沈陽藥科大學(xué)生物化學(xué)課件-第4章 糖代謝

糖代謝MetabolismofCarbohydrates第四章糖代謝MetabolismofCarbohy1糖(carbohydrates)即碳水化合物，其化學(xué)本質(zhì)為多羥醛或多羥酮類及其衍生物或多聚物。糖的化學(xué)（一）糖的概念糖(carbohydrates)即碳水化合物，其化學(xué)本質(zhì)為多（二）糖的分類及其結(jié)構(gòu)根據(jù)其水解產(chǎn)物的情況，糖主要可分為以下四大類。單糖(monosacchride)寡糖(oligosacchride)多糖(polysacchride)結(jié)合糖(glycoconjugate)（二）糖的分類及其結(jié)構(gòu)根據(jù)其水解產(chǎn)物的情況，糖主要可分為以下葡萄糖(glucose)——已醛糖果糖(fructose)——已酮糖1.單糖不能再水解的糖。目錄葡萄糖(glucose)果糖(fructose)1.單糖半乳糖(galactose)——已醛糖

核糖(ribose)——戊醛糖

目錄半乳糖(galactose)核糖(ribose)目錄2.寡糖常見的幾種二糖有麥芽糖(maltose)

葡萄糖—葡萄糖蔗糖(sucrose)

葡萄糖—果糖乳糖(lactose)

葡萄糖—半乳糖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。2.寡糖常見的幾種二糖有麥芽糖(maltose)蔗3.多糖

能水解生成多個(gè)分子單糖的糖。常見的多糖有淀粉(starch)糖原(glycogen)纖維素(cellulose)3.多糖常見的多糖有淀粉(starch)糖①淀粉是植物中養(yǎng)分的儲(chǔ)存形式淀粉顆粒目錄①淀粉是植物中養(yǎng)分的儲(chǔ)存形式淀粉顆粒目錄②糖原是動(dòng)物體內(nèi)葡萄糖的儲(chǔ)存形式目錄②糖原是動(dòng)物體內(nèi)葡萄糖的儲(chǔ)存形式目錄③纖維素作為植物的骨架β-1,4-糖苷鍵目錄③纖維素作為植物的骨架β-1,4-糖苷鍵目錄4.結(jié)合糖

糖與非糖物質(zhì)的結(jié)合物。糖脂(glycolipid)：是糖與脂類的結(jié)合物。糖蛋白(glycoprotein)：是糖與蛋白質(zhì)的結(jié)合物。

常見的結(jié)合糖有4.結(jié)合糖糖脂(glycolipid)：是糖與脂類的第一節(jié)

概述Introduction第一節(jié)

概述Introduction一、糖的生理功能1.

氧化供能如糖可提供合成某些氨基酸、脂肪、膽固醇、核苷等物質(zhì)的原料。3.作為機(jī)體組織細(xì)胞的組成成分這是糖的主要功能。2.

提供合成體內(nèi)其他物質(zhì)的原料如糖是糖蛋白、蛋白聚糖、糖脂等的組成成分。一、糖的生理功能1.氧化供能如糖可提供合成某些氨基酸、二、糖的消化與吸收（一）糖的消化人類食物中的糖主要有植物淀粉、動(dòng)物糖原以及麥芽糖、蔗糖、乳糖、葡萄糖等，其中以淀粉為主。消化部位：

主要在小腸，少量在口腔二、糖的消化與吸收（一）糖的消化人類食物中的糖主要有植物淀粉淀粉麥芽糖+麥芽三糖（40%）（25%）α-臨界糊精+異麥芽糖（30%）（5%）葡萄糖唾液中的α-淀粉酶α-葡萄糖苷酶α-臨界糊精酶消化過程腸粘膜上皮細(xì)胞刷狀緣胃口腔腸腔胰液中的α-淀粉酶淀粉麥芽糖+麥芽三糖α-臨界糊精+異麥芽糖葡食物中含有的大量纖維素，因人體內(nèi)無-糖苷酶而不能對(duì)其分解利用，但卻具有刺激腸蠕動(dòng)等作用，也是維持健康所必需。食物中含有的大量纖維素，因人體內(nèi)無-糖苷酶而不能對(duì)其分解利（二）糖的吸收1.吸收部位

小腸上段

2.吸收形式

單糖

（二）糖的吸收1.吸收部位2.吸收形式ADP+PiATPGNa+K+Na+泵小腸粘膜細(xì)胞腸腔門靜脈3.吸收機(jī)制Na+依賴型葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)體(Na+-dependentglucosetransporter,SGLT)刷狀緣細(xì)胞內(nèi)膜ADP+PiATPGNa+K+Na4.吸收途徑小腸腸腔腸粘膜上皮細(xì)胞門靜脈肝臟體循環(huán)SGLT各種組織細(xì)胞GLUTGLUT：葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)體(glucosetransporter)，已發(fā)現(xiàn)有5種葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)體(GLUT1～5)。4.吸收途徑小腸腸腔腸粘膜上皮細(xì)胞門靜脈三、糖代謝的概況葡萄糖酵解途徑丙酮酸有氧無氧H2O及CO2乳酸糖異生途徑乳酸、氨基酸、甘油糖原肝糖原分解糖原合成磷酸戊糖途徑核糖+NADPH+H+淀粉消化與吸收ATP

三、糖代謝的概況葡萄糖酵解途徑丙酮酸有氧第二節(jié)

糖的無氧分解

Glycolysis第二節(jié)

糖的無氧分解

Glycolys一、糖酵解的反應(yīng)過程第一階段第二階段*糖酵解(glycolysis)的定義*糖酵解分為兩個(gè)階段*糖酵解的反應(yīng)部位：胞漿在缺氧情況下，葡萄糖生成乳酸(lactate)的過程稱之為糖酵解。

