关于生物化学糖类与 糖代谢
本章内容
• 糖类 • 双糖和多糖的酶促降解 • 糖的分解代谢 • 糖的合成代谢
第一节 糖类
一、糖的概念
参见103-121
糖即碳水化合物，是多羟基醛与多羟基酮及其衍 生物或多聚物.它主要是由绿色植物经光合作用形成 的,主要是由C、H、O构成的。
二、糖的分类
根据水解后产生单糖残基的多少分为四大类
• 广泛分布于动植物 • 主要存在植物体
和微生物中。
中
α-淀粉酶及β-淀粉酶水解支链淀粉的示意图
3、R-酶(脱支酶）
水解α-1，6糖苷键，将α及β-淀粉酶作用支链淀 粉最后留下的极限糊精的分支点水解，产生短的只含 α-1，4-糖苷键的糊精，使之可进一步被淀粉酶降解。
不能直接水解支链淀粉内部的α-1，6糖苷键。
3
HO C H
4
H C OH
5
H C OH
6CH 2 OH
CH 2 OH CO HO C H H C OH H C OH CH 2 OPO 3 H 2
D-果糖
6-磷酸果糖
1 CHO H 2C O H H 3C O H
4
H C OH
5CH 2 OH
核糖
CHO H C OH H C OH H C OH
如核糖、果糖、半乳糖、糖原等； （3）葡萄糖是哺乳动物及胎儿的主要供能物质 （4）葡萄糖可转变为氨基酸和脂肪酸的碳骨架
2.双糖
参见109-111
双糖：由两个相同或不同的单糖组成,常见的
有乳糖、蔗糖、麦芽糖等.
麦芽糖
HO2HC HH
HO OH
H
CH2OH
OH
1
H
H H
4 OH
OH H
O OH
OH H OH
参见159
㈠ 氧化功能 1g葡萄糖 16.7kJ
正常情况下约占机体所需总能量的50-70% ㈡构成组织细胞的基本成分 1、核糖和脱氧核糖是核酸的基本组成成分；
2、糖与脂类或蛋白质结合形成糖脂或糖蛋白/蛋白聚糖 （统称糖复合物）。 糖复合物不仅是细胞的结构分 子，而且是信息分子。
3、体内许多具有重要功能的蛋白质都是糖蛋白，如抗 体、许多酶类和凝血因子等。
乳糖酶
β-半乳糖 + 葡萄糖
二、淀粉（糖原）的降解
参见226
1.淀粉的水解
胞外降解
α-淀粉酶 β-淀粉酶 R-酶(脱支酶） 麦芽糖酶
2.淀粉（糖原）的磷酸解
胞内降解
磷酸化酶 转移酶 脱支酶
（一）淀粉的水解
1、α-淀粉酶
是淀粉内切酶，作用于淀粉分子内部的任意 的α-1，4 糖苷键。
直链淀粉
葡萄糖+麦芽糖+麦芽三糖+低聚糖的混合物
单糖 寡糖 多糖 糖复合物
1.单糖：不能再水解的糖
参见104-109
1CHO H 2C O H
3
HO C H H 4C O H
5
H C OH
6CH 2 OH
CHO H C OH HO C H H C OH H C OH
CH 2 OPO 3 H 2
D-葡萄糖
6-磷酸葡萄糖
1 CH 2 OH 2C O
参见114
β-1,4-糖苷键
4.糖复合物
糖与非糖物质的结合物
参见77-80
常见的糖复合物有：
糖与蛋白质的复合物 糖蛋白：以蛋白质为主，糖为蛋白质的辅基。如卵清蛋 白含糖基1% 蛋白多糖：以多糖为主，蛋白质或多肽的比例较少见的 辅基。如粘蛋白含糖基80%
糖与脂类的结合物 糖脂： 脂多糖：
三、糖的主要生理功能
第二节 双糖和多糖的酶促降解
一、双糖的水解
（一）蔗糖的水解
1.转化酶 蔗糖 + H2O
转化酶
蔗糖酶
葡萄糖 + 果糖
2.蔗糖合成酶
催化蔗糖与UDP反应生成果糖和尿苷二磷酸 葡萄糖
蔗糖+UDP
UDPG+果糖
（二）麦芽糖的水解
麦芽糖酶
麦芽糖+H2O
2葡萄糖
3.多糖
参见111-118
定义： 水解产物含6个以上单糖
常见的多糖 淀粉、糖原、纤维素等
HO
蓝色: α-1,4-糖苷键 红色: α-1,6-糖苷键
O
淀粉(starch)
CH 2 OH
O
CH 2 OH
O
直链淀粉
O
支链淀粉
O
O
CH2
O
CH 2 OH O
OH
O
O
O
HO
糖原(glycogen)
非还原端
还原端
糖原的分子结构
糖原在体内的作用
糖原是体内糖的贮存形式
糖原贮存的主要器官是肝脏和肌肉组织 肝糖原：
含量可达肝重的5%(总量为90-100g) 肌糖原：
含量为肌肉重量的1-2%(总量为200-400g)
人体内糖原的贮存量有限， 一般不超过500g.
肝细胞中的糖原颗粒
糖原颗粒
纤维素 作为植物的骨架
甘油醛
CHO HC O H
CH 2 OPO 3 H 2
3-磷酸甘油醛
二羟丙酮 ——丙酮糖
1 CH 2 OH 2 C=O
3 CH 2 OH
二羟丙酮
CH 2 OH C=O CH 2 OPO 3 H 2
磷酸二羟丙酮
葡萄糖在体内的作用
葡萄糖是体内糖代谢的中心
（1）葡萄糖是食物中糖(如淀粉)的消化产物 （2）葡萄糖在生物体内可转变成其它的糖，
CH 2 OPO 3 H 2
5-磷酸核糖
核酮糖 ——戊酮糖
1 CH 2 OH C2 O H C3 O H H C4 O H 5CH 2 OH
核酮糖
CH 2 OH CO H C OH H C OH CH 2 OPO 3 H 2
5-磷酸核酮糖
甘油醛 ——丙醛糖
1 CHO
2
HC O H
3 CH 2 OH
麦芽糖 麦芽糖+β-极限糊精
β-极限糊精是指β-淀粉酶作用到离分支点23个葡萄糖基为止的剩余部分。
两种淀粉酶降解的终产物主要是麦芽糖
两种淀粉酶性质的比较
α-淀粉酶
-淀粉酶
• 不耐酸，pH3时失 • 耐酸，pH3时仍保
活
持活性
• 耐高温，70C时15 • 不耐高温， 分钟仍保持活性 70C15分钟失活
α-D-葡萄糖苷-（1→4）-α-D-葡萄糖
蔗糖 乳糖
HO2HC HH
HO OH
H
O H
1
H
OH
1CH2OOH H
2 H OH
O
OH
CH2OH
H
α-D-葡萄糖苷-（1→2）-β-D-果糖
CH2OH
CH2OH
OHH H OH
O
1
H H
O
HH 4 OH
O OH HH
H OH
H OH
β-D-半乳糖苷-（1→4）-β-D-葡萄糖
支链淀粉
葡萄糖+麦芽糖+麦芽三糖+ α-极限糊精
极限糊精是指淀粉酶不能再分解的支链淀粉
残基。
α-极限糊精是指含α-1，6糖苷键由3个以上葡 萄糖基构成的极限糊精。
2、β-淀粉酶
是淀粉外切酶，水解α-1，4糖苷键，从淀粉分 子外即非还原端开始，每间隔一个糖苷键进行水 解，每次水解出一个麦芽糖分子。
直链淀粉 支链淀粉