生物化学笔记梳理

糖是一类化学本质为多羟醛或多羟酮及其衍生物的有机化合物，糖代谢指葡萄糖、糖原等在体内的一系列复杂的化学反应，图中内容丰富全面，赶快收藏下图学习吧！

糖

• 分类
  • 单糖
  • 寡糖
    • 蔗糖
      • 蔗糖+UDP<-蔗糖合成酶－>UDPC+果糖
      • 蔗糖+H2O>葡萄糖+果糖
    • 麦芽糖
      • 麦芽糖+H2O－麦芽糖酶> 2葡萄糖
    • 乳糖
      • 乳糖+H2O-B-半乳糖苷酶>葡萄糖+半乳糖
  • 多糖
    • 淀粉
      • 水解
        • a-淀粉酶 水解 a-1,4糖苷键
          • 耐热不耐酸
          • 直链淀粉水解为葡萄糖，麦芽糖
          • 支链淀粉水解为葡萄糖，麦芽糖，糊精
        • B-淀粉酶 水解多糖非还原端a-1,4糖苷键
          • 耐酸不耐热
          • 将直链淀粉水解为麦芽糖
          • 将支链淀粉水解为麦芽糖和极限糊精
        • 脱支酶 水解 a-1,6糖苷键
      • 磷酸水解
        • 非还原端水解a-1,4糖苷键，形成 G-1-P
          • 淀粉+n H3PO4-->nG-1-P
    • 纤维素
      • 纤维素－纤维素酶->n 纤维二糖－纤维二糖酶->2n B-葡萄糖
• 单糖
  • 葡萄糖
    • 6－磷酸葡萄糖
      • 糖酵解
        • 丙酮酸
          • 无氧
            • 乳酸
            • 乙醇
          • 有氧
            • 乙酰CoA
              • TCA
      • 磷酸戊糖途径
      • 糖原
• 糖酵解 EMP 细胞质发生
  • 能量
    • 消耗 2个 ATP
    • 产生2个NADPH
      • 进入线粒体进行电子传递彻底氧化分解
        • 苹果酸－天冬氨酸穿梭
          • 2 NADPH >5 ATP
        • 磷酸甘油穿梭
          • 2 FADH2> 3 ATP
    • 产生4个ATP
  • 生物学意义
    • 是葡萄糖进行有氧和无氧分解的共同途径
    • 通过糖酵解，生物体可以获得生命活动所需的部分能量，对于厌氧生物或在供氧不足的组织来说，糖酵解时糖分解的主要形式，也是获得能量的主要方式
    • 糖酵解形成的中间产物可作为合成其他物质的原料，如磷酸二羟丙酮可以转变为甘油，丙酮酸转变为丙氨酸，它们是合成脂肪和蛋白质的原料
  • 调节
    • 磷酸果糖激酶
      • 抑制
        • ATP
          • ATP是磷酸果糖激酶的底物也是抑制剂。
          • 磷酸果糖激酶是异构酶，ATP 是别构抑制。当ATP浓度高时，ATP与酶的调节部位结合，引起酶的构象发生变化，降低6－磷酸果糖与酶的亲和力
          • ATP/AMP 比值低时，磷酸果糖激酶的活性增高，糖酵解被促进
          • PH 值明显下降时酶活性被抑制
        • 柠檬酸
          • 柠檬酸是丙酮酸进入TCA后第一个中间产物，高水平的柠檬酸意味着生物合成前体是足量的，过多地葡萄糖不应该被降解
        • 当细胞既需要能量又需要合成原料时，即ATP/AMP比值较低，柠檬酸水平低时，磷酸果糖激酶的活性最高；当细胞需要之一时，该酶活性中等；当两者都充裕时，该酶几乎失去活性
      • 激活
        • 2，6－二磷酸果糖是磷酸果糖激酶的别构激活剂，可以增加磷酸果糖激酶与6－磷酸钠果糖的亲和力
        • AMP
    • 已糖激酶
      • 受其产物6－磷酸葡萄糖反馈抑制
      • 磷酸果糖激酶活性下降，会导致6－磷酸果糖的积累，6－磷酸果糖朝着6－磷酸葡萄糖方向进行反应，导致6－磷酸葡萄糖含量上升