由葡萄糖分解成丙酮酸(pyruvate)，稱之為糖酵解途徑(glycolyticpathway)。由丙酮酸轉(zhuǎn)變成乳酸。一、糖酵解的反應(yīng)過程第一階段第二階段*糖酵解(g⑴葡萄糖磷酸化為6-磷酸葡萄糖ATPADPMg2+己糖激酶(hexokinase)GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羥丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸葡萄糖6-磷酸葡萄糖(glucose-6-phosphate,G-6-P)（一）葡萄糖分解成丙酮酸⑴葡萄糖磷酸化為6-磷酸葡萄糖ATP哺乳類動(dòng)物體內(nèi)已發(fā)現(xiàn)有4種己糖激酶同工酶，分別稱為Ⅰ至Ⅳ型。肝細(xì)胞中存在的是Ⅳ型，稱為葡萄糖激酶(glucokinase)。它的特點(diǎn)是：①對(duì)葡萄糖的親和力很低②受激素調(diào)控哺乳類動(dòng)物體內(nèi)已發(fā)現(xiàn)有4種己糖激酶同工酶，分別稱為Ⅰ至Ⅳ型。⑵6-磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸果糖

己糖異構(gòu)酶GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羥丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸6-磷酸葡萄糖6-磷酸果糖(fructose-6-phosphate,F-6-P)⑵6-磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸果糖⑶6-磷酸果糖轉(zhuǎn)變?yōu)?,6-雙磷酸果糖

ATP

ADP

Mg2+6-磷酸果糖激酶-1GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羥丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸6-磷酸果糖激酶-1(6-phosphfructokinase-1)6-磷酸果糖1,6-雙磷酸果糖(1,6-fructose-biphosphate,F-1,6-2P)⑶6-磷酸果糖轉(zhuǎn)變?yōu)?,6-雙磷酸果糖1,6-雙磷酸果糖⑷磷酸己糖裂解成2分子磷酸丙糖醛縮酶(aldolase)GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羥丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸二羥丙酮3-磷酸甘油醛+1,6-雙磷酸果糖⑷磷酸己糖裂解成2分子磷⑸磷酸丙糖的同分異構(gòu)化磷酸丙糖異構(gòu)酶GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羥丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸丙糖異構(gòu)酶(phosphotrioseisomerase)3-磷酸甘油醛磷酸二羥丙酮⑸磷酸丙糖的同分異構(gòu)化磷酸丙糖異構(gòu)酶GluG-6-PF-⑹3-磷酸甘油醛氧化為1,3-二磷酸甘油酸Pi、NAD+NADH+H+3-磷酸甘油醛脫氫酶GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羥丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸3-磷酸甘油醛脫氫酶(glyceraldehyde-3-phosphatedehydrogenase)3-磷酸甘油醛1,3-二磷酸甘油酸⑹3-磷酸甘油醛氧化為1,3-二磷酸甘油酸Pi、NAD+⑺1,3-二磷酸甘油酸轉(zhuǎn)變成3-磷酸甘油酸ADPATP磷酸甘油酸激酶GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羥丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸

※在以上反應(yīng)中，底物分子內(nèi)部能量重新分布，生成高能鍵，使ADP磷酸化生成ATP的過程，稱為底物水平磷酸化(substratelevelphosphorylation)。

1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸激酶(phosphoglyceratekinase)

⑺1,3-二磷酸甘油酸轉(zhuǎn)變成3-磷酸甘油酸ADP⑻3-磷酸甘油酸轉(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸甘油酸磷酸甘油酸變位酶GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羥丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸甘油酸變位酶(phosphoglyceratemutase)3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸⑻3-磷酸甘油酸轉(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸甘油酸磷酸甘油酸GluG-⑼2-磷酸甘油酸轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿嵯┐际奖?/p>

烯醇化酶(enolase)GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羥丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸2-磷酸甘油酸+

H2O磷酸烯醇式丙酮酸(phosphoenolpyruvate,PEP)⑼2-磷酸甘油酸轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿嵯┐际奖嵯┐蓟疉DPATPK+Mg2+丙酮酸激酶(pyruvatekinase)GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羥丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸⑽磷酸烯醇式丙酮酸轉(zhuǎn)變成丙酮酸，并通過底物水平磷酸化生成ATP磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸ADPATPK+Mg2+丙酮酸激酶GluG-6-(二)丙酮酸轉(zhuǎn)變成乳酸丙酮酸乳酸反應(yīng)中的NADH+H+

來自于上述第6步反應(yīng)中的

3-磷酸甘油醛脫氫反應(yīng)。乳酸脫氫酶(LDH)

NADH+H+NAD+(二)丙酮酸轉(zhuǎn)變成乳酸丙酮酸乳酸反應(yīng)中的E1:己糖激酶E2:6-磷酸果糖激酶-1E3:丙酮酸激酶NAD+乳酸糖酵解的代謝途徑GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羥丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸E2E1E3NADH+H+E1:己糖激酶E2:6-磷酸果糖激酶-1E3:丙糖酵解小結(jié)⑴反應(yīng)部位：胞漿⑵糖酵解是一個(gè)不需氧的產(chǎn)能過程⑶反應(yīng)全過程中有三步不可逆的反應(yīng)GG-6-PATPADP己糖激酶ATPADPF-6-PF-1,6-2P磷酸果糖激酶-1ADPATPPEP丙酮酸丙酮酸激酶糖酵解小結(jié)⑴反應(yīng)部位：胞漿GG-6-PATPA⑷產(chǎn)能的方式和數(shù)量方式：底物水平磷酸化凈生成ATP數(shù)量：從G開始2×2-2=2ATP從Gn開始2×2-1=3ATP⑸終產(chǎn)物乳酸的去路釋放入血，進(jìn)入肝臟再進(jìn)一步代謝。分解利用乳酸循環(huán)（糖異生）⑷產(chǎn)能的方式和數(shù)量果糖己糖激酶GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP丙酮酸半乳糖1-磷酸半乳糖1-磷酸葡萄糖半乳糖激酶變位酶甘露糖6-磷酸甘露糖己糖激酶變位酶除葡萄糖外，其它己糖也可轉(zhuǎn)變成磷酸己糖而進(jìn)入酵解途徑。果糖己糖激酶GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATP二、糖酵解的調(diào)節(jié)關(guān)鍵酶①

