生物化學(xué)糖的生物合成

關(guān)于生物化學(xué)糖的生物合成第1頁(yè)，課件共27頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月概述：?jiǎn)翁堑纳锖铣?/p>

高等植物葡萄糖的合成可有多個(gè)途徑:光合作用蔗糖、淀粉的降解糖異生第2頁(yè)，課件共27頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月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(bǔ)調(diào)節(jié)第3頁(yè)，課件共27頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一、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(guò)程稱(chēng)為糖異生。2.證據(jù)：大鼠禁食24小時(shí)，肝中糖原含量從7%降到1%；喂乳酸、丙酮酸，糖原量增加。3.細(xì)胞定位：在線粒體和細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行。第4頁(yè)，課件共27頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月糖異生的非糖前體提問(wèn)：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

生糖氨基酸第5頁(yè)，課件共27頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第6頁(yè)，課件共27頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月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(duì)恒定。協(xié)助氨基酸代謝。回收乳酸分子中的能量

：在激烈運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的乳酸，經(jīng)血液運(yùn)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)第7頁(yè)，課件共27頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.相同點(diǎn)：糖異生途徑的大部分反應(yīng)是糖酵解的逆反應(yīng)；2.兩方面不同：(1)糖異生必須克服糖酵解的三步不可逆反應(yīng)。(2)細(xì)胞定位：糖酵解在細(xì)胞液中進(jìn)行，糖異生則分別在線粒體和細(xì)胞液中進(jìn)行。二、糖酵解和糖異生的比較第8頁(yè)，課件共27頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月糖酵解和糖異生的比較第9頁(yè)，課件共27頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、糖異生作用的主要途徑和關(guān)鍵反應(yīng)第10頁(yè)，課件共27頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月PEP羧激酶(細(xì)胞質(zhì)中)ATP+H2OADP+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1第11頁(yè)，課件共27頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月草酰乙酸PEP

GTPGDP+C2O

PEP羧激酶丙酮酸草酰乙酸（不能跨越線粒體膜）ADP+Pi丙酮酸羧化酶（生物素為輔基）丙酮酸蘋(píng)果酸蘋(píng)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第12頁(yè)，課件共27頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月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2第13頁(yè)，課件共27頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月+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第14頁(yè)，課件共27頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3-磷酸甘油激酶3-磷酸甘油脫氫酶第15頁(yè)，課件共27頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月糖異生的能量計(jì)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：

4ATP2GTP2NADH第16頁(yè)，課件共27頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月四、糖異生的調(diào)節(jié)

糖異生的限速酶主要有以下4個(gè)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。第17頁(yè)，課件共27頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

糖酵解與糖異生的互補(bǔ)調(diào)節(jié)磷酸果糖激酶果糖1,6-二磷酸酶1、6-二磷酸果糖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、6BPAMP

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(bǔ)調(diào)節(jié)的核心是原料的爭(zhēng)奪第18頁(yè)，課件共27頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月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(guò)磷酸酯鍵結(jié)合的化合物稱(chēng)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(lèi)：目前發(fā)現(xiàn)的糖核苷酸主要有UDPG,ADPG,TDPG,GDPG,CDPG等。在糖類(lèi)代謝中，以UDPG,ADPG為最重要。

4.形成：

UDPG焦磷酸化酶1-P-G+UTPUDPG+PPi第19頁(yè)，課件共27頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1、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(rèn)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第20頁(yè)，課件共27頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、淀粉的生物合成1、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α-1，4糖苷鍵。轉(zhuǎn)移來(lái)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(xì)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第21頁(yè)，課件共27頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.D-酶

D-酶是糖苷轉(zhuǎn)移酶，作用于α-1，4糖苷鍵，用來(lái)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2第22頁(yè)，課件共27頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

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3第23頁(yè)，課件共27頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月直鏈淀粉的合成-淀粉合成酶AADPG引物（Gn）++直鏈淀粉(Gn+1)AADP淀粉合成酶第24頁(yè)，課件共27頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月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8Pi第25頁(yè)，課件共27頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(二)支鏈淀粉的合成

1、淀粉合成酶:只能催化