第4章 糖代謝

1、名詞解釋名詞解釋v物質(zhì)名稱物質(zhì)名稱 化學本質(zhì)、來源、功能化學本質(zhì)、來源、功能 v代謝途徑名稱代謝途徑名稱 起始物起始物 終產(chǎn)物終產(chǎn)物v結構名稱結構名稱 存在部位、組成、功能存在部位、組成、功能反應部位反應部位反應條件反應條件物質(zhì)代謝的學習要點物質(zhì)代謝的學習要點v代謝途徑的名稱代謝途徑的名稱v反應條件反應條件v起始物起始物v終產(chǎn)物終產(chǎn)物v進行部位進行部位v關鍵酶及其調(diào)節(jié)關鍵酶及其調(diào)節(jié)v生理意義生理意義 v能量情況能量情況v代謝異常與疾病的關系代謝異常與疾病的關系 第六章第六章 糖代謝糖代謝(Metabolism of Carbohydrates)學習要求學習要求v掌握糖酵解及有氧氧化的反應條件、

2、細胞定位、主要過程、能量情況、關鍵酶和生理意義；v熟悉糖的生理功能。v培養(yǎng)分析問題與解決問題能力。糖的基本知識一、什么是糖一、什么是糖 糖是一大類有機化合物，其化學本質(zhì)為糖是一大類有機化合物，其化學本質(zhì)為多羥醛或多羥酮類及其衍生物或多聚物。多羥醛或多羥酮類及其衍生物或多聚物。 葡萄糖葡萄糖(glucose) 果糖果糖(fructose) 半乳糖半乳糖(galactose) 核糖核糖(ribose) 麥芽糖麥芽糖 (maltose)乳乳 糖糖 (lactose)蔗蔗 糖糖 (sucrose)淀淀 粉粉 (starch)糖糖 原原 (glycogen)纖維素纖維素 (cellulose)糖脂糖脂

3、(glycolipid)糖蛋白糖蛋白 (glycoprotein)常見的單糖常見的單糖-葡萄糖葡萄糖 環(huán)狀環(huán)狀 D-D-葡萄糖葡萄糖 (D-glucose) CHOCCCCCH2OHHOHOHHHOHHOH1 23456 HO HCOCH2OHOHOHOH123456開鏈開鏈 v蔗糖蔗糖OOOCH2OHCH2OHHOCH212324OCH2OHOCH2OHOHO14123常見的多糖常見的多糖-淀粉淀粉 OHHOCH2OHCH2OHOOOOCH2CH2OHOOOOHOOOO葡萄糖葡萄糖 OHHHHOHOHHOHOHCH2OH146-1，4-糖苷鍵糖苷鍵-1，6-糖苷鍵糖苷鍵糖原糖原（動物體內(nèi)儲存

4、的多糖）（動物體內(nèi)儲存的多糖）葡萄糖葡萄糖 OHHHHOHOHHOHOHCH2OH146(outline) 一、糖的功能一、糖的功能原料原料 (五五)二、糖的消化吸收二、糖的消化吸收淀粉淀粉唾液淀粉酶唾液淀粉酶糊精糊精少量麥芽糖少量麥芽糖胃酸胃酸水解部分水解部分淀粉淀粉胰胰淀淀粉粉酶酶-糊糊精精酶酶葡萄糖、麥芽糖葡萄糖、麥芽糖小腸粘膜小腸粘膜細胞細胞消化主要在小腸消化主要在小腸v 為什么有些人喝了牛奶后會出現(xiàn)消化不良的癥狀（腹脹、腹瀉）？v 先天性缺乏乳糖酶所致。 三、糖代謝的概況三、糖代謝的概況 磷酸戊糖磷酸戊糖 NADPH 葡萄糖葡萄糖 氧化分解氧化分解 丙丙酮酮酸酸 有氧氧化有氧氧化 無

5、氧氧化無氧氧化 乳酸乳酸 糖異生糖異生乳酸、氨基酸、甘油乳酸、氨基酸、甘油 糖原糖原 糖原分解糖原分解 糖原合成糖原合成 磷酸戊磷酸戊糖途徑糖途徑 食物食物 消化吸收消化吸收 大量大量ATP 少量少量ATP 乙酰乙酰CoAH2O及及CO2 (Catabolism of Carbohydrates) (Catabolism of Carbohydrates)在在缺氧缺氧情況下，情況下，葡萄糖或糖原葡萄糖或糖原生成生成乳酸乳酸(lactate)的過程稱之為糖的無氧氧化，又稱為的過程稱之為糖的無氧氧化，又稱為糖糖酵解酵解。其反應部位在其反應部位在胞漿胞漿。糖的有氧氧化指在機體糖的有氧氧化指在機體供氧