己糖激酶②

6-磷酸果糖激酶-1③

丙酮酸激酶調(diào)節(jié)方式①別構(gòu)調(diào)節(jié)②共價(jià)修飾調(diào)節(jié)二、糖酵解的調(diào)節(jié)關(guān)鍵酶①己糖激酶②6-磷酸果糖激酶-（一）6-磷酸果糖激酶-1(PFK-1)*別構(gòu)調(diào)節(jié)別構(gòu)激活劑：AMP;ADP;F-1,6-2P;F-2,6-2P別構(gòu)抑制劑：檸檬酸;ATP（高濃度）此酶有二個(gè)結(jié)合ATP的部位：①活性中心底物結(jié)合部位（低濃度時(shí)）②活性中心外別構(gòu)調(diào)節(jié)部位（高濃度時(shí)）F-1,6-2P正反饋調(diào)節(jié)該酶（一）6-磷酸果糖激酶-1(PFK-1)*別構(gòu)調(diào)節(jié)F-6-PF-1,6-2PATPADPPFK-1磷蛋白磷酸酶PiPKAATPADPPi胰高血糖素ATPcAMP活化F-2,6-2P+++–/+AMP+檸檬酸–AMP+檸檬酸–PFK-2（有活性）FBP-2（無活性）6-磷酸果糖激酶-2PFK-2（無活性）FBP-2（有活性）PP果糖雙磷酸酶-2目錄F-6-PF-1,6-2PATPADPPFK-（二）丙酮酸激酶1.別構(gòu)調(diào)節(jié)別構(gòu)抑制劑：ATP,丙氨酸別構(gòu)激活劑：1,6-雙磷酸果糖（二）丙酮酸激酶1.別構(gòu)調(diào)節(jié)別構(gòu)抑制劑：ATP,丙氨酸2.共價(jià)修飾調(diào)節(jié)丙酮酸激酶丙酮酸激酶ATPADPPi磷蛋白磷酸酶（無活性）（有活性）胰高血糖素PKA,CaM激酶PPKA：蛋白激酶A(proteinkinaseA)CaM：鈣調(diào)蛋白2.共價(jià)修飾調(diào)節(jié)丙酮酸激酶丙酮酸激酶ATP

(三)己糖激酶或葡萄糖激酶*6-磷酸葡萄糖可反饋抑制己糖激酶，但肝葡萄糖激酶不受其抑制。*長(zhǎng)鏈脂肪酰CoA可別構(gòu)抑制肝葡萄糖激酶。(三)己糖激酶或葡萄糖激酶*6-磷酸葡萄糖可反饋抑制三、糖酵解的生理意義1.是機(jī)體在缺氧情況下獲取能量的有效方式。2.是某些細(xì)胞在氧供應(yīng)正常情況下的重要供能途徑。①無線粒體的細(xì)胞，如：紅細(xì)胞②代謝活躍的細(xì)胞，如：白細(xì)胞、骨髓細(xì)胞三、糖酵解的生理意義1.是機(jī)體在缺氧情況下獲取能量的有第三節(jié)

糖的有氧氧化

AerobicOxidationof

Carbohydrate第三節(jié)

糖的有氧氧化

AerobicOxidat糖的有氧氧化(aerobicoxidation)指在機(jī)體氧供充足時(shí)，葡萄糖徹底氧化成H2O和CO2，并釋放出能量的過程。是機(jī)體主要供能方式。*部位：胞液及線粒體

*概念糖的有氧氧化(aerobicoxidation)指在機(jī)體氧一、有氧氧化的反應(yīng)過程第一階段：酵解途徑第二階段：丙酮酸的氧化脫羧第三階段：三羧酸循環(huán)G（Gn）第四階段：氧化磷酸化丙酮酸乙酰CoACO2NADH+H+FADH2H2O[O]ATPADPTAC循環(huán)胞液線粒體一、有氧氧化的反應(yīng)過程第一階段：酵解途徑第二階（一）丙酮酸的氧化脫羧丙酮酸進(jìn)入線粒體，氧化脫羧為乙酰CoA(acetylCoA)。丙酮酸乙酰CoA

NAD+,HSCoACO2,NADH+H+

丙酮酸脫氫酶復(fù)合體總反應(yīng)式:（一）丙酮酸的氧化脫羧丙酮酸進(jìn)入線粒體，氧化脫羧為乙酰Co丙酮酸脫氫酶復(fù)合體的組成

酶E1：丙酮酸脫氫酶E2：二氫硫辛酰胺轉(zhuǎn)乙酰酶E3：二氫硫辛酰胺脫氫酶HSCoANAD+

輔酶

TPP

硫辛酸（)HSCoAFAD,NAD+SSL丙酮酸脫氫酶復(fù)合體的組成酶H丙酮酸脫氫酶復(fù)合體催化的反應(yīng)過程1.丙酮酸脫羧形成羥乙基-TPP。2.由二氫硫辛酰胺轉(zhuǎn)乙酰酶(E2)催化形成乙酰硫辛酰胺-E2。3.二氫硫辛酰胺轉(zhuǎn)乙酰酶(E2)催化生成乙酰CoA,同時(shí)使硫辛酰胺上的二硫鍵還原為2個(gè)巰基。4.二氫硫辛酰胺脫氫酶(E3)使還原的二氫硫辛酰胺脫氫，同時(shí)將氫傳遞給FAD。5.在二氫硫辛酰胺脫氫酶(E3)催化下，將FADH2上的H轉(zhuǎn)移給NAD+，形成NADH+H+。丙酮酸脫氫酶復(fù)合體催化的反應(yīng)過程1.丙酮酸脫羧形成羥乙基CO2CoASHNAD+NADH+H+5.

