《糖类分解代谢》PPT课件

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1、基础生物化学生命学院罗鑫娟《史记·周本纪》载：后稷是帝喾的元妃姜媛的儿子，名叫弃。儿时就有巨人之志，好种树、麻、菽、麦，成人后遂好耕作，教民稼穑。帝尧举为农师，封于有邰，号曰后稷，别姓姬氏。小偃6号李振声5糖类分解代谢5.1新陈代谢概论5.2生物体内的糖类5.3双糖和多糖的酶促降解5.4糖酵解5.5三羧酸循环5.6磷酸戊糖途径5.7糖醛酸途径5.1新陈代谢概论同化作用(assimilation)－合成代谢异化作用(dissimilation)－分解代谢新陈代谢是生物与周围环境进行物质和能量交换的过程。新陈代谢同一种物质，其分解代谢和合成代谢

2、的途径一般是不相同的。不是简单的可逆反应。能量代谢在新陈代谢中的重要地位以物质代谢为基础，与物质代谢过程相伴随发生的，蕴藏在化学物质中的能量转化，统称为能量代谢。太阳能是所有生物最根本的能量来源。在分解代谢中，起捕获和贮存能量作用的分子是ATP：提供生物合成做化学功时所需的能量；是生物机体活动以及肌肉收缩的能量来源；供给营养物质逆浓度梯度跨膜运输到机体细胞所需的自由能。在DNA、RNA和蛋白质等生物合成中，保证基因信息的正确传递。一个安静状态的成人，一日内需消耗40kg的ATP，激烈运动时，每分钟0.5kgATP。新陈代谢的特点反应条件温和

3、，酶催化。相互配合、彼此协调、顺序严格。形成代谢网络。每一代谢都有各自的代谢途径。生物大分子的分解和合成都是逐步进行的，并伴随能量的释放和吸收。代谢的研究方法1.示踪法苯环化合物示踪法：FranzKnoop利用苯基标记脂肪酸，提出了脂肪酸-氧化学说。稳定同位素示踪法：利用15NH4Cl，标记DNA分子，证明了DNA的半保留复制方式。放射性同位素示踪法：卡尔文以14CO2饲喂植物，再用纸层析分离CO2代谢的中间物，提出光合作用中CO2转变为糖的卡尔文循环(Calvincycle)。2.抗代谢物、酶抑制剂的应用在离体条件下，使用抗代谢物和酶抑

4、制剂可使代谢途径受到阻断，结果造成某一种代谢中间物的累积，从而为测定该中间代谢物提供可能。酵母的酒精发酵。体内研究和体外研究①体内研究(invivo)以生物整体进行中间代谢的研究。包括用整体器官或微生物细胞群进行的研究。Knoop以犬为研究对象，饲喂苯环标记的脂肪酸，再研究犬尿中苯标记物的状态。②体外研究(invitro，novivo)以组织切片、匀浆、提取液为材料进行的研究。Krebs以肌肉糜(匀浆)为材料，研究抑制剂和反应物加入后对反应中间物和代谢终产物的影响，确定了TCA的反应历程。5.2生物体内的糖类什么是糖？糖是具有实验式(CH2

5、O)n的多羟基醛或多羟基酮类化合物或聚合物；糖类物质可以根据其水解情况分为：单糖、寡糖和多糖；在生物体内，糖类物质主要以同多糖、杂多糖、糖蛋白和蛋白聚糖形式存在。糖类的生物学作用作为生物体的结构成分。纤维素、半纤维素、果胶等(植物细胞壁)，肽聚糖(细菌细胞壁)作为生物体的主要能源物质。淀粉、糖原在生物体内转变为其他物质。为氨基酸、核苷酸、脂肪酸等的合成提供碳骨架。作为细胞识别的信息分子。糖与蛋白质、脂类结合形成复合糖，参与细胞识别、防御、免疫、粘附、结构等多种过程。5.2.1单糖(monosaccharides)单糖是最简单的、不再被水解成

6、更小的糖单位。(CH2O)nn=3～9根据单糖的碳原子数目分为丙、丁、戊、已糖等。根据单糖结构特点又分为醛糖和酮糖。D-与L-构型重要的单糖单糖磷酸酯D-甘油醛-3-磷酸-D-葡萄糖-1-磷酸-D-葡萄糖-6-磷酸-D-果糖-6-磷酸-D-果糖-1，6-二磷酸5.2.2寡糖(oligosaccharides)寡糖是少数单糖(2~10)的缩合产物，最重要的是双糖。双糖：蔗糖(sucrose)麦芽糖(maltose)乳糖(lactose)麦芽糖的形成蔗糖乳糖5.2.3多醣(polysaccharides)多糖是多个单糖基通过糖苷键连接而

7、形成的高聚物。常见的有由一种类型的糖基组成的淀粉(starch)、糖原(glycogen)和纤维素(cellulose)等。淀粉糖原纤维素纤维素是构成植物躯干的主要成分。由许多-D-葡萄糖分子通过(14)糖苷键缩合生成。纤维素不溶于水、稀酸、稀碱及其他普通有机溶剂。5.3双糖和多糖的酶促降解5.3.1蔗糖、麦芽糖、乳糖的酶促降解1.蔗糖的水解①在蔗糖合成酶作用下水解②在蔗糖酶(转化酶)作用下水解2.麦芽糖的水解3.乳糖的水解乳糖在-半乳糖苷酶催化下水解为葡萄糖和半乳糖。5.3.2淀粉(糖原)的酶促降解5.3.2.1淀粉的酶促水解1.

8、-淀粉酶：耐热(70℃,15min)不耐酸(pH3.3)；水解-1,4糖苷键；将直链淀粉水解为葡萄糖和麦芽糖的混合物；对支链淀粉的作用产物为葡萄糖，麦芽糖和糊精。2.-淀粉