【正文】 (dihytroasetone) 吡喃型和呋喃型的 D葡萄糖和 D果糖（ Haworth式） 吡喃 呋喃 ?D吡喃葡萄糖 ?D吡喃果糖 ?D呋喃葡萄糖 ?D呋喃果糖 D葡萄糖由 Fischer式改寫為 Haworth式的步驟 轉(zhuǎn)折 旋轉(zhuǎn) 成環(huán) 成環(huán) ?D吡喃葡萄糖 ?D吡喃葡萄糖 重要的單糖 — 戊糖 ?D吡喃木糖 ?D呋喃核糖 2脫氧 ?D呋喃核糖 ?D芹菜糖 ? L呋喃阿拉伯糖 ? D呋喃阿拉伯糖 D核酮糖 D木酮糖 重要的單糖 — 己糖 ?D吡喃葡萄糖 ? L吡喃山梨糖 ? D吡喃甘露糖 ? L 吡喃半乳糖 ? D吡喃半乳糖 ? D呋喃果糖 重要的單糖 — 庚糖和辛糖 L 甘油 D甘露庚糖 D景天庚酮糖 D甘露庚酮糖 甘油部分 甘露糖部分 單糖磷酸酯 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 重要的二糖 蔗糖 D麥芽糖（ ? 型） 乳糖（ ?型 ） 纖維二糖 （ ? 型） 環(huán)糊精結(jié)構(gòu) ?環(huán)糊精分子結(jié)構(gòu) 環(huán)糊精分子的空間填充模型 淀粉和糖原結(jié)構(gòu) NRE RE 直鏈淀粉 支鏈淀粉或糖原分支點(diǎn)的結(jié)構(gòu) RE NRE ?(1?6)分支點(diǎn) 支鏈淀粉或糖原分子示意圖 直鏈淀粉的螺旋結(jié)構(gòu) 6個(gè)殘基 纖維素片層結(jié)構(gòu) 纖維素 一級(jí) 結(jié)構(gòu) 植物細(xì)胞壁與纖維素的結(jié)構(gòu) 微纖維 纖維素鏈 植物細(xì)胞中的纖維素微纖維 細(xì)胞壁 糖復(fù)合物 糖 — 肽鏈 糖 — 核酸 糖 — 脂質(zhì) 肽聚糖 (peptidoglycans) 脂多糖 (lipopolysauhards) 糖基?；视? (glycosylacylglycerols) 糖鞘脂 (pglycosphingolipids) 糖蛋白 (glycproteins) 蛋白聚糖 (proteoglycans) (Complex Carbohydrates) 細(xì)胞膜表面的糖鏈 蛋白聚糖 糖脂 糖蛋白 細(xì)胞膜 糖類的生物學(xué)作用 糖類是細(xì)胞中非常重要的一類有機(jī)化合物 ， 主要的生物學(xué)作用如下： ?作為生物體的結(jié)構(gòu)成分 ?作為生物體內(nèi)的主要能源物質(zhì) ?作為其它生物分子如氨基酸、核苷酸、脂等 合成的前體 ?作為細(xì)胞識(shí)別的信息分子 雙糖的酶促降解 蔗糖 +H2O 葡萄糖 +果糖 蔗糖酶 麥芽糖 +H2O 2 葡萄糖 麥芽糖酶 乳糖 +H2O 葡萄糖 +半乳糖 β半乳糖苷酶 多糖的酶促降解 糖原的分解 ? 糖原的結(jié)構(gòu)及其連接方式 磷酸化酶 （ 催化 ） 三種酶協(xié)同作用： 轉(zhuǎn)移酶 （ 催化寡聚葡萄糖片段轉(zhuǎn)移 ） 脫枝酶 （ 催化 ） ? 糖原的 磷酸解 ?1， 6糖苷鍵 ?1， 4糖苷鍵 糖原磷酸解的步驟 非還原端 還原端 磷酸化酶 （釋放 8個(gè) 1PG） 轉(zhuǎn)移酶 脫枝酶 （釋放 1個(gè)葡萄糖 ） 淀粉的分解 淀粉磷酸化酶 脫支酶 淀粉 +nH3PO4 nG1p+少量葡萄糖 ? 淀粉的 磷酸解 ? 淀粉的酶促水解解 α －淀粉酶 ： 在淀粉分子內(nèi)部任意水解 α 糖苷鍵。 