NADH+H+的生成1.-羥乙基-TPP的生成2.乙酰硫辛酰胺的生成3.乙酰CoA的生成4.硫辛酰胺的生成目錄CO2CoASHNAD+NADH+H+5.NADH+H三羧酸循環(huán)(TricarboxylicacidCycle,TAC)也稱為檸檬酸循環(huán)，這是因?yàn)檠h(huán)反應(yīng)中的第一個(gè)中間產(chǎn)物是一個(gè)含三個(gè)羧基的檸檬酸。由于Krebs正式提出了三羧酸循環(huán)的學(xué)說，故此循環(huán)又稱為Krebs循環(huán)，它由一連串反應(yīng)組成。所有的反應(yīng)均在線粒體中進(jìn)行。（二）三羧酸循環(huán)*概述*反應(yīng)部位三羧酸循環(huán)(TricarboxylicacidCycleCoASHNADH+H+NAD+CO2NAD+NADH+H+CO2GTPGDP+PiFADFADH2NADH+H+NAD+H2OH2OH2OCoASHCoASH⑧①②③④⑤⑥⑦②H2O①檸檬酸合酶②順烏頭酸梅③異檸檬酸脫氫酶④α-酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體⑤琥珀酰CoA合成酶⑥琥珀酸脫氫酶⑦延胡索酸酶⑧蘋果酸脫氫酶GTPGDPATPADP核苷二磷酸激酶目錄CoASHNADH+H+NAD+CO2NAD+NADH+H+小結(jié)①三羧酸循環(huán)的概念：指乙酰CoA和草酰乙酸縮合生成含三個(gè)羧基的檸檬酸，反復(fù)的進(jìn)行脫氫脫羧，又生成草酰乙酸，再重復(fù)循環(huán)反應(yīng)的過程。②TAC過程的反應(yīng)部位是線粒體。小結(jié)①三羧酸循環(huán)的概念：指乙酰CoA和草酰乙酸縮合③三羧酸循環(huán)的要點(diǎn)經(jīng)過一次三羧酸循環(huán)，消耗一分子乙酰CoA，經(jīng)四次脫氫，二次脫羧，一次底物水平磷酸化。生成1分子FADH2，3分子NADH+H+，2分子CO2，1分子GTP。關(guān)鍵酶有：檸檬酸合酶α-酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體異檸檬酸脫氫酶④整個(gè)循環(huán)反應(yīng)為不可逆反應(yīng)③三羧酸循環(huán)的要點(diǎn)④整個(gè)循環(huán)反應(yīng)為不可逆反應(yīng)⑤三羧酸循環(huán)的中間產(chǎn)物三羧酸循環(huán)中間產(chǎn)物起催化劑的作用，本身無量的變化，不可能通過三羧酸循環(huán)直接從乙酰CoA合成草酰乙酸或三羧酸循環(huán)中其他產(chǎn)物，同樣中間產(chǎn)物也不能直接在三羧酸循環(huán)中被氧化為CO2及H2O。⑤三羧酸循環(huán)的中間產(chǎn)物表面上看來，三羧酸循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)必不可少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。但是，例如：草酰乙酸天冬氨酸α-酮戊二酸

谷氨酸檸檬酸脂肪酸琥珀酰CoA卟啉Ⅰ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，TAC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質(zhì)代謝之間的聯(lián)系。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Ⅱ機(jī)體糖供不足時(shí)，可能引起TAC運(yùn)轉(zhuǎn)障礙，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CoA進(jìn)入TAC氧化分解。草酰乙酸草酰乙酸脫羧酶丙酮酸CO2蘋果酸蘋果酸酶丙酮酸CO2NAD+NADH+H+Ⅱ機(jī)體糖供不足時(shí)，可能引起TAC運(yùn)轉(zhuǎn)障礙，這時(shí)蘋果酸、草酰*所以，草酰乙酸必須不斷被更新補(bǔ)充。草酰乙酸檸檬酸檸檬酸裂解酶乙酰CoA丙酮酸丙酮酸羧化酶CO2蘋果酸蘋果酸脫氫酶NADH+H+NAD+天冬氨酸谷草轉(zhuǎn)氨酶α-酮戊二酸

谷氨酸其來源如下：*所以，草酰乙酸必須不斷被更新補(bǔ)充。草酰乙酸檸檬酸2.三羧酸循環(huán)的生理意義是三大營養(yǎng)物質(zhì)氧化分解的共同途徑；是三大營養(yǎng)物質(zhì)代謝聯(lián)系的樞紐；為其它物質(zhì)代謝提供小分子前體；為呼吸鏈提供H++e。2.三羧酸循環(huán)的生理意義是三大營養(yǎng)物質(zhì)氧化分解的共同途徑H++e進(jìn)入呼吸鏈徹底氧化生成H2O

的同時(shí)ADP偶聯(lián)磷酸化生成ATP。NADH+H+H2O、3ATP

[O]H2O、2ATP

FADH2[O]二、有氧氧化生成的ATPH++e進(jìn)入呼吸鏈徹底氧化生成H2O的同時(shí)ADP偶聯(lián)葡萄糖有氧氧化生成的ATP此表按傳統(tǒng)方式計(jì)算ATP。目前有新的理論，在此不作詳述葡萄糖有氧氧化生成的ATP此表按傳統(tǒng)方式計(jì)算ATP。目前有有氧氧化的生理意義糖的有氧氧化是機(jī)體產(chǎn)能最主要的途徑。它不僅產(chǎn)能效率高，而且由于產(chǎn)生的能量逐步分次釋放，相當(dāng)一部分形成ATP，所以能量的利用率也高。簡(jiǎn)言之，即“供能”有氧氧化的生理意義糖的有氧氧化是機(jī)體產(chǎn)能最主要的途徑。它不三、有氧氧化的調(diào)節(jié)關(guān)鍵酶①

酵解途徑：己糖激酶②丙酮酸的氧化脫羧：丙酮酸脫氫酶復(fù)合體③

三羧酸循環(huán)：檸檬酸合酶丙酮酸激酶6-磷酸果糖激酶-1α-酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體異檸檬酸脫氫酶三、有氧氧化的調(diào)節(jié)關(guān)鍵酶①酵解途徑：己糖激酶②丙酮酸的1.丙酮酸脫氫酶復(fù)合體⑴別構(gòu)調(diào)節(jié)別構(gòu)抑制劑：乙酰CoA;NADH;ATP別構(gòu)激活劑：AMP;ADP;NAD+*乙酰CoA/HSCoA或NADH/NAD+時(shí)，其活性也受到抑制。1.丙酮酸脫氫酶復(fù)合體⑴別構(gòu)調(diào)節(jié)別構(gòu)抑制劑：乙酰CoA⑵共價(jià)修飾調(diào)節(jié)目錄⑵共價(jià)修飾調(diào)節(jié)目錄乙酰CoA檸檬酸草酰乙酸琥珀酰CoAα-酮戊二酸異檸檬酸蘋果酸NADHFADH2GTPATP異檸檬酸脫氫酶檸檬酸合酶α-酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體–ATP