6、充足供氧充足時，葡萄糖徹底時，葡萄糖徹底氧化成氧化成H2O和和CO2，并釋放出能量的過程。是機，并釋放出能量的過程。是機體體主要供能方式主要供能方式。在胞液及線粒體中進行。在胞液及線粒體中進行。列表比較糖酵解與有氧氧化列表比較糖酵解與有氧氧化 糖酵解糖酵解 有氧氧化有氧氧化起始物 終產(chǎn)物反應條件反應部位反應過程：相同 不同點凈生成能量關鍵酶生理意義G/GnG/Gn乳酸、ATPCO2、H2O、ATP無氧供氧充足胞液胞液、線粒體糖酵解途徑（G開始）開始） 2 32或或30反應過程的不同點v糖酵解：丙酮酸乳酸有氧氧化：丙酮酸乙酰輔酶A H2O+CO2三羧酸循環(huán)關鍵酶v糖酵解有：已糖激酶（葡萄糖激酶）

7、、磷酸果糖激酶-1、丙酮酸激酶v有氧氧化：第一階段：已糖激酶（葡萄糖激酶）、磷酸果糖激酶-1、丙酮酸激酶第二階段：丙酮酸脫氫酶復合體第三階段：檸檬酸合酶、異檸檬酸脫氫酶、-酮戌二酸脫氫酶復合體GluG-6-PF-6-PF-1, 6-BPATP ADP ATPADP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 丙丙 酮酮 酸酸 磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 NAD+ NADH+H+ ADP ATP ADP ATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 E1: 己糖激酶己糖激酶 E2: 6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1 E3: 丙酮酸激酶丙酮

8、酸激酶 NAD+ 乳乳 酸酸 糖酵解的代謝途徑糖酵解的代謝途徑E2E1E3NADH+H+ H2OG-1-P 糖原1.5* 葡萄糖有氧氧化的葡萄糖有氧氧化的ATP生成生成反反應應輔輔 酶酶ATP 第第一一階階段段葡萄糖葡萄糖 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖-1 6-磷酸果糖磷酸果糖 1,6-雙磷酸果糖雙磷酸果糖-1 23-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 21,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸NAD+ 22.5或或2 21,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 23-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2 1 2 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 2丙酮酸丙酮酸2 1 第二階段第二階段2 丙酮酸丙酮酸 2 乙酰乙酰CoA2 2.5 第第三三

9、階階段段2異檸檬酸異檸檬酸 2 -酮戊二酸酮戊二酸2 2.5 2 -酮戊二酸酮戊二酸 2 琥珀酰琥珀酰CoA2 2.5 2琥珀酰琥珀酰CoA 2 琥珀酸琥珀酸2 1 2琥珀酸琥珀酸 2 延胡索酸延胡索酸FAD 2 1.5 2蘋果酸蘋果酸 2 草酰乙酸草酰乙酸NAD+ 2 2.5 凈生成凈生成32(或或30)ATP NAD+ NAD+ NAD+ 小結：糖酵解反應特點小結：糖酵解反應特點1. 反應部位反應部位 胞漿。胞漿。2. 糖酵解是一個不需氧的產(chǎn)能過程。糖酵解是一個不需氧的產(chǎn)能過程。3. 反應全過程中有三步不可逆的反應。反應全過程中有三步不可逆的反應。G G-6-P ATP ADP 己糖激酶己

10、糖激酶 ATP ADP F-6-P F-1,6-BP 磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1 ADP ATP PEP 丙酮酸丙酮酸 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 (2)凈生成凈生成ATP數(shù)量：數(shù)量：從從G開始開始 22-2= 2ATP 從從Gn開始開始 22-1= 3ATP2,3-BPG) ADP ATP 磷酸甘油酸激酶磷酸甘油酸激酶 Mg2+ 1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 PCH2OOHCCHPOOPCH2OOHCOOHCH3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 PPPCH2OOCOOHCHPP2,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 變位酶變位酶磷酸酶磷酸酶H2OPi 紅細胞中紅細胞中存在存在2,3-BPG支路。支路。2,3

11、-BPG與與Hb結結合，可降低合，可降低Hb與氧的親與氧的親和力，促進和力，促進氧的釋放，氧的釋放，以滿足組織以滿足組織細胞對氧的細胞對氧的需要。需要。無氧分解的生理意義無氧分解的生理意義v機體在缺氧情況下獲取能量的有效方式機體在缺氧情況下獲取能量的有效方式。v是某些組織和細胞獲取能量的主要途徑是某些組織和細胞獲取能量的主要途徑過多的無氧分解會導致酸中毒過多的無氧分解會導致酸中毒某些病理狀態(tài)某些病理狀態(tài)與與糖酵解供能糖酵解供能 某些病理情況下某些病理情況下機體主要通過糖酵解機體主要通過糖酵解獲得能量獲得能量. .糖酵解意義糖酵解意義嚴重貧血嚴重貧血大量失血大量失血呼吸障礙呼吸障礙肺及心血管肺及

