生物化学第六章— 糖代谢ppt课件.ppt
第六章糖代谢,第一节 概述,糖类物质是一类多羟基醛或多羟基酮类化合物或聚合物；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。,一、糖的概念和分布,人类所需的能量5070%来自糖;生物体重要组成部分。具有多方面的生物活性与功能。糖代谢包括分解代谢和合成代谢。,二、糖类功能：,三、糖类的种类,单糖：葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖等双糖：蔗糖，麦芽糖，乳糖多糖：淀粉（直链 支链），糖原、纤维素,常见的单糖-葡萄糖,环状,开链,蔗糖,常见二糖,麦芽糖,常见的多糖-淀粉,糖原（动物体内储存的多糖）,三、糖代谢的概况,血 中 葡 萄 糖,糖酵解（乳酸）,有氧氧化（CO2、H2O、ATP）,糖原,分解,四、糖的消化吸收,消化主要在小肠,第二节 糖的分解代谢,糖在人体内的分解途径主要有三条：,无氧分解,有氧分解,磷酸戊糖通路,（一）定义：在无氧的条件下，葡萄糖或糖原分解成丙酮酸，进而还原为乳酸并释放少量能量的过程。,（二）反应部位：胞浆,一、糖酵解（糖的无氧分解）,（三）反应条件：无氧气参与,（四）糖酵解分为四个阶段,第一阶段：葡萄糖的磷酸化,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,两分子的3磷酸甘油醛,两分子丙酮酸,5步,第四阶段：还原阶段,两分子丙酮酸,两分子乳酸,1步,葡萄糖,1、葡萄糖的磷酸化,第一阶段：,葡萄糖 6-磷酸葡萄糖,ATP,ATP,ATP,ADP,ADP,P,P,己糖激酶是糖酵解途径的第一个限速酶,2、磷酸己糖异构化,3、1,6-二磷酸果糖的生成,6磷酸果糖激酶是糖酵解途径的最重要的限速酶,ATP,ADP,P,ADP,4、1,6-二磷酸果糖的裂解,第二阶段：,1,6-二磷酸果糖,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：,P,+NAD+Pi,+NADH+H+,3-磷酸甘油醛,1，3-二磷酸甘油酸,3磷酸甘油醛脱氢是糖酵解过程中唯一一步脱氢反应，用于还原丙酮酸成乳酸。,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,+ATP,ATP,8、3-磷酸甘油酸异构为2-磷酸甘油酸,9、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限速酶1分子葡萄糖产生2分子ATP,ADP,ATP,ATP,自发反应,第四阶段：,丙酮酸还原生成乳酸,丙酮酸,乳酸,还原所用氢来自3磷酸甘油醛,2丙酮酸,2烯醇式丙酮酸,2乳酸,6-磷酸果糖,1,6-二磷酸果糖,21,3-二磷酸甘油酸,磷酸二羟丙酮,23-磷酸甘油酸,22-磷酸甘油酸,2磷酸烯醇式丙酮酸,糖原(Gn),6-磷酸葡萄糖,1-磷酸葡萄糖,葡萄糖,3-磷酸甘油醛,2NAD+,2NADH+2H+,己糖激酶,6磷酸果糖激酶,丙酮酸激酶,糖酵解过程中ATP的消耗与生成,21,葡 萄 糖 6-磷酸葡萄糖,6-磷酸果糖 1,6-二磷酸果糖,1,3-二磷酸甘油酸 3-磷酸甘油酸,磷酸烯醇式丙酮酸 丙 酮 酸,-1,-1,21,1 mol 葡萄糖 2 mol 乳酸+？mol ATP,糖原中的1mol葡萄糖2mol 乳酸+？