【正文】
第六章 糖代謝 一、概述 二、糖的無氧分解 三、糖的有氧分解 四、磷酸戊糖途徑 五、糖異生 六、多糖的合成與分解 一、概述 (一)糖的來源 (二)糖的去路 (三)糖的生理功能 1. 糖的來源 食物中的糖源主要是 淀粉 和 纖維素 ,消化特點不同,獲得糖的方式不同。 ( 1)由消化道吸收 ( 2)由非糖物質轉化生成糖 ( 1)由消化道吸收 象 單胃動物 食物中的 糖源主要是 淀粉 , 唾液中的 α 淀粉酶可將淀粉水解為葡萄糖、麥芽糖和糊精。但食物在口腔中停留時間很短,馬上經(jīng)胃進入小腸,然后淀粉和糊精在胰 α 淀粉酶等酶的作用下,繼續(xù)被水解為易被小腸吸收的 葡萄糖、果糖、半乳糖等單糖 。 由小腸吸收的葡萄糖,首先進入肝,再由肝靜脈進入血液循環(huán),將糖送到各組織細胞,供全身利用。 人類主要依靠糧食中淀粉提供能量。 ( 2)由非糖物質轉化生成糖 飼料以草為主的 反芻動物 , 糖源主要是 纖維素 ,它不能消化生成糖,而是被瘤胃中的微生物發(fā)酵,分解為 乙酸、丙酸、丁酸 等 低級脂肪酸 后被吸收。 淀粉 也是消化為低級脂肪酸吸收。然后,在體內由 糖異生作用 將低級脂肪酸轉變?yōu)樘恰? 另外 , 象 馬 、 兔等種屬的動物 , 這兩方式都有 ( 沒有瘤胃有發(fā)達的盲腸 ) 。 (二)糖的去路 1 .分解供能; 2 .多余的合成糖原貯存(主要在肝臟和肌肉); 3 .轉變?yōu)橹?、蛋白質和其他活性物質; 4 .過多的糖(血糖超過腎閾值時)由尿液排出體外。 (三)糖的生理功能 占全部供能物質提供能量的 70%。 1克葡萄 糖完全氧化分解可產生 。 如 DNA、 RNA、抗體(糖蛋白)等 。 糖約占人 體干重的 2%。糖的磷酸衍生物可以形成重要的生 物活性物質,如 NAD+、 FAD、 ATP 等。 糖類可經(jīng)代謝而轉變?yōu)橹尽被岬然? 物。 二、糖的無氧分解 ( 一 ) 糖無氧分解的反應過程 ( 二 ) 糖無氧分解的調節(jié) ( 三 ) 糖無氧分解的生理意義 糖無氧分解的概念 在無氧情況下,細胞液中葡萄糖降解為乳酸并伴隨著少量 ATP 生成的一系列反應稱為 糖的 無氧分解 。因與酵母菌使糖生醇發(fā)酵 ( 脫羧還原)的過程相似,因而又稱為 糖酵解( g1ycolysis), 又稱為 EmbdenMeyerhofParnas 途徑( EMP途徑) 。 1 . 萄萄糖經(jīng) 磷酸化 作用形成 6 –磷酸葡萄糖 (一) 糖酵解的反應過程 O 己糖激酶 葡萄糖 6磷酸葡萄糖 CH 2 OPO 3 H H HO OH OH H OH H ATP + ADP + H 2 H + O CH 2 OH H H HO OH OH H OH H H + 6磷酸葡 萄糖磷酸酯酶 Mg 2+ 2 .6–磷酸葡萄糖 異構化 為 6– 磷酸果糖 H 2 H OH H OH OH HO H H CH 2 OPO 3 6磷酸葡萄糖 O 磷酸葡萄糖異構化酶 6磷酸果糖 O 3 POH 2 C 2 HO H HO H O OH CH 2 OH H (六元吡 喃 環(huán)) (五元呋 喃 環(huán)) 3 .6–磷酸果糖 再磷酸 化生成 1, 6-二磷酸果糖 HCH 2 OHOHOH HOHHO2 O 3 P O H 2 C6 磷酸果糖 1 , 6 二磷酸果糖磷酸果糖激酶 C H 2 O PO 32OHHOH HO + + A D P + HA T POHH2 O 3 P O H 2 C +二磷酸果糖磷酸酯酶 H2O 4. 