第22章糖代谢.doc

第Ⅲ篇代谢与生物能
第二十二章糖代谢
内容
代谢的概念 313
糖代谢 313
糖的酶水解(消化) 313
糖的中间代谢 314
糖的合成代谢 314
光合作用 314
糖原的生物合成 325
淀粉的生物合成 326
蔗糖的生物合成 326
乳糖的生物合成 326
葡萄糖的生物合成 326
糖的分解代谢 327
糖原的分解 327
葡萄糖的分解 330
一、糖酵解作用 330
二、***酸的有氧氧化——三羧酸循环 335
三、***酸的其他代谢途径 344
四、乙醛酸循环 346
五、戊糖磷酸途径(己糖磷酸支路,HMS) 347
六、其他单糖的分解代谢 350
糖代谢的调节 353
糖原合成代谢的调节 353
糖酵解的调节 355
三羧酸循环的调节 355
人类及高等动物的糖反常代谢——糖尿 356
总结性思考题 357
提要和学****指导本章主要内容是代谢概念,自然界糖类的合成和分解途径。对糖代谢的调节和控制以及糖代谢与生物,特别是与人类和动物的关系,也作了必要的阐述。学****本章时应注意:
。
,应首先对糖类的复杂代谢途径作概括性的了解,使自己对糖类在生物体中的主要代谢途径有一个比较清楚的概念。
,首先要认识到自然界糖类的起源是靠绿色植物的光合作用。弄清楚糖原和淀粉的合成途径及酶类在糖类生物合成反应中的重要性。学****糖类分解代谢时要把糖的酵解和三羧酸循环途径弄清楚,注意各反应过程中能量的产生和消耗。在学了糖酵解和三羧酸循环的正常途径后要联系由糖酵解产生的***酸与工业上的发酵产品(如乙醇、乙酸、***、乳酸等)的关系。
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代谢的概念
代谢,亦称新陈代谢,其意义有广义和狭义之分。广义的代谢是泛指生物活体与外界不断交换物质的过程,包括从体外吸取养料和物质在体内的变化。狭义的代谢是指物质在细胞中的合成和分解过程,一般称中间代谢。合成代谢是机体的建设方面,而分解代谢则为破坏方面。新旧物质不断互为消长,以维持生物的生命。故代谢过程实为矛盾的统一过程,是生命现象的基本特征。
合成代谢一般是将简单物质变成复杂物质,而分解代谢则是将较复杂物质变为简单物质。
糖、脂和蛋白质的合成途径各有不同,但它们的分解途径则有共同之点。那就是:糖类、脂类和由氨基酸脱氨后产生的***酸最后都经三羧酸循环氧化成CO2及水。
代谢反应一般为酶促反应,而且受内外环境因素的影响和调节。在代谢过程中常伴随能量的转变。合成代谢一般是吸能反应,分解代谢一般是放能反应。放出的能一部分供合成代谢之用,其余则供机体生活使用或发散为热。
糖代谢
生物所需的能量,主要由糖的分解代谢所供给,***每天所需的热能约60%~70%来自糖类。植物能将CO2及水合成糖类,人类和动物则利用植物所造的糖类以供给热能。
人类及其他生物要利用糖类作能源,首先须将比较复杂的糖分子经酶解作用(即消化作用)变成单糖后才能被吸收,进行代谢。本章将就糖的酶解、糖的生物合成和分解分别介绍。
糖的酶水解(消化)
糖类中的二糖及多糖在被生物体利用之前必须水解成单糖。生物水解糖类的酶为糖酶。
糖酶分多糖酶和糖苷酶两类。多糖酶可水解多糖类,糖苷酶可催化简单糖苷及二糖的水解。多糖酶的种类很多,如淀粉酶、纤维素酶、木聚糖酶、果胶酶等。现以淀粉酶所催化的淀粉(及糖原)的酶水解为代表加以阐述。
淀粉(或糖原)的酶水解水解淀粉和糖原的酶称淀粉酶。淀粉酶有α-淀粉酶及β-淀粉酶②两种。α-淀粉酶主要存在于动物体中(如唾液中的唾液酶),β-淀粉酶主要存在于植物种子和块根内。它们都能水解淀粉及糖原的α-1,4葡萄糖苷键。α-淀粉酶可催化淀粉或糖原分子中任何一个部位的α-1,4葡萄糖苷键分裂,β-淀粉酶则只能催化从淀粉(或糖原)分子的非还原性的一端开始分裂,变成麦芽糖单位。α-和β-淀粉酶对α-1,6葡萄糖苷键皆无作用。水解α-1,6葡萄糖苷键的酶为寡糖-α-1,6葡萄糖苷键酶(存在于小肠液中)。淀粉酶水解淀粉的产物为糊精和麦芽糖的混合物。
淀粉→糊精→麦芽糖
二糖的酶水解二糖酶中最重要的为蔗糖酶、麦芽糖酶和乳糖酶。它们都属于糖苷酶类。这3种酶广泛分布于微生物、人体及动物小肠液中。其催化反应为: