生化第07章糖代謝

1、第第 7 章章糖糖 代代 謝謝糖糖(carbohydrates)即碳水化合物，其化即碳水化合物，其化學(xué)本質(zhì)為學(xué)本質(zhì)為多羥醛多羥醛或或多羥酮多羥酮類及其衍生物或多聚類及其衍生物或多聚物物基本結(jié)構(gòu)式基本結(jié)構(gòu)式 (CH2O)n第第1節(jié)節(jié) 概概 述述分類：分類：?jiǎn)翁菃翁?、寡糖、多糖、寡糖、多糖?糖復(fù)合物糖復(fù)合物葡萄糖葡萄糖(glucose) 已醛糖已醛糖果糖果糖(fructose) 已酮糖已酮糖 單糖單糖 不能再水解的糖不能再水解的糖半乳糖半乳糖(galactose) 已醛糖已醛糖 核糖核糖(ribose) 戊醛糖戊醛糖 OHOHOHOHHHOHHOHCHOCCCCCH2OHHOHOHHHOHHOH

2、123456D-葡萄糖葡萄糖(D-glucose)開鏈開鏈-D-葡萄糖葡萄糖HO HCOCH2OHOHOHOH123456環(huán)狀環(huán)狀椅式椅式OHOHHHHHOHOHOHHOH2C-D-葡萄糖葡萄糖HOHCOCH2OHOHOHOH6 寡糖寡糖常見的幾種二糖有常見的幾種二糖有麥芽糖麥芽糖 (maltose) 葡萄糖葡萄糖 葡萄糖葡萄糖蔗蔗 糖糖 (sucrose) 葡萄糖葡萄糖 果糖果糖乳乳 糖糖 (lactose) 葡萄糖葡萄糖 半乳糖半乳糖能水解生成幾分子單糖的糖，各單糖之間借能水解生成幾分子單糖的糖，各單糖之間借脫水縮合的糖苷鍵相連。脫水縮合的糖苷鍵相連。多糖多糖 能水解生成多個(gè)分子單糖的糖。

3、能水解生成多個(gè)分子單糖的糖。常見的多糖有常見的多糖有淀淀 粉粉 (starch)糖糖 原原 (glycogen)纖維素纖維素 (cellulose)藍(lán)色藍(lán)色:-1,4-糖苷鍵糖苷鍵紅色紅色:-1,6-糖苷鍵糖苷鍵OHHOCH2OHCH2OHOOOOCH2CH2OHOOOOHOOOO葡萄糖葡萄糖OHHHHOHOHHOHOHCH2OH146結(jié)合糖結(jié)合糖 糖與非糖物質(zhì)的結(jié)合物。糖與非糖物質(zhì)的結(jié)合物。糖脂糖脂 (glycolipid)：是糖與脂類的結(jié)合物。：是糖與脂類的結(jié)合物。糖蛋白糖蛋白 (glycoprotein)：是糖與蛋白質(zhì)的結(jié)合物。：是糖與蛋白質(zhì)的結(jié)合物。 常見的結(jié)合糖有常見的結(jié)合糖有 一、

4、糖的生理功能一、糖的生理功能 氧氧化供能化供能（主）（主）16.7kJ能量能量/1g葡萄糖氧化葡萄糖氧化 構(gòu)成構(gòu)成組織細(xì)胞的基本成分組織細(xì)胞的基本成分 *核糖核糖 構(gòu)成核酸構(gòu)成核酸 *糖蛋白糖蛋白 凝血因子、免疫球蛋白等凝血因子、免疫球蛋白等 *糖脂糖脂 生物膜成分生物膜成分 轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)變?yōu)轶w內(nèi)的其它成分為體內(nèi)的其它成分 *轉(zhuǎn)變?yōu)橹巨D(zhuǎn)變?yōu)橹?*轉(zhuǎn)變?yōu)榉潜匦璋被徂D(zhuǎn)變?yōu)榉潜匦璋被岬矸鄣矸?麥芽糖麥芽糖+麥芽三糖麥芽三糖 （40%） （25%）-臨界糊精臨界糊精+異麥芽糖異麥芽糖 （30%） （5%）葡萄糖葡萄糖 唾液中的唾液中的-淀粉酶淀粉酶 -葡萄糖苷酶葡萄糖苷酶 -臨界糊精酶臨界糊精酶 腸

5、粘膜腸粘膜上皮細(xì)胞上皮細(xì)胞刷狀緣刷狀緣 口腔口腔 腸腔腸腔 胰液中的胰液中的-淀粉酶淀粉酶 二、糖的消化吸收二、糖的消化吸收ADP+Pi ATP G Na+ K+ Na+泵泵小腸粘膜細(xì)胞小腸粘膜細(xì)胞腸腔腸腔門靜脈門靜脈Na+依賴型葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)體依賴型葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)體(Na+-dependent glucose transporter, SGLT)刷狀緣刷狀緣細(xì)胞內(nèi)膜細(xì)胞內(nèi)膜糖的吸收糖的吸收-主動(dòng)吸收主動(dòng)吸收三、糖代謝的概況三、糖代謝的概況CO2、H2O磷酸戊糖途徑磷酸戊糖途徑糖糖 原原糖異生糖異生食食 物物主要主要糖糖 原原脂肪、氨基酸脂肪、氨基酸糖酵解糖酵解血血中中葡葡萄萄糖糖第第2節(jié)節(jié) 糖的無氧

6、分解糖的無氧分解糖酵解反應(yīng)過程糖酵解反應(yīng)過程糖酵解的生理意義糖酵解的生理意義糖酵解的調(diào)節(jié)糖酵解的調(diào)節(jié)一 、糖酵解反應(yīng)過程糖酵解反應(yīng)過程 機(jī)體在無氧或缺氧情況下，機(jī)體在無氧或缺氧情況下，葡萄糖葡萄糖或或糖原糖原生成生成乳酸乳酸和少量和少量ATP的過程。的過程。 糖酵解糖酵解(糖的無氧分解糖的無氧分解)：反應(yīng)部位：反應(yīng)部位：胞漿胞漿E：Embden；M: Meyerhof；P: Parnas糖的無氧分解途徑，亦稱為糖的無氧分解途徑，亦稱為EMPEMP途徑途徑丙酮酸丙酮酸2 2CHCH3 3COCOOHCOCOOH2 2COCO2 2乙醇（生醇發(fā)酵）乙醇（生醇發(fā)酵）2 2CHCH3 3CHCH2 2

7、OHOH2 2CHCH3 3CHOCHO乙醛乙醛2 2CHCH3 3CHOHCOOH + ATPCHOHCOOH + ATP乳酸乳酸C C6 6H H1212O O6 6葡萄糖葡萄糖2 2NADNAD+ +2 2NADH + 2HNADH + 2H+ +1.葡萄糖磷酸化生成葡萄糖磷酸化生成 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖葡萄糖激酶（肝）葡萄糖激酶（肝）葡萄糖葡萄糖OHHHHOHOHHOHOHCH2OHMg2+ATP 己糖激酶己糖激酶ADP6-磷酸磷酸葡萄糖葡萄糖OHHHHOHOHHOHOHCH2OPO3H2糖酵解過程的第一個(gè)限速酶糖酵解過程的第一個(gè)限速酶（一）糖酵解途徑（一）糖酵解途徑限速酶限速酶