+ADP

ADP

+ATP

–檸檬酸

琥珀酰CoANADH–琥珀酰CoANADH

+Ca2+Ca2+①ATP、ADP的影響②產(chǎn)物堆積引起抑制③循環(huán)中后續(xù)反應(yīng)中間產(chǎn)物別位反饋抑制前面反應(yīng)中的酶④其他，如Ca2+可激活許多酶2.三羧酸循環(huán)的調(diào)節(jié)乙酰CoA檸檬酸草酰乙酸琥珀酰CoAα-酮有氧氧化的調(diào)節(jié)特點(diǎn)⑴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)。⑵ATP/ADP或ATP/AMP比值全程調(diào)節(jié)。該比值升高，所有關(guān)鍵酶均被抑制。⑶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。⑷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CoA，則酵解途徑相應(yīng)產(chǎn)生多少丙酮酸以生成乙酰CoA。有氧氧化的調(diào)節(jié)特點(diǎn)⑴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)2ADPATP+AMP腺苷酸激酶體內(nèi)ATP濃度是AMP的50倍，經(jīng)上述反應(yīng)后，ATP/AMP變動(dòng)比ATP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。ATP/ADP或ATP/AMP比值升高抑制有氧氧化，降低則促進(jìn)有氧氧化。ATP/AMP效果更顯著。*另外2ADPATP+AMP腺苷酸激酶體內(nèi)ATP濃度是四、巴斯德效應(yīng)*概念*機(jī)制

有氧時(shí)，NADH+H+進(jìn)入線粒體內(nèi)氧化，丙酮酸進(jìn)入線立體進(jìn)一步氧化而不生成乳酸;缺氧時(shí)，酵解途徑加強(qiáng)，NADH+H+在胞漿濃度升高，丙酮酸作為氫接受體生成乳酸。巴斯德效應(yīng)(Pastuereffect)指有氧氧化抑制糖酵解的現(xiàn)象。四、巴斯德效應(yīng)*概念*機(jī)制有氧時(shí)，NADH+H+進(jìn)入第四節(jié)

磷酸戊糖途徑

PentosePhosphatePathway第四節(jié)

磷酸戊糖途徑

PentosePhosp*概念磷酸戊糖途徑是指由葡萄糖生成磷酸戊糖及NADPH+H+，前者再進(jìn)一步轉(zhuǎn)變成3-磷酸甘油醛和6-磷酸果糖的反應(yīng)過程。*概念磷酸戊糖途徑是指由葡萄糖生成磷酸戊糖及NADPH+H*細(xì)胞定位：胞液第一階段：氧化反應(yīng)生成磷酸戊糖，NADPH+H+及CO2一、磷酸戊糖途徑的反應(yīng)過程*反應(yīng)過程可分為二個(gè)階段第二階段則是非氧化反應(yīng)包括一系列基團(tuán)轉(zhuǎn)移。*細(xì)胞定位：胞液第一階段：氧化反應(yīng)一、磷酸戊糖途6-磷酸葡萄糖酸5-磷酸核酮糖NADPH+H+NADP+⑴H2ONADP+

CO2

NADPH+H+⑵6-磷酸葡萄糖脫氫酶6-磷酸葡萄糖酸脫氫酶

HCOHCH2OHCO6-磷酸葡萄糖6-磷酸葡萄糖酸內(nèi)酯1.磷酸戊糖生成5-磷酸核糖6-磷酸葡萄糖酸5-磷酸核酮糖NADPH+催化第一步脫氫反應(yīng)的6-磷酸葡萄糖脫氫酶是此代謝途徑的關(guān)鍵酶。兩次脫氫脫下的氫均由NADP+接受生成NADPH+H+。反應(yīng)生成的磷酸核糖是一個(gè)非常重要的中間產(chǎn)物。G-6-P5-磷酸核糖NADP+NADPH+H+NADP+NADPH+H+CO2催化第一步脫氫反應(yīng)的6-磷酸葡萄糖脫氫酶是此代謝途徑的關(guān)鍵酶每3分子6-磷酸葡萄糖同時(shí)參與反應(yīng)，在一系列反應(yīng)中，通過3C、4C、6C、7C等演變階段，最終生成3-磷酸甘油醛和6-磷酸果糖。3-磷酸甘油醛和6-磷酸果糖，可進(jìn)入酵解途徑。因此，磷酸戊糖途徑也稱磷酸戊糖旁路(pentosephosphateshunt)。2.基團(tuán)轉(zhuǎn)移反應(yīng)每3分子6-磷酸葡萄糖同時(shí)參與反應(yīng)，在一系列反應(yīng)中，通過3C5-磷酸核酮糖(C5)×35-磷酸核糖C55-磷酸木酮糖C55-磷酸木酮糖

C57-磷酸景天糖C73-磷酸甘油醛

C34-磷酸赤蘚糖

C46-磷酸果糖

C66-磷酸果糖

C63-磷酸甘油醛

C35-磷酸核酮糖(C5)×35-磷酸核糖5-磷酸木磷酸戊糖途徑第一階段第二階段5-磷酸木酮糖C55-磷酸木酮糖C57-磷酸景天糖C73-磷酸甘油醛C34-磷酸赤蘚糖C46-磷酸果糖C66-磷酸果糖C63-磷酸甘油醛

C36-磷酸葡萄糖(C6)×36-磷酸葡萄糖酸內(nèi)酯(C6)×36-磷酸葡萄糖酸(C6)×35-磷酸核酮糖(C5)×35-磷酸核糖C53NADP+3NADP+3H+6-磷酸葡萄糖脫氫酶3NADP+3NADP+3H+6-磷酸葡萄糖酸脫氫酶CO2磷酸戊糖途徑第一階段第二階段5-磷酸木酮糖5-磷總反應(yīng)式3×6-磷酸葡萄糖+6NADP+