1, 6 – 二磷酸果糖 裂解 C H2O P O 32C OC HHOC OHH+ COH1 , 6 二磷酸果糖 磷酸二羥丙酮 3 磷酸甘油醛醛縮酶C OHH C H2O P O 32 C H2O P O 32C OC HHOHC OHH C H2O P O 32 5. 3–磷酸甘油醛 異構化 磷酸三碳(丙)糖異構酶 2 CH 2 OPO 3 H OH C 3磷酸甘油醛 H O C (醛糖) (酮糖) 磷酸二羥丙酮 2 CH 2 OPO 3 CH 2 OH C O –磷酸甘油醛形成 1, 3–二磷酸甘油酸 CO H3 磷酸甘油醛C OHH C H 2 O P O 32 3 磷酸甘油醛脫氫酶 ?1 , 3 二磷酸甘油酸N A D H + HN A D + PiCOC OHH C H 2 O P O 32O P O 32 + +Pi 7. 1, 3–二磷酸甘油酸生成 3–磷酸甘油酸 糖酵解途徑中第一個產 ATP( 底物水平磷酸化 ) 步驟。 +COC OHH C H 2 O P O 32O+ A D P A TP磷酸甘油酸激酶3 磷酸甘油酸1 , 3 二磷酸甘油酸COC OHH C H 2 O P O 32O PO 32810. 丙酮酸 的形成 糖酵解途徑中第二個產 ATP ( 底物水平磷酸化 ) 步驟。 丙酮酸 磷酸烯醇式丙酮酸 2磷酸甘油酸 ADP 3磷酸甘油酸 C O C OH H O ATP C H H C O C OH H O C H H OPO 3 2 OPO 3 2 C O C O OPO 3 2 CH 2 C O C O CH 3 O 磷酸甘油酸變位酶 烯醇化酶 丙酮酸激酶 烯醇式丙酮酸 11. 丙酮酸轉變成 乳酸 , NAD+ 的再生 O CH 3 O C O C 丙酮酸 乳酸脫氫酶 乳酸 NADH H O + + CH 3 O C O C H H + NAD + + 糖酵解中 NAD+的再生 葡萄糖 3 磷酸甘油醛A T P1 , 3 二磷酸甘油酸 丙酮酸乳酸 N A DN A D H + H++ 糖酵解中唯一的氧化反應 是 3–磷酸甘油醛脫氫生成 1,3–二磷酸甘油酸 。反應中脫下的氫還原 NAD+ 生成 NADH + H+, 后者則作為 乳酸脫氫酶的輔酶參與催化丙酮酸還原為乳酸的反應 。 Pi 二磷酸果糖 磷酸二羥丙酮 NAD + Pi NADH + H + 二磷酸甘油酸 磷酸甘油酸 磷酸烯醇式丙酮酸 葡萄糖 己糖激酶 ADP ATP 磷酸葡萄糖 6 磷酸葡萄糖 異構化酶 磷酸果糖 6 ADP ATP 1,6 醛縮酶 磷酸甘油醛 3 脫氫酶 磷酸甘油醛 3 + 1,3 ATP ADP 磷酸甘油酸 激酶 3 磷酸甘油酸 變位酶 磷酸甘油酸 2 烯醇化酶 H 2 O 2 ATP ADP 丙酮酸激酶 丙酮酸 NADH + H + NAD + 乳酸脫氫酶 乳酸 糖 酵 解 二磷酸果糖磷酸二羥丙酮N A D + P iN A D H + H+二磷酸甘油酸磷酸甘油酸磷酸烯醇式丙酮酸葡萄糖己糖激酶A D PA T P 磷酸葡萄糖6磷酸葡萄糖異構化酶磷酸果糖6A D PA T P1 , 6 醛縮酶磷酸甘油醛3磷酸三碳糖異構化酶脫氫酶磷酸甘油醛3+1 , 3 A D PA T P