8、/關(guān)鍵酶關(guān)鍵酶a 催化非平衡反應(yīng)催化非平衡反應(yīng)特點(diǎn)特點(diǎn)：b 活性低活性低c 受激素或代謝物的調(diào)節(jié)受激素或代謝物的調(diào)節(jié)d 活性的改變可影響整個(gè)反應(yīng)體活性的改變可影響整個(gè)反應(yīng)體 系的反應(yīng)速度系的反應(yīng)速度糖原糖原分解生成分解生成6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖糖糖 原原 (Gn)H3PO4Gn磷酸化酶磷酸化酶OHOHOPOHOCH2OHOHOHO 糖糖 原原 ( Gn-1 )1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖POOHOHOOCH2OHOHOHOH磷酸葡萄糖變位酶磷酸葡萄糖變位酶6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖2. 6-磷酸葡萄糖異構(gòu)化磷酸葡萄糖異構(gòu)化 轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸果糖磷酸果糖 磷酸己糖異構(gòu)酶磷酸己糖異構(gòu)酶6-磷酸磷酸

9、葡萄葡萄糖糖OHHHHOHOHHOHOHCH2OPO3H2(G-6-P） (F-6-P）OHCH2CCCCCH2OOOHHHOHHOHPOOHOH6-6-磷酸磷酸果果糖糖CHOCCCCCH2OHHOHOHHHOHHOH123456Mg2+3. 3. 6-6-磷酸果糖再磷酸化磷酸果糖再磷酸化 生成生成1 1, ,6-6-二磷酸果糖二磷酸果糖（F-1,6-BPF-1,6-BP）1,6-二二磷酸果糖磷酸果糖 O-CH2CCCCCH2OOOHHHOHHOHPOOHOH （F-6-PF-6-P） 6-磷酸果糖磷酸果糖OHCH2CCCCCH2OOOHHHOHHOHPOOHOHO-POOHOHA AD DP

10、 PA AT TP P 6- 6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1-1 （6-FPK-16-FPK-1）Mg2+糖酵解過程的第二個(gè)限速酶糖酵解過程的第二個(gè)限速酶4.4.磷酸丙糖磷酸丙糖的生成的生成3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮OHCH2COCH2OPOOHOHOHHOCCHCH2OPOOHOH1 1，6-6-二磷酸果糖二磷酸果糖CCCCCH2OOOHHHOHHOHCH2OPOOHOHPOOHOH醛縮酶醛縮酶磷酸丙糖磷酸丙糖異構(gòu)酶異構(gòu)酶5.3-5.3-磷磷酸甘油醛氧化為酸甘油醛氧化為 1,3-1,3-二磷二磷酸甘油酸酸甘油酸OHO-OCCHCH2OPOOHOH(1,3-BPG)

11、 1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-3-磷酸甘油醛脫氫酶磷酸甘油醛脫氫酶3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛OHHOCCHCH2OPOOHOHHPO42-糖酵解糖酵解中中唯一的唯一的脫氫脫氫反應(yīng)反應(yīng) NADH+H+NAD+OPO32-6. 1,3-二磷二磷酸甘油酸酸甘油酸 轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)變?yōu)闉?-磷磷酸甘油酸酸甘油酸3-磷酸甘油酸激酶磷酸甘油酸激酶HOHOOCCHCH2OPOOHOH 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸OHO-OCCHCH2OPOOHOH(1,3-BPG) 1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸OPO32-ADPATP將底物的高能磷酸基將底物的高能磷酸基直接轉(zhuǎn)移給直接轉(zhuǎn)移給ADP生成生成ATP過程稱過程稱底物水

12、平底物水平磷酸化磷酸化底物水平磷酸化底物水平磷酸化 7. 3-磷磷酸甘油酸酸甘油酸轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)變?yōu)闉?2-磷磷酸甘油酸酸甘油酸3-3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸HOHOOCCHCH2OPOOHOH磷酸甘油酸變位酶磷酸甘油酸變位酶 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸OHHO-OOCCHCH2O-POOHOH8. 2-8. 2-磷磷酸甘油酸酸甘油酸轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)變?yōu)闉?磷磷酸烯醇式丙酮酸酸烯醇式丙酮酸 （PEP）磷酸烯醇式磷酸烯醇式 丙酮酸丙酮酸O-HOOCCCH2P+OOHOH2-2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸HOHHOOOCCCH2POOHOH烯醇化酶烯醇化酶(Mg2+/Mn2+ )H2O9.9.磷磷酸酸烯醇式丙酮酸轉(zhuǎn)變烯醇式丙

13、酮酸轉(zhuǎn)變?yōu)闉橄┐际奖嵯┐际奖酇DPATP丙酮酸激酶丙酮酸激酶（PK）磷酸烯醇式磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸O-HOOCCCH2P+OOHOH 烯醇式丙酮酸烯醇式丙酮酸COOHOHCH2C糖酵解過程的第三個(gè)限速酶糖酵解過程的第三個(gè)限速酶也是第二次底物水平磷酸化反應(yīng)也是第二次底物水平磷酸化反應(yīng)Mg2+, K+10. 10. 烯醇式丙酮酸轉(zhuǎn)變烯醇式丙酮酸轉(zhuǎn)變?yōu)闉楸岜酇TP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 丙酮酸丙酮酸ADP丙酮酸激酶丙酮酸激酶烯醇式丙酮酸烯醇式丙酮酸OHCH2CCOOH丙酮酸丙酮酸自發(fā)進(jìn)行自發(fā)進(jìn)行CH3OCCOOH（二）丙酮酸還原（二）丙酮酸還原為為乳酸乳酸丙酮酸丙酮酸OC

14、H3COOHCNADH+H+ 乳酸乳酸HHOCH3COOHC乳酸脫氫酶乳酸脫氫酶 NAD +3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛OHHOCCHCH2OPOOHOH3-磷酸甘油醛脫氫酶磷酸甘油醛脫氫酶Pi OHO-OCCHCH2OPOOHOH (1,3-BPG) 1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸OPOOPO3 32-2-2烯醇式丙酮酸烯醇式丙酮酸2ADP2ATP2丙酮酸丙酮酸2乳酸乳酸6-磷酸果糖磷酸果糖1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖ADPATP2Pi2NADH+ 2H+2NAD+21,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸2 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2ADP2ATP 磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮 3-磷酸甘油醛磷酸甘

15、油醛2 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸2H2OGn-1糖原糖原(Gn) 1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖Pi6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖ADPATP葡萄糖葡萄糖糖糖酵酵解解過過程程反應(yīng)部位：胞液反應(yīng)部位：胞液糖酵解過程中糖酵解過程中ATP的生成的生成2葡葡 萄萄 糖糖 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 6 - 磷酸果糖磷酸果糖 1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 丙丙 酮酮 酸酸 -11 反反 應(yīng)應(yīng) ATP -121 1 mol 葡萄糖葡萄糖 2 mol 乳酸乳酸 + ？mol ATP糖原中的糖原中的1

