西华大学：《生物化学》课程教学资源（PPT课件）第九章 糖代谢

第九章 糖代谢 糖代谢可分为糖的分解与糖的合成 两个方面：糖的分解代谢包括糖酵 解—糖的共同分解途径，三羧酸循 环一糖的最后氧化的途径，磷酸戊糖 途径一糖的直接氧化途径；糖的合成 代谢除光合暗反应一卡尔文循环外， 还包括糖异生一非糖物质形成糖的途 径。光合作用和糖异生形成的单糖 还可进一步合成多糖。根据我们专业 的要求，重点介绍分解代谢

第九章 糖代谢 糖代谢可分为糖的分解与糖的合成 两个方面：糖的分解代谢包括糖酵 解—糖的共同分解途径，三羧酸循 环—糖的最后氧化的途径，磷酸戊糖 途径—糖的直接氧化途径；糖的合成 代谢除光合暗反应—卡尔文循环外， 还包括糖异生—非糖物质形成糖的途 径。光合作用和糖异生形成的单糖， 还可进一步合成多糖。根据我们专业 的要求，重点介绍分解代谢

第九章糖代谢 第一节多糖和寡聚糖的酶促降解 第二节糖的酵解及无氧发酵 第三节葡萄糖的有氧分解代谢 第四节戊糖磷酸途径 第五节糖的异生作用简介

第一节 多糖和寡聚糖的酶促降解 第二节 糖的酵解及无氧发酵 第三节 葡萄糖的有氧分解代谢 第四节 戊糖磷酸途径 第五节 糖的异生作用简介 第九章 糖代谢

第一节多糖和寡聚糖的酶促降解 一双糖的酶促降解 口细胞外的降解方， 久久刀 在双糖酶催化下进行，双糖酶主要 有麦芽糖酶、纤维二糖酶、蔗糖酶、 乳糖酶等，它们都属于糖苷酶。 善存在：广泛分布于植物、动物小、肠 液、微生物中

第一节 多糖和寡聚糖的酶促降解 糖类中多糖和低聚糖，由于分子大， 不能透过细胞膜，所以在被生物体利 用之前必须依靠酶水解成单糖或双糖， 才能被细胞吸收，进入中间代谢。 不同生物分泌的多糖降解酶不同， 因此，利用多糖的能力也不同。 多糖在细胞内和细胞外的降解方 式不同，细胞外的降解（如动物消化 道的消化，微生物胞外酶作用）是一 种水解作用；细胞内的降解则是磷酸 解（加磷酸分解）。 一.双糖的酶促降解 蔗糖+H2O 葡萄糖+果糖 蔗糖酶 麦芽糖+H2O 2 葡萄糖 麦芽糖酶 乳糖 +H2O 葡萄糖+半乳糖 β-半乳糖苷酶 在双糖酶催化下进行，双糖酶主要 有麦芽糖酶、纤维二糖酶、蔗糖酶、 乳糖酶等，它们都属于糖苷酶。 存在：广泛分布于植物、动物小肠 液、微生物中

塘原降解 二.淀粉 肠⑦物歌00·-Q 还原端 ⑤淀酸 心 编号E.C .2 磷酸化酶（释放8个1PG) ◆幼原9 6-0-6® 粉酶 来源不磷， 核心 Q酶、1 转移酶 酶 等 ◆水解解鞋》 核心 苷键 生成长的不 ◆主要些微 脱枝酶（释放1个葡萄糖 m 细、赛线

二.淀粉（或糖原）的酶促降解 ★凡是能够催化淀粉（或糖原）分子 及其分子片断中的葡萄糖苷键水解的 酶都统称为淀粉酶。 ★动物、植物和绝大多数微生物都能 分泌淀粉酶，但不同生物所分泌的淀 粉酶种类不同。 α-淀粉酶（淀粉-1，4-糊精酶，液化 酶，编号：E.C.3.2.1.1） α-淀粉酶是内切酶，从淀粉（或糖原）分 子内部随机切断α-1，4-糖苷键。 不能水解淀粉中的α-1，6-糖苷键及其非还 原端相邻的α-1，4-糖苷键。 存在：动物的消化液、植物的种子和块根。 它能将淀粉首先打断成短片段的糊精，故 称淀粉-1，4-糊精酶。 该酶作用于粘稠的淀粉糊时，能使粘 度迅速下降成稀溶液状态，工业上称此 为“液化” 。 α-淀粉酶可以看作是淀粉酶法水解的 先导酶，大分子淀粉经其作用断裂，产 生很多非还原性末端，为β-淀粉酶或 γ-淀粉酶提供了更多的作用点。 工业化一般水解淀粉时，用量为每克 30-60单位。 β-淀粉酶（淀粉-1，4-麦芽糖苷酶， 编号E.C.3.2.1.2） β-淀粉酶是外切酶，从淀粉分子的非 还原末端依次切割α-1，4-麦芽糖苷键 （即两个葡萄糖单位），生成麦芽糖。 不能水解淀粉中的α-1，6-糖苷键。当 其作用于支链淀粉时，遇到分支点即停 止作用。 γ-淀粉酶（葡萄糖淀粉酶，糖化酶， 编号E.C.3.2.1.3） γ-淀粉酶是外切酶，从淀粉分子非 还原端依次切割α-1，4-糖苷键和α-1， 6-糖苷键，与β-淀粉酶类似，水解产生 的游离半缩醛羟基发生转位作用，释放 β-葡萄糖。 异淀粉酶（淀粉-1，6-葡萄糖苷酶， 编号E.C.3.2.1.33） 动物、植物、微生物都产生异淀粉酶。 来源不同，名称也不同，如：脱支酶、 Q酶、R酶、普鲁蓝酶、茁霉多糖酶等。 水解支链淀粉或糖原的α-1，6-糖苷键， 生成长短不一的直链淀粉（糊精）。 主要由微生物发酵生产，菌种有酵母、 细菌、放线菌。 淀粉磷酸化酶（发生在细胞内） 淀粉磷酸化酶 淀粉+nH3PO4 nG-1-p+少量葡萄糖 脱支酶 非还原端 还原端 磷酸化酶（释放8个1-P-G） 转移酶 脱枝酶（释放1个葡萄糖） 糖 原 磷 酸 解 的 步 骤

