糖代谢1课件
46页1、第 10 章糖代谢Metabolism of Carbohydrates,糖的化学(简介) 多糖和低聚糖的酶促降解 糖的无氧分解 糖的有氧氧化 戊糖磷酸途径 糖的合成代谢,葡萄糖(glucose)已醛糖,果糖(fructose)已酮糖,1. 单糖 : 不能再水解的糖。,半乳糖(galactose)已醛糖,核糖(ribose) 戊醛糖,2. 寡糖,常见的二糖,麦芽糖 (maltose): 葡萄糖葡萄糖,蔗 糖 (sucrose): 葡萄糖果糖,乳 糖 (lactose): 葡萄糖半乳糖,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。, 糖原:是动物体内葡萄糖的储存形式(肝脏、肌肉),又称动物淀粉,糖原颗粒:糖原(12万个G)、调节蛋白、 催化糖原合成与降解的酶,多分支结构,710%,12%,肌糖原为了肌肉收缩提供能源,肝糖原是为了维持血糖平衡。均以颗粒状存在于细胞溶胶中。,非还原端(1个),还原端(多个), 纤维素:植物中的结构多糖,人体因无-糖苷酶而不能利用。有刺激肠蠕动等作用。,(三)糖的生理功能,1. 氧化供能_主要功能,3. 作为机体组织细胞的组成成分:糖蛋白、蛋白
2、聚糖、糖脂、糖磷酸衍生物(形成重要的生物活性物质如ATP、NAD、FAD)等。,2. 为体内合成其他物质提供碳源:氨基酸、脂肪、胆固醇、核苷等。,4. 细菌、植物细胞壁和动物连接组织中的结构元件和保护 成分。,1 多糖和低聚糖的酶促降解,淀粉的酶促水解 淀粉的磷酸解 低聚糖的降解,是淀粉内切酶,作用于淀粉分子内部的任意的-1,4 糖苷键。极限糊精是指淀粉酶不能再分解的支链淀粉残基。-极限糊精是指含-1,6糖苷键由3个以上葡萄糖基构成的极限糊精。,一、淀粉的酶促水解,1.-淀粉酶,(唾液-淀粉酶、胰液-淀粉酶),2. -淀粉酶,是淀粉外切酶,水解-1,4糖苷键,从淀粉分子外即非还原端开始,每间隔一个糖苷键进行水解,每次水解出一个麦芽糖分子。,-极限糊精是指-淀粉酶作用到离分支点2-3个葡萄糖基为止的剩余部分。,两种淀粉酶性质的比较,3. R-酶(脱支酶),水解-1,6糖苷键,是将及-淀粉酶作用支链淀粉最后留下的极限糊精的分支点水解,产生短的只含-1,4-糖苷键的糊精,使之可进一步被淀粉酶降解。不能直接水解支链淀粉内部的-1,6糖苷键。4. 麦芽糖酶催化麦芽糖水解为葡萄糖,是淀粉水解的最后
3、一步。淀粉的彻底水解需要上述四种水解酶的共同作用,其最终产物是葡萄糖。,二、淀粉的磷酸解,淀粉磷酸化酶(starch phosphorylase)催化淀粉非还原末端的葡萄糖残基转移给P,生成G-1-P,同时产生一个新的非还原末端,重复上述过程。,磷酸化酶不能将支链淀粉完全降解,只能降解到距分支点4个葡萄糖残基为止,留下一个大而有分支的多糖链,称为极限糊精。,-1 ,6 糖苷键的降解还需要转移酶和-1,6糖苷酶,注意:淀粉或糖原磷酸解的产物多是G-1-P,在异构酶的作用下,不需要耗能就能转变为G-6-P,进入糖酵解(EMP)途径。,糖代谢的概况,葡萄糖,掌握各代谢的亚细胞部位、反应过程、限速酶、特点及生理意义,以及调节方式,2 糖的无氧分解 (糖酵解) Glycolysis,酵解研究简史,1875年L. Paster 发现葡萄糖在无氧条件下被酵母菌分解生成乙醇。 1897年Buchner发现,发酵作用在不含细胞的提取液中也能进行。 1905年Arthur Harden, Willian Young分离得到中间物果糖-1,6-二磷酸等,说明葡萄糖生成乙醇的过程,中间经历了磷酸酯阶段。 Em
4、bodan G, Meyerhof O发现肌肉中也存在着与酵母发酵十分类似的不需氧的分解葡萄糖并产生能量代谢的过程,并研究清楚过程的关键中间物。 为纪念Embodan G, Meyerhof O对阐述酵解过程的卓越贡献,从葡萄糖开始产生丙酮酸的过程被称为EMP途径。,一、糖酵解的反应过程,葡萄糖,酵解途径,丙酮酸,无氧,乳酸,乙醇,(肌肉酵解),(生醇发酵),*糖酵解(glycolysis) 过程:1分子葡萄糖在细胞质中降解产生2分子丙酮酸的过程。在不需氧情况下,进一步生成乳酸或发酵成乙醇和CO2,并释放少量能量。,(1)葡萄糖磷酸化为葡萄糖-6-磷酸*,葡萄糖 G,葡萄糖-6-磷酸G-6-P,1. 第一阶段(5steps),第一步不可逆 需ATP供能 为糖酵解的第一个限速步骤 己糖激酶是别构酶,G-6-P是别构抑制剂,EC2,* 糖酵解过程分为两个阶段 (共10步反应),两种激酶的区别,激酶(kinase):能够在ATP和任一底物之间起催化作用,转移磷酸基团至底物分子上的一类酶。激酶都需离子Mg2+作为辅助因子。,(2)葡萄糖-6-磷酸转变为果糖-6-磷酸,葡萄糖-6-磷酸 G-6-
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