16、mol葡萄糖葡萄糖2mol 乳酸乳酸 +？mol ATP2 mol ATP3 mol ATP糖糖酵酵解解過過程程小小結(jié)結(jié)C6H12O6 + 2ADP + 2H3PO4 2C3H6O3 + 2ATP + 2H2O二、糖酵解的調(diào)節(jié)二、糖酵解的調(diào)節(jié)關(guān)鍵酶關(guān)鍵酶 己糖激酶己糖激酶 6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 調(diào)節(jié)方式調(diào)節(jié)方式 變構(gòu)調(diào)節(jié)變構(gòu)調(diào)節(jié) 共價(jià)修飾調(diào)節(jié)共價(jià)修飾調(diào)節(jié) （一）（一）6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶 -（最重要的限速酶最重要的限速酶） 變構(gòu)激活劑：變構(gòu)激活劑： 2,6-二磷酸果糖（最強(qiáng)）、二磷酸果糖（最強(qiáng)）、 1,6-二磷酸果糖（正反饋）、二磷酸果糖（正反饋）、

17、AMP、ADP變構(gòu)抑制劑：變構(gòu)抑制劑：ATP（高濃度）、檸檬酸（高濃度）、檸檬酸 ATP對(duì)對(duì)6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1的調(diào)節(jié)：的調(diào)節(jié)：ATP結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合位點(diǎn)調(diào)節(jié)效應(yīng)調(diào)節(jié)效應(yīng)活性中心活性中心內(nèi)內(nèi)底物結(jié)合部位（底物結(jié)合部位（親和力大親和力大）激活激活活性中心活性中心外外變構(gòu)調(diào)節(jié)部位（親和力?。┳儤?gòu)調(diào)節(jié)部位（親和力小）抑制抑制AMP可與可與ATP競(jìng)爭(zhēng)此部位競(jìng)爭(zhēng)此部位l2,6-二磷酸果糖是二磷酸果糖是6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1最強(qiáng)最強(qiáng)的變構(gòu)激活劑；的變構(gòu)激活劑；l其作用是與其作用是與AMP一起一起取消取消ATP、檸檬酸、檸檬酸對(duì)對(duì)6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1的變構(gòu)的變構(gòu)抑制作用抑制作用

18、。 2,6-二磷酸果糖對(duì)二磷酸果糖對(duì)6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1的調(diào)節(jié)：的調(diào)節(jié)：F-6-P F-1,6-BP ATP ADP PFK-1磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶 Pi PKA ATP ADP Pi 胰高血糖素胰高血糖素 ATP cAMP 活化活化 F-2,6-BP +/+AMP +檸檬酸檸檬酸 AMP +檸檬酸檸檬酸 PFK-2（有活性）（有活性）FBP-2（無活性）（無活性）6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-2 PFK-2（無活性）（無活性）FBP-2（有活性）（有活性）PP果糖二磷酸酶果糖二磷酸酶-2 ATPcAMP胰高血糖素胰高血糖素PKAPFK-2 FBP-2PFK-2 FBP-2F-

19、2,6-BP生成量減少生成量減少，水解水解量增加量增加，F(xiàn)-2,6-BP總量下降總量下降F-2,6-BP的激活作用會(huì)減弱的激活作用會(huì)減弱降低糖酵解速度降低糖酵解速度血血G濃度會(huì)升高濃度會(huì)升高（二）丙酮酸激酶（二）丙酮酸激酶 變構(gòu)激活劑：變構(gòu)激活劑：1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖 變構(gòu)抑制劑：變構(gòu)抑制劑：ATP 、丙氨酸、丙氨酸 胰高血糖素胰高血糖素可通過可通過cAMP-蛋白激酶系蛋白激酶系統(tǒng)使丙酮酸激酶磷酸化而失活。統(tǒng)使丙酮酸激酶磷酸化而失活。共價(jià)修飾調(diào)節(jié)共價(jià)修飾調(diào)節(jié)丙酮酸激酶丙酮酸激酶丙酮酸激酶丙酮酸激酶ATP ADP Pi 磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶（無活性）（無活性） （有活性）（有活性）胰

20、高血糖素胰高血糖素 PKA, CaM激酶激酶PPKA：蛋白激酶：蛋白激酶A (protein kinase A)CaM：鈣調(diào)蛋白：鈣調(diào)蛋白（三）己糖激酶（三）己糖激酶 受其反應(yīng)產(chǎn)物受其反應(yīng)產(chǎn)物6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖的反饋抑制的反饋抑制 葡萄糖激酶葡萄糖激酶 受長(zhǎng)鏈脂酰受長(zhǎng)鏈脂酰CoA的變構(gòu)抑制、的變構(gòu)抑制、 胰島素可誘導(dǎo)其基因轉(zhuǎn)錄，促進(jìn)酶的合胰島素可誘導(dǎo)其基因轉(zhuǎn)錄，促進(jìn)酶的合 成成 三、糖酵解的意義三、糖酵解的意義1.在無氧條件下在無氧條件下迅速提供能量迅速提供能量,供機(jī)體需要供機(jī)體需要如如:機(jī)體缺氧、劇烈運(yùn)動(dòng)等機(jī)體缺氧、劇烈運(yùn)動(dòng)等2.是某些細(xì)胞或組織（紅細(xì)胞、睪丸、骨是某些細(xì)胞或組織（紅細(xì)

21、胞、睪丸、骨 髓等）的唯一或主要能量來源髓等）的唯一或主要能量來源3.生成的乳酸又可進(jìn)一步氧化供能，或生成的乳酸又可進(jìn)一步氧化供能，或 異生為糖異生為糖 若糖酵解過度，可因乳酸生成過多而導(dǎo)若糖酵解過度，可因乳酸生成過多而導(dǎo)致乳酸酸中毒致乳酸酸中毒第第3節(jié)節(jié)糖的有氧氧化糖的有氧氧化概 念 葡萄糖或糖原在葡萄糖或糖原在有氧有氧的的條件下，徹條件下，徹底氧化分解生成底氧化分解生成CO2和和H2O并釋放大量并釋放大量能量能量的過程。的過程。 有氧氧化是糖氧化的主要方式，絕大有氧氧化是糖氧化的主要方式，絕大多數(shù)組織細(xì)胞都通過有氧氧化獲得能量。多數(shù)組織細(xì)胞都通過有氧氧化獲得能量。部位：部位：胞液及線粒體胞

22、液及線粒體葡萄糖葡萄糖 丙酮酸丙酮酸丙酮酸丙酮酸乙酰乙酰CoACO2+H2O+ATP三羧酸循環(huán)三羧酸循環(huán)糖的有氧氧化糖的有氧氧化乳酸乳酸糖酵解糖酵解線粒體內(nèi)線粒體內(nèi)胞漿胞漿一、糖有氧氧化的過程一、糖有氧氧化的過程第一階段：第一階段： 丙酮酸的生成（胞漿）丙酮酸的生成（胞漿）四四 個(gè)個(gè) 階階 段段第二階段：第二階段： 丙酮酸丙酮酸乙酰乙酰CoA（線粒體（線粒體）第四階段第四階段： 氧化磷酸化氧化磷酸化 （線粒體）（線粒體）第三階段：第三階段： 三羧酸循環(huán)三羧酸循環(huán) （線粒體）線粒體）2丙酮酸丙酮酸2烯醇式丙酮酸烯醇式丙酮酸2ADP2ATP2乳酸乳酸6-磷酸果糖磷酸果糖1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖

23、ADPATP21,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛2Pi2NADH+ 2H+2NAD+2 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2ADP2ATP2 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸2H2O糖原糖原(Gn) 6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖PiGn-1ADPATP葡萄糖葡萄糖糖糖酵酵解解過過程程氧化呼吸鏈氧化呼吸鏈(一）丙酮酸的生成（胞漿）一）丙酮酸的生成（胞漿）葡萄糖葡萄糖 + 2NAD+ + 2ADP +2Pi 2（丙酮酸丙酮酸+ ATP +H2O+ NADH+ H+ ）2丙酮酸丙酮酸進(jìn)入線粒體進(jìn)一步氧化進(jìn)入線粒

24、體進(jìn)一步氧化2(NADH+ H+ )2H2O + 4/6 ATP線粒體內(nèi)膜線粒體內(nèi)膜上特異載體上特異載體穿梭系統(tǒng)穿梭系統(tǒng)（二）丙酮酸氧化脫羧生成（二）丙酮酸氧化脫羧生成 乙酰乙酰輔酶輔酶A （線粒體）（線粒體）NAD+ NADH+H+ OCH3CCOOH丙酮酸丙酮酸3CHCOSCoA乙酰乙酰CoA+ CoA-SH輔酶輔酶A+ CO2COO丙酮酸丙酮酸脫氫酶脫氫酶復(fù)合體復(fù)合體丙酮酸脫氫酶丙酮酸脫氫酶復(fù)合體復(fù)合體線粒體線粒體3種酶種酶： E1: 丙酮酸脫氫酶丙酮酸脫氫酶(TPP、Mg2+) E2: 二氫硫辛酰胺二氫硫辛酰胺轉(zhuǎn)乙酰酶轉(zhuǎn)乙酰酶(硫辛酸、輔酶硫辛酸、輔酶A) E3: 二氫硫辛酰胺二氫硫辛

25、酰胺脫氫酶脫氫酶(FAD、NAD+)6種輔助因子種輔助因子： TPP、 Mg2+、硫辛酸、輔酶、硫辛酸、輔酶A、FAD、NAD+ （含（含B1、泛酸、泛酸、B2 、PP四種維生素）四種維生素） CO2 CoASHNAD+NADH+H+5. NADH+H+的生成的生成1. -羥乙基羥乙基-TPP的生成的生成 2.乙酰硫辛酰乙酰硫辛酰胺的生成胺的生成 3.乙酰乙酰CoA的生成的生成4. 硫辛酰胺的生成硫辛酰胺的生成 （三）乙酰輔酶（三）乙酰輔酶A進(jìn)入進(jìn)入 三羧酸循環(huán)（線粒體）三羧酸循環(huán)（線粒體） 三羧酸循環(huán)三羧酸循環(huán)(tricarboxylic acid cycle，TAC)又稱又稱Krebs循環(huán)

26、循環(huán) 。 乙酰輔酶乙酰輔酶A與草酰乙酸縮合成含與草酰乙酸縮合成含3個(gè)羧基個(gè)羧基的的檸檬酸檸檬酸開始，經(jīng)過一系列代謝反應(yīng)，乙開始，經(jīng)過一系列代謝反應(yīng)，乙?；粡氐籽趸?，草酰乙酸得以再生的過?；粡氐籽趸?，草酰乙酸得以再生的過程稱為程稱為三羧酸循環(huán)三羧酸循環(huán)。1. 乙酰乙酰CoA與草酰乙酸與草酰乙酸 縮合形成縮合形成檸檬酸檸檬酸檸檬酸合酶檸檬酸合酶草酰乙酸草酰乙酸OCOOHCCH2COOHCH3COSCoA乙酰輔酶乙酰輔酶ACOOHCH2OHCOOHCCH2COOH檸檬酸檸檬酸CoASH+ H2O乙酰乙酰CoA+草酰乙酸草酰乙酸 檸檬酸檸檬酸 + CoA-SH異檸檬酸異檸檬酸HOHCOOHCOOH

27、CH2CCOOHCHH2O2.檸檬酸異構(gòu)化生成檸檬酸異構(gòu)化生成異檸檬酸異檸檬酸檸檬酸檸檬酸HOHCOOHCOOHCH2CCOOHCH檸檬酸檸檬酸 異檸檬酸異檸檬酸順烏頭酸順烏頭酸COOHCOOHCH2CCOOHCH順烏頭酸酶順烏頭酸酶CO2NAD+異檸檬酸異檸檬酸3.異檸檬酸氧化脫羧生成異檸檬酸氧化脫羧生成 -酮戊二酸酮戊二酸-酮戊二酸酮戊二酸OCOOHCH2CH2COOHC草酰琥珀酸草酰琥珀酸OCOOHCOOHCH2CHCOOHCNADH+H+異檸檬酸脫氫酶異檸檬酸脫氫酶異檸檬酸異檸檬酸+ +NAD+ - 酮戊二酸酮戊二酸+CO2+NADH+H+HHOCOOHCOOHCH2CHCOOHCMg

28、2+CO24.-酮戊二酸酮戊二酸氧化脫羧氧化脫羧 生成生成琥珀酰輔酶琥珀酰輔酶A - -酮戊二酸脫氫酶酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體復(fù)合體CoASHNAD+NADH+H+OCOOHCH2CH2SCoAC琥珀酰琥珀酰CoA-酮戊二酸酮戊二酸-酮戊二酸酮戊二酸 + CoA-SH+ NAD+ 琥珀酰琥珀酰CoA + CO2 + NADH+H+ OCOOHCH2CH2COOHC5.琥珀酰琥珀酰CoA轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)殓晁徵晁徵牾ｇ牾oA合成酶合成酶OCOOHCH2CH2SCoAC琥珀酰琥珀酰CoAGDP+PiGTPCOOHCH2CH2COOH琥珀酸琥珀酸CoASH底物水平磷酸化底物水平磷酸化琥珀酰琥珀酰Co

29、A + GDP + Pi 琥珀酸琥珀酸+ GTP + CoA-SHADPATPGDPFAD6.琥珀酸氧化脫氫生成琥珀酸氧化脫氫生成延胡索酸延胡索酸HHCOOHCHCH COOH琥珀酸琥珀酸琥珀酸脫氫酶琥珀酸脫氫酶延胡索酸延胡索酸FADH2琥珀酸琥珀酸 + FAD 延延胡索酸胡索酸 +FADH2HOOC CHCHCOOH7.延胡索延胡索酸酸水化水化生成生成蘋果蘋果酸酸延胡索酸延胡索酸HOOCCHCHCOOH延胡索酸酶延胡索酸酶OHCOOHCH2CH COOHL-蘋果酸蘋果酸H2O延延胡索酸胡索酸 + H2O 蘋果蘋果酸酸8.蘋果酸蘋果酸脫氫生成脫氫生成草酰乙草酰乙酸酸 蘋果酸脫氫酶蘋果酸脫氫酶H