    • 丙酮酸激酶
      • 受 ATP抑制。如果由于糖酵解时血液中能荷过高，血糖过低，肝脏中的丙酮酸激酶会磷酸化处于非活性状态，降低糖酵解速率，，起到维持血糖对的作用
      • 受丙氨酸对的抑制，高水平的丙氨酸意味着前体丙酮酸过量。
    • 胰高血糖素抑制糖酵解
      • 在血糖过低时，分泌胰高血糖素，通过细胞膜介导，激活蛋白激酶A，使磷酸果糖激酶11磷酸化，催化2，6－二磷酸果糖水解为6－磷酸果糖，2，6－二磷酸果糖含量下降，2，6－二磷酸果糖是磷酸果糖激酶1的激活剂，糖酵解速率下降
    • 胰岛素促进糖酵解
  • 论述题
    • 请描述6－磷酸葡萄糖在糖代谢中作为交叉点对的作用
      • 进食后血液中的葡萄糖浓度增加，在葡萄糖激酶或已糖激酶的作用下形成6－磷酸葡萄糖。
      • 糖原可降解产生1－磷酸葡萄糖，再经葡萄糖变位酶作用下生成6－磷酸葡萄糖。
      • 概要
        • 生物需要能量，则进入糖酵解途径，并进行 TCA循环产生能量
        • 进入PPP途径，在6－磷酸葡萄糖脱氢酶和6－磷酸葡萄糖酸脱氢酶的作用下生成NADPH和5－磷酸核糖。NADPH 可以为其他生物分子的合成提供还原力。5－磷酸核糖是组成组氨酸和核苷酸的前体
      • 当生物体中6－磷酸葡萄糖含量高时，6－磷酸葡萄糖可以进过1－磷酸葡萄糖合成糖原储存起来
      • 血液中葡萄糖含量较低，糖原的降解也无法满足血液葡萄糖需求时，生物体能够利用其他非糖物质合成6－磷酸葡萄糖，6－磷酸钠葡萄糖在葡萄糖－6－磷酸酶作用下生成葡萄糖
• TCA 线粒体
  • 反应过程
    • 两次脱羧生成CO2
    • 四次脱氢反应生成3分子 NADH,1 个NADPH
    • 一次底物水平磷酸化生成1分子 ATP
  • 能量
  • 草酰乙酸的回补反应
    • 丙酮酸+CO2+ATP+H2O－丙酮酸羧化酶->草酰乙酸
      • 以生物素为辅酶
    • 磷酸烯醇式丙酮酸+CO2+GDP-磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶->草酰乙酸
    • 天冬氨酸和谷氨酸通过转氨基作用形成草酰乙酸和a-酮戊二酸
  • 关键调节酶 受产物的反馈抑制来调节
    • 柠檬酸合酶
    • 异柠檬酸脱氢酶
    • a-酮戊二酸脱氢酶
    • Ca离子，ADP促进
    • 受高浓度底物激活（草酰CoA, 草酰乙酸），受高等东都产物抑制（NADH,ATP)
    • 丙酮酸脱氢酶复合体
      • 丙酮酸脱氢酶
        • 受磷酸化（失活）和去磷酸化（活性状态）调节
      • 二氢硫辛酰转移酶
      • 二氢硫辛酰脱氢酶
      • 受乙酰CoA,NADH 抑制
  • 生物学意义
    • 能量代谢角度，柠檬酸循环是生物利用有机物氧化获取能量最有效的方式，一份子乙酰CoA 可以产生12分子ATP
    • 物质代谢角度，柠檬酸循是糖，氨基酸，脂肪酸彻底氧化的共同途径，是之间转化的枢纽。
• 磷酸戊糖途径 PPP
  • 反应过程
    • 直接氧化阶段
      • 1分子6－磷酸葡萄糖产生6分子CO2, 12分子NADPH
    • 非氧化阶段
  • 关键调节酶
    • 6－磷酸葡萄糖脱氢酶
  • 意义
    • 磷酸戊糖途径时普遍存在的糖代谢的一种方式
    • 产生大量NADHP，为细胞各种合成反应提供还原力
    • 反应的起始物为6－磷酸葡萄糖，不需要TAP 参与，可以在低TAP浓度下进行
    • 该途径产生的5－磷酸核糖是辅酶和核苷酸生物合成必须的原料
    • 该途径是机体内核糖产生的唯一场所
  • 重要中间产物
    • 5－磷酸核糖
      • 合DNA RNA 和其他核苷酸衍生物，也是组氨酸合成的前体
    • 4－磷酸赤藓糖 可参与芳香族氨基酸
  • 调节
    • 受 NADP /NADPH的比值调控
• 糖异生途径
  • 反应场所：线粒体 或 细胞质