第五章糖类代谢 量最为 如蔗 金地失老心 淀粉和原，还有成 壁的名 和肽聚料 糖类代谢为生物体提供重要的能源和碳源。生物体生存活动所需的能量，主要由糖类 物质分解代谢提供的，1g葡萄糖经彻底氧化分解可释放约16.74k的能量。糖类代谢的中 间产物还为氨基酸、核苷酸、脂肪酸、甘油的合成提供碳原子或碳骨架，进而合成蛋白质、 核酸、脂类等生物大分子。 糖的分解代谢首先是大分子糖经酶促降解生成小分子单糖，动、植物通过淀粉酶或淀 粉磷酸化酶水解淀粉（糖原）生成葡萄糖。含有纤维素碎的微生物水解纤维素生成葡萄糖。 寡糖经水解和异 化成葡萄糖。然后葡萄糖再通 工 步氧化分： 环氧化 的 氧化途径： 成CO,和NADP阻，NADPH是生物合成代谢反应的 糖的分解代谢有不同的途径 样，糖也可通过不同途径合成，并且各种途径都包括 一系列复杂的反应，本章主要介绍这两方面的内容。 第一节生物体内的糖类 一、单糖 单糖(monosa echarides)是最简单的碳水化合物(carbohydrates)，它是具有两个或 更多个羟基的醛或酮。最简单的单糖是 日袖途和 二羟丙酮，它们都是三碳糖。甘油醛含有 因此有两种整体异体，其结构有 丙酮含有酮基，所以称为酮糖。甘油醛有一个不对称碳原子， 0 H CH2OH H-C-OH HO-C-H C=0 CHOH CHOH CHOH D甘油醛 L-甘油酸 二羟丙酮 含有4、5、6、7个碳原子的糖分别称为四碳糖、五碳糖、六碳糖和七碳糖，它们的 结构式和立体化学上的相互关系见图5-1和图5-2。两种常见的六碳糖是D-葡萄糖和D-果 糖。葡萄糖(glucose)是醛糖，果糖(ructose)是酮糖，D-表示离醛基或酮基最远的不对 称碳，即C5的绝对构型和D-甘油醛中的一样。 148148 第五章 糖类代谢 糖类是自然界分布最广的物质之一，从细菌到高等动物的机体都含有糖类物质，其中 植物体中含量最为丰富。植物可通过光合作用把 CO2 和水同化成葡萄糖，葡萄糖可进一步 合成寡糖和多糖，如蔗糖、淀粉和糖原，还有构成植物细胞壁的纤维素和肽聚糖等。 糖类代谢为生物体提供重要的能源和碳源。生物体生存活动所需的能量，主要由糖类 物质分解代谢提供的，1g 葡萄糖经彻底氧化分解可释放约 16.74kJ 的能量。糖类代谢的中 间产物还为氨基酸、核苷酸、脂肪酸、甘油的合成提供碳原子或碳骨架，进而合成蛋白质、 核酸、脂类等生物大分子。 糖的分解代谢首先是大分子糖经酶促降解生成小分子单糖，动、植物通过淀粉酶或淀 粉磷酸化酶水解淀粉（糖原）生成葡萄糖。含有纤维素酶的微生物水解纤维素生成葡萄糖。 蔗糖、乳糖等寡糖经水解和异构化成葡萄糖。然后葡萄糖再通过不同途径进一步氧化分解， 包括：糖酵解 糖的共同分解途径；三羧酸循环 糖的最后氧化途径；磷酸戊糖途径 糖的直接氧化途径。葡萄糖经糖酵解-三羧酸循环氧化分解产生CO2和NADH、FADH2； NADH、FADH2 可进入呼吸链被彻底氧化产生 H2O 并释放大量能量。磷酸戊糖途径则生 成 CO2 和 NADPH，NADPH 是生物合成代谢反应的还原剂。 糖的分解代谢有不同的途径，同样，糖也可通过不同途径合成，并且各种途径都包括 一系列复杂的反应，本章主要介绍这两方面的内容。 第一节 生物体内的糖类 一、单糖 单糖（monosaccharides）是最简单的碳水化合物（carbohydrates），它是具有两个或 更多个羟基的醛或酮。最简单的单糖是甘油醛和二羟丙酮，它们都是三碳糖。甘油醛含有 醛基，所以称为醛糖；二羟丙酮含有酮基，所以称为酮糖。甘油醛有一个不对称碳原子， 因此有两种立体异构体，其结构如下： CH2OH H C OH C O H CH2OH HO C H C O OH D-甘油醛 L-甘油酸 CH2OH C CH2OH O 二羟丙酮 含有 4、5、6、7 个碳原子的糖分别称为四碳糖、五碳糖、六碳糖和七碳糖，它们的 结构式和立体化学上的相互关系见图 5-1 和图 5-2。两种常见的六碳糖是 D-葡萄糖和 D-果 糖。葡萄糖（glucose）是醛糖，果糖（fructose）是酮糖，D-表示离醛基或酮基最远的不对 称碳，即 C-5 的绝对构型和 D-甘油醛中的一样