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生物化学糖类及其分解代谢

蔗糖合成酶 蔗糖酶
3.麦芽糖水解
麦芽糖酶 植物体中麦芽糖酶与淀粉酶同时存在;
4. 乳糖水解
β-半乳糖苷酶 涉及乳糖不耐症的主要酶;
5.淀粉
淀粉是高等植物的贮存多糖,也是人类粮 食及动物饲料的重要来源。
糖原-动物淀粉 酶降解途径:水解,磷酸解
淀粉的酶促水解:
淀粉 糊精
寡糖
麦芽糖 G
• 水解淀粉的淀粉酶有α与β淀粉酶,脱支酶, 麦芽糖酶。
多糖 :由多分子单糖或其衍生物所组成,水 解后产生原来的单糖或其衍生物。
在生物体内,糖类物质主要以均一多糖、杂多糖、 糖蛋白和蛋白聚糖形式存在。
1.单糖的结构
l 根据所含碳原子数目分为丙糖、丁糖、戊糖和己 糖、庚糖。单糖构型由甘油醛和二羟丙酮派生。
l 如所有的醛糖都可看成是由甘油醛的醛基碳下端逐个插入 C延伸而成。
C6H2OH
1CHO
H
C
OH
H 2C OH
H C OH OH C
H C2
C1
HO 3C H
OH
H 4C OH
H 5C OH
H
OH
α -D-Glucose
6CH2OH
C6H2OH
HC H
C OH
O OH
H
C1
OH C
C2
H
H
OH
β -D-Glucose
l 重要的己糖包括:葡萄糖、果糖、半乳糖、 甘露糖等。
植物和某些藻类能够利用太阳能,将二氧化碳 和水合成糖类化合物,即光合作用。光合作用 是地球上糖类物质的根本来源。
糖类:
糖的元素组成:C、H、O 大多数糖类化合物可用通式Cn(H2O)m表示,又称 为碳水化合物;这只是一种狭义的理解!
糖类物质:鼠李糖及岩藻糖(C6H12O5)、脱氧核糖 (C5H10O4)等; 非糖类物质:甲醛(CH2O),乙酸(C2H4O2)等;
OH
H H
OH
HO
OH
H OH
H OH
OH
HO H
OH
H
OH
H OH
H OH
OH
H H
OH
HO
H
HO OH
O OH
OH OH
H
H HO
H OH
OH H
-D-吡喃葡萄糖 -D-吡喃半乳糖
-D-吡喃甘露糖
-D-呋喃果糖
2.寡糖(二糖)
l 蔗糖
CH2OH
O
1
2
O HOCH2 O
2 4
3 CH2OH
CH2OH
(4)杂多糖 l 果胶物质; l 糖胺聚糖(粘多糖、氨基多糖等);
含有氨基己糖或乙酰氨基原
二、双糖和多糖的酶促降解
1.概述
多糖和寡聚糖只有分解成小分子后才能被 吸收利用。生产中常称为糖化。
2. 蔗糖水解
植物界中分布最广的双糖,在甘蔗、甜菜 和菠萝汁液中含量丰富。蔗糖水解主要有两种 酶(P147):
O
H
C
O
H
C
H C OH
HO C H
CH2OH
CH2OH
D- glyceraldehyde L- glyceraldehyde
mirror plan
物理和化学的方法证明,单糖不仅以直链结构存在,而 且以环状结构存在。由于单糖分子中同时存在羰基和羟基, 因而在分子内便能由于生成半缩醛(或半缩酮)而构成环。
水解淀粉中的α-1,6糖苷键的酶是脱支酶 (α-1,6糖苷键酶)
还原末端 非还原末端 α-1,4糖苷键 α-1,6糖苷键
淀粉的磷酸解
淀粉磷酸化酶 糖原磷酸化酶
细胞壁多糖的酶促降解
