生物化學(xué)糖的生物合成1課件

1、糖的生物合成主要內(nèi)容：重點掌握糖異生途徑及其與糖酵解途徑之間的互補調(diào)節(jié)。糖的生物合成主要內(nèi)容：概述： 單糖的生物合成 高等植物葡萄糖的合成可有多個途徑:光合作用蔗糖、淀粉的降解糖異生概述： 單糖的生物合成 高等植物葡萄糖的合成可有多個途徑7.1糖異生作用一、糖異生的概念二、糖酵解和糖異生的比較三、糖異生作用的主要途徑和關(guān)鍵反應(yīng)四、糖酵解與糖異生的互補調(diào)節(jié)7.1糖異生作用一、糖異生的概念一、糖異生的概念1.定義：由非糖前體如丙酮酸、草酰乙酸等轉(zhuǎn)變成葡萄糖的過程稱為糖異生。2.證據(jù)：大鼠禁食24小時，肝中糖原含量從7%降到1%；喂乳酸、丙酮酸，糖原量增加。3.細胞定位：在線粒體和細胞質(zhì)中進行。一、

2、糖異生的概念1.定義：由非糖前體如丙酮酸、草酰乙酸等轉(zhuǎn)變糖異生的非糖前體提問：哪些物質(zhì)可以轉(zhuǎn)變成G或糖原？答案：凡能轉(zhuǎn)變成糖代謝中間產(chǎn)物的物質(zhì)。包括：乳酸、丙酮酸 TCA循環(huán)中間產(chǎn)物 甘油 生糖氨基酸糖異生的非糖前體提問：哪些物質(zhì)可以轉(zhuǎn)變成G或糖原？答案：凡能生物化學(xué)糖的生物合成1課件4.糖異生作用的主要生理意義 保證在饑餓情況下，血糖濃度的相對恒定。協(xié)助氨基酸代謝?；厥杖樗岱肿又械哪芰?：在激烈運動產(chǎn)生的乳酸，經(jīng)血液運到肝臟可再合成葡萄糖，防止乳酸酸中毒的發(fā)生-Cori循環(huán)4.糖異生作用的主要生理意義 保證在饑餓情況下，血糖濃度的相1.相同點：糖異生途徑的大部分反應(yīng)是糖酵解的逆反應(yīng)；2. 兩

3、方面不同：(1)糖異生必須克服糖酵解的三步不可逆反應(yīng)。(2)細胞定位：糖酵解在細胞液中進行，糖異生則分別在線粒體和細胞液中進行。二、糖酵解和糖異生的比較1.相同點：糖異生途徑的大部分反應(yīng)是糖酵解的逆反應(yīng)；二、糖酵糖酵解和糖異生的比較糖酵解和糖異生的比較三、糖異生作用的主要途徑和關(guān)鍵反應(yīng)三、糖異生作用的主要途徑和關(guān)鍵反應(yīng)PEP羧激酶(細胞質(zhì)中)ATP+H2O ADP+Pi丙酮酸羧化酶(線粒體中)P磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）GTPGDP丙酮酸草酰乙酸CO2CO2關(guān)鍵反應(yīng)迂回措施1PEP羧激酶ATP+H2O ADP+Pi丙草酰乙酸PEPGTPGDP+C2OPEP羧激酶丙酮酸草酰乙酸（不能跨越 線粒體

4、膜）ADP+Pi丙酮酸羧化酶（生物素為輔基）丙酮酸蘋果酸蘋果酸胞液線粒體NADH+H+NADH+H+CO2+ATP+H2O草酰乙酸關(guān)鍵反應(yīng)迂回措施1草酰乙酸PEPGTPGDP+C2OPEP羧激酶丙1，6-二磷酸果糖酶+ H2O+ Pi1,6-二磷酸果糖PPOH2COH2COHOOHHOHHHHH2COOH6-磷酸果糖POH2COHOOHHHH關(guān)鍵反應(yīng)迂回措施21，6-二磷酸果糖酶+ H2O+ Pi1,6-二磷酸果+ H2O+Pi6-磷酸葡糖酶P6-磷酸葡萄糖H葡萄糖關(guān)鍵反應(yīng)迂回措施3+ H2O+Pi6-磷酸葡糖酶P6-磷酸葡萄糖H葡萄糖關(guān)鍵反3-磷酸甘油激酶3-磷酸甘油脫氫酶3-磷酸甘油激酶3