30、OHCOOHCH2CCOOH 草酰乙酸草酰乙酸OCOOHCH2CCOOHL-蘋果酸蘋果酸NAD+NADH+H+蘋果酸蘋果酸 + + NADNAD+ + 草酰乙酸草酰乙酸 + + NADH+HNADH+H+ + CoASHNADH+H+NAD+NAD+NADH+H+FADFADH2NADH+H+NAD+H2OH2OH2OCoASHCoASHH2O檸檬酸合酶檸檬酸合酶順烏頭酸梅順烏頭酸梅異檸檬酸脫氫酶異檸檬酸脫氫酶-酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體琥珀酰琥珀酰CoA合成酶合成酶琥珀酸脫氫酶琥珀酸脫氫酶延胡索酸酶延胡索酸酶蘋果酸脫氫酶蘋果酸脫氫酶GTPGDPATPADP核苷二磷酸激酶核苷二磷

31、酸激酶 三羧酸循環(huán)的概念：指三羧酸循環(huán)的概念：指乙酰乙酰CoA和和草酰草酰乙酸乙酸縮合生成含縮合生成含三個(gè)羧基的檸檬酸三個(gè)羧基的檸檬酸，反反復(fù)復(fù)地地進(jìn)行進(jìn)行脫氫脫羧脫氫脫羧，又生成，又生成草酰乙酸草酰乙酸，再重復(fù)循環(huán)反應(yīng)的過程。再重復(fù)循環(huán)反應(yīng)的過程。 TAC過程的反應(yīng)部位：過程的反應(yīng)部位：線粒體線粒體小小 結(jié)：結(jié)：（1）TAC是在細(xì)胞線粒體內(nèi)進(jìn)行的一系列連續(xù)酶促是在細(xì)胞線粒體內(nèi)進(jìn)行的一系列連續(xù)酶促反應(yīng)。反應(yīng)。（2）每循環(huán)一次，消耗一分子乙酰）每循環(huán)一次，消耗一分子乙酰CoA；經(jīng)經(jīng)一次底物水平磷酸化，二次脫羧，四次脫氫一次底物水平磷酸化，二次脫羧，四次脫氫生成生成1分子分子FADH2，3分子分子

32、NADH+H+，2分子分子CO2， 1分子分子GTP。三羧酸循環(huán)的主要特點(diǎn)（三羧酸循環(huán)的主要特點(diǎn)（1，2，3，4）：）：（3）循環(huán)中有）循環(huán)中有三三個(gè)關(guān)鍵酶：檸檬酸合酶，個(gè)關(guān)鍵酶：檸檬酸合酶，-酮戊二酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體，酸脫氫酶復(fù)合體， 異檸檬酸脫氫酶；循環(huán)不可逆。異檸檬酸脫氫酶；循環(huán)不可逆。（4）體內(nèi)凡是能轉(zhuǎn)變?yōu)橐阴＃w內(nèi)凡是能轉(zhuǎn)變?yōu)橐阴oA的物質(zhì)，都能進(jìn)入的物質(zhì)，都能進(jìn)入TAC而被徹底氧化。而被徹底氧化。三羧酸循環(huán)三羧酸循環(huán)中間產(chǎn)物起催化劑中間產(chǎn)物起催化劑的作用，的作用，本身無量的變化。本身無量的變化。（5）三羧酸循環(huán)的中間產(chǎn)物：）三羧酸循環(huán)的中間產(chǎn)物：表面上看來，三羧酸循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)必不可

33、少表面上看來，三羧酸循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)必不可少的草酰乙酸在三羧酸循環(huán)中是不會(huì)消耗的，的草酰乙酸在三羧酸循環(huán)中是不會(huì)消耗的，它可被反復(fù)利用。實(shí)際上：它可被反復(fù)利用。實(shí)際上：例如：例如： 草酰乙酸草酰乙酸 天冬氨酸天冬氨酸 -酮戊二酸酮戊二酸 谷氨酸谷氨酸 檸檬酸檸檬酸 脂肪酸脂肪酸 琥珀酰琥珀酰CoA 卟啉卟啉 .機(jī)體內(nèi)各種物質(zhì)代謝之間是彼此聯(lián)系、相機(jī)體內(nèi)各種物質(zhì)代謝之間是彼此聯(lián)系、相互配合的，互配合的，TAC中的某些中間代謝物能夠中的某些中間代謝物能夠轉(zhuǎn)變合成其他物質(zhì)，借以溝通糖和其他物轉(zhuǎn)變合成其他物質(zhì)，借以溝通糖和其他物質(zhì)代謝之間的聯(lián)系。質(zhì)代謝之間的聯(lián)系。 .機(jī)體糖供不足時(shí)，可能引起機(jī)體糖供不足時(shí)，可

34、能引起TAC運(yùn)轉(zhuǎn)障運(yùn)轉(zhuǎn)障礙，這時(shí)蘋果酸、草酰乙酸可脫羧生成礙，這時(shí)蘋果酸、草酰乙酸可脫羧生成丙酮酸，再進(jìn)一步生成乙酰丙酮酸，再進(jìn)一步生成乙酰CoA進(jìn)入進(jìn)入TAC氧化分解。氧化分解。 草酰乙酸草酰乙酸 草酰乙酸脫羧酶草酰乙酸脫羧酶 丙酮酸丙酮酸 CO2 蘋果酸蘋果酸 蘋果酸酶蘋果酸酶 丙酮酸丙酮酸 CO2 NAD+ NADH + H+ 所以，草酰乙酸必須不斷被更新補(bǔ)充。所以，草酰乙酸必須不斷被更新補(bǔ)充。草酰乙酸草酰乙酸 檸檬酸檸檬酸檸檬酸裂解酶檸檬酸裂解酶乙酰乙酰CoA 丙酮酸丙酮酸丙酮酸丙酮酸羧化酶羧化酶CO2 蘋果酸蘋果酸蘋果酸蘋果酸脫氫酶脫氫酶NADH+H+ NAD+ 天冬氨酸天冬氨酸谷草

35、轉(zhuǎn)氨酶谷草轉(zhuǎn)氨酶-酮戊二酸酮戊二酸 谷氨酸谷氨酸 草酰乙酸的來源如下：草酰乙酸的來源如下：二、有氧氧化生成的二、有氧氧化生成的ATP（2）有氧氧化有氧氧化是是3大營(yíng)養(yǎng)素的代謝的總樞：大營(yíng)養(yǎng)素的代謝的總樞：凡能轉(zhuǎn)變?yōu)橛醒跹趸緩街虚g產(chǎn)物的物質(zhì)，凡能轉(zhuǎn)變?yōu)橛醒跹趸緩街虚g產(chǎn)物的物質(zhì)，最終都能進(jìn)入最終都能進(jìn)入TAC徹底氧化供能。徹底氧化供能。（1）有氧氧化是機(jī)體獲取能量的主要途徑）有氧氧化是機(jī)體獲取能量的主要途徑 P107 表表7-2（3）與體內(nèi)糖的其他代謝途徑有密切聯(lián)系。）與體內(nèi)糖的其他代謝途徑有密切聯(lián)系。三、有氧氧化的調(diào)節(jié)（基于能量的需求）三、有氧氧化的調(diào)節(jié)（基于能量的需求）關(guān)關(guān)鍵鍵酶酶 酵解途