2×6-磷酸果糖+3-磷酸甘油醛+6NADPH+H++3CO2

總反應(yīng)式3×6-磷酸葡萄糖+6NADP+磷酸戊糖途徑的特點(diǎn)⑴脫氫反應(yīng)以NADP+為受氫體，生成NADPH+H+。⑵反應(yīng)過程中進(jìn)行了一系列酮基和醛基轉(zhuǎn)移反應(yīng)，經(jīng)過了3、4、5、6、7碳糖的演變過程。⑶反應(yīng)中生成了重要的中間代謝物——5-磷酸核糖。⑷一分子G-6-P經(jīng)過反應(yīng)，只能發(fā)生一次脫羧和二次脫氫反應(yīng)，生成一分子CO2和2分子NADPH+H+。磷酸戊糖途徑的特點(diǎn)⑴脫氫反應(yīng)以NADP+為受氫體，生成二、磷酸戊糖途徑的調(diào)節(jié)*6-磷酸葡萄糖脫氫酶此酶為磷酸戊糖途徑的關(guān)鍵酶，其活性的高低決定6-磷酸葡萄糖進(jìn)入磷酸戊糖途徑的流量。此酶活性主要受NADPH/NADP+比值的影響，比值升高則被抑制，降低則被激活。另外NADPH對(duì)該酶有強(qiáng)烈抑制作用。二、磷酸戊糖途徑的調(diào)節(jié)*6-磷酸葡萄糖脫氫酶此三、磷酸戊糖途徑的生理意義（一）為核苷酸的生成提供核糖（二）提供NADPH作為供氫體參與多種代謝反應(yīng)三、磷酸戊糖途徑的生理意義（一）為核苷酸的生成提供核糖1.NADPH是體內(nèi)許多合成代謝的供氫體2.NADPH參與體內(nèi)的羥化反應(yīng)，與生物合成或生物轉(zhuǎn)化有關(guān)3.NADPH可維持GSH的還原性2G-SHG-S-S-GNADP+NADPH+H+AAH21.NADPH是體內(nèi)許多合成代謝的供氫體2.NA第五節(jié)

糖原的合成與分解

GlycogenesisandGlycogenolysis第五節(jié)

糖原的合成與分解

Glycogene是動(dòng)物體內(nèi)糖的儲(chǔ)存形式之一，是機(jī)體能迅速動(dòng)用的能量?jī)?chǔ)備。肌肉：肌糖原，180~300g，主要供肌肉收縮所需肝臟：肝糖原，70~100g，維持血糖水平糖原(glycogen)糖原儲(chǔ)存的主要器官及其生理意義是動(dòng)物體內(nèi)糖的儲(chǔ)存形式之一，是機(jī)體能迅速動(dòng)用的能量?jī)?chǔ)備。肌肉1.葡萄糖單元以α-1,4-糖苷鍵形成長(zhǎng)鏈。2.約10個(gè)葡萄糖單元處形成分枝，分枝處葡萄糖以α-1,6-糖苷鍵連接，分支增加，溶解度增加。3.每條鏈都終止于一個(gè)非還原端.非還原端增多，以利于其被酶分解。糖原的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其意義目錄1.葡萄糖單元以α-1,4-糖苷鍵形成長(zhǎng)鏈。糖原的結(jié)構(gòu)特一、糖原的合成代謝（二）合成部位（一）定義糖原的合成(glycogenesis)指由葡萄糖合成糖原的過程。組織定位：主要在肝臟、肌肉細(xì)胞定位：胞漿一、糖原的合成代謝（二）合成部位（一）定義糖原的合成(gl1.葡萄糖磷酸化生成6-磷酸葡萄糖葡萄糖6-磷酸葡萄糖ATPADP己糖激酶;葡萄糖激酶（肝）（三）糖原合成途徑1.葡萄糖磷酸化生成6-磷酸葡萄糖葡萄糖6-磷酸葡1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖變位酶6-磷酸葡萄糖2.6-磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)變成1-磷酸葡萄糖這步反應(yīng)中磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移的意義在于：由于延長(zhǎng)形成α-1,4-糖苷鍵，所以葡萄糖分子C1上的半縮醛羥基必須活化，才利于與原來的糖原分子末端葡萄糖的游離C4羥基縮合。半縮醛羥基與磷酸基之間形成的O-P鍵具有較高的能量。1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖變位酶6-磷酸葡萄糖*UDPG可看作“活性葡萄糖”，在體內(nèi)充作葡萄糖供體。+UTP尿苷PPPPPiUDPG焦磷酸化酶3.1-磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)變成尿苷二磷酸葡萄糖2Pi+能量1-磷酸葡萄糖尿苷二磷酸葡萄糖(uridinediphosphateglucose,UDPG)*UDPG可看作“活性葡萄糖”，在體內(nèi)充作葡萄糖供體。+糖原n+UDPG糖原n+1+UDP

糖原合酶(glycogensynthase)

UDPUTPADPATP核苷二磷酸激酶4.α-1,4-糖苷鍵式結(jié)合糖原n+UDPG糖原n+1+UDP*糖原n為原有的細(xì)胞內(nèi)的較小糖原分子，稱為糖原引物(primer)，作為UDPG上葡萄糖基的接受體。糖原n+UDPG糖原n+1+UDP

糖原合酶(glycogensynthase)

*糖原n為原有的細(xì)胞內(nèi)的較小糖原分子，稱為糖原引物(pr（四）糖原分枝的形成

分支酶

(branchingenzyme)α-1,6-糖苷鍵α-1,4-糖苷鍵目錄（四）糖原分枝的形成分支酶近來人們?cè)谔窃肿拥暮诵陌l(fā)現(xiàn)了一種名為glycogenin的蛋白質(zhì)。Glycogenin可對(duì)其自身進(jìn)行共價(jià)修飾，將UDP-葡萄糖分子的C1結(jié)合到其酶分子的酪氨酸殘基上，從而使它糖基化。這個(gè)結(jié)合上去的葡萄糖分子即成為糖原合成時(shí)的引物。糖原合成過程中作為引物的第一個(gè)糖原分子從何而來？近來人們?cè)谔窃肿拥暮诵陌l(fā)現(xiàn)了一種名為glycogenin的目錄目錄二、糖原的分解代謝*定義*亞細(xì)胞定位：胞漿

*肝糖元的分解

糖原n+1糖原n+1-磷酸葡萄糖磷酸化酶1.糖原的磷酸解糖原分解(glycogenolysis)習(xí)慣上指肝糖原分解成為葡萄糖的過程。二、糖原的分解代謝*定義*亞細(xì)胞定位：胞漿脫枝酶

(debranchingenzyme)2.脫枝酶的作用①轉(zhuǎn)移葡萄糖殘基②水解-1,6-糖苷鍵磷酸化酶轉(zhuǎn)移酶活性α-1,6糖苷酶活性目錄脫枝酶(debranchingenzyme)2.1-磷酸葡萄糖6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖變位酶3.