5、-磷酸甘油脫氫酶糖異生的能量計算： 6-P葡萄糖葡萄糖6-P果糖1，6-二P果糖3-磷酸甘油醛P-二羥丙酮2X1，3-二磷酸甘油酸2X3-磷酸甘油酸2X2-磷酸甘油酸2XPEP2丙酮酸消耗2ATP+2GTP消耗2ATP2NADH+2H+ 2分子丙酮酸生成1分子葡萄糖共消耗： 4ATP 2GTP 2NADH糖異生的能量計算： 6-P葡萄糖葡萄糖6-P果糖1，6-二P四、糖異生的調(diào)節(jié) 糖異生的限速酶主要有以下4個酶：丙酮酸羧化酶磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶果糖二磷酸酶葡萄糖磷酸酶。四、糖異生的調(diào)節(jié) 糖異生的限速酶主要有以下4個酶： 糖酵解與糖異生的互補調(diào)節(jié)磷酸果糖激酶果糖1,6-二磷酸酶1、6-二磷酸果

6、糖PEP丙酮酸草酰乙酸丙酮酸激酶丙酮酸羧化酶PEP羧激酶GF-2,6BPAMPATP檸檬酸H+活化抑制 F-1,6BP 活化 ATP F-2、6BP AMP 檸檬酸 活化抑制 ADP 抑制 乙酰CoA 活化 ADP 抑制6-P果糖糖酵解作用糖異生作用 抑制互補調(diào)節(jié)的核心是原料的爭奪 糖酵解與糖異生的互7.2 蔗糖和多糖的生物合成一、糖核苷酸的作用及形成 1.定義： 單糖與核苷酸通過磷酸酯鍵結(jié)合的化合物稱為糖核苷酸。 2.作用：糖核苷酸是葡萄糖的活化形式與供體。 3.種類：目前發(fā)現(xiàn)的糖核苷酸主要有UDPG,ADPG,TDPG,GDPG,CDPG等。在糖類代謝中，以UDPG,ADPG為最重要。 4

7、.形成：UDPG焦磷酸化酶1-P-G + UTPUDPG +PPi7.2 蔗糖和多糖的生物合成一、糖核苷酸的作用及形成UDP1、蔗糖磷酸化酶途徑（微生物） 1-P葡萄糖+果糖 蔗糖+Pi2、蔗糖合成酶(植物） UDPG+果糖 UDP+蔗糖也可利用ADPG,GDPG,TDPG,CDPG作為葡萄糖基供體。3、磷酸蔗糖合成酶途徑（植物光合組織）UDPG+6-P果糖 磷酸蔗糖+UDP 磷酸蔗糖 蔗糖+Pi 一般認為，此途徑是植物合成蔗糖的主要途徑。二、蔗糖的生物合成-有三條途徑： 蔗糖磷酸化酶蔗糖合成酶 磷酸蔗糖合成酶磷酸蔗糖酯酶1、蔗糖磷酸化酶途徑（微生物） 二、蔗糖的生物合三、淀粉的生物合成 1、

8、淀粉磷酸化酶 1-P葡萄糖+引物 淀粉+Pi 引物:最小為麥芽三糖，含-1，4糖苷鍵。轉(zhuǎn)移來的葡萄糖分子結(jié)合在引物非還原末端C4的羥基上。 該酶的作用主要是催化淀粉的分解（植物細胞中磷酸的濃度較高）。淀粉磷酸化酶（一）直鏈淀粉的生物合成-方式1三、淀粉的生物合成淀粉磷酸化酶（一）直鏈淀粉的生物合成-方式2.D-酶 D-酶是糖苷轉(zhuǎn)移酶，作用于-1，4糖苷鍵，用來合成引物。 + + D酶麥芽三糖 給體麥芽三糖 受體麥芽五糖葡萄糖+（一）直鏈淀粉的生物合成-方式22.D-酶D酶麥芽三糖麥芽三糖麥芽五糖葡萄糖+（一）3、淀粉合成酶 是淀粉合成的主要途徑。 ADPG+引物 淀粉+ADP也可用UDPG做供體。但用ADPG合成速度比UDPG快10倍。淀粉合成酶（一）直鏈淀粉的生物合成-方式33、淀粉合成酶淀粉合成酶（一）直鏈淀粉的生物合成-方式3直鏈淀粉的合成-淀粉合成酶AADPG引物（Gn）+直鏈淀粉(Gn+1)AADP淀粉合成酶直鏈淀粉的合成-淀粉合成酶AADPG引物（Gn）+直鏈淀粉4、蔗糖轉(zhuǎn)化為淀粉（一）直鏈淀粉的生物合成-方式412345671、蔗糖合成酶；2、UDPG焦磷酸化酶；3、ADPG焦磷酸化酶4、淀粉合成酶； 5、果糖激酶；6、異構(gòu)酶；7、變位酶；8、淀粉磷酸化酶引物8Pi4、蔗糖轉(zhuǎn)化為淀粉（一）直鏈淀粉的生物合成-方式412345(二)支鏈淀粉的合成 1、淀粉合成酶: 只