36、徑：酵解途徑： 丙酮酸的氧化脫羧：丙酮酸的氧化脫羧：丙酮酸脫氫酶復(fù)合體丙酮酸脫氫酶復(fù)合體 三羧酸循環(huán)：三羧酸循環(huán)：己糖激酶己糖激酶6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1丙酮酸激酶丙酮酸激酶檸檬酸合酶檸檬酸合酶異檸檬酸脫氫酶異檸檬酸脫氫酶-酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體（一）丙酮酸脫氫酶復(fù)合體的調(diào)節(jié)（一）丙酮酸脫氫酶復(fù)合體的調(diào)節(jié)變構(gòu)調(diào)節(jié)變構(gòu)調(diào)節(jié)變構(gòu)抑制劑：乙酰變構(gòu)抑制劑：乙酰CoA；NADH；ATP變構(gòu)激活劑：變構(gòu)激活劑：AMP；ADP；NAD+乙酰乙酰CoA / HSCoA 或或 NADH / NAD+ 時(shí)，其活時(shí)，其活性也受到抑制。這兩種情況見于性也受到抑制。這兩種情況見于饑餓、大量脂酸

37、被動(dòng)饑餓、大量脂酸被動(dòng)員利用時(shí)員利用時(shí)，這時(shí)糖的有氧氧化被抑制，大多數(shù)組織器，這時(shí)糖的有氧氧化被抑制，大多數(shù)組織器官利用脂酸作為能量來源以確保腦等重要組織對(duì)葡萄官利用脂酸作為能量來源以確保腦等重要組織對(duì)葡萄糖的需要。糖的需要。 共價(jià)修飾調(diào)節(jié)共價(jià)修飾調(diào)節(jié)乙酰乙酰CoA 檸檬酸檸檬酸 草酰乙酸草酰乙酸 琥珀酰琥珀酰CoA -酮戊二酸酮戊二酸 異檸檬酸異檸檬酸 蘋果酸蘋果酸 NADH FADH2 GTP ATP 異檸檬酸異檸檬酸 脫氫酶脫氫酶檸檬酸合酶檸檬酸合酶-酮戊二酸脫酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體氫酶復(fù)合體ATP +ADP ADP +ATP 檸檬酸檸檬酸 琥珀酰琥珀酰CoA NADH 琥珀酰琥珀酰CoA

38、 NADH +Ca2+ Ca2+ ATP、ADP的影響的影響 產(chǎn)物堆積引起抑制產(chǎn)物堆積引起抑制循環(huán)中后續(xù)反應(yīng)循環(huán)中后續(xù)反應(yīng)中間產(chǎn)物變構(gòu)反中間產(chǎn)物變構(gòu)反饋抑制前面反應(yīng)饋抑制前面反應(yīng)中的酶中的酶其他，如其他，如Ca2+可可激活許多酶激活許多酶（二）（二）TAC的速率和流量的調(diào)控的速率和流量的調(diào)控在正常情況下，糖酵解途徑和在正常情況下，糖酵解途徑和TAC的速度的速度是相協(xié)調(diào)的。這種協(xié)調(diào)不僅通過高濃度的是相協(xié)調(diào)的。這種協(xié)調(diào)不僅通過高濃度的ATP、NADH的抑制作用，亦通過的抑制作用，亦通過檸檬酸檸檬酸對(duì)對(duì)磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1的變構(gòu)抑制作用而實(shí)現(xiàn)。的變構(gòu)抑制作用而實(shí)現(xiàn)。 氧化磷酸化的速率對(duì)氧化磷

39、酸化的速率對(duì)TAC的運(yùn)轉(zhuǎn)也起著非的運(yùn)轉(zhuǎn)也起著非常重要的作用。常重要的作用。 有氧氧化的調(diào)節(jié)特點(diǎn)有氧氧化的調(diào)節(jié)特點(diǎn) 有氧氧化的調(diào)節(jié)通過對(duì)其關(guān)鍵酶的調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)。有氧氧化的調(diào)節(jié)通過對(duì)其關(guān)鍵酶的調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)。 ATP/ADP或或ATP/AMP比值全程調(diào)節(jié)。該比值比值全程調(diào)節(jié)。該比值升高，升高，所有關(guān)鍵酶所有關(guān)鍵酶均被抑制。均被抑制。 氧化磷酸化速率影響三羧酸循環(huán)。前者速率降氧化磷酸化速率影響三羧酸循環(huán)。前者速率降低，則后者速率也減慢。低，則后者速率也減慢。 三羧酸循環(huán)與酵解途徑互相協(xié)調(diào)。三羧酸循環(huán)三羧酸循環(huán)與酵解途徑互相協(xié)調(diào)。三羧酸循環(huán)需要多少乙酰需要多少乙酰CoA，則酵解途徑相應(yīng)產(chǎn)生多少，則酵解途徑相應(yīng)產(chǎn)

40、生多少丙酮酸以生成乙酰丙酮酸以生成乙酰CoA。2ADPATP+AMP腺苷酸激酶腺苷酸激酶體內(nèi)體內(nèi)ATP濃度是濃度是AMP的的50倍，經(jīng)上述反應(yīng)倍，經(jīng)上述反應(yīng)后，后，ATP/AMP變動(dòng)比變動(dòng)比ATP變動(dòng)大，有信號(hào)放大變動(dòng)大，有信號(hào)放大作用，從而發(fā)揮有效的調(diào)節(jié)作用。作用，從而發(fā)揮有效的調(diào)節(jié)作用。有氧氧化全過程中許多酶的活性都受細(xì)胞有氧氧化全過程中許多酶的活性都受細(xì)胞內(nèi)內(nèi)ATP/ADP或或ATP/AMP比率的影響，因而能比率的影響，因而能得以協(xié)調(diào)。得以協(xié)調(diào)。四、巴斯德效應(yīng)四、巴斯德效應(yīng)概念概念機(jī)制機(jī)制巴斯德效應(yīng)巴斯德效應(yīng)(Pastuer effect) 指有氧指有氧氧化抑制糖酵解的現(xiàn)象。氧化抑制糖酵

41、解的現(xiàn)象。 有氧時(shí)，有氧時(shí)，NADH+H+進(jìn)入線粒體內(nèi)氧化，丙進(jìn)入線粒體內(nèi)氧化，丙酮酸進(jìn)入線粒體進(jìn)一步氧化而不生成乳酸酮酸進(jìn)入線粒體進(jìn)一步氧化而不生成乳酸; 缺氧時(shí)，缺氧時(shí)，酵解途徑加強(qiáng)，酵解途徑加強(qiáng)，NADH+H+在胞漿在胞漿濃度升高，濃度升高，丙酮酸丙酮酸作為作為氫接受體氫接受體生成生成乳酸乳酸。第第4節(jié)節(jié)磷酸戊糖途徑磷酸戊糖途徑 以以6-6-磷酸葡萄糖為底物，代磷酸葡萄糖為底物，代謝生成磷酸戊糖為中間代謝物的謝生成磷酸戊糖為中間代謝物的過程，稱為過程，稱為磷酸戊糖途徑。磷酸戊糖途徑。一一、磷酸戊糖途徑磷酸戊糖途徑胞液胞液6-6-磷酸葡萄糖脫氫酶磷酸葡萄糖脫氫酶(G6PD)NADP+NAD