1-磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)變成6-磷酸葡萄糖4.6-磷酸葡萄糖水解生成葡萄糖葡萄糖-6-磷酸酶（肝，腎）葡萄糖6-磷酸葡萄糖1-磷酸葡萄糖6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄*肌糖原的分解肌糖原分解的前三步反應(yīng)與肝糖原分解過程相同，但是生成6-磷酸葡萄糖之后，由于肌肉組織中不存在葡萄糖-6-磷酸酶，所以生成的6-磷酸葡萄糖不能轉(zhuǎn)變成葡萄糖釋放入血，提供血糖，而只能進(jìn)入酵解途徑進(jìn)一步代謝。肌糖原的分解與合成與乳酸循環(huán)有關(guān)。*肌糖原的分解肌糖原分解的前三步反應(yīng)與肝糖原分解過程相同，⑵G-6-P的代謝去路G（補(bǔ)充血糖）G-6-P

F-6-P（進(jìn)入酵解途徑）G-1-PGn（合成糖原）UDPG

6-磷酸葡萄糖內(nèi)酯（進(jìn)入磷酸戊糖途徑）

葡萄糖醛酸（進(jìn)入葡萄糖醛酸途徑）小結(jié)⑴反應(yīng)部位：胞漿⑵G-6-P的代謝去路G（補(bǔ)充血糖）G-6-P3.糖原的合成與分解總圖UDPG焦磷酸化酶G-1-PUTPUDPGPPi糖原n+1UDPG-6-PG糖原合酶磷酸葡萄糖變位酶己糖(葡萄糖)激酶糖原nPi磷酸化酶葡萄糖-6-磷酸酶（肝）糖原n3.糖原的合成與分解總圖UDPG焦磷酸化酶G-1-三、糖原合成與分解的調(diào)節(jié)關(guān)鍵酶①糖原合成：糖原合酶

②糖原分解：糖原磷酸化酶

這兩種關(guān)鍵酶的重要特點(diǎn)：*它們的快速調(diào)節(jié)有共價(jià)修飾和變構(gòu)調(diào)節(jié)二種方式。*它們都以活性、無（低）活性二種形式存在，二種形式之間可通過磷酸化和去磷酸化而相互轉(zhuǎn)變。三、糖原合成與分解的調(diào)節(jié)關(guān)鍵酶①糖原合成：糖原③調(diào)節(jié)有級(jí)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；②此調(diào)節(jié)為酶促反應(yīng)，調(diào)節(jié)速度快；④受激素調(diào)節(jié)。1.共價(jià)修飾調(diào)節(jié)③調(diào)節(jié)有級(jí)聯(lián)放大作用，效率高；①兩種酶磷酸化或去腺苷環(huán)化酶（無活性）腺苷環(huán)化酶（有活性）激素（胰高血糖素、腎上腺素等）+受體ATPcAMPPKA(無活性)磷酸化酶b激酶糖原合酶糖原合酶-PPKA(有活性)磷酸化酶b磷酸化酶a-P磷酸化酶b激酶-PPi磷蛋白磷酸酶-1PiPi磷蛋白磷酸酶-1磷蛋白磷酸酶-1–––磷蛋白磷酸酶抑制劑-P磷蛋白磷酸酶抑制劑PKA（有活性）腺苷環(huán)化酶腺苷環(huán)化酶（有活性）激素（胰高血糖素、腎2.別構(gòu)調(diào)節(jié)磷酸化酶二種構(gòu)像——緊密型(T)和疏松型(R)，其中T型的14位Ser暴露，便于接受前述的共價(jià)修飾調(diào)節(jié)。*葡萄糖是磷酸化酶的別構(gòu)抑制劑。磷酸化酶a(R)

[疏松型]磷酸化酶a(T)[緊密型]葡萄糖2.別構(gòu)調(diào)節(jié)磷酸化酶二種構(gòu)像——緊密型(T)和疏松型(R肌肉內(nèi)糖原代謝的二個(gè)關(guān)鍵酶的調(diào)節(jié)與肝糖原不同*在糖原分解代謝時(shí)肝主要受胰高血糖素的調(diào)節(jié)，而肌肉主要受腎上腺素調(diào)節(jié)。*肌肉內(nèi)糖原合酶及磷酸化酶的變構(gòu)效應(yīng)物主要為AMP、ATP及6-磷酸葡萄糖。糖原合酶磷酸化酶a-P磷酸化酶bAMPATP及6-磷酸葡萄糖??肌肉內(nèi)糖原代謝的二個(gè)關(guān)鍵酶的調(diào)節(jié)與肝糖原不同*在糖原分解調(diào)節(jié)小結(jié)②雙向調(diào)控：對(duì)合成酶系與分解酶系分別進(jìn)行調(diào)節(jié)，如加強(qiáng)合成則減弱分解，或反之。③雙重調(diào)節(jié)：別構(gòu)調(diào)節(jié)和共價(jià)修飾調(diào)節(jié)。⑤肝糖原和肌糖原代謝調(diào)節(jié)各有特點(diǎn)：如：分解肝糖原的激素主要為胰高血糖素，分解肌糖原的激素主要為腎上腺素。④關(guān)鍵酶調(diào)節(jié)上存在級(jí)聯(lián)效應(yīng)。①關(guān)鍵酶都以活性、無（低）活性二種形式存在，二種形式之間可通過磷酸化和去磷酸化而相互轉(zhuǎn)變。調(diào)節(jié)小結(jié)②雙向調(diào)控：對(duì)合成酶系與分解酶系分別進(jìn)行調(diào)節(jié)，如加四、糖原積累癥糖原累積癥(glycogenstoragediseases)是一類遺傳性代謝病，其特點(diǎn)為體內(nèi)某些器官組織中有大量糖原堆積。引起糖原累積癥的原因是患者先天性缺乏與糖原代謝有關(guān)的酶類。

四、糖原積累癥糖原累積癥(glycogenstorage糖原積累癥分型糖原積累癥分型第六節(jié)

糖異生Gluconeogenesis第六節(jié)糖異生(gluconeogenesis)是指從非糖化合物轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟腔蛱窃倪^程。*部位*原料*概念主要在肝、腎細(xì)胞的胞漿及線粒體

