文档介绍：第九章糖代谢
糖代谢可分为糖的分解与糖的合成两个方面:糖的分解代谢包括糖酵解—糖的共同分解途径,三羧酸循环—糖的最后氧化的途径,磷酸戊糖途径—糖的直接氧化途径;糖的合成代谢除光合暗反应—卡尔文循环外,还包括糖异生—非糖物质形成糖的途径。光合作用和糖异生形成的单糖,还可进一步合成多糖。根据我们专业的要求,重点介绍分解代谢。
第一节多糖和寡聚糖的酶促降解
第二节糖的酵解及无氧发酵
第三节葡萄糖的有氧分解代谢
第四节戊糖磷酸途径
第五节糖的异生作用简介
第九章糖代谢
第一节多糖和寡聚糖的酶促降解
糖类中多糖和低聚糖,由于分子大,不能透过细胞膜,所以在被生物体利用之前必须依靠酶水解成单糖或双糖,才能被细胞吸收,进入中间代谢。
不同生物分泌的多糖降解酶不同,因此,利用多糖的能力也不同。
多糖在细胞内和细胞外的降解方式不同,细胞外的降解(如动物消化道的消化,微生物胞外酶作用)是一种水解作用;细胞内的降解则是磷酸解(加磷酸分解)。
蔗糖+H2O 葡萄糖+果糖
蔗糖酶
麦芽糖+H2O 2 葡萄糖
麦芽糖酶
乳糖+H2O 葡萄糖+半乳糖
β-半乳糖苷酶
在双糖酶催化下进行,双糖酶主要有麦芽糖酶、纤维二糖酶、蔗糖酶、乳糖酶等,它们都属于糖苷酶。
存在:广泛分布于植物、动物小肠液、微生物中。
(或糖原)的酶促降解
凡是能够催化淀粉(或糖原)分子及其分子片断中的葡萄糖苷键水解的酶都统称为淀粉酶。
动物、植物和绝大多数微生物都能分泌淀粉酶,但不同生物所分泌的淀粉酶种类不同。
α-淀粉酶(淀粉-1,4-糊精酶,液化酶,编号:)
α-淀粉酶是内切酶,从淀粉(或糖原)分子内部随机切断α-1,4-糖苷键。
不能水解淀粉中的α-1,6-糖苷键及其非还原端相邻的α-1,4-糖苷键。
存在:动物的消化液、植物的种子和块根。
它能将淀粉首先打断成短片段的糊精,故称淀粉-1,4-糊精酶。
该酶作用于粘稠的淀粉糊时,能使粘度迅速下降成稀溶液状态,工业上称此为“液化”。
α-淀粉酶可以看作是淀粉酶法水解的先导酶,大分子淀粉经其作用断裂,产生很多非还原性末端,为β-淀粉酶或γ-淀粉酶提供了更多的作用点。
工业化一般水解淀粉时,用量为每克30-60单位。
β-淀粉酶(淀粉-1,4-麦芽糖苷酶,)
β-淀粉酶是外切酶,从淀粉分子的非还原末端依次切割α-1,4-麦芽糖苷键(即两个葡萄糖单位),生成麦芽糖。
不能水解淀粉中的α-1,6-糖苷键。当其作用于支链淀粉时,遇到分支点即停止作用。
γ-淀粉酶(葡萄糖淀粉酶,糖化酶,)
γ-淀粉酶是外切酶,从淀粉分子非还原端依次切割α-1,4-糖苷键和α-1,6-糖苷键,与β-淀粉酶类似,水解产生的游离半缩醛羟基发生转位作用,释放β-葡萄糖。
异淀粉酶(淀粉-1,6-葡萄糖苷酶,)
动物、植物、微生物都产生异淀粉酶。来源不同,名称也不同,如:脱支酶、Q酶、R酶、普鲁蓝酶、茁霉多糖酶等。
水解支链淀粉或糖原的α-1,6-糖苷键,生成长短不一的直链淀粉(糊精)。
主要由微生物发酵生产,菌种有酵母、细菌、放线菌。
淀粉磷酸化酶(发生在细胞内)
淀粉磷酸化酶
淀粉+nH3PO4 nG-1-p+少量葡萄糖
脱支酶
非还原端
还原端
磷酸化酶(释放8个1-P-G)
转移酶
脱枝酶(释放1个葡萄糖)
糖
原
磷
酸
解
的
步
骤
人的消化道中没有水解纤维素的酶,但很多微生物如细菌、真菌、放线菌、原生动物等能产生纤维素酶及纤维二糖酶,它们能催化纤维素完全水解成葡萄糖。
果胶酶:其种类很多特点各异,根据机理分为裂解酶类和水解酶类。
来源:植物和微生物。
第二节糖的酵解及无氧发酵
糖氧化分解的主要途径:
在无氧条件下进行的无氧分解
在有氧条件下进行的有氧氧化
通过磷酸戊糖途径进行的分解代谢
葡萄糖
***酸
乳酸
乙醇
乙酰 CoA
6-磷酸葡萄糖
磷酸戊糖途径
糖酵解
(有氧)
(无氧)
三羧酸循环
(有氧或无氧)
葡萄糖的主要分解代谢途径
一、糖的分解代谢概述
二、酵解与发酵的涵义
酵解:葡萄糖经1,6-二磷酸果糖和3-磷酸甘油酸降解,生成***酸并产生ATP的代谢过程。酵解是动物、植物、微生物细胞中普遍存在的葡萄糖降解途径,有氧或无氧条件下都能进行。
发酵:无氧条件下,微生物将葡萄糖或其他有机物发酵分解生成ATP及NADH,又以不完全分解产物作为电子受体,还原生成发酵产物的无氧代谢过程称为发酵。
工业上关于发酵的涵义泛指通过微生物及其他生物材料的工业培养,达到积累发酵产品