第7章糖类代谢.ppt
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1、第二篇第二篇 代谢篇代谢篇第第7 7章章 糖类代谢糖类代谢糖代谢总论糖代谢总论n糖代谢包括糖代谢包括分解代谢分解代谢和和合成代谢合成代谢。n动物和大多数微生物所需的能量,主要是由糖的分解代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,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。提供碳源或碳链骨架。n植物和某些藻类能够利用太阳能,将二氧化碳和水合成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,即糖类化合物,即光
2、合作用光合作用。光合作用将太阳能转变成化。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。能量转换过程。淀粉的酶促水解:淀粉的酶促水解:水解淀粉的淀粉酶有水解淀粉的淀粉酶有与与淀粉酶淀粉酶,二二者只能水解淀粉中的者只能水解淀粉中的-1-1,4 4糖苷键,水糖苷键,水解产物为麦芽糖。解产物为麦芽糖。-淀粉酶可以水解淀粉淀粉酶可以水解淀粉(或糖原或糖原)中任何中任何部位的部位的-1-1,4 4糖键,糖键,淀粉酶只能从非还原端开始水解。淀粉酶只能从非还原端开始水解。水解淀粉中的水解淀粉中的-1-1,6 6糖苷键的酶
3、是糖苷键的酶是-1-1,6 6糖苷键酶糖苷键酶 淀粉水解的产物为淀粉水解的产物为糊精糊精和和麦芽糖麦芽糖的混合物。的混合物。还原末端非还原末端-1,4糖苷键-1,6糖苷键非还原端非还原端+G-1-P 极限糊精寡聚-(1,41,4)葡萄糖转移酶-1,4-糖苷+GH2O脱支酶磷酸化酶磷酸化酶Pi只分解只分解-1,4-糖苷键,糖苷键,且在离分支点且在离分支点4个葡萄糖个葡萄糖残基处停止反应。残基处停止反应。生物体内葡萄糖(糖原)的分解主要有生物体内葡萄糖(糖原)的分解主要有三条途径:三条途径:1.无无O2情况下,葡萄糖(情况下,葡萄糖(G)丙酮酸丙酮酸 乳酸乳酸2.有有O2情况下,情况下,G CO2
4、+H2O(经三羧酸循环)(经三羧酸循环)3.G CO2+H2O(经磷酸戊糖途径)(经磷酸戊糖途径)乙醇乙醇-2(2H)C6H12O62CH3COCOOH2CH3CH(OH)COOH+2(2H)-2CO22CH3CH2OH 糖酵解糖酵解-在缺氧的情况下,葡萄糖降解为丙酮在缺氧的情况下,葡萄糖降解为丙酮酸并伴随酸并伴随ATP生成的一系列化学反应。亦生成的一系列化学反应。亦称称EMP 途途径,以纪念径,以纪念Embden,Mayerholf 和和Parnas。C6H12O6+2Pi+2ADP 2CH3CHOHCOOH+2ATP不可逆不可逆反应反应1不可逆不可逆反应反应2第一次利用底物第一次利用底物磷
5、酸化产生磷酸化产生ATP乳酸菌肌肉缺氧酵母(在胞液中进行。)(在胞液中进行。)ATP计算计算1 1、乳酸发酵乳酸发酵(同型乳酸发酵)(同型乳酸发酵)lactic fermationlactic fermation 动物 乳酸菌(乳杆菌、乳链球菌)G+2ADP+2Pi 2乳酸 2ATP+2水 二、丙酮酸的去路二、丙酮酸的去路NAD+1丙酮酸丙酮酸2 2、酒精发酵、酒精发酵(酵母的第(酵母的第型发酵)型发酵)alcoholic fermationalcoholic fermation(Why?)1、ATP/AMP的调节。的调节。磷酸果糖磷酸果糖激酶与激酶与ATPATP结合位点结合位点底物结合部位(
6、高亲和力):底物结合部位(高亲和力):ATPATP浓度低时,与之结合,酶起正常的催化浓度低时,与之结合,酶起正常的催化作用。同时,高浓度的作用。同时,高浓度的AMPAMP与酶的别构部与酶的别构部位结合,解除位结合,解除ATPATP的抑制作用。的抑制作用。抑制剂结合部位(低亲和力):抑制剂结合部位(低亲和力):ATPATP浓度高时,与之结合,降低酶的活性。浓度高时,与之结合,降低酶的活性。磷酸果糖激酶受柠檬酸的别构抑制,磷酸果糖激酶受柠檬酸的别构抑制,柠檬酸是糖有氧分解的中间产物。高浓柠檬酸是糖有氧分解的中间产物。高浓度的柠檬酸意味着丰富的生物合成前体度的柠檬酸意味着丰富的生物合成前体存在,葡萄
7、糖无需为提供合成前体而分存在,葡萄糖无需为提供合成前体而分解。解。2 2,6 6二磷酸果糖是磷酸果糖激酶的别构激活剂。二磷酸果糖是磷酸果糖激酶的别构激活剂。6磷酸果糖磷酸果糖ATPADP6磷酸果糖磷酸果糖激活2,6二磷酸果糖二磷酸果糖6磷酸果糖磷酸果糖抑制抑制激活磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶6磷酸果糖磷酸果糖1,6二磷酸果糖二磷酸果糖PFK2FBPasePFK2-磷酸果糖激酶2FBPase-2,6二磷酸果糖酯酶 己糖激酶催化糖酵解的第一步不可逆己糖激酶催化糖酵解的第一步不可逆反应,它受反应,它受6 6磷酸果糖的别构抑制。当磷酸果糖的别构抑制。当PFKPFK被抑制时,被抑制时,6 6磷酸果糖增加,使
8、磷酸果糖增加,使6-6-磷磷酸葡萄糖的浓度增加。引起己糖激酶活性酸葡萄糖的浓度增加。引起己糖激酶活性下降。下降。1 1,6-6-二磷酸果糖是丙酮酸激酶的别构二磷酸果糖是丙酮酸激酶的别构激活剂,而激活剂,而ATPATP和丙氨酸是此酶的别构抑和丙氨酸是此酶的别构抑制剂。当制剂。当ATPATP和丙氨酸足够多时,糖酵解和丙氨酸足够多时,糖酵解速度通过丙酮酸激酶的别构抑制而减慢。速度通过丙酮酸激酶的别构抑制而减慢。v糖的有氧氧化糖的有氧氧化-葡萄糖在有氧条件下彻葡萄糖在有氧条件下彻底氧化生成底氧化生成H H2 2O O和和COCO2 2的过程。的过程。有氧氧化是糖氧化的主要方式,绝大多数细胞都是通过有氧
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- 糖类 代谢