生物化学-第七章糖类化合物代谢

生物化学-第七章糖类化合物代谢

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1、第七章糖类化合物代谢第一节糖类化合物糖类物质是一类多羟基醛或多羟基酮类化合物或聚合物,根据其水解情况分为单糖、寡糖和多糖。单糖:不能被水解称更小分子的糖。如:葡萄糖、果糖、脱氧核糖。寡糖:2-6个单糖分子脱水缩合而成。如:蔗糖、麦芽糖、乳糖。多糖:淀粉、纤维素、糖原葡萄糖及其环状结构葡萄糖果糖蔗糖麦芽糖glycogen第二节糖的合成与分解UDPG:尿苷二磷酸葡萄糖ADPG:腺苷二磷酸葡萄糖一、UDPG和ADPG的生物合成1-磷酸葡萄糖+UTPUDPG和ADPG是生物体内重要的活化单糖。单糖必须经过活化后才能用于寡糖和多糖的合成。UDPG+PP

2、iUDPG焦磷酸化酶糖核苷酸二、蔗糖的生物合成与分解㈠蔗糖的生物合成:有3条途径11-磷酸葡萄糖+果糖蔗糖磷酸化酶蔗糖+PiUDPG+6-磷酸果糖磷酸蔗糖合成酶磷酸蔗糖+UDPUDPG+果糖蔗糖合成酶蔗糖+UDP23此途径主要在细胞质中进行,是蔗糖生物合成的主要途径。此途径存在于高等植物中。此途径存在于微生物中㈡蔗糖的分解蔗糖酶(sucrase)又称转化酶(invertase),广泛存在植物、微生物和动物中。蔗糖+H2O蔗糖酶葡萄糖+果糖三、淀粉的生物合成与分解㈠淀粉的生物合成1、直链淀粉的生物合成直链淀粉是通过a-1,4-糖苷键连接而成的

3、线性分子,合成有3条途径:淀粉磷酸化酶催化途径淀粉合成酶催化途径:主要途径D酶催化途径:转移短片段糖链合成了直链淀粉后,在Q酶的催化下,将直链淀粉的非还原性端上6-8个葡萄糖基切下,通过a-1,6-糖苷键与直链淀粉连接,形成支链淀粉。2、支链淀粉的生物合成㈡淀粉的分解1、淀粉的水解a-淀粉酶(a-1,4-葡聚糖酶):无规则内切ß-淀粉酶(a-1,4-麦芽糖酶):外切一个麦芽糖R酶(脱支酶):水解a-1,6-糖苷键2、淀粉的磷酸解淀粉磷酸化酶磷酸葡萄糖变位酶磷酸葡萄糖酯酶四、纤维素的生物合成与分解㈠纤维素的生物合成㈡纤维素的分解以UDPG或GD

4、PG为原料,以一小段纤维素为引子,由纤维素合成酶催化合成。由纤维素酶(cellulase)催化。人和大多数哺乳动物体内无纤维素酶。葡萄糖进入细胞后,在一系列酶的催化下,发生分解代谢过程。葡萄糖的分解代谢分两步进行:糖酵解:葡萄糖丙酮酸。此反应过程一般在无氧条件下进行,又称为无氧分解。三羧酸循环:丙酮酸CO2+H2O。由于分子氧是此系列反应的最终受氢体,所以又称为有氧分解。五、葡萄糖的分解第三节糖酵解糖酵解(glycolysis)是指在无氧条件下,葡萄糖经过酶催化作用降解成丙酮酸,并伴随生成ATP的过程。它是动物、植物和微生物细胞中葡萄

5、糖分解的共同代谢途径。为了纪念对糖酵解途径的阐明作出了重大贡献的德国科学家Embden、Meyerhof和Parnas,糖酵解途径又称EMP途径。糖酵解是三羧酸循环和氧化磷酸化的前奏。如果供氧不足,NADH不进入呼吸链,而是把丙酮酸还原成乳酸or乙醇。二、糖酵解的生物化学过程糖酵解的底物一般为葡萄糖,全过程在细胞质中进行,参与糖酵解各反应的酶都存在于细胞质中。糖酵解过程包括10步反应。①此步不可逆激酶(kinase):将ATP上的磷酸基团转移到受体上的酶。葡萄糖激酶②磷酸葡萄糖异构酶③磷酸果糖激酶此步不可逆,为限速步骤醛缩酶④⑤磷酸丙糖

6、异构酶⑥3-磷酸甘油醛脱氢酶3-磷酸甘油醛脱氢酶是一种巯基酶,-SH为活性部位。重金属离子和烷化剂(如碘乙酸)能抑制该酶活性。⑦磷酸甘油酸激酶底物磷酸化⑧磷酸甘油酸变位酶⑨烯醇化酶⑩此步不可逆丙酮酸激酶葡萄糖3-磷酸甘油醛磷酸二羟丙酮1,6-二磷酸果糖磷酸果糖激酶ADPATP1,3-二磷酸甘油酸×22NAD+2NADH+H+磷酸烯醇式丙酮酸×22-磷酸甘油酸×26-磷酸果糖2ADP丙酮酸×22ATP丙酮酸激酶6-磷酸葡萄糖ADPATP己糖激酶3-磷酸甘油酸×22ADP2ATP糖酵解(胞液)葡萄糖+2NAD++2ADP+2Pi2丙酮酸+2NAD

7、H+2H++2H2O+2ATP反应ATP变化葡萄糖6-磷酸果糖-16-磷酸果糖1,6-二磷酸果糖-12X(1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸)+1X22X(磷酸烯醇式丙酮酸烯醇式丙酮酸)+1X2合计+2三、糖酵解过程的化学计量获能效率=61.0KJ/191KJ×100%=31%四、糖酵解的生物功能获得适应缺氧环境所需能量。1分子葡萄糖经糖酵解可净产生2分子ATP(相当于61KJ)。形成的中间产物为其它代谢提供原料。6-磷酸葡萄糖、磷酸二羟丙酮、磷酸烯醇式丙酮酸、丙酮酸。五、糖酵解的调节1、己糖激酶的调节6-磷酸葡萄糖2、磷酸果糖激酶的

8、调节ATP、AMP、柠檬酸3、丙酮酸激酶的调节ATP--+------六、丙酮酸的去路⑴丙酮酸乙醇(酒精发酵)无氧条件下,在酵母、有

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