12、心血管等疾病等疾病 主要是通過對主要是通過對己糖激酶、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三個關鍵酶的活性的調(diào)節(jié)，分為激素三個關鍵酶的活性的調(diào)節(jié)，分為激素調(diào)節(jié)和代謝物的變構調(diào)節(jié)及共價修飾調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)和代謝物的變構調(diào)節(jié)及共價修飾調(diào)節(jié)。(1)變構激活劑：變構激活劑：AMP; ADP; F-1,6-BP; F-2,6-BP。(2)變構抑制劑：變構抑制劑： 檸檬酸檸檬酸; ; ATP(高濃度高濃度)。 (3)F-1,6-BP 正反饋調(diào)節(jié)該酶。正反饋調(diào)節(jié)該酶。 (1)6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖可反饋抑制己糖激酶，但對可反饋抑制己糖激酶，但對葡萄糖激酶無影響。葡萄糖激酶無影響。(2

13、)長鏈脂肪酰長鏈脂肪酰CoA為葡萄糖激酶變構抑制劑。為葡萄糖激酶變構抑制劑。在饑餓時可減少肝攝取葡萄糖。在饑餓時可減少肝攝取葡萄糖。(2)變構抑制劑：變構抑制劑：ATP, 丙氨酸丙氨酸(1)變構激活劑：變構激活劑：1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖第一階段：丙酮酸生成第一階段：丙酮酸生成 第二階段：丙酮酸的氧化脫羧第二階段：丙酮酸的氧化脫羧 第三階段：三羧酸循環(huán)第三階段：三羧酸循環(huán) G(Gn) 第四階段：氧化磷酸化第四階段：氧化磷酸化 丙酮酸丙酮酸 乙酰乙酰CoA CO2 NADH+H+ FADH2H2O O ATP ADP TCA循環(huán)循環(huán) 胞液胞液 線粒體線粒體 糖的有氧氧化糖的有氧氧化指在機體氧

14、供充足時，葡萄糖徹底指在機體氧供充足時，葡萄糖徹底氧化成氧化成H2O和和CO2，并釋放出，并釋放出能量能量的過程。是機體主的過程。是機體主要供能方式。要供能方式。在胞液及線粒體分在胞液及線粒體分四個階段進行四個階段進行。 丙酮酸進入線粒體，氧化脫羧為乙酰丙酮酸進入線粒體，氧化脫羧為乙酰CoA (acetyl CoA)。丙酮酸丙酮酸 乙酰乙酰CoA NAD+ , HSCoA CO2 , NADH + H+ 丙酮酸氧化脫氫酶系丙酮酸氧化脫氫酶系(1)總反應式總反應式: 輔輔 酶酶 TPP 硫辛酸硫辛酸( ) HSCoA FAD, NAD+(2)丙酮酸氧化脫氫酶系的組成丙酮酸氧化脫氫酶系的組成 酶酶

15、E2：二氫硫辛酰胺轉(zhuǎn)乙酰酶：二氫硫辛酰胺轉(zhuǎn)乙酰酶E3：二氫硫辛酰胺脫氫酶：二氫硫辛酰胺脫氫酶SSLTPPE1E2E3FAD NAD+HSCoASSNAD+TPPE1E3FADH2SSE2CO2 CoASHNADH+H+TPPE1E3FADSSE2TPPE1E3FADSSE2CH3-C-COOHOCH3-C-HOHTPPE1E3FADHSSE2CH3-COCH3-C- SCoAOTPPE1E3FADHSHSE2(3)丙酮酸氧化脫氫酶系催化的反應過程丙酮酸氧化脫氫酶系催化的反應過程 所有的反應均在所有的反應均在線粒體線粒體中進行。中進行。 CoASHNADH+H+NAD+NAD+NADH+H+FA

16、DFADH2NADH+H+NAD+H2OH2OH2OCoASHCoASHH2O檸檬酸合酶檸檬酸合酶順烏頭酸酶順烏頭酸酶異檸檬酸脫氫酶異檸檬酸脫氫酶-酮戊二酸脫氫酶復合體酮戊二酸脫氫酶復合體琥珀酰琥珀酰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CH3-C-SCoAOOCOOHCCH2COOH草酰乙酸草酰乙酸COOHHO-C-COOHCH2COOH檸檬酸檸檬酸CH2COOHC-COOHCHCOOH順烏頭酸順烏頭酸CH2COOHH-C-COOHCHCOOH異檸檬酸異檸檬酸CH2HO-COOHCH2CCOOH酮戊二酸酮戊二酸CH2O琥珀酰琥珀酰CoAO-SC

17、oACH2CH2COOHC琥珀酸琥珀酸CH2CH2COOHCOOH延胡索酸延胡索酸CHHCCOOHCOOHHO-C-HCH2COOHCOOH蘋果酸蘋果酸(3)三羧酸循環(huán)的要點三羧酸循環(huán)的要點草酰乙酸草酰乙酸看似在循環(huán)看似在循環(huán)中不消耗，其實不然，可轉(zhuǎn)變成其他物質(zhì)，故需不中不消耗，其實不然，可轉(zhuǎn)變成其他物質(zhì)，故需不斷補充。斷補充。 主要是通過對七個關鍵酶活性的調(diào)節(jié)，主要是通過對七個關鍵酶活性的調(diào)節(jié)，分為分為別構調(diào)節(jié)別構調(diào)節(jié)和和共價修飾調(diào)節(jié)。共價修飾調(diào)節(jié)。關關鍵鍵酶酶 酵解途徑：酵解途徑：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 丙酮酸的氧化脫羧：丙酮酸的氧化脫羧

18、：丙酮酸脫氫酶復合體丙酮酸脫氫酶復合體 三羧酸循環(huán)：三羧酸循環(huán)：檸檬酸合酶、檸檬酸合酶、異檸檬酸脫異檸檬酸脫氫酶、氫酶、-酮戊二酸脫氫酶復合體酮戊二酸脫氫酶復合體1. 丙酮酸脫氫酶復合體丙酮酸脫氫酶復合體的調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)變構調(diào)節(jié)變構調(diào)節(jié)變構抑制劑：乙酰變構抑制劑：乙酰CoA; NADH; ATP 變構激活劑：變構激活劑：AMP; ADP; NAD+ 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 - -酮戊二酸酮戊二酸脫氫酶復合體脫氫

19、酶復合體 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 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)反應循環(huán)中后續(xù)反應中間產(chǎn)物別位反饋抑中間產(chǎn)物別位反饋抑制前面反應中的酶制前面反應中的酶 其他，如其他，如Ca2+可可激活許多酶激活許多酶2. 三羧酸循環(huán)的調(diào)節(jié)三羧酸循環(huán)的調(diào)節(jié)知識點v磷酸戊糖途徑（關鍵酶、生理意義）v糖原合成與分解v糖異生v血糖學習要求學習要求v1.掌握磷酸戊糖途徑的關鍵酶、生理意義掌握磷酸戊糖途徑的關鍵酶、生理意義；糖原合成與分解、糖異生的概念、進行部糖原合成與分解

20、、糖異生的概念、進行部位、關鍵酶及生理意義；血糖的概念、來位、關鍵酶及生理意義；血糖的概念、來源和去路。源和去路。v2熟悉血糖濃度的調(diào)節(jié)，高血糖和低血糖熟悉血糖濃度的調(diào)節(jié)，高血糖和低血糖的概念、常見的原因的概念、常見的原因。v二職業(yè)能力目標二職業(yè)能力目標v1熟悉熟悉G-6-PD缺陷癥的病因缺陷癥的病因v2能運用所學生化知識解釋為什么患能運用所學生化知識解釋為什么患G-6-PD缺陷癥的人容易發(fā)生溶血。缺陷癥的人容易發(fā)生溶血。 v3.能正確判讀血糖檢查結果能正確判讀血糖檢查結果檢測題一、填空題1、磷酸戊糖途徑的起始物是 2、限速酶是3、蠶豆病的病因是二、判斷題 糖的主要生理功能是氧化供能，而磷酸戊

21、糖途徑是糖分解代謝途徑之一，所以磷酸戊糖途徑也是人體內(nèi)獲能的途徑之一。 三、簡答題1、簡述磷酸戊糖途徑的生理意義。2、運用所學生化知識解釋為何蠶豆病患者易發(fā)生溶血？磷酸戊糖途徑磷酸戊糖途徑是指由是指由6-磷酸葡萄糖生成磷酸葡萄糖生成磷酸磷酸戊糖戊糖及及NADPH+H+，前者再進一步轉(zhuǎn)變成，前者再進一步轉(zhuǎn)變成3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛和和6-磷酸果糖磷酸果糖的反應過程。的反應過程。磷酸戊糖途徑又稱磷酸戊糖途徑又稱磷酸戊糖旁路磷酸戊糖旁路代謝。代謝。(一一) 反應過程反應過程 第一階段：氧化反應。第一階段：氧化反應。 第二階段：非氧化基團轉(zhuǎn)移反應。第二階段：非氧化基團轉(zhuǎn)移反應。磷酸戊糖途徑磷酸戊糖途

22、徑第一階段第一階段 第第二二階階段段 5-磷酸木酮糖磷酸木酮糖 C55-磷酸木酮糖磷酸木酮糖 C57-磷酸景天糖磷酸景天糖 C73-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 C34-磷酸赤蘚磷酸赤蘚糖糖 C46-磷酸果糖磷酸果糖 C66-磷酸果糖磷酸果糖 C63-磷酸磷酸甘油醛甘油醛 C36-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖(C6)3 6-磷酸葡萄糖酸內(nèi)酯磷酸葡萄糖酸內(nèi)酯(C6)3 6-磷酸葡萄糖酸磷酸葡萄糖酸(C6)3 5-磷酸核酮糖磷酸核酮糖(C5) 3 5-磷酸核糖磷酸核糖 C53NADP+ 3NADPH+3H+ 6-磷酸葡萄糖脫氫酶磷酸葡萄糖脫氫酶 3NADP+ 3NADPH+3H+ 6-磷酸葡萄糖酸脫氫酶磷酸葡萄糖

23、酸脫氫酶 CO2總反應式總反應式36-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 + 6 NADP+ 26-磷酸果糖磷酸果糖+3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛+6NADPH+H+3CO2 G-6-P 5-磷酸核糖磷酸核糖 NADP+ NADPH+H+ NADP+ NADPH+H+ CO2 生成生成磷酸戊糖磷酸戊糖，NADPH+H+及及CO2。關鍵酶：關鍵酶：6-磷酸葡萄糖脫氫酶。磷酸葡萄糖脫氫酶。(1)磷酸戊糖生成磷酸戊糖生成 5-磷酸核糖磷酸核糖5-5-磷酸核糖參與磷酸核糖參與各種核苷酸輔酶及核苷酸的合成各種核苷酸輔酶及核苷酸的合成DNADNA、RNARNA合成原料合成原料(1)NAD(P)(1)NAD(P)+ +(2)

24、FAD(2)FAD(3)HSCoA(3)HSCoA各種核苷酸輔酶各種核苷酸輔酶(1) NTP(1) NTP(2)dNTP(2)dNTP(3)cAMP/cGMP(3)cAMP/cGMP核苷酸核苷酸(3)cAMP/cGMP(3)cAMP/cGMP第二信使第二信使NADPH的主要功能的主要功能1 1、作為供氫體、作為供氫體 -參與體內(nèi)多種生物合成反應參與體內(nèi)多種生物合成反應2 2、是谷胱甘肽還原酶的輔酶、是谷胱甘肽還原酶的輔酶 -對維持細胞中還原型谷胱甘肽的正對維持細胞中還原型谷胱甘肽的正常含量起重要作用常含量起重要作用3 3、作為加單氧酶的輔酶、作為加單氧酶的輔酶 -參與肝臟對激素、藥物和毒物的生

25、參與肝臟對激素、藥物和毒物的生物轉(zhuǎn)化作用物轉(zhuǎn)化作用4 4、清除自由基的作用、清除自由基的作用 磷酸戊糖途徑與溶血性貧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NADPH+HNADPH+H+ +NADPNADP+ +2GSH2GSHGSSHGSSH磷酸戊糖途徑磷酸戊糖途徑G6PDG6PD缺乏缺乏GSSHGSSH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NADPH+HNADPH+H+ +磷酸戊糖途徑與神經(jīng)精神病 與與VitB1缺乏有關缺乏有關VitB1缺乏缺乏TPP

26、轉(zhuǎn)酮醇酶轉(zhuǎn)酮醇酶功能障礙功能障礙木酮糖、核糖、赤蘚糖木酮糖、核糖、赤蘚糖合成障礙合成障礙神經(jīng)髓鞘糖脂神經(jīng)髓鞘糖脂合成障礙合成障礙神經(jīng)精神病神經(jīng)精神病腳氣病腳氣病進一步發(fā)展進一步發(fā)展果糖果糖己糖激酶己糖激酶GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP丙酮酸丙酮酸半乳糖半乳糖1-磷酸半乳糖磷酸半乳糖1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖半乳糖激酶半乳糖激酶變位酶變位酶甘露糖甘露糖6-磷酸甘露糖磷酸甘露糖己糖激酶己糖激酶變位酶變位酶四、其他單糖的分解代謝四、其他單糖的分解代謝 果糖、甘露糖、半果糖、甘露糖、半乳糖等單糖都是轉(zhuǎn)變?nèi)樘堑葐翁嵌际寝D(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟谴x的中間為葡萄糖代謝的中間產(chǎn)物而進行代

27、謝。產(chǎn)物而進行代謝。磷酸戊糖途徑小結知識點：v起始物v限速酶v生理意義v蠶豆病的病因v蠶豆病易發(fā)生溶血機理肌糖原，肌糖原，250 400g，氧化供能。氧化供能。 肝糖原，肝糖原，70 100g，維持血糖。維持血糖。 1. 葡萄糖殘基以葡萄糖殘基以-1,4-糖苷鍵糖苷鍵形形成長鏈成長鏈。2. 約約10個葡萄糖殘基處形成分個葡萄糖殘基處形成分枝，分枝處葡萄糖以枝，分枝處葡萄糖以-1,6-糖糖苷鍵苷鍵連接，分支增加，溶解連接，分支增加，溶解度增加。度增加。3. 每條鏈都終止于一個非還原每條鏈都終止于一個非還原端。非還原端增多，以利于端。非還原端增多，以利于其被酶分解。其被酶分解。(一一)概念：單糖（

28、主要是葡萄糖）轉(zhuǎn)化概念：單糖（主要是葡萄糖）轉(zhuǎn)化成糖原的過程。成糖原的過程。（二）合成部位（二）合成部位1. 組織定位組織定位 主要在肝、肌肉主要在肝、肌肉2. 細胞定位細胞定位 胞漿胞漿 UDPGUDPG焦磷酸化酶焦磷酸化酶 G-1-P UTP UDPG PPi 糖原糖原n+1 UDP G-6-P G 糖原合酶糖原合酶 磷酸葡萄糖變位酶磷酸葡萄糖變位酶 己糖己糖(葡萄糖葡萄糖)激酶激酶 糖原糖原n 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 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葡萄糖 ATP ADP 己糖激酶己糖激酶;葡萄糖激酶葡萄糖激酶(肝肝) OHHOOHHOHHOHHHC