mol ATP,2 mol ATP,3 mol ATP,1葡萄糖2 乳酸2ATP,（五）无氧分解结果：,糖原6-磷酸葡萄糖2 乳酸3ATP,（六）糖酵解的反应特点,1、整个过程无氧参加；2、三个限速酶：糖酵解的调节就是对三个限速酶的调节：己糖激酶 6磷酸果糖激酶（是糖酵解途径的最 重要的限速酶，其变构激活剂为ADP、AMP,1,6-二磷酸果糖）丙酮酸激酶,3、从葡萄糖开始净生成2分子ATP，从糖原开始净生成3分子ATP；4、一次脱氢（3磷酸甘油醛脱氢），生成的NADHH中的2H，缺氧时 交给丙酮酸生成了乳酸，有氧时进 入线粒体氧化生成能量。,（七）无氧分解的生理意义某些组织和细胞获取能量的主要途径缺氧情况下的能量补充途径糖无氧分解的逆过程是糖异生途径 的基本步骤。过多的无氧分解会导致酸中毒,（一）定义：葡萄糖在有氧的条件下彻 底氧化生成CO2、H2O和大量ATP的 代谢过程，称为糖的有氧氧化。,二、糖的有氧氧化（主要方式）,（二）反应部位：细胞质和线粒体,（三）反应条件：有氧气参与,（四）糖有氧氧化的过程,第一阶段：糖无氧酵解生成丙酮酸（细胞质中）,三个阶段,第二阶段：丙酮酸氧化脱羧生成乙 酰CoA（线粒体中）,第三阶段：三羧酸循环 彻底氧化（线粒体中）,2乙酰CoA,三羧酸循环,2丙酮酸,葡萄糖,1葡萄糖 6CO26H2O38ATP,（五）糖的有氧分解结果,丙酮酸的有氧氧化及葡萄糖的有氧分解,葡萄糖,2丙酮酸,无氧,细胞质,线粒体,4CO2,6CO2,（六）生理意义,提供能量：1分子葡萄糖经过有氧氧化可以生成38分子的ATP。人体中主要产能途径。三羧酸循环是糖、脂肪和蛋白质代谢的枢纽，是三大营养物质分解代谢的最终途径。为合成代谢提供CO2。,淀粉、糖原 葡萄糖三脂酰甘油 甘油脂肪酸 乙酰CoA 蛋 白 质 氨基酸,TCA循环,CoASH,2H,ADPPi,ATP,1/2O2,H2O,CO2,第一阶段,第二阶段,第三阶段,三大物质氧化分解的三阶段,三大物质代谢之间的关系,草酰乙酸,苹果酸,延胡索酸,琥珀酰CoA,-酮戊 二 酸,柠檬 酸,TCA循环,（一）定义：以6-磷酸葡萄糖为底物，代谢生成磷酸戊糖为中间代谢物 的过程，称为磷酸戊糖途径。,三、磷酸戊糖途径,（二）反应部位：胞浆,6磷酸葡萄糖,6磷酸葡萄糖酸,5磷酸核酮糖,5磷酸 核糖,5磷酸 木酮糖,6磷酸核果糖,（四）反应主要过程：,（五）生理意义：5-磷酸核糖：合成核苷酸的原料NADPH：作为供氢体，参与体 内许多重要的还原性代谢反应,（四）重要产物：5-磷酸核糖、NADPHH+,形 状：树枝状,分子量：1001000万,糖原：多糖，动物淀粉,分布：肝脏、肌肉,第三节 糖原的合成与分解,原料：葡萄糖合成场所：肝脏 肝糖原 肌肉 肌糖原意义：降低血糖,由单糖合成糖原的过程。,一、糖原的合成,葡萄糖(G)己糖激酶6-磷酸葡萄糖 变位酶1-磷酸葡萄糖尿苷二磷酸葡萄糖(UDPG)糖原(Gn+1),UTP,尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶,Gn,二、糖原的分解,饥饿时：肝糖原葡萄糖缺乏能量时：肌糖原糖代谢意义：补充血糖，维持血糖浓度稳定。