α －淀粉酶 β －淀粉酶 第四節(jié) 單糖的分解代謝 一、 生物體內(nèi)單糖的主要分解代謝途徑 及 細(xì)胞定位 二、 糖酵解 （ EMP） 三、丙酮酸的 去路 ：無(wú)氧降解和有氧降解途徑 四、 三羧酸循環(huán) （ TCA） 五、 磷酸戊糖途徑 （ PPP） 六、 其它糖進(jìn)入單糖分解的途徑 動(dòng)物細(xì)胞 植物細(xì)胞 細(xì)胞膜 細(xì)胞質(zhì) 線粒體 高爾基體 細(xì)胞核 內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 溶酶體 細(xì)胞壁 葉綠體 有色體 白色體 液體 晶體 分泌物 吞噬 中心體 胞飲 細(xì)胞膜 ?丙酮酸氧化?三羧酸循環(huán) ?磷酸戊糖途徑 ?糖酵解 一、葡萄糖的主要分解代謝途徑 葡萄糖 丙酮酸 乳酸 乙醇 乙酰 CoA 6磷酸葡萄糖 磷酸戊糖途徑 糖酵解 （有氧） （無(wú)氧） 三羧酸循環(huán) （有氧或無(wú)氧） 二、 糖酵解（ glycolysis） 化學(xué)歷程和催化酶類 化學(xué)計(jì)量和生物學(xué)意義 糖酵解的調(diào)控 糖酵解是將葡萄糖降解為丙酮酸并伴隨著 ATP生成的一系列反應(yīng)，是生物體內(nèi)普遍存在的葡萄糖降解的途徑。 EMP的化學(xué)歷程 糖原（或淀粉） 1磷酸葡萄糖 6磷酸葡萄糖 6磷酸果糖 1， 6二磷酸果糖 3磷酸 甘油 醛 ?磷酸二羥丙酮 2?1， 3二磷酸甘油酸 2?3磷酸甘油酸 2?2磷酸甘油酸 2?磷酸烯醇丙酮酸 2?丙酮酸 第一階段 第二階段 第三階段 葡萄糖 葡萄糖的磷酸化 磷酸己糖的裂解 丙酮酸和ATP的生成 第一階段：葡萄糖的磷酸化 ATP ADP ATP ADP 葡萄糖激酶 磷酸果糖激酶 異構(gòu)酶 第二階段： 磷酸己糖的裂解 醛縮酶 異構(gòu)酶 第三階段：磷酸烯醇式丙酮酸、丙酮酸和 ATP的生成 NAD+ NADH+H+ Pi ADP ATP H2O Mg或 Mn ATP ADP 丙酮酸 PEP 丙酮酸激酶 脫氫酶 激酶 變位酶 烯醇化酶 糖酵解途徑 ＥＭＰ途徑 化學(xué)計(jì)量和生物學(xué)意義 ?總反應(yīng)式 : C6H12O6+2NAD++2ADP+2Pi ?2C3H4O3 +2NADH +2H++2ATP+2H2O ?生物學(xué)意義 ★ 是葡萄糖在生物體內(nèi)進(jìn)行有氧或無(wú)氧分解的共同途徑 ,通過(guò)糖酵解，生物體獲得生命活動(dòng)所需要的能量； ★ 形成多種重要的中間產(chǎn)物，為氨基酸、脂類合成提供碳骨架； ★ 為糖異生提供基本途徑。 三、丙酮酸的去路 （ 有氧 ） （ 無(wú)氧 ） 葡萄糖 丙酮酸 乳酸 乙醇 乙酰 CoA 三羧酸循環(huán) （有氧或無(wú)氧） 糖酵解途徑 丙酮酸的無(wú)氧降解及葡萄糖的無(wú)氧分解 葡萄糖 EMP NADH+H+ NAD+ CH2OH CH3 乙醇 NADH+H+ NAD+ CO2 乳酸 COOH CH(OH) CH3 乙醛 CHO CH3 COOH C==O CH3 丙酮酸 葡萄糖的無(wú)氧分解 丙酮酸的有氧氧化及 葡萄糖的有氧分解 （ EPM） 葡萄糖 COOH C==O CH3 丙酮酸 CH3CSCoA O 乙酰 CoA 三羧酸循環(huán) NAD+ NADH+H+ CO2 CoASH 葡萄糖的有氧分解 丙酮酸脫氫酶系 丙酮酸脫氫酶系 NAD+ +H+ 丙酮酸脫羧酶 FAD 硫辛酸乙酰轉(zhuǎn)移酶 二氫硫辛酸脫氫酶 CO2 乙酰硫辛酸 二氫硫辛酸 NAD+ +H+ TPP 硫辛酸 CoASH NAD+ CH3CSCoA O 焦磷酸硫胺素 （ TPP） 在丙酮酸脫羧中的作用 C H+ C CH3CCOOH OH CO2 丙酮酸 硫辛酸的氫載體作用和?