29、H2OHHPOOHHOOHHOHHOHHHCH2OHHOH2. 6-磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)變成磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)變成1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 由于糖原分子延長需形成由于糖原分子延長需形成-1,4-糖苷鍵，故糖苷鍵，故葡萄糖分子葡萄糖分子C1上的羥基須活化上的羥基須活化，有利于與糖原，有利于與糖原末端葡萄糖殘基的游離末端葡萄糖殘基的游離C4羥基縮合。羥基縮合。1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 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 OHHOOHHOHHOHHHCH2OHHPOOHHOOHHOHHOHHOHCH2OHHP UDPG可看作可看作“活性葡萄糖活性葡萄糖”，在體內(nèi)充作葡萄在體內(nèi)充作葡萄糖供體

30、。糖供體。3. 1- 磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)變成尿苷二磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)變成尿苷二磷酸葡萄糖 PPi UDPG焦磷酸化酶焦磷酸化酶 尿苷二磷酸葡萄糖尿苷二磷酸葡萄糖 ( uridine diphosphate glucose , UDPG ) （UTP） 1- 磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 OHHOOHHOHHOHHOHCH2OHHP尿苷尿苷 PPPPPPOHHOOHHOHHOHHOHCH2OHHP尿苷尿苷 PP糖原糖原n + UDPG 糖原糖原n+1 + UDP 糖原合酶糖原合酶 4. 糖原分子的延長糖原分子的延長 1. 需要需要糖原引物糖原引物(primer)， 作為作為UDPG 上葡萄糖上葡萄糖基的接

31、受體?；慕邮荏w。 引物引物：指在聚合反應中作為底物而引發(fā)產(chǎn)生的：指在聚合反應中作為底物而引發(fā)產(chǎn)生的聚合產(chǎn)物的分子。聚合產(chǎn)物的分子。 2.關鍵酶是關鍵酶是糖原合酶糖原合酶(glycogen synthase) 3.糖原合成是糖原合成是消耗能量消耗能量的過程的過程 2個個P 4.糖原支鏈形成糖原支鏈形成需要分支酶需要分支酶的作用的作用 (三三)糖原合成反應的特點糖原合成反應的特點OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO4.糖原分枝的形成糖原分枝的形成 分分 支支 酶酶 (branching enzyme)-1,4-糖苷鍵糖苷

32、鍵 -1,6-糖苷鍵糖苷鍵 (一一)定義定義:肝糖原分解為葡萄糖的過程肝糖原分解為葡萄糖的過程.(二二) 反應過程反應過程 UDPGUDPG焦磷酸化酶焦磷酸化酶 G-1-P UTP UDPG PPi 糖原糖原n+1 UDP G-6-P G 糖原合酶糖原合酶 磷酸葡萄糖變位酶磷酸葡萄糖變位酶 己糖己糖(葡萄糖葡萄糖)激酶激酶 糖原糖原n Pi 磷酸化酶磷酸化酶 葡萄糖葡萄糖-6-磷酸酶（肝）磷酸酶（肝） 糖原糖原n 4. 脫枝酶的作用脫枝酶的作用 轉(zhuǎn)移葡萄糖殘基轉(zhuǎn)移葡萄糖殘基水解水解 -1,6-糖苷鍵糖苷鍵 轉(zhuǎn)移酶活性轉(zhuǎn)移酶活性-1,6糖苷糖苷酶活性酶活性 OOOOOOOOOOOOOOOOOOO

33、OOOOO磷酸化酶磷酸化酶脫枝酶脫枝酶(dabranching enzyme) 在幾個酶的共同作用下，最終產(chǎn)物中的在幾個酶的共同作用下，最終產(chǎn)物中的85為為1-磷酸葡萄糖，磷酸葡萄糖，15為游離葡萄糖。為游離葡萄糖。(一一) 反應過程反應過程 糖原糖原n+1 糖原糖原n + 1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 磷酸化酶磷酸化酶 1. 糖原分解為糖原分解為1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 磷酸葡萄糖變位酶磷酸葡萄糖變位酶 2. 1-磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)變成磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)變成6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 3. 6-磷酸葡萄糖水解生成葡萄糖磷酸葡萄糖水解生成葡萄糖 葡萄糖葡萄糖-

34、6-磷酸酶磷酸酶 （肝，腎）（肝，腎）葡萄糖葡萄糖 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 三、糖原合成與分解的意義三、糖原合成與分解的意義 (一一) 糖原是葡萄糖的一種儲存形式。糖原是葡萄糖的一種儲存形式。血糖血糖:葡萄糖葡萄糖 糖原糖原血糖血糖:糖原糖原 葡萄糖葡萄糖 (二二) 因肝、腎因肝、腎有有葡萄糖葡萄糖-6-磷酸酶磷酸酶，故肝糖原可分，故肝糖原可分解為葡萄糖，釋放入血，維持血糖濃度。解為葡萄糖，釋放入血，維持血糖濃度。 (三三)肌肉組織肌肉組織無無葡萄糖葡萄糖-6-磷酸酶磷酸酶，所生成的，所生成的6-磷磷酸葡萄糖不能轉(zhuǎn)變成葡萄糖釋放入血，只能氧化酸葡萄糖不能轉(zhuǎn)變成葡萄糖釋放入血，只能氧化供能。供