42、PH+H+CCCCCCH2OPO3H2HOHHOHOHHHHOHO6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖CCCCCCH2OPO3H2HOHHOHOHHHOO6-6-磷酸葡萄糖酸內(nèi)酯磷酸葡萄糖酸內(nèi)酯限速酶，對(duì)限速酶，對(duì)NADP+具有具有高度特異性高度特異性（一）脫氫氧化（一）脫氫氧化6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)變?yōu)?5-磷酸核酮糖磷酸核酮糖CCCCCCH2OPO3H2HOHHOHOHHHOO 6-6-磷酸葡萄糖酸內(nèi)酯磷酸葡萄糖酸內(nèi)酯OHOHCCCCCCH2OPO3H2HOHHOHOHHHO6-6-磷酸葡萄糖酸磷酸葡萄糖酸H H2 2O O內(nèi)酯酶內(nèi)酯酶COCO2 2OHOHCCCCCCH2OPO3H2HOHH

43、OHOHHHO6-6-磷酸葡萄糖酸磷酸葡萄糖酸OHOHCCCCCCH2OPO3H2HOHHOHOHHHOOHCH2OHCCCCH2OPO3H2OHOHHNADP+NADPH+H+OHCH2OHCCCCH2OPO3H2OHOHH5-5-磷酸核酮糖磷酸核酮糖6-6-磷酸葡萄糖酸脫氫酶磷酸葡萄糖酸脫氫酶OHCH2OHCCCCH2OPO3H2OHOHH5-5-磷酸核酮糖磷酸核酮糖HOHOHCHOCCCCH2OPO3H2HOHH5-5-磷酸核糖磷酸核糖 磷酸戊糖磷酸戊糖異構(gòu)酶異構(gòu)酶（二）異構(gòu)化反應(yīng)（二）異構(gòu)化反應(yīng)差向酶差向酶5-磷酸木酮糖磷酸木酮糖糖酵解途徑糖酵解途徑3 36-6-磷磷酸葡萄糖酸葡萄糖5

44、-5-磷酸磷酸木酮糖木酮糖5-5-磷酸磷酸核糖核糖5-5-磷酸磷酸木酮糖木酮糖7-7-磷酸磷酸景天糖景天糖3-3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛4-4-磷酸磷酸赤蘚糖赤蘚糖6-6-磷酸磷酸果糖果糖3-3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛6-6-磷酸磷酸果糖果糖3 36-6-磷酸葡磷酸葡萄糖酸內(nèi)酯萄糖酸內(nèi)酯3NADPH3NADPH3 36-6-磷酸磷酸葡萄糖酸葡萄糖酸3H3H2 2O O3 35-5-磷磷酸核酮糖酸核酮糖3NADPH3NADPH3CO3CO2 2（三）基團(tuán)轉(zhuǎn)移（三）基團(tuán)轉(zhuǎn)移在于將磷酸戊糖轉(zhuǎn)移變成在于將磷酸戊糖轉(zhuǎn)移變成6-磷酸果糖磷酸果糖和和3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛而進(jìn)入而進(jìn)入糖酵解途徑糖酵解途徑，清除

45、此途徑產(chǎn)生的多余的核糖。清除此途徑產(chǎn)生的多余的核糖。磷酸戊糖途徑小結(jié)：x反應(yīng)部位：反應(yīng)部位： 胞漿胞漿x反應(yīng)底物：反應(yīng)底物： 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖x重要中間產(chǎn)物：重要中間產(chǎn)物： NADPH、5-磷酸核糖磷酸核糖x限速酶：限速酶： 6-磷酸葡萄糖脫氫酶磷酸葡萄糖脫氫酶(G6PD)36-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 + 6 NADP+ 2 6-磷酸果糖磷酸果糖 + 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 + 6(NADPH+H+ ) + 3CO2 二、磷酸戊糖途徑的調(diào)節(jié)二、磷酸戊糖途徑的調(diào)節(jié) 主要是對(duì)主要是對(duì)6-磷酸葡萄糖脫氫酶進(jìn)行調(diào)節(jié)，磷酸葡萄糖脫氫酶進(jìn)行調(diào)節(jié)，該酶的快速調(diào)節(jié)主要受該酶的快速調(diào)節(jié)主要受NADPH/

46、NADP+比值比值的影響。的影響。（一）高糖飲食的影響（一）高糖飲食的影響 高糖飲食時(shí)，肝中高糖飲食時(shí)，肝中G6PD含量明顯增多含量明顯增多（二）（二）NADPH+H+的影響的影響 對(duì)對(duì)G6PD有明顯抑制作用有明顯抑制作用（三）組織細(xì)胞對(duì)（三）組織細(xì)胞對(duì)NADPH+H+和和5-磷酸核糖磷酸核糖的的相對(duì)需要量的調(diào)節(jié)相對(duì)需要量的調(diào)節(jié)（四）該途徑的中間代謝物的影響（四）該途徑的中間代謝物的影響三、磷酸戊糖途徑的意義磷酸戊糖途徑的意義* 產(chǎn)生產(chǎn)生5-磷酸核糖磷酸核糖* 產(chǎn)生產(chǎn)生NADPH參與各種核苷酸輔酶及核苷酸的合成參與各種核苷酸輔酶及核苷酸的合成(一一) 5-磷酸核糖：磷酸核糖：(二二) NADP

47、H的主要功能：的主要功能：（1）作為供氫體）作為供氫體 參與體內(nèi)多種生物合成反應(yīng)參與體內(nèi)多種生物合成反應(yīng)（2）是谷胱甘肽還原酶的輔酶）是谷胱甘肽還原酶的輔酶 對(duì)維持細(xì)胞中還原型谷胱甘肽（對(duì)維持細(xì)胞中還原型谷胱甘肽（GSH）的正常含量起重要作用的正常含量起重要作用磷酸戊糖途徑與溶血性貧血磷酸戊糖途徑與溶血性貧血磷酸戊糖途徑磷酸戊糖途徑G6PD溶血溶血一些具有氧化作用的外源性物質(zhì)一些具有氧化作用的外源性物質(zhì)如蠶豆、抗瘧藥、磺胺藥等如蠶豆、抗瘧藥、磺胺藥等G6PD缺乏缺乏患者患者NADP+GSSGNADPH+H+2GSH谷胱甘肽還原酶谷胱甘肽還原酶（3）參與肝臟的生物轉(zhuǎn)化作用）參與肝臟的生物轉(zhuǎn)化作用

