生物与化学复习资料第七章糖代谢广东医学院.doc
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1、生化第七章第七章 糖 代 谢糖(carbohydrates)即碳水化合物,其化学本质为多羟醛或多羟酮类及其衍生物或多聚物。根据其水解产物的情况,糖主要可分为以下四大类:单糖 (monosacchride) 寡糖 (oligosacchride) 多糖 (polysacchride)糖复合物 (glycoconjugate) 单糖:不能再水解的糖(如葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖等)。常见的单糖-葡萄糖淀粉:是植物中养分的储存形式糖原:为多聚葡萄糖,是动物体内葡萄糖的储存形式,又称动物淀粉。第1节 概 述 Introduction糖的生理功能:1.氧化供能: 2840kJ能量/1mol葡萄糖 。这是
2、糖的主要功能。2提供合成体内其他物质的原料 。如糖可提供合成某些氨基酸、脂肪、胆固醇、核苷等物质的原料。3.作为机体组织细胞的组成成分 。如糖是糖蛋白、蛋白聚糖、糖脂等的组成成分。糖的消化 :人类食物中的糖主要有植物淀粉、动物糖原以及麦芽糖、蔗糖、乳糖、葡萄糖等,其中以淀粉为主。消化部位: 主要在小肠,少量在口腔糖的吸收:吸收部位:小肠上段 吸收形式:单糖 第二节 糖的无氧分解在体内组织无氧情况下,细胞液中的葡萄糖分解生成乳酸和少量ATP的过程称为糖的无氧氧化(anaerobic oxidation) ,亦称糖酵解(glycolysis) 。 糖酵解的反应部位:胞浆糖酵解分为两个阶段:第一阶段
3、 由葡萄糖分解成丙酮酸(pyruvate),称之为糖酵解途径(glycolytic pathway)。第二阶段 由丙酮酸转变成乳酸。哺乳类动物体内已发现有4种己糖激酶同工酶,分别称为至型。肝细胞中存在的是型,称为葡萄糖激酶(glucokinase)。它的特点是: 葡萄糖的亲和力很低 受激素调控 产能的方式和数量方式:底物水平磷酸化净生成ATP数量:从G开始 :22-2= 2ATP 从Gn开始 :22-1= 3ATP终产物乳酸的去路释放入血,进入肝脏再进一步代谢:分解利用 ;乳酸循环(糖异生)二、糖酵解的调节关键酶:己糖激酶、6-磷酸果糖激酶-1 、丙酮酸激酶调节方式: 别构调节 共价修饰调节
4、限速酶/关键酶 特点: 1、催化非平衡反应 2、活性低 3、受激素或代谢物的调节 4、活性的改变可影响整个反应体系的反应速度(一)6-磷酸果糖激酶-1对调节酵解途径的流量最重要变构激活剂:2,6-双磷酸果糖(最强)、 1,6-双磷酸果糖、AMP、ADP 变构抑制剂:柠檬酸、 ATP(高浓度)(二)丙酮酸激酶1. 别构调节别构激活剂:1,6-双磷酸果糖 别构抑制剂:ATP, 丙氨酸(三)己糖激酶受到反馈抑制调节6-磷酸葡萄糖可反馈抑制己糖激酶,但肝葡萄糖激酶不受其抑制。长链脂肪酰CoA可别构抑制肝葡萄糖激酶。胰岛素可诱导葡萄糖激酶基因的转录,促进酶的合成。 三、糖酵解的主要生理意义是在机体缺氧的
5、情况下快速供能 是机体在缺氧情况下获取能量的有效方式。 是某些细胞在氧供应正常情况下的重要供能途径。 无线粒体的细胞,如:红细胞 代谢活跃的细胞,如:白细胞、骨髓细胞第三节 糖的有氧氧化糖有氧氧化的概念糖的有氧氧化(aerobic oxidation)指在机体氧供充足时,葡萄糖彻底氧化成H2O和CO2,并释放出能量的过程。是机体主要供能方式。部位:胞液及线粒体一、糖有氧氧化的过程 四个阶段 第一阶段: 丙酮酸的生成(胞浆) 第二阶段: 丙酮酸氧化脱羧生成乙酰CoA(线粒体)第三阶段: 乙酰CoA进入三羧酸循环彻底氧化(线粒体)第四阶段: 氧化磷酸化三羧酸循环(Tricarboxylic aci
6、d Cycle, TAC)也称为柠檬酸循环,这是因为循环反应中的第一个中间产物是一个含三个羧基的柠檬酸。由于Krebs正式提出了三羧酸循环的学说,故此循环又称为Krebs循环,它由一连串反应组成。反应部位 所有的反应均在线粒体中进行。 小 结 三羧酸循环的概念:指乙酰CoA和草酰乙酸缩合生成含三个羧基的柠檬酸,反复的进行脱氢脱羧,又生成草酰乙酸,再重复循环反应的过程。TAC过程的反应部位是线粒体。三羧酸循环的要点:经过一次三羧酸循环, 消耗一分子乙酰CoA; 经四次脱氢,二次脱羧,一次底物水平磷酸化; 生成1分子FADH2,3分子NADH+H+,2分子CO2, 1分子GTP。 关键酶有:柠檬酸
7、合酶,-酮戊二酸脱氢酶复合体,异柠檬酸脱氢酶。整个循环反应为不可逆反应。小 结 三羧酸循环的中间产物三羧酸循环中间产物起催化剂的作用,本身无量的变化,不可能通过三羧酸循环直接从乙酰CoA合成草酰乙酸或三羧酸循环中其他产物。三羧酸循环的生理意义:是三大营养物质氧化分解的共同途径;是三大营养物质代谢联系的枢纽;为呼吸链提供H+ + e。有氧氧化的生理意义糖的有氧氧化是机体产能最主要的途径。它不仅产能效率高,而且能量的利用率也高。简言之,即“供能”丙酮酸脱氢酶复合体 别构调节 别构抑制剂:乙酰CoA;NADH; ATP 别构激活剂:AMP; ADP; NAD+ 乙酰CoA/HSCoA或 NADH/N
8、AD+时,其活性也受到抑制。四、巴斯德(Pasteur)效应 概念:巴斯德效应(Pastuer effect) 指有氧氧化抑制糖酵解的现象。机制:有氧时,NADH+H+进入线粒体内氧化,丙酮酸进入线粒体进一步氧化而不生成乳酸;缺氧时,酵解途径加强,NADH+H+在胞浆浓度升高,丙酮酸作为氢接受体生成乳酸。第四节 磷酸戊糖途径 pentose phosphate pathway一、磷酸戊糖途径以6-磷酸葡萄糖为底物,代谢生成磷酸戊糖为中间代谢物的过程,称为磷酸戊糖途径。细胞定位:胞液 反应过程可分为三个阶段:1. 脱氢氧化(生成NADPH+H+ ) 2. 异构化反应(生成5-磷酸核糖) 3. 基
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