《生物化學(xué)-糖》PPT課件

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1、生物化學(xué)主要內(nèi)容糖類代謝與生物氧化脂類與?-氧化及合成維生素與輔酶蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)、功能與代謝生物催化劑——酶核酸及其合成糖分子含C、H、O3種元素，通常3者的比例為1:2:1，一般化學(xué)通式為(CH2O)n“碳水化合物”如：葡萄糖C6H12O6，蔗糖C12H22O11。例外：脫氧核糖C5H10O4，鼠李糖(C6H12O5);而乙酸C2H4O2(非糖）一、糖類物質(zhì)糖類是多羥基醛或多羥基酮或其衍生物，或水解時(shí)能夠產(chǎn)生這些化合物的物質(zhì)。單糖：不能再水解成更小分子的糖類，如(脫氧)核糖、葡萄糖、果糖、半乳糖。寡糖：即能被水解為少數(shù)(2-20個(gè))

2、單糖的糖類。重要的二糖包括蔗糖、麥芽糖、乳糖、纖維二糖等。多糖：即水解時(shí)能產(chǎn)生20個(gè)以上單糖分子的糖類。重要的多糖有淀粉、糖原、纖維素、幾丁質(zhì)等。糖復(fù)合物：糖類與蛋白質(zhì)、脂類等生物大分子如形成的共價(jià)結(jié)合物，如糖蛋白、蛋白聚糖和糖脂。糖類單糖的氧化醛糖酸Fehling或Benedict試劑糖醛酸酶強(qiáng)氧化劑糖二酸單糖的化學(xué)性質(zhì)溴水(pH6)常見(jiàn)的二糖的結(jié)構(gòu)麥芽糖和纖維二糖由兩分子葡萄糖單體脫水縮合形成蔗糖由一分子葡萄糖和一分子果糖縮合形成乳糖由一分子葡萄糖和一分子半乳糖縮合而成多糖淀粉的二級(jí)結(jié)構(gòu)遇碘變藍(lán)遇碘呈紫紅色在稀酸或酶的作用下,淀

3、粉→糊精→麥芽糖→?-D-葡萄糖。隨著水解，糖分子逐漸變小，與碘作用分別呈紅色、黃色、無(wú)色。糖酵解(無(wú)氧分解)：在無(wú)氧的條件下，葡萄糖分解生成丙酮酸，同時(shí)釋放出少量能量的過(guò)程。在供氧不足或缺氧時(shí)，丙酮酸進(jìn)一步生成乳酸或乙醇。(巴斯德效應(yīng))糖的有氧氧化：在氧充足的條件下，葡萄糖或糖原徹底徹底氧化分解為CO2和H2O，同時(shí)釋放出大量能量。該氧化過(guò)程包括葡萄糖的酵解、丙酮酸氧化脫羧、三羧酸循環(huán)、電子傳遞和氧化磷酸化四部分。在某些組織器官(如乳腺、睪丸、脂肪組織、腎上腺皮質(zhì)）中，糖還可以循著磷酸戊糖途徑進(jìn)行代謝。糖的氧化分解糖酵解肌肉酵解/

4、乳酸發(fā)酵：在無(wú)氧情況下，葡萄糖經(jīng)酵解生成的丙酮酸在乳酸脫氫酶催化下，接受甘油醛-3-磷酸脫氫過(guò)程中生成的NADH＋H+中的兩個(gè)氫原子，被還原成為乳酸，乳酸是糖酵解的最終產(chǎn)物。如乳酸菌、人在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)的肌肉組織。酒精發(fā)酵：酵母菌和其它一些生物，甚至一些高等植物，在無(wú)氧情況下，葡萄糖經(jīng)酵解生成的丙酮酸脫羧生成乙醛，NADH＋H+在乙醇脫氫酶的作用下還原乙醛形成乙醇。糖的無(wú)氧呼吸在正常情況下，體內(nèi)能量主要以糖的有氧分解方式供給，較少進(jìn)行糖酵解。但在有些組織如紅細(xì)胞、皮膚、睪丸、視網(wǎng)膜等，即使有氧時(shí)也進(jìn)行糖酵解獲得能量。在某些情況下，糖酵解

5、則有其特殊的生理意義。如激烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，肌肉處于相對(duì)缺氧狀態(tài)，糖酵解過(guò)程隨之加強(qiáng)，以補(bǔ)充運(yùn)動(dòng)所需的能量；在病理情況下，例如嚴(yán)重貧血、大量失血、呼吸障礙、肺及心血管等疾患所引起的機(jī)體缺氧，組織細(xì)胞也可增強(qiáng)糖酵解以獲得能量。糖酵解的生理意義丙酮酸的氧化脫羧Mg2+Krebs循環(huán)（TCA循環(huán)）TCA循環(huán)的基本生理功能是氧化供能。在有氧條件下,每克分子葡萄糖徹底氧化時(shí),經(jīng)TCA循環(huán)可凈生成30或32克分子ATP,與糖酵解只生成2克分子ATP相比，約多15～16倍。TCA循環(huán)是體內(nèi)糖、脂肪和蛋白質(zhì)三大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)分解代謝的最終共同途徑。TCA循環(huán)也是

6、糖、脂肪和氨基酸代謝聯(lián)系的通路。TCA循環(huán)的生理意義生物氧化（細(xì)胞呼吸）有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)氧化分解產(chǎn)生CO2和H2O并釋放出能量形成ATP的過(guò)程稱為生物氧化。生物氧化實(shí)際上是需氧細(xì)胞呼吸作用中一系列氧化-還原反應(yīng)，故又稱為細(xì)胞氧化或細(xì)胞呼吸。生物氧化反應(yīng)中能量逐步釋放，有一部分用來(lái)合成ATP供機(jī)體利用;一部分熱能用于維持體溫。因此，就不會(huì)因溫度突然上升而損害機(jī)體。線粒體呼吸鏈的種類NADH呼吸鏈:催化NADH的氧化FADH2呼吸鏈:催化琥珀酸的氧化線粒體呼吸鏈2.5ADP+2.5Pi2.5底物水平磷酸化指在分解代謝過(guò)程中，底物因脫氫、脫

7、水等作用而使能量在分子內(nèi)部重新分布，形成高能磷酸化合物，然后將高能磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移到ADP形成ATP的過(guò)程。ATP的生成方式氧化磷酸化（電子傳遞水平磷酸化）在生物氧化過(guò)程中，代謝物脫下的氫經(jīng)呼吸鏈氧化生成水時(shí)，所釋放出的能量用于ADP磷酸化生成ATP。即氧化時(shí)偶聯(lián)磷酸化的過(guò)程稱為氧化磷酸化。這種方式生成的ATP約占ATP生成總數(shù)的80％,是維持生命活動(dòng)所需能量的主要來(lái)源。氧化磷酸化偶聯(lián)部位化學(xué)偶聯(lián)假說(shuō)該假說(shuō)是1953年由EdwardSlater最先提出的。該假說(shuō)認(rèn)為電子傳遞和生成的偶聯(lián)是通過(guò)一系列連續(xù)的反應(yīng)，而形成一個(gè)高能共價(jià)中間物，這

8、個(gè)中間物在電子傳遞中形成，隨后又裂解將其能量供給ATP的合成?；瘜W(xué)偶聯(lián)假說(shuō)并不能從呼吸鏈中找到實(shí)際的例子，而是磷酸甘油脫氫酶所催化的產(chǎn)能和貯能過(guò)程。氧化磷酸化的作用機(jī)制這一假說(shuō)是1964年由PaulBoyer提出的。該假說(shuō)認(rèn)為電子沿呼