纤维素降解 果胶物质降解:原果胶,果胶,果胶酸
三、糖酵解
1.糖酵解途径(glycolysis) (Embden-Meyerhof-Parnas,EMP)
OH OH
OH
CH2OH OH
O OH
CH2OH
•乳 糖
• 麦芽糖
CH2OH OH
OH 1
OH
CH2OH OH
4 OH O
OH
CH2OH
CH2OH
O
1
4
O
3
O
1
2
OH
3. 多糖
(1)淀粉(分为直链淀粉和支链淀粉)
l 直链淀粉分子量约1万-200万,250-260个葡 萄糖分子,以(14)糖苷键聚合而成。呈 螺旋结构,遇碘显紫蓝色。
α-淀粉酶:内切酶,可以水解淀粉(或糖原)中 任何部位的α-1,4糖键,产物为葡萄糖和麦芽 糖,若底物为支链淀粉,还有含α-1,6糖苷键 的糊精。
β-淀粉酶:外切酶,只能从非还原端开始水解, 以两个糖单位切下来,故水解直链淀粉产物为 麦芽糖,水解支链淀粉为麦芽糖和极限糊精。
麦芽糖酶专一水解麦芽糖为两分子葡萄糖;
第五章 糖类及其分解代谢
管骁 上海理工大学 医疗器械与食品学院
内 容:
l 一、糖代谢总论 l 二、生物体内的糖类 l 三、双糖和多糖的酶促降解 l 四、糖酵解 l 五、三羧酸循环 l 六、磷酸戊糖途径
一、糖代谢总论
新陈代谢包括分解代谢(异化作用)和合成代 谢(同化作用)。
动物和大多数微生物所需的能量,主要是由糖 的分解代谢提供。同时糖分解的中间产物,又 为合成其它的生物分子提供碳源或碳链骨架。
(1) EMP途径的生化历程
糖酵解过程
糖原 a
b
1-磷酸葡萄糖
1
6-磷酸果糖
6-磷酸葡萄糖
葡萄糖 果糖
丙酮酸
1,6-二磷酸果糖
3-磷酸甘油醛 2
磷酸二羟丙酮
3
3-磷酸甘油酸磷酸
3-磷酸甘油酸
4
磷酸烯醇式丙酮酸
2-磷酸甘油酸
1)第一阶段:葡萄糖 1, 6-二磷酸果糖
CH2OPO3H2
H
OH
OH H
l 定义:糖类物质是一类多羟基醛或多羟基酮类 化合物或其衍生物,或水解时能产生这些化合 物的物质;
l 糖的生物学意义?
糖类物质可以根据其水解情况分为:单糖、 寡糖和多糖;
糖类化合物
单糖 :不能水解的最简单糖类,是多羟基的 醛或酮的衍生物(醛糖或酮糖)
寡糖 :有2~10个分子单糖缩合而成,水解 后产生单糖
l 支链淀粉中除了(14)糖苷键构成糖链以外, 在支点处存在(16)糖苷键,分子量较高。 遇碘显紫红色。
(2)纤维素
l 由葡萄糖以(14)糖苷键连接而成的直链, 不溶于水。
(3)几丁质(壳多糖)
l N-乙酰-D-葡萄糖胺,以(14)糖苷键缩合而 成的线性均一多糖。比较坚硬,为甲壳动物等的 机构材料。
ADP
H2O3PO CH2 O CH2OPO3H2
OH
H
OH
OH H
OH H 果糖
葡萄糖
H2O3PO 磷酸己糖异构酶
OH
OH
H OH 6- 磷 酸 葡 萄 糖
ADP
Mg 己糖磷酸激酶
CH2 O CH2OH
OH
ADP
H
OH
OH H
6-磷 酸 果 糖 ATP
Mg 己 糖 激 酶 ATP
HO CH2 O
CH2OH
Mg 磷酸果糖激酶 H
OH OH
ATP CH2OH
H
OH
OH H
OH H
OH OH
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