生物化学教程王镜岩朱圣庚徐长法糖代谢.ppt
《生物化学教程王镜岩朱圣庚徐长法糖代谢.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《生物化学教程王镜岩朱圣庚徐长法糖代谢.ppt(189页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、第第 二二 篇篇 物质代谢及其调节物质代谢及其调节主讲人:马晓磊主讲人:马晓磊E-mail:biochemistry1本篇包括以下几章内容:本篇包括以下几章内容:第六章第六章 糖代谢糖代谢 第七章第七章 脂质代谢脂质代谢第八章第八章 生物氧化生物氧化 第九章第九章 氨基酸代谢氨基酸代谢第十章第十章 核苷酸代谢核苷酸代谢第十一章第十一章 非营养物质的代谢非营养物质的代谢 第十二章第十二章 物质代谢的整合与调节物质代谢的整合与调节2l重点掌握代谢过程的重点掌握代谢过程的关键环节、关键酶、关键环节、关键酶、主要产物、主要调节环节、重要生理意义;主要产物、主要调节环节、重要生理意义;l注意理清各种物质
2、代谢的相互关系;注意理清各种物质代谢的相互关系;l注意物质代谢异常与疾病的关系。注意物质代谢异常与疾病的关系。本篇内容的学习方法建议:本篇内容的学习方法建议:3糖糖 代代 谢谢Metabolism of Carbohydrates第第 六六 章章4糖糖(carbohydrates)(carbohydrates)即即碳碳水水化化合合物物,其其化化学学本本质质为为多多羟羟醛醛或或多多羟羟酮酮类类及及其其衍衍生物或多聚物。生物或多聚物。糖的概念糖的概念5糖的分类及其结构糖的分类及其结构l单糖单糖 (monosacchride)(monosacchride)l寡糖寡糖 (oligosacchride)
3、(oligosacchride)l多糖多糖 (polysacchride)(polysacchride)l结合糖结合糖 (glycoconjugate)(glycoconjugate)6单单 糖糖l葡萄糖葡萄糖 (glucose)(glucose)l果糖果糖 (fructose)(fructose)l半乳糖半乳糖 (galactose)(galactose)l核糖核糖 (ribose)(ribose)不能再水解的糖。不能再水解的糖。7葡萄糖葡萄糖(glucose)(glucose)已醛糖已醛糖果糖果糖(fructose)(fructose)已酮糖已酮糖 寡寡 糖糖常见的几种二糖常见的几种二糖:
4、l麦芽糖麦芽糖 (maltose):(maltose):葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖l蔗蔗 糖糖 (sucrose):(sucrose):葡萄糖葡萄糖果糖果糖l乳乳 糖糖 (lactose):(lactose):葡萄糖葡萄糖半乳糖半乳糖 能水解生成几分子单糖的糖,各单能水解生成几分子单糖的糖,各单糖之间借脱水缩合的糖苷键相连。糖之间借脱水缩合的糖苷键相连。10多多 糖糖 能水解生成多个分子单糖的糖。能水解生成多个分子单糖的糖。l 淀淀 粉粉 (starch)(starch)l 糖糖 原原 (glycogen)(glycogen)l 纤维素纤维素 (cellulose)(cellulose)11 淀
5、粉淀粉 是植物中多糖的储存形式是植物中多糖的储存形式淀粉颗粒淀粉颗粒-1,4-糖苷键糖苷键-1,6-糖苷键糖苷键 糖原糖原 是动物体内多糖的储存形式是动物体内多糖的储存形式 纤维素纤维素 作为植物的骨架作为植物的骨架-1,4-糖苷键糖苷键 糖与非糖物质的结合物(糖复合物)。糖与非糖物质的结合物(糖复合物)。l糖脂糖脂 (glycolipid)(glycolipid):是糖与脂类的结合物。是糖与脂类的结合物。l糖蛋白糖蛋白 (glycoprotein)(glycoprotein):是糖与蛋白质的结合物。是糖与蛋白质的结合物。l蛋白聚糖蛋白聚糖 (proteoglycan)(proteoglyca
6、n):是糖与蛋白质的结合物。是糖与蛋白质的结合物。结结 合合 糖糖15糖的生理功能糖的生理功能 1.1.氧化供能氧化供能糖可提供合成某些氨基酸、脂肪、胆固醇、糖可提供合成某些氨基酸、脂肪、胆固醇、核苷酸等物质的原料。核苷酸等物质的原料。3.3.作为机体组织细胞的组成成分作为机体组织细胞的组成成分糖的主要功能。人体糖的主要功能。人体50507070能量来自糖。能量来自糖。2.2.提供合成体内其他物质的原料提供合成体内其他物质的原料糖是构成糖蛋白、蛋白聚糖、糖脂等的成分。糖是构成糖蛋白、蛋白聚糖、糖脂等的成分。16糖代谢的概况糖代谢的概况分解、储存、合成分解、储存、合成 葡萄糖葡萄糖 糖酵解糖酵解