35、能。糖原合成：糖原合成：糖原合酶糖原合酶 糖原分解：糖原分解：糖原磷酸化酶糖原磷酸化酶 對關鍵酶調(diào)節(jié)對關鍵酶調(diào)節(jié)(一一) 共價修飾調(diào)節(jié)共價修飾調(diào)節(jié) 3.調(diào)節(jié)有級聯(lián)放大作用，效率高；調(diào)節(jié)有級聯(lián)放大作用，效率高； 1.兩種酶磷酸化或去磷酸化后活性變化相反；兩種酶磷酸化或去磷酸化后活性變化相反； 2.此調(diào)節(jié)為酶促反應，調(diào)節(jié)速度快；此調(diào)節(jié)為酶促反應，調(diào)節(jié)速度快； 4.受激素調(diào)節(jié)。受激素調(diào)節(jié)。 腺苷環(huán)化酶腺苷環(huán)化酶 （無活性）（無活性）腺苷環(huán)化酶（有活性）腺苷環(huán)化酶（有活性） 激素（胰高血糖素、腎上腺素等）激素（胰高血糖素、腎上腺素等）+ 受體受體 ATP cAMP PKA(無活性無活性) 磷酸化酶磷酸

36、化酶b激酶激酶 糖原合酶糖原合酶 糖原合酶糖原合酶-P PKA(有活性有活性) 磷酸化酶磷酸化酶b 磷酸化酶磷酸化酶a-P 磷酸化酶磷酸化酶b激酶激酶-P Pi PKA：蛋白激酶：蛋白激酶A抑制糖原合成抑制糖原合成增強糖原分解增強糖原分解1. 糖原合酶與糖原磷酸化酶都是變構酶，可受糖原合酶與糖原磷酸化酶都是變構酶，可受代謝物的變構調(diào)節(jié)。代謝物的變構調(diào)節(jié)。2. 6-磷酸葡萄糖可激活糖原合酶磷酸葡萄糖可激活糖原合酶b，使之轉(zhuǎn)變?yōu)?，使之轉(zhuǎn)變?yōu)榛钚缘奶窃厦富钚缘奶窃厦竌，加速糖原合成。，加速糖原合成。3. AMP濃度升高時，可使糖原磷酸化酶濃度升高時，可使糖原磷酸化酶b變構而變構而易形成有活性的糖

37、原磷酸化酶易形成有活性的糖原磷酸化酶a，加速糖原分解。，加速糖原分解。4. ATP是糖原磷酸化酶是糖原磷酸化酶a的變構抑制劑，抑制糖的變構抑制劑，抑制糖原分解。原分解。(二二)變構調(diào)節(jié)變構調(diào)節(jié)(二二)部位部位 主要在肝、腎細胞的胞漿及線粒體。主要在肝、腎細胞的胞漿及線粒體。 (三三)原料原料 主要有乳酸、甘油、生糖氨基酸。主要有乳酸、甘油、生糖氨基酸。一、什么是糖異生一、什么是糖異生 (一一)糖異生糖異生 是指從非糖化合物轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟腔蛱窃侵笍姆翘腔衔镛D(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟腔蛱窃倪^程。的過程。生糖氨基酸生糖氨基酸 -酮酸酮酸 甘油甘油 -磷酸甘油磷酸甘油 磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮 乳酸乳酸 丙酮酸

38、丙酮酸 GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羥丙酮羥丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛 NAD+ NADH+H+ ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸(一一)反應過程反應過程 糖異生與糖酵解途徑共有可逆糖異生與糖酵解途徑共有可逆反應，反應，3個由關鍵酶催化的個由關鍵酶催化的不可逆反不可逆反應，應，由另外的反應和酶代替。由另外的反應和酶代替。GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油

39、酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羥丙酮羥丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛 NAD+ NADH+H+ ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸1. 6-磷酸葡萄糖水解為葡萄糖磷酸葡萄糖水解為葡萄糖 葡萄糖葡萄糖 G-6-P Pi 葡萄糖葡萄糖-6-磷酸酶磷酸酶 果糖雙磷酸酶果糖雙磷酸酶 2. 1,6-雙磷酸果糖雙磷酸果糖 轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)?6-磷酸果糖磷酸果糖 F-1,6-BP F-6-PPi 丙丙酮酸羧化酶酮酸羧化酶(輔酶為生物素輔酶為生物素) 丙酮酸丙酮酸 丙酮酸丙酮酸 草酰乙酸草酰乙酸 ATP + CO2ADP + Pi 蘋果酸蘋果酸 天冬氨酸天冬氨酸