48、 -參與肝臟對(duì)激素、藥物和毒物的生物轉(zhuǎn)化參與肝臟對(duì)激素、藥物和毒物的生物轉(zhuǎn)化作用作用（4）可參與清除體內(nèi)由中性粒細(xì)胞和巨噬細(xì)）可參與清除體內(nèi)由中性粒細(xì)胞和巨噬細(xì)胞在呑噬細(xì)菌后產(chǎn)生的超氧陰離子。胞在呑噬細(xì)菌后產(chǎn)生的超氧陰離子。第第5節(jié)節(jié) 糖異生糖異生概念概念 由由非糖物質(zhì)非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟瞧咸烟腔蚧蛱窃窃倪^程的過程稱為糖異生作用。稱為糖異生作用。非糖物質(zhì)非糖物質(zhì) 生糖氨基酸生糖氨基酸 丙酮酸、乳酸、甘油等丙酮酸、乳酸、甘油等 糖異生作用的部位糖異生作用的部位生理?xiàng)l件下生理?xiàng)l件下在絕食期間在絕食期間空腹及長(zhǎng)期饑餓時(shí)葡萄糖的異生作用空腹及長(zhǎng)期饑餓時(shí)葡萄糖的異生作用空空 腹腹 100300

49、 90% 8.9mmol/L時(shí)，出現(xiàn)尿糖時(shí)，出現(xiàn)尿糖 二、血糖濃度的調(diào)節(jié)二、血糖濃度的調(diào)節(jié)激素激素降低血糖：胰島素降低血糖：胰島素 升高血糖：胰高血糖素、糖皮質(zhì)升高血糖：胰高血糖素、糖皮質(zhì) 激素、腎上腺素激素、腎上腺素* 主要依靠激素的調(diào)節(jié)主要依靠激素的調(diào)節(jié) 胰島素胰島素(Insulin)是體內(nèi)是體內(nèi)唯一的降低血糖唯一的降低血糖的激素，的激素，也是也是唯一同時(shí)促進(jìn)唯一同時(shí)促進(jìn)糖原、脂肪、蛋白質(zhì)糖原、脂肪、蛋白質(zhì)合成合成的的激素。激素。胰島素的分泌受血糖控制胰島素的分泌受血糖控制，血糖升高立即引起，血糖升高立即引起胰島素分泌；血糖降低，分泌即減少。胰島素分泌；血糖降低，分泌即減少。 （一）胰島素

50、是體內(nèi)唯一降低血糖的激素（一）胰島素是體內(nèi)唯一降低血糖的激素 促進(jìn)細(xì)胞膜促進(jìn)細(xì)胞膜G載體載體將將G轉(zhuǎn)運(yùn)入細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)入細(xì)胞。 增強(qiáng)磷酸二酯酶活性，增強(qiáng)磷酸二酯酶活性，cAMP，從而使，從而使Gn合酶合酶活性增強(qiáng)、磷酸化酶活性降低，活性增強(qiáng)、磷酸化酶活性降低，加速加速Gn合成、抑合成、抑制制Gn分解分解。 激活丙酮酸脫氫酶磷酸酶而使丙酮酸脫氫酶激活，激活丙酮酸脫氫酶磷酸酶而使丙酮酸脫氫酶激活，加速丙酮酸氧化為乙酰加速丙酮酸氧化為乙酰CoA，從而，從而加快加快G的有氧的有氧氧化氧化。 抑制肝內(nèi)糖異生：抑制磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶抑制肝內(nèi)糖異生：抑制磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶的合成、促進(jìn)氨基酸進(jìn)入肌組織并合成

51、蛋白質(zhì)，的合成、促進(jìn)氨基酸進(jìn)入肌組織并合成蛋白質(zhì)，減少肝糖異生的原料減少肝糖異生的原料。 抑制脂肪組織內(nèi)的激素敏感性脂肪酶，可抑制脂肪組織內(nèi)的激素敏感性脂肪酶，可減緩脂減緩脂肪動(dòng)員的速率肪動(dòng)員的速率。胰島素降血糖機(jī)制胰島素降血糖機(jī)制:（二）機(jī)體在不同狀態(tài)下有相應(yīng)的（二）機(jī)體在不同狀態(tài)下有相應(yīng)的升高升高血糖血糖的激素的激素1胰高血糖素胰高血糖素是體內(nèi)主要升高血糖的激素是體內(nèi)主要升高血糖的激素 血糖降低血糖降低或或血內(nèi)氨基酸升高血內(nèi)氨基酸升高刺激胰高刺激胰高血糖素的分泌。血糖素的分泌。 胰高血糖素的作用機(jī)制：胰高血糖素的作用機(jī)制： 經(jīng)肝細(xì)胞膜受體激活依賴經(jīng)肝細(xì)胞膜受體激活依賴cAMP的蛋白激酶，從

52、而的蛋白激酶，從而抑制抑制Gn合酶合酶和激活磷酸化酶，迅速和激活磷酸化酶，迅速使肝使肝Gn分解，分解，血糖升高血糖升高。 抑制抑制6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-2，激活果糖激活果糖二磷酸酶二磷酸酶-2，減，減少少2,6-二磷酸果糖的量，后者是二磷酸果糖的量，后者是6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1的最強(qiáng)的變構(gòu)激活劑以及果糖二磷酸酶的最強(qiáng)的變構(gòu)激活劑以及果糖二磷酸酶-1的抑制劑的抑制劑于是于是糖酵解被抑制，糖異生則加速糖酵解被抑制，糖異生則加速。 促進(jìn)磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶的合成；抑制肝促進(jìn)磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶的合成；抑制肝L型型丙酮酸激酶；加速肝攝取血中的氨基酸，丙酮酸激酶；加速肝攝取血中的氨

53、基酸，增強(qiáng)糖異增強(qiáng)糖異生生。 激活脂肪組織內(nèi)激素敏感性脂肪酶，激活脂肪組織內(nèi)激素敏感性脂肪酶，加速脂肪動(dòng)員加速脂肪動(dòng)員，從而間接升高血糖水平。從而間接升高血糖水平。 胰島素和胰高血糖素胰島素和胰高血糖素是調(diào)節(jié)血糖，實(shí)際上是調(diào)節(jié)血糖，實(shí)際上也是調(diào)節(jié)三大營(yíng)養(yǎng)物代謝最主要的兩種激素。也是調(diào)節(jié)三大營(yíng)養(yǎng)物代謝最主要的兩種激素。機(jī)體內(nèi)糖、脂肪、氨基酸代謝的變化主要機(jī)體內(nèi)糖、脂肪、氨基酸代謝的變化主要取決于這兩種激素的比例。取決于這兩種激素的比例。不同情況下這兩種激素的分泌是相反的。不同情況下這兩種激素的分泌是相反的。引起胰島素分泌的信號(hào)（如血糖升高）可抑制引起胰島素分泌的信號(hào)（如血糖升高）可抑制胰高血糖素分泌。反之，使胰島素分泌減少的胰高血糖素分泌。反之，使胰島素分泌減少的信號(hào)可促進(jìn)胰高血糖素分泌。信號(hào)可促進(jìn)胰高血糖素分泌。2糖皮質(zhì)激素糖皮質(zhì)激素升高升高血糖作用機(jī)制血糖作用機(jī)制 促進(jìn)肌肉蛋白質(zhì)分解，分解產(chǎn)生的氨基酸促進(jìn)肌肉蛋白質(zhì)分解，分解產(chǎn)生的氨基酸轉(zhuǎn)移到肝轉(zhuǎn)移到肝進(jìn)行糖異生進(jìn)行糖異生。 抑制肝外組織攝