7、丙酮酸丙酮酸 有氧有氧 无无氧氧 H2O及及CO2 乳酸乳酸 糖异生途径糖异生途径 乳酸、氨基酸、甘油乳酸、氨基酸、甘油 糖原糖原 肝糖原分解肝糖原分解 糖原合成糖原合成 磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径 核糖核糖 +NADPH+H+淀粉淀粉 消化与吸收消化与吸收 ATP 第第 一一 节节 糖的消化吸收与转运糖的消化吸收与转运18一、糖消化后以单体形式吸收一、糖消化后以单体形式吸收食食物物中中的的糖糖主主要要有有植植物物淀淀粉粉、动动物物糖糖原原以以及及麦麦芽芽糖糖、蔗蔗糖糖、乳乳糖糖、葡葡萄萄糖糖等,其中以等,其中以淀粉淀粉为主。为主。消化部位:消化部位:主要在小肠,少量在口腔。主要在小肠,少量在口
8、腔。19淀粉淀粉 麦芽糖麦芽糖+麦芽三糖麦芽三糖(40%)(25%)-临界糊精临界糊精+异麦芽糖异麦芽糖 (30%)(5%)葡萄糖葡萄糖 唾液中的唾液中的-淀粉酶淀粉酶 -葡萄糖苷酶葡萄糖苷酶 -临界糊精酶临界糊精酶 消消 化化 过过 程程 肠粘膜肠粘膜上皮上皮细胞细胞口腔口腔 肠腔肠腔 胰液中的胰液中的-淀粉酶淀粉酶 20食食物物中中含含有有的的大大量量纤纤维维素素,因因人人体体内内无无-糖糖苷苷酶酶而而不不能能对对其其分分解解利利用用,但但却却具具有有刺刺激激肠肠蠕蠕动动等等作作用用,也也是是维维持持健健康所必需。康所必需。22糖的吸收糖的吸收1.1.吸收部位:吸收部位:小肠上段小肠上段
9、2.2.吸收形式吸收形式 :单糖(主要是葡萄糖)单糖(主要是葡萄糖)3.3.吸收机制吸收机制 :通过通过NaNa+依赖型葡萄糖转依赖型葡萄糖转运体运体SGLTSGLT (Na(Na+-dependent glucose-dependent glucose transporter)transporter)主动耗能吸收。主动耗能吸收。23ATP G Na+K K+Na+泵泵小肠粘膜细胞小肠粘膜细胞 肠肠腔腔 门静脉门静脉 葡萄糖吸收机制葡萄糖吸收机制NaNa+依赖型葡萄糖转运体依赖型葡萄糖转运体SGLTSGLT刷状缘刷状缘 细胞内膜细胞内膜 ADP+Pi 24二、细胞摄取葡萄糖需要转运蛋白二、细胞
10、摄取葡萄糖需要转运蛋白 小肠肠腔小肠肠腔 肠粘膜上皮细胞肠粘膜上皮细胞 门静脉门静脉 肝脏肝脏 体循环体循环SGLTSGLTSGLTSGLT 各种组织细胞各种组织细胞 GLUTGLUT GLUTGLUT:葡葡 萄萄 糖糖 转转 运运 体体(glucose transporter)(glucose transporter)25第第 二二 节节糖的无氧氧化糖的无氧氧化 anaerobic oxidation27 l 糖酵解糖酵解(glycolysis)(glycolysis)的概念的概念一一分分子子葡葡萄萄糖糖在在胞胞质质中中可可裂裂解解为为两两分分子子丙丙酮酮酸酸,是是葡葡萄萄糖糖无无氧氧氧氧化
11、化和和有有氧氧氧氧化化的的共共同同起起始始途途径径,称称为为糖糖酵酵解解(glycolysis)(glycolysis)。28在在不不能能利利用用氧氧或或氧氧供供应应不不足足时时,人人体体将将丙丙酮酮酸酸在在 胞胞 液液 中中 还还 原原 生生 成成 乳乳 酸酸,称称 为为 乳乳 酸酸 发发 酵酵(lactic acid fermentationlactic acid fermentation)。)。在在某某些些植植物物和和微微生生物物中中,丙丙酮酮酸酸可可转转变变为为乙乙醇醇和和 二二 氧氧 化化 碳碳,称称 为为 乙乙 醇醇 发发 酵酵(ethanol ethanol fermentati
12、onfermentation)。)。l 缺氧缺氧29 l 有氧有氧 氧氧供供充充足足时时,丙丙酮酮酸酸主主要要进进入入线线粒粒体体彻彻底底氧氧化化成成水水和和二二氧氧化化碳碳,并并释释放出大量放出大量ATP,ATP,进行有氧氧化。进行有氧氧化。30一、糖的无氧氧化分为糖酵解和乳酸一、糖的无氧氧化分为糖酵解和乳酸生成两个阶段生成两个阶段 第一阶段:第一阶段:糖酵解,此阶段糖酵解,此阶段10步反应步反应第二阶段:第二阶段:乳酸生成,此阶段乳酸生成,此阶段1步反应步反应糖无氧氧化的反应部位:糖无氧氧化的反应部位:胞液胞液311.1.1.1.葡萄糖磷酸化生成葡萄糖葡萄糖磷酸化生成葡萄糖葡萄糖磷酸化生成
