第六章糖类及糖代谢 糖是有机体重要的能源和碳源。糖代谢包括糖的合成与糖的分解两方面。糖的最终来 源都是植物或光合细菌通过光合作用将CO和水同化成葡萄糖。除此之外糖的合成途径还 包括糖的异生一非糖物质转化成糖的途径。在植物和动物体内葡萄糖可以进一步合成寡糖 和多糖作为储能物质(如蔗糖、淀粉和糖元),或者构成植物或细菌的细胞壁(如纤维素和肽聚 在生物体内,糖(主要是葡萄糖舶降解是生命活动所需能量(如AP)舶来源。生物体从 碳水化合物中获得能量大致分成三个阶段:在第一阶段,大分子糖变成小分子糖,如淀粉 糖元等变成葡萄糖即淀粉笭→G∷在第二阶段,葡萄糖通过糖酵解(糖的共同分解途径)降解 为丙酮酸,丙酮酸再转变为活化的酰基载体一乙酰CoA即G→乙酰CoA;在第三阶段 乙酰CoA通过三羧酸循环(糖的最后氧化途径)彻底氧化成CO,当电子传递给最终的电子 受体O时生成ATP即乙酰CoA→CO。这是动物、植物和微生物获得能量以维持生存的共 同途径。糖的中间代谢还包括磷酸戊糖途径、乙醛酸途径等 第一节生物体内的糖类 糖是自然界中存在的一大类具有广谱化学结构和生物功能的有机化合物。它主要是由 绿色植物经光合作用形成的。这类物质主要是由碳、氢、氧所组成,是含多羟基的醛类或 酮类化合物。根据水解后产生单糖残基的多少可将糖作如下分类: 单糖:这是一类最简单的多羟基醛或多羟基酮,它不能再进行水解。根据其所含的碳 原子数,单糖又可分为丙糖、丁糖、戊糖、己糖、庚糖等。依其带有的基团,又可分为醛 糖和酮糖。 寡糖:是由2~10个单糖分子聚合而成的糖,如二糖、三糖、四糖……九糖等 多糖:由多分子单糖及其衍生物所组成,依其组成又可分为两类:①同聚多糖:由相 同单糖结合而成,如戊聚糖、淀粉、纤维素等。②杂聚多糖:由一种以上单糖或其衍生物 所组成,如半纤维素、粘多糖等。 单糖及其衍生物 任何单糖的构型都是由甘油醛及二羟丙酮派生的,形成醛糖和酮糖。由于糖的构型有 D-构型与L-构型,即凡分子中靠近伯醇(CH2OH的仲醇基(_CHO)中的羟基如在分子 的右方者称为D糖,在左方者称为L-糖,因此又有D醛糖和L醛糖、D-酮糖和L-酮糖之 分。它们的关系如图1-1、图1-2 植物体内最重要的单糖有戊糖、己糖和庚糖,现在分别举例说明如下: (一)戊糖( pentose) 高等植物中有三种重要的戊糖,即D核糖、D木糖及L阿拉伯糖。其环状结构式为:140 第六章 糖类及糖代谢 糖是有机体重要的能源和碳源。糖代谢包括糖的合成与糖的分解两方面。糖的最终来 源都是植物或光合细菌通过光合作用将 CO2和水同化成葡萄糖。除此之外糖的合成途径还 包括糖的异生—非糖物质转化成糖的途径。在植物和动物体内葡萄糖可以进一步合成寡糖 和多糖作为储能物质(如蔗糖、淀粉和糖元),或者构成植物或细菌的细胞壁(如纤维素和肽聚 糖)。 在生物体内，糖(主要是葡萄糖)的降解是生命活动所需能量(如 ATP)的来源。生物体从 碳水化合物中获得能量大致分成三个阶段：在第一阶段，大分子糖变成小分子糖，如淀粉、 糖元等变成葡萄糖即淀粉等→G；在第二阶段，葡萄糖通过糖酵解(糖的共同分解途径)降解 为丙酮酸，丙酮酸再转变为活化的酰基载体—乙酰 CoA 即 G→乙酰 CoA；在第三阶段， 乙酰 CoA 通过三羧酸循环(糖的最后氧化途径)彻底氧化成 CO2，当电子传递给最终的电子 受体 O2 时生成 ATP 即乙酰 CoA→CO2。这是动物、植物和微生物获得能量以维持生存的共 同途径。糖的中间代谢还包括磷酸戊糖途径、乙醛酸途径等。 第一节 生物体内的糖类 糖是自然界中存在的一大类具有广谱化学结构和生物功能的有机化合物。它主要是由 绿色植物经光合作用形成的。这类物质主要是由碳、氢、氧所组成，是含多羟基的醛类或 酮类化合物。根据水解后产生单糖残基的多少可将糖作如下分类： 单糖：这是一类最简单的多羟基醛或多羟基酮，它不能再进行水解。根据其所含的碳 原子数，单糖又可分为丙糖、丁糖、戊糖、己糖、庚糖等。依其带有的基团，又可分为醛 糖和酮糖。 寡糖：是由 2～10 个单糖分子聚合而成的糖，如二糖、三糖、四糖……九糖等。 多糖：由多分子单糖及其衍生物所组成，依其组成又可分为两类：①同聚多糖：由相 同单糖结合而成，如戊聚糖、淀粉、纤维素等。②杂聚多糖：由一种以上单糖或其衍生物 所组成，如半纤维素、粘多糖等。 一、单糖及其衍生物 任何单糖的构型都是由甘油醛及二羟丙酮派生的，形成醛糖和酮糖。由于糖的构型有 D-构型与 L-构型，即凡分子中靠近伯醇(—CH２OH)的仲醇基(—CHOH)中的羟基如在分子 的右方者称为 D-糖，在左方者称为 L-糖，因此又有 D-醛糖和 L-醛糖、D-酮糖和 L-酮糖之 分。它们的关系如图 1-1、图 1-2。 植物体内最重要的单糖有戊糖、己糖和庚糖，现在分别举例说明如下： （一）戊糖(pentose) 高等植物中有三种重要的戊糖，即 D-核糖、D 木糖及 L-阿拉伯糖。其环状结构式为：