三.纤维素的酶促降解 四.果胶的酶促降解 水解纤维素的 谦果胶酶：其种类很多特点各异，根 据机理分为裂解酶类和水解酶类。 嫌来源：植物和微生物。 力

三.纤维素的酶促降解 人的消化道中没有水解纤维素的 酶，但很多微生物如细菌、真菌、放 线菌、原生动物等能产生纤维素酶及 纤维二糖酶，它们能催化纤维素完全 水解成葡萄糖。 四.果胶的酶促降解 果胶酶：其种类很多特点各异，根 据机理分为裂解酶类和水解酶类。 来源：植物和微生物

第二节糖的酵解及无氧发酵 一、糖的分解代谢概述 糖酵解 氧化分衡世些 (无氧) 乳酸 萄 美干 (有氧或无氧) 乙醇 6-磷酸葡萄糖 衡通过速酸戊糖途径递行的分解代谢 途径 磷酸戊糖 途径 三羧酸 循环

第二节 糖的酵解及无氧发酵 糖氧化分解的主要途径： 在无氧条件下进行的无氧分解 在有氧条件下进行的有氧氧化 通过磷酸戊糖途径进行的分解代谢 葡萄糖 丙酮酸 乳酸 乙醇 乙酰 CoA 6-磷酸葡萄糖 磷酸戊糖 途径 糖酵解 （有氧） （无氧） 三羧酸 循环 （有氧或无氧） 葡 萄 糖 的 主 要 分 解 代 谢 途 径 一、糖的分解代谢概述

二、酵解与发酵的涵义 酵解：葡萄糖经1,6-二磷酸果糖 和3-磷酸甘油酸降解，生成丙酮酸并产 工业上关于发酵的涵义泛指通过微 生物及其他生物材料的工业培养，达到 积果发酵产品的种种生产过程，包括厌 氧发酵和好氧发酵。 糖或其他有机物发酵分解生成ATP及 NADH,又以不完全分解产物作为电子 受体，还原生成发酵产物的无氧代谢过 程称为发酵

二、酵解与发酵的涵义 酵解：葡萄糖经1，6-二磷酸果糖 和3-磷酸甘油酸降解，生成丙酮酸并产 生ATP的代谢过程。酵解是动物、植物、 微生物细胞中普遍存在的葡萄糖降解途 径，有氧或无氧条件下都能进行。 发酵：无氧条件下，微生物将葡萄 糖或其他有机物发酵分解生成ATP及 NADH，又以不完全分解产物作为电子 受体，还原生成发酵产物的无氧代谢过 程称为发酵。 工业上关于发酵的涵义泛指通过微 生物及其他生物材料的工业培养，达到 积累发酵产品的种种生产过程，包括厌 氧发酵和好氧发酵

糖原（或淀粉) 三.酵解途径的反应历程 第 1磷酸葡萄糖 葡萄糖的磷酸化 阶段 6-磷酸葡萄糖 葡萄糖 6-磷酸果糖 第 1， 6-二磷酸果糖 磷酸己糖的裂解 二阶 3-磷酸甘油醛一磷酸二羟丙酮 2×1,3-二磷酸甘油酸 2×3-磷酸甘油酸 丙酮酸和 ATP的生成 第三阶段 2×2-磷酸甘油酸 生醇发酵 2×磷酸烯醇丙酮酸 2×乙醇 2×乙醛 2×丙酮酸 2×乳酸

三.酵解途径的反应历程 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磷酸二羟丙酮 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 阶 段 第 二 阶 段 第 三 阶 段 葡萄糖的磷酸化 葡萄糖 磷酸己糖的裂解 丙酮酸和 ATP的生成 2乙醇 2乙醛 2乳酸 生醇发酵

葡萄糖磷酸化为6磷酸葡萄糖 HO-CH2 D-O-CH2 ATE OH 己糖激酶 OH HO OH (hexokinase) HO OH H OH H OH 葡萄糖 6-磷酸葡萄糖 (glucose-6-phosphate,G-6-P) 哺乳类动物体内已发现有4种己糖激酶同工酶 分别称为I至V型。肝细胞中存在的是V型，称 为葡萄糖激酶。是EMP途径的第一个限速酶

 葡萄糖磷酸化为6-磷酸葡萄糖 ATP ADP Mg2+ 己糖激酶 (hexokinase) 葡萄糖 O HO CH2 H HO OH H OH H OH H H 6-磷酸葡萄糖 (glucose-6-phosphate, G-6-P) P O O CH2 H HO OH H OH H OH H H 哺乳类动物体内已发现有4种己糖激酶同工酶， 分别称为Ⅰ至Ⅳ型。肝细胞中存在的是Ⅳ型，称 为葡萄糖激酶。是EMP途径的第一个限速酶

2 6-磷酸葡萄糖转变为6-磷酸果糖 O-CH2 O-CH2 CH,OH 己糖异构酶 HO OH OH HO OH OH H H OH 6-磷酸果糖 6-磷酸葡萄糖 (fructose-6-phosphate,F-6-P)

 6-磷酸葡萄糖转变为 6-磷酸果糖 己糖异构酶 6-磷酸葡萄糖 P O O CH2 H HO OH H OH H OH H H 6-磷酸果糖 (fructose-6-phosphate, F-6-P)