13、葡萄糖葡萄糖磷酸化生成葡萄糖-6-6-6-6-磷酸磷酸磷酸磷酸ATPATP ADP 己糖激酶己糖激酶己糖激酶己糖激酶 Mg2+Mg2+GG-6-P F-6-P F-1,6-2PATP ADP ATP ADP 1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羟丙酮羟丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 G G-6-P(一)葡萄糖经糖酵解分解为两分(一)葡萄糖经糖酵解分解为两分子丙酮酸子丙酮酸 oo关键酶关键酶关键酶关键酶1 1:己糖激酶:己糖激酶:己糖激酶:己糖激酶(he
14、xokinase)哺哺乳乳类类动动物物体体内内已已发发现现有有4 4种种己己糖糖激激酶酶同同工工酶酶,分分别别称称为为至至型型。肝肝细细胞胞中中存存在在的的是是型,称为型,称为葡萄糖激酶葡萄糖激酶(glucokinase)(glucokinase)。葡萄糖激酶的特点:葡萄糖激酶的特点:对葡萄糖的亲和力很低对葡萄糖的亲和力很低受激素调控受激素调控?33它这些特性使葡萄糖激酶对于肝维持血糖它这些特性使葡萄糖激酶对于肝维持血糖稳定至关重要,只有当血糖显著升高时,肝稳定至关重要,只有当血糖显著升高时,肝才会加快对葡萄糖的利用,起到缓冲血糖水才会加快对葡萄糖的利用,起到缓冲血糖水平的调节作用。平的调节作
15、用。342.2.葡萄糖葡萄糖-6-6-磷酸转变为果糖磷酸转变为果糖-6-6-磷酸磷酸磷酸己糖异磷酸己糖异构酶构酶 GG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羟丙酮羟丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 G-6-PG-6-P F-6-P F-6-Po3.3.果糖果糖-6-6-磷酸转变为果糖磷酸转变为果糖-1,6-1,6-二磷酸二磷酸 ATP ATP ADP 磷酸果糖激磷酸果糖激磷酸果糖激磷酸果糖激 酶酶酶
16、酶-1-1-1-1 Mg2+Mg2+Mg2+Mg2+GG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羟丙酮羟丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸关键酶关键酶关键酶关键酶2 2 2 2:磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1(phosphfructokinase-1,-1(phosphfructokinase-1,-1(phosphfructokinase-1,-1(phosphfructokin
17、ase-1,PFK-1)PFK-1)PFK-1)PFK-1)F-6-P F-6-PF-1,6-2PF-1,6-2PF-1,6-2PF-1,6-2P4.4.4.4.果糖果糖-1,6-1,6-二磷酸二磷酸裂解成裂解成裂解成裂解成2 2 2 2分子磷酸丙糖分子磷酸丙糖分子磷酸丙糖分子磷酸丙糖 醛缩酶醛缩酶(aldolase)GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羟丙酮羟丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙
18、酮酸磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮 3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 +5.5.5.5.磷酸二羟丙酮转变为磷酸二羟丙酮转变为磷酸二羟丙酮转变为磷酸二羟丙酮转变为3-3-3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛磷酸甘油醛磷酸甘油醛磷酸丙糖异构酶磷酸丙糖异构酶 GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羟丙酮羟丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮 6.3-6.3-6.3-
19、6.3-磷酸甘油醛氧化为磷酸甘油醛氧化为磷酸甘油醛氧化为磷酸甘油醛氧化为1,3-1,3-1,3-1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 PiPi、NAD+NADH+HNADH+H+3-3-磷酸甘油醛脱氢酶磷酸甘油醛脱氢酶GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羟丙酮羟丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 1,3-1,3-二磷酸二磷酸甘油酸甘油酸 H7.