氧化分解供能,糖原 磷酸化酶1-磷酸葡萄糖 变位酶6-磷酸葡萄糖 H2O 葡萄糖磷酸酶(肝)葡萄糖,（肌肉）,乳酸,糖原合成与分解,肌糖原,葡萄糖,葡萄糖,血糖,肝糖原,饥饿时,糖酵解、磷酸戊糖途径、糖异生、糖原合成分解交汇点是6磷酸葡萄糖（6pG）,第四节 糖异生作用,一、概念：非糖物质糖/糖原二、非糖物质：乳酸、甘油、生糖氨基酸三、场所：肝脏（主）、肾脏四、过程,丙酮酸羧化酶是糖异生的关键酶,乳酸循环与糖异生,氧不足,Cori循环：无氧酵解产生的乳酸扩散到血液，随血流流至肝脏，先氧化成丙酮酸，再经过糖异生作用转变为葡萄糖，进而补充血糖，也可重新合成肌糖原被贮存起来。这一乳酸葡萄糖的循环过程称为Cori循环。,五、意义：保证饥饿时的血糖稳定 有利于乳酸再利用,第五节 血糖及其调节,血 中 葡 萄 糖,缺氧,糖酵解（乳酸、2ATP）,有氧氧化（CO2、H2O、38ATP）,磷酸戊糖途径（5-磷酸核糖、NADPH）,糖原,合成,分解,血糖的来源,血糖的去路,脂肪、氨基酸等,尿糖,血糖:血中的葡萄糖4.55.5mmol/L(70110mg/100mL)低血糖：3.9mmol/L高血糖：7.28mmol/L血糖的来源：食物中的糖类消化吸收肝糖原分解糖异生转化,血糖的去路,全身各组织细胞氧化分解成CO2H2OATP，供人体消耗。进入肝脏，形成肝糖元贮存转变为脂肪储存参与细胞组分的构造,血糖浓度的调节方式,酶水平调节,激素调节,胰岛素:降血糖,胰高血糖素:升血糖,糖皮质激素:升血糖,生长素：升血糖,神经调节,4、三羧酸循环过程中有_次脱氢和_次脱羧反应。每循环一周可生成_个ATP。5、糖酵解在细胞的_中进行，该途径是将_转变为_。6、磷酸戊糖途径的真正意义在于产生()的同时产生许多中间物如核糖 A.NADPH+H B.NAD C.NADH+H D.CoASH,7、.三羧酸循环主要在亚细胞器的哪一部位进行 A.细胞核 B.胞液 C.微粒体 D.线粒体9、人体活动时主要的直接供能物质是A葡萄糖 B脂肪酸 C磷酸肌酸 DATP,3从葡萄糖合成糖原需要哪些核苷酸参与：AATP BGTP CUTP DCTP4磷酸戊糖途径的重要生理功能是生成：A6-磷酸葡萄糖 BNADH+H+CNADPH+H+D5-磷酸核糖,8饥饿时体内的代谢可能发生下列变化：A糖异生B脂肪分解C血酮体 D血中游离脂肪酸9既涉及胞液又涉及线粒体的代谢过程有：A糖异生B尿素合成C葡萄糖转变为脂肪D脂肪酸的氧化,4、磷酸肌酸可直接供机体利用。8、沿糖酵解途径简单逆行，可从丙酮酸等小分子前体物质合成葡萄糖。10、葡萄糖是生命活动的主要能源之一，酵解途径和三羧酸循环都是在线粒体内进行的。,3、糖酵解途径的关键酶是_、_和_。5、糖的有氧氧化的最终产物是ACO2+H2O+ATP B乳酸 C丙酮酸 D乙酰CoA,7、肌糖原分解不能直接补充血糖的原因是 A肌肉组织是贮存葡萄糖的器官 B肌肉组织缺乏葡萄糖酶C肌肉组织缺乏葡萄糖-6-磷酸酶 D肌肉组织缺乏磷酸酶8、磷酸戊糖途径的真正意义在于产生()的同时产生许多中间物如核糖 A.NADPH+H B.NAD C.NADH+H D.CoASH,9、一分子葡萄糖酵解净生成几分子ATP A.1个 B.2个 C.3个 D.4个10、体内肌肉能量的储存形式是 A.CTP B.ATP C.磷酸肌酸 D.磷酸烯醇或丙酮酸,8从葡萄糖合成糖原需要哪些核苷酸参与：AATP BGTP CUTP DCTP9磷酸戊糖途径的重要生理功能是生成：A6-磷酸葡萄糖 BNADH+H+CNADPH+H+D5-磷酸核糖,4既涉及胞液又涉及线粒体的代谢过程有：A糖异生B尿素合成C葡萄糖转变为脂肪D脂肪酸的氧化,3饥饿时体内的代谢可能发生下列变化：A糖异生B脂肪分解C血酮体 D血中游离脂肪酸1、简述糖异生的概念和生理意义。,