；d體作用 氧化型硫辛酸 S S C C C (CH2)4COO S HS C C C (CH2)4COO 乙酰二氫硫辛酸 +2H 2H 二氫硫辛酸 HS HS C C C (CH2)4COO 泛酸 和 輔酶 A （ CoASH） SH 酰基結(jié)合位點(diǎn) 維生素 pp和尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸（ NAD+ ） R NAD+: R=H NADP+: R=PO3H2 遞氫體作用： NAD++2H NADH+H+ 維生素 B2和黃素腺嘌呤二核苷酸（ FAD） 遞氫體作用： FAD+2H FADH2 四、三羧酸循環(huán) （ tricarboxylic acid cycle, TCA 循環(huán)） 三羧酸循環(huán) 的化學(xué)歷程 三羧循環(huán)及葡萄糖有氧氧化的化學(xué)計(jì)量和能量計(jì)量 三羧循環(huán)的 生物學(xué)意義 三羧酸循環(huán)的 調(diào)控 草酰乙酸的回補(bǔ)反應(yīng) （ 自學(xué) ） O CH3CSCoA CoASH NADH +CO2 FADH2 H2O NADH +CO2 NADH GTP 三羧酸循環(huán) （ TCA） ?草酰乙酸 再生階段 ?檸檬酸的生成階段 ?氧化脫 羧階段 檸檬酸 異檸檬酸 順烏頭酸 ?－ 酮戊二酸 琥珀酸 琥珀酰 CoA 延胡索酸 蘋果酸 草酰乙酸酸 NAD+ NAD+ FAD NAD+ TCA第一階段：檸檬酸生成 H2O 草酰乙酸 O CH3CSCoA CoASH H2O 檸檬酸合成酶 順烏頭酸酶 TCA第二階段：氧化脫羧 CO2 GDP＋ Pi GTP NAD+ NADH+H+ NAD+ NADH+H+ CoASH 異檸檬酸脫氫酶 CO2 ?－ 酮戊二酸脫氫酶 琥珀酸脫氫酶 TCA第三階段：草酰乙酸再生 FAD FADH2 H2O NAD+ NADH+H+ 草酰乙酸 琥珀酸脫氫酶 延胡索酸酶 蘋果酸脫氫酶 三羧循環(huán)的化學(xué)計(jì)量和能量計(jì)量 a、 總反應(yīng)式 : CH3COSCoA+3NAD++FAD+GDP+Pi+2H2O? 2CO2+CoASH+3NADH+3H+ +FADH2+GTP 能量 “ 現(xiàn)金 ” : 1 GTP 能量 “ 支票 ” : 3 NADH 1 FADH2 兌換率 1： 3 9ATP 兌換率 1： 2 2ATP 1ATP 12ATP b、 三羧酸循環(huán)的能量計(jì)量 葡萄糖完全氧化產(chǎn)生的 ATP 酵解階段： 2 ATP 2 ? 1 NADH 兌換率 1： 3 (或 2) 2 ATP 2 ? (3ATP或 2 ATP ) 三羧酸循環(huán)： 2 ? 1 GTP 2 ? 3 NADH 2 ? 1 FADH2 2 ?1 ATP 2 ? 9 ATP 2 ? 4 ATP 兌換率 1： 3 兌換率 1： 3 丙酮酸氧化： 2 ? 1NADH 兌換率 1： 3 2 ? 3 ATP 總計(jì)： 38 ATP或 36 ATP ? 三羧酸循環(huán)的 調(diào)控位點(diǎn) 及相應(yīng) 調(diào)節(jié)物 a b c 調(diào)控位點(diǎn) 激活劑 抑制劑 a 檸檬酸合成酶 NAD+ ATP （ 限速酶 ） NADH