20、1,3-7.1,3-7.1,3-7.1,3-二磷酸甘油酸转变成二磷酸甘油酸转变成二磷酸甘油酸转变成二磷酸甘油酸转变成3-3-3-3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸磷酸甘油酸磷酸甘油酸 ADP ATPATP 磷酸甘油酸激酶磷酸甘油酸激酶 GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羟丙酮羟丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸1,3-1,3-二磷酸二磷酸 甘油酸甘油酸3-3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 ADPADP或或其
21、其他他核核苷苷二二磷磷酸酸的的磷磷酸酸化化作作用用与与底底物物的的脱脱氢氢作作用用直直接接相相偶偶联联的的反反应应过过程程,称称为为底底物物水水平平磷磷酸酸化化(substrate(substrate level phosphorylation)level phosphorylation)。底物水平磷酸化底物水平磷酸化41418.3-8.3-8.3-8.3-磷酸甘油酸转变为磷酸甘油酸转变为磷酸甘油酸转变为磷酸甘油酸转变为2-2-2-2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸磷酸甘油酸磷酸甘油酸 磷酸甘油酸磷酸甘油酸变位酶变位酶GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸
22、二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羟丙酮羟丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸3-3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 2-2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 9.2-9.2-9.2-9.2-磷酸甘油酸脱水生成磷酸烯醇式丙酮酸磷酸甘油酸脱水生成磷酸烯醇式丙酮酸磷酸甘油酸脱水生成磷酸烯醇式丙酮酸磷酸甘油酸脱水生成磷酸烯醇式丙酮酸 烯醇化酶烯醇化酶GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮
23、酸磷酸二磷酸二羟丙酮羟丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸2-2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 +H2O磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)HADP ATPATP 丙酮酸激酶丙酮酸激酶丙酮酸激酶丙酮酸激酶(pyruvate kinase)(pyruvate kinase)GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羟丙酮羟丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇
24、式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸10.10.10.10.磷酸烯醇式丙酮酸将高能磷酸基转磷酸烯醇式丙酮酸将高能磷酸基转磷酸烯醇式丙酮酸将高能磷酸基转磷酸烯醇式丙酮酸将高能磷酸基转移给移给移给移给ADPADPADPADP生成生成生成生成ATPATPATPATP和丙酮酸和丙酮酸和丙酮酸和丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 丙酮酸丙酮酸 关键酶关键酶3 3:丙酮酸激酶丙酮酸激酶丙酮酸激酶丙酮酸激酶(pyruvate kinase)(pyruvate kinase)第二次底物水平磷酸化第二次底物水平磷酸化第二次底物水平磷酸化第二次底物水平磷酸化 (二二)丙酮酸被还原为乳酸丙酮酸被还原为乳酸丙酮酸丙酮酸 乳酸
25、乳酸 反应中的反应中的NADH+HNADH+H+来自于上述第来自于上述第6 6步反应中的步反应中的 3-3-磷酸甘油醛脱氢反应。磷酸甘油醛脱氢反应。乳酸脱氢酶乳酸脱氢酶(LDH)(LDH)NADH+HNADH+H+NADNAD+47E E1 1:己糖激酶己糖激酶 E E2 2:6-:6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1-1 E E3 3:丙酮酸激酶丙酮酸激酶 NADNAD+乳乳 酸酸 糖糖酵酵解解的的代代谢谢途途径径GG-6-PF-6-PF-1,6-2PATP ADP ATPADP1,3-1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 3-3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 2-2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 丙丙 酮酮 酸酸
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 生物化学 教程 王镜岩朱圣庚徐 长法 代谢
限制150内