文档介绍：第七章糖代谢
一、新陈代谢的概念
二、糖的酶促水解
三、糖的分解代谢
(一)糖酵解
(二)糖的有氧氧化
(三)乙醛酸循环
(四)磷酸戊糖途径
四、糖的合成代谢
(一)糖异生作用
(二)蔗糖的合成
(三)糖原的合成
(四)淀粉的合成
五、糖代谢主要途径的相互联系
一、新陈代谢的概念
(一)新陈代谢的概念
新陈代谢是生物最基本的特征,是生命存在的前提。新陈代谢是生物与外界环境进行物质交换与能量交换的全过程。生物一方面不断地从周围环境中摄取物质,通过一系列生化反应,转变为自己的组成成分,另一方面,将原有的组成成分经过一系列的生化反应,分解为不能再利用的物质排出体外,不断地进行自我更新。
新陈代谢包括生物体内所发生的一切合成和分解作用。一般说来,生物体把从外界摄取的含低能量的较简单的化合物,转化成高能量的复杂的细胞结构的化合物。也就是说在新陈代谢所包括的合成代谢与分解代谢中,前者是吸能反应,后者是放能反应,合成与分解代谢既表现着生物体内物质分子的改变,又体现出生物体在生命活动中能量的变化。
生物体通过新陈代谢所产生的生命现象,是建立在合成代谢与分解代谢矛盾对立和统一的基础上的,它们间是相互联系、相互依存,而且是相互制约的。一个合成代谢过程,常常包括许多分解反应;一个分解过程也常常包括许多合成反应。在能量代谢的放能与吸能两方面上也是相互联系,相互制约的。
在机体的生命过程中合成代谢(同化作用)与分解代谢(异化作用)的主次关系也是相互转化的,由于这种转化就使生物个体的发展呈现出生长、发育和衰老等不同的阶段。可见,生命机体通过新陈代谢获得它所必需的能量;通过新陈代谢建造和修复生物体;通过新陈代谢完成遗传信息的贮存、传递和表达过程,使得生物物种世代繁衍、生生不息。总之,合成为分解准备了物质前提,外部物质变为内部物质;同时,分解为合成提供必需的能量,内部物质又能转变为外部物质。
各种生物都具有各自特异的新陈代谢类型,此特异方式决定于遗传,环境条件也有一定的影响。
(二)新陈代谢的特点
①生物体内的绝大多数代谢反应是在温和的条件下,由酶所催化进行的;
新陈代谢实质上就是错综复杂的化学反应相互配合,彼此协调,对周围环境高度适应而成的一个有规律的总过程。
新陈代谢过程包括营养物质的消化吸收、中间代谢以及代谢产物的排泄等阶段。中间代谢一般仅指物质在细胞中的合成和分解过程,不涉及营养物质的消化吸收与代谢产物的排泄等。本课程着重讨论中间代谢。
②生物体内反应与步骤虽然繁多,但相互配合,有条不紊,彼此协调,而有严格的顺序性;
③生物体对内外环境条件有高度的适应性和灵敏的自动调节能力.
各种生物的新陈代谢过程虽然复杂,但却有共同的特点:
(三)新陈代谢的研究方法
代谢研究的方法很多。代谢研究方法的选择,要考虑
研究的对象和所要解决的问题。常用的方法有以下几种。
1、同位素示踪法
同位素示踪法(isotopic tracertechnique)也称为体内(in vivo)
水平的代谢研究。原子序数相同,化学性质相同,但质量不
同的元素叫做某元素的同位素,即同位素的质子数相同,中
子数不同。同位素有稳定同位素和放射性同位素两种;天然
同位素都是稳定同位素。放射性同位素的核能够自己发生变
化,放出带有电荷的粒子或不带电荷的射线。稳定同位素和
放射性同位素都可用于代谢研究,但放射性同位素要比稳定
同位素应用方便些。
对于所有的元素,都能用人工的方法得到它们的放射
性同位素;放射性同位素都有一定的半衰期。生物化学研
究中常用的放射性同位素有:氚(3H,半衰期为12年)、
碳14(14C,半衰期为5100~5730年)、磷32(32P,半衰期为
14天)、碘131(131I,半衰期为8天)、钙45(45Ca,半衰期为
152天)和硫35(35S,半衰期为88天)。
同位素示踪法简便、灵敏度高、特异性强;是物质代
谢研究中十分重要的方法。
2、酶抑制剂和拮抗物的应用
也称为体外(invitro)水平的代谢研究。由于代谢反应
都是酶促反应,使用某种酶的抑制剂或抗代谢物,观察某
一反应被抑制后的结果,从而推测某物质在体内的代谢变
化。这些实验一般在体外进行,所以称为体外水平的代谢
研究。
3、整体水平的代谢研究
如克诺普(Knoop)以活的动物犬为实验对象,给犬喂不
同碳原子数的脂肪酸后,分析它的排泄物成分,提出了脂肪
酸卢—氧化作用的学说。
4、器官水平代谢研究
如对排尿素动物尿素合成部位的研究。切除动物的肝
脏,发现动物血液中氨基酸水平和血氨水平均升高,而尿
中尿素含量下降,动物不久即死亡。切除肾脏却无此现象,
说明肝脏与尿素合成有关。
5、细胞、亚细胞水平的代谢研究
新陈代谢所包括的所有反应几