单元五　糖代谢（课件）-《生物化学》同步教学（北京出版社）

单元五　糖代谢 1 目 录 任务一　概述 任务二　糖的分解代谢 任务三　糖原的合成与分解 任务四　糖异生作用 任务五　血糖 01 概述 一、糖的消化吸收与生理功能 （二）糖的生理功能 1. 氧化供能　糖的主要生理功能是为机体活动提供能量。 2. 构造组织细胞　糖是人体组织结构的重要成分。 3. 参与构成许多重要物质　糖参与构成体内一些具有生理功能的物质，如免疫球蛋白、酶、部分激素、血型物质等。 （一）糖的消化吸收 人类食物中的糖主要有植物淀粉和动物糖原以及麦芽糖、蔗糖、乳糖、葡萄糖等，食物中的糖一般以淀粉为主。淀粉是由许多葡萄糖组成带有分支的大分子多糖，直链部分的葡萄糖通过 α-1，4- 糖苷键相连，分支部分的葡萄糖通过 α-1，6- 糖苷键相连。 二、糖的代谢概况 糖代谢主要是指葡萄糖在体内的一系列复杂的化学反应。不同生理条件下，葡萄糖在组织细胞内代谢途径不同。糖代谢途径有：①在氧供应充足时，葡萄糖进行有氧氧化，彻底氧化生成 CO2 和 H2O，并释放大量能量；②在缺氧状态时，进行糖酵解生成乳酸及产生少量的能量；③经磷酸戊糖途径生成 5- 磷酸核糖和 NADPH；④糖原（肝糖原、肌糖原）的合成与分解；⑤非糖物质，如甘油、乳酸、丙酮酸、生糖氨基酸等经糖异生作用转变为葡萄糖。 02 糖的分解代谢 一、糖的无氧分解 （一）糖酵解的反应过程 糖酵解的反应过程可分为两大阶段：一是由葡萄糖分解为丙酮酸，此阶段亦称为糖酵解途径，二是由丙酮酸转变成乳酸。糖酵解的全部反应都在细胞质（胞液）中进行。 第一阶段：葡萄糖分解为丙酮酸 1. 葡萄糖磷酸化成为 6- 磷酸葡萄糖 9. 磷酸烯醇式丙酮酸转变为丙酮酸 8. 2- 磷酸甘油酸转变为磷酸烯醇式丙酮酸 7. 3- 磷酸甘油酸转变为 2- 磷酸甘油酸 6. 1，3- 二磷酸甘油酸转变为 3- 磷酸甘油酸 5. 1，3- 二磷酸甘油酸的生成 4. 磷酸丙糖的生成 3. 6- 磷酸果糖转变为 1，6- 二磷酸果糖 2. 6- 磷酸葡萄糖转化为 6- 磷酸果糖 一、糖的无氧分解 （一）糖酵解的反应过程 糖酵解的反应过程可分为两大阶段：一是由葡萄糖分解为丙酮酸，此阶段亦称为糖酵解途径，二是由丙酮酸转变成乳酸。糖酵解的全部反应都在细胞质（胞液）中进行。 第二阶段：丙酮酸转变成乳酸 丙酮酸在乳酸脱氢酶（lactate dehydrogenase，LD 或 LDH）的催化下，接受由NADH+H+ 提供的氢原子，还原成为乳酸。这使糖酵解途径中生成的 NADH 重新转变成NAD+，使糖酵解过程得以继续运行。 一、糖的无氧分解 （二）糖酵解的反应特点 1. 糖酵解反应的全过程没有氧的参与但有氧化反应 A 3. 糖酵解反应过程中有三步不可逆反应 C 2. 糖酵解过程可产生少量能量 B D 4. 红细胞糖酵解存在 2，3- 二磷酸甘油酸支路 一、糖的无氧分解 （三）糖酵解的生理意义 糖酵解最主要的生理意义是机体在缺氧或无氧条件下获得能量的有效方式。如骨骼肌 ATP 含量较低，当机体剧烈运动使肌肉局部血流相对不足，主要通过糖酵解获得能量，使骨骼肌在缺氧状态下保持正常功能。某些病理情况下，如各种原因的呼吸或循环功能障碍等造成机体缺氧，糖酵解途径增强，使机体在缺氧时获得 ATP 供应。糖酵解过度也可能造成乳酸堆积，引起乳酸中毒。某些组织细胞，如视网膜、睾丸、白细胞、肿瘤等，即使供氧充足，也主要依靠糖酵解获得能量；成熟的红细胞因缺乏线粒体而完全依赖糖酵解供能。 二、糖的有氧氧化 （一）有氧氧化的反应过程 糖的有氧氧化分为三个阶段：①葡萄糖或糖原经糖酵解途径转变成丙酮酸，在胞液中进行；②丙酮酸进入线粒体氧化脱羧生成乙酰 CoA；③乙酰 CoA 进入三羧酸循环， 彻底氧化为 CO2 和 H2O，并释放大量能量。 1. 丙酮酸的生成　此阶段的反应步骤与糖酵解途径相同。 2. 丙酮酸氧化脱羧生成乙酰 CoA 胞液中生成的丙酮酸进入线粒体，在丙酮酸脱氢酶系的催化下，氧化脱羧生成乙酰 CoA。 3. 乙酰 CoA 的氧化——三羧酸循环　三羧酸循环（tricarboxylic acid cycle，TAC）是一个由系列酶促反应构成的循环反应系统，由乙酰 CoA 和草酰乙酸缩合成含有 3 个羧基的柠檬酸开始，经过 4 次脱氢和 2 次脱羧，又以草酰乙酸的再生成而结束的循环反应过程，故称为三羧酸循环或柠檬酸循环。 二、糖的有氧氧化 （二）三羧酸循环的特点 1 2 3 4 三羧酸循环是乙酰 CoA 彻底氧化的机构 三羧酸循环是耗氧、产能的重要途径 三羧酸循环是单向反应体系 三羧酸循环需要不断补充中间产物 二、糖的有氧氧化 （三）有氧氧化的生理意义 01 糖的有氧氧化主要是为机体提供能量 02 三羧酸循环是糖、脂肪、蛋白质彻底氧化的共同途径 03