40、天冬氨酸天冬氨酸 蘋果酸蘋果酸 草酰乙酸草酰乙酸 PEP PEP羧激酶羧激酶 GTP GDP + CO2 線線粒粒體體胞胞液液 丙酮酸羧化為草酰乙酸，再脫羧生丙酮酸羧化為草酰乙酸，再脫羧生成成PEP的過的過程稱程稱丙酮酸羧化支路丙酮酸羧化支路。3. 丙酮酸轉(zhuǎn)變成磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸轉(zhuǎn)變成磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)(一一)維持血糖濃度相對恒定維持血糖濃度相對恒定 （最重要）（最重要） (二二)調(diào)節(jié)酸堿平衡調(diào)節(jié)酸堿平衡（二）補充肝糖原（二）補充肝糖原(四四)有利于乳酸的再利用有利于乳酸的再利用乳酸乳酸 （四）有利于乳酸的再利用（四）有利于乳酸的再利用糖原糖原 葡萄糖葡萄糖 丙酮酸丙酮酸 葡萄糖葡

41、萄糖 血糖血糖 血乳酸血乳酸 糖原糖原 丙酮酸丙酮酸 乳酸乳酸 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖氧不足氧不足肝肝 肌肉肌肉 葡萄糖葡萄糖 葡萄糖葡萄糖 葡萄糖葡萄糖 酵解途徑酵解途徑 丙酮酸丙酮酸 乳酸乳酸 NADH NAD+ 乳酸乳酸 乳酸乳酸 NAD+ NADH 丙酮酸丙酮酸 糖異生途徑糖異生途徑 血液血液 肌肉中乳酸經(jīng)血循環(huán)進入肝異生為葡萄糖，再肌肉中乳酸經(jīng)血循環(huán)進入肝異生為葡萄糖，再經(jīng)血循環(huán)到達肌肉中分解為乳酸的過程，成為經(jīng)血循環(huán)到達肌肉中分解為乳酸的過程，成為乳酸循環(huán)乳酸循環(huán)。2. 乳酸的再利用可防止代謝性酸中毒。乳酸的再利用可防止代謝性酸中毒。(一一)代謝代謝物的調(diào)節(jié)物的調(diào)節(jié)1細胞內(nèi)細胞內(nèi)

42、ATP含量較高時，促進糖異生而抑制含量較高時，促進糖異生而抑制糖的氧化。糖的氧化。AMP、ADP可抑制糖異生作用，促進可抑制糖異生作用，促進糖的氧化分解。糖的氧化分解。2乙酰輔酶乙酰輔酶A一方面可抑制丙酮酸脫氫酶系的一方面可抑制丙酮酸脫氫酶系的活性，使丙酮酸大量堆積，為糖異生提供原料；活性，使丙酮酸大量堆積，為糖異生提供原料；另一方面又可激活丙酮酸羧化酶，加速丙酮酸生另一方面又可激活丙酮酸羧化酶，加速丙酮酸生成草酰乙酸，促進糖異生。成草酰乙酸，促進糖異生。(二二)激素的調(diào)節(jié)激素的調(diào)節(jié) 升高血糖的激素促進糖異生；降低血糖的激升高血糖的激素促進糖異生；降低血糖的激素抑制糖異生。素抑制糖異生。第四節(jié)

43、 血糖 血糖血糖是血液中單糖的總稱，臨床稱血中是血液中單糖的總稱，臨床稱血中葡葡萄糖萄糖為血糖。為血糖。 正常成人空腹靜脈血糖濃度正常成人空腹靜脈血糖濃度 為為3.896.11mmol/L 。 高血糖：高血糖：臨床臨床 上將血糖濃度高于正常值的上限上將血糖濃度高于正常值的上限 低血糖：低血糖：血糖濃度低于正常值的下限血糖濃度低于正常值的下限 高血糖=糖尿??？糖尿病的診斷標準糖尿病的診斷標準空腹血糖濃度（空腹血糖濃度（FPG）7.0mmol/L任意血糖濃度：任意血糖濃度： 11.1mmol/LOGTT2hPG： 11.1mmol/L上述任意一項上述任意一項+糖尿病癥狀糖尿病癥狀課外拓展v課外查閱

44、文獻：糖化血紅蛋白的臨床意義v有一有一50歲的男性歲的男性,其其體檢的血糖檢查結體檢的血糖檢查結果果: 空腹靜脈血糖空腹靜脈血糖7.5mmol/Lv如何把血糖降下來？來源減少，去路增多血血糖糖食食 物物 糖糖 消化，消化，吸收吸收 肝糖原肝糖原 分解分解 非糖物質(zhì)非糖物質(zhì) 糖異生糖異生 氧化氧化分解分解 CO2 + H2O 糖原合成糖原合成 肝肝(肌肌)糖原糖原 轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌镔|(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌镔|(zhì) 二、血糖來源和去路二、血糖來源和去路尿糖尿糖(8.8910.00mmol/L)腎糖閾腎糖閾降血糖措施v減少糖的攝入v使用降血糖藥物v增加運動（一）器官調(diào)節(jié)（一）器官調(diào)節(jié)最主要器官：肝最主要器官：肝 調(diào)節(jié)途徑：肝糖原的合成與分解調(diào)節(jié)途徑：肝糖原的合成與分解 糖異生糖異生（二）主要調(diào)（二）主要調(diào)節(jié)激素節(jié)激素降低血糖：胰島素降低血