸途径的生物学意义：提供核糖-5-磷酸和NADPH了解糖代谢各个途径之间的联系第一节糖在动物体内的一般概况一、糖的生理功能糖参与构成细胞的组成糖脂构成神经组织和生物膜的成分氨基多糖及其与蛋白质的结合物是结缔组织

2、的基本成分核糖及脱氧核糖是RNA及DNA的结构成分糖蛋白是细胞膜成分还参与血浆球蛋白、某些激素、酶和凝血因子等的构成氧化供能是糖的主要生理，每克葡萄糖约产生4千卡能量糖是机体重要的碳源，其中间产物可转变成氨基酸、脂肪酸和核苷等二、糖代谢的概况动物体内糖的来源消化道吸收由非糖物质转化而来动物体内糖的主要代谢途径血糖供全身利用糖原贮存转变成脂肪、氨基酸血糖几乎全部是葡萄糖在神经、激素和肝脏组织器官调解下，浓度相对恒定第二节糖的分解供能葡萄糖在体外完全燃烧糖在体内要经过多步化学反应来完成氧化供能。其在体内分解有三种途径在无氧条件下进行糖酵解在有氧条件下

3、进行有氧分解，通过三羧酸循环，完全氧化；通过磷酸戊糖途径进行代谢一、糖酵解途径糖酵解途径是指细胞在胞浆中分解葡萄糖生成丙酮酸(pyruvate)的过程，此过程中伴有少量ATP的生成。在缺氧条件下丙酮酸被还原为乳酸(lactate)称为糖酵解有氧条件下丙酮酸可进一步氧化分解生成乙酰CoA进入三羧酸循环，生成CO2和H2O。糖酵解过程糖酵解分为两个阶段共10个反应每个分子葡萄糖经第一阶段共5个反应，消耗2个分子ATP为耗能过程第二阶段5个反应生成4个分子ATP为释能过程。1.葡萄糖的磷酸化进入细胞内的葡萄糖首先在第6位碳上被磷酸化生成6-磷酸葡萄糖(

4、glucose6-phophate,G－6－P)，磷酸根由ATP供给催化此反应的酶是己糖激酶，它能催化葡萄糖、甘露糖、氨基葡萄糖、果糖进行不可逆的磷酸化反应此酶是糖氧化反应过程的限速酶，或称关键酶磷酸化的葡萄糖被限制在细胞内，这是细胞的一种保糖机制。2.6-磷酸葡萄糖的异构反应由磷酸己糖异构酶催化6-磷酸葡萄糖(醛糖)转变为6-磷酸果糖(酮糖)的过程此反应是可逆的3.6-磷酸果糖的磷酸化不可逆反应4.1,6—二磷酸果糖裂解反应醛缩酶催化1,6-二磷酸果糖生成磷酸二羟丙酮和3-磷酸甘油醛此反应是可逆的。5.磷酸二羟丙酮的异构反应磷酸丙糖异构酶催化磷

5、酸二羟丙酮转变为3－磷酸甘油醛，此反应也是可逆的。到此，1分子葡萄糖生成2分子3-磷酸甘油醛，通过两次磷酸化作用消耗2分子ATP6.3-磷酸甘油醛氧化反应由3-磷酸甘油醛脱氢酶催化3-磷酸甘油醛氧化脱氢并磷酸化生成含有1个高能磷酸键的1,3－二磷酸甘油酸。反应脱下的氢和电子转给脱氢酶的辅酶NAD+生成NADH+H+，磷酸根来自无机磷酸。7.1,3－二磷酸甘油酸的高能磷酸键转移反应在磷酸甘油酸激酶催化下，1,3－二磷酸甘油酸生成3-磷酸甘油酸，其C1上的高能磷酸根转移给ADP生成ATP，此激酶催化的反应是可逆的这种底物氧化过程中产生的能量直接将AD

6、P磷酸化生成ATP的过程，称为底物水平磷酸化8.3-磷酸甘油酸的变位反应在磷酸甘油酸变位酶催化下3-磷酸甘油酸C3－位上的磷酸基转变到C2位上生成2－磷酸甘油酸。此反应是可逆的。9.2-磷酸甘油酸的脱水反应由烯醇化酶催化，2-磷酸甘油酸脱水的同时，能量重新分配，生成含高能磷酸键的磷酸烯醇式丙酮酸。烯醇化酶需要Mg2+或Mn2+参与。本反应也是可逆的。10.磷酸烯醇式丙酮酸的磷酸转移在丙酮酸激酶催化下，磷酸烯醇式丙酮酸上的高能磷酸根转移至ADP生成ATP这是又一次底物水平上的磷酸化过程。但此反应是不可逆的小结一个分子葡萄糖可氧化分解产生2个分子丙酮

7、酸经底物水平磷酸化可产生4个分子ATP第一阶段葡萄糖磷酸化和磷酸果糖的磷酸化消耗二分子ATP净产生2分子ATP生成的NADH+H+糖酵解的生理意义糖酵解最主要的生理意义在于迅速提供能量，这对肌收缩尤为重要。少数组织，如视网膜、睾丸、肾髓质和红细胞等组织细胞，即使在有氧条件下，仍需从糖酵解获得能量。二、丙酮酸形成乙酰辅酶A丙酮酸脱氢酶系催化氧化脱羧的酶是丙酮酸脱氢酶系丙酮酸脱氢酶（E1）二氢硫辛酰胺转乙酰酶（E2）二氢硫辛酰胺脱氢酶（E3）参与反应的辅酶硫胺素焦磷酸酯（TPP）硫辛酸FAD+NAD+CoA丙酮酸脱羧形成羟乙基-TPP形成乙酰硫辛酰胺

8、-E2。二氢硫辛酰胺转乙酰酶（E2）催化乙酰硫辛酰胺上生成乙酰CoA二氢硫辛酰胺脱氢酶（E3）使还原的二氢硫辛酰胺脱氢重新生成硫辛酰胺在