主要有乳酸、甘油、生糖氨基酸糖異生(gluconeogenesis)是指從非糖化合物轉(zhuǎn)變一、糖異生途徑

*定義*過程酵解途徑中有3個(gè)由關(guān)鍵酶催化的不可逆反應(yīng)。在糖異生時(shí)，須由另外的反應(yīng)和酶代替。糖異生途徑與酵解途徑大多數(shù)反應(yīng)是共有的、可逆的；GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羥丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸糖異生途徑(gluconeogenicpathway)指從丙酮酸生成葡萄糖的具體反應(yīng)過程。一、糖異生途徑*定義*過程酵解途徑中有3個(gè)由關(guān)鍵酶催1.丙酮酸轉(zhuǎn)變成磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)丙酮酸草酰乙酸PEPATPADP+PiCO2①GTPGDPCO2②①丙酮酸羧化酶(pyruvatecarboxylase)，輔酶為生物素（反應(yīng)在線粒體）②磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶（反應(yīng)在線粒體、胞液）1.丙酮酸轉(zhuǎn)變成磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)丙酮酸草酰目錄目錄※草酰乙酸轉(zhuǎn)運(yùn)出線粒體出線粒體蘋果酸蘋果酸草酰乙酸草酰乙酸草酰乙酸天冬氨酸出線粒體天冬氨酸草酰乙酸※草酰乙酸轉(zhuǎn)運(yùn)出線粒體出線粒體蘋果酸蘋丙酮酸丙酮酸草酰乙酸丙酮酸羧化酶ATP+CO2ADP+Pi蘋果酸NADH+H+NAD+天冬氨酸谷氨酸α-酮戊二酸天冬氨酸蘋果酸草酰乙酸PEP磷酸烯醇型丙酮酸羧激酶GTPGDP+CO2線粒體胞液丙酮酸丙酮酸草酰乙酸丙酮酸羧化酶ATP+C糖異生途徑所需NADH+H+的來源糖異生途徑中，1,3-二磷酸甘油酸生成3-磷酸甘油醛時(shí)，需要NADH+H+。①由乳酸為原料異生糖時(shí)，NADH+H+由下述反應(yīng)提供。乳酸丙酮酸LDHNAD+NADH+H+糖異生途徑所需NADH+H+的來源糖異生途徑中，②由氨基酸為原料進(jìn)行糖異生時(shí)，NADH+H+則由線粒體內(nèi)NADH+H+提供，它們來自于脂酸的β-氧化或三羧酸循環(huán)，NADH+H+轉(zhuǎn)運(yùn)則通過草酰乙酸與蘋果酸相互轉(zhuǎn)變而轉(zhuǎn)運(yùn)。蘋果酸線粒體蘋果酸草酰乙酸草酰乙酸NAD+NADH+H+NAD+NADH+H+胞漿②由氨基酸為原料進(jìn)行糖異生時(shí)，NADH+H+則由線粒體內(nèi)2.1,6-雙磷酸果糖轉(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸果糖1,6-雙磷酸果糖6-磷酸果糖Pi果糖雙磷酸酶3.6-磷酸葡萄糖水解為葡萄糖6-磷酸葡萄糖葡萄糖Pi葡萄糖-6-磷酸酶2.1,6-雙磷酸果糖轉(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸果糖1,6-雙磷非糖物質(zhì)進(jìn)入糖異生的途徑⑴糖異生的原料轉(zhuǎn)變成糖代謝的中間產(chǎn)物生糖氨基酸α-酮酸-NH2甘油

α-磷酸甘油磷酸二羥丙酮乳酸丙酮酸2H⑵上述糖代謝中間代謝產(chǎn)物進(jìn)入糖異生途徑，異生為葡萄糖或糖原非糖物質(zhì)進(jìn)入糖異生的途徑⑴糖異生的原料轉(zhuǎn)變成糖代謝的中間產(chǎn)目錄目錄二、糖異生的調(diào)節(jié)在前面的三個(gè)反應(yīng)過程中，作用物的互變分別由不同酶催化其單向反應(yīng)，這種互變循環(huán)稱之為底物循環(huán)(substratecycle)。6-磷酸果糖1,6-雙磷酸果糖6-磷酸果糖激酶-1果糖雙磷酸酶-1ADPATPPi6-磷酸葡萄糖葡萄糖葡萄糖-6-磷酸酶己糖激酶ATPADPPiPEP

丙酮酸草酰乙酸丙酮酸激酶丙酮酸羧化酶ADPATPCO2+ATPADP+PiGTP磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶GDP+Pi+CO2二、糖異生的調(diào)節(jié)在前面的三個(gè)反應(yīng)過程中，作用物的互變分別由因此，有必要通過調(diào)節(jié)使糖異生途徑與酵解途徑相互協(xié)調(diào)，主要是對(duì)前述底物循環(huán)中的后2個(gè)底物循環(huán)進(jìn)行調(diào)節(jié)。當(dāng)兩種酶活性相等時(shí)，則不能將代謝向前推進(jìn)，結(jié)果僅是ATP分解釋放出能量，因而稱之為無效循環(huán)(futilecycle)。因此，有必要通過調(diào)節(jié)使糖異生途徑與酵解途徑相互協(xié)調(diào)，主要是對(duì)6-磷酸果糖1,6-雙磷酸果糖ATPADP6-磷酸果糖激酶-1Pi果糖雙磷酸酶-12,6-雙磷酸果糖AMP1.

6-磷酸果糖與1,6-雙磷酸果糖之間

6-磷酸果糖1,6-雙磷酸果糖ATPADP2.磷酸烯醇式丙酮酸與丙酮酸之間PEP丙酮酸ATPADP丙酮酸激酶1,6-雙磷酸果糖丙氨酸乙酰CoA草酰乙酸2.磷酸烯醇式丙酮酸與丙酮酸之間PEP丙三、糖異生的生理意義（一）維持血糖濃度恒定（二）補(bǔ)充肝糖原三碳途徑：指進(jìn)食后，大部分葡萄糖先在肝外細(xì)胞中分解為乳酸或丙酮酸等三碳化合物，再進(jìn)入肝細(xì)胞異生為糖原的過程。（三）調(diào)節(jié)酸堿平衡（乳酸異生為糖）三、糖異生的生理意義（一）維持血糖濃度恒定（二）補(bǔ)充糖異生活躍有葡萄糖-6磷酸酶【】肝肌肉

八、乳酸循環(huán)(lactosecycle)

———（Cori循環(huán)）⑴循環(huán)過程葡萄糖葡萄糖葡萄糖酵解途徑丙酮酸乳酸NADHNAD+乳酸乳酸NAD+NADH丙酮酸糖異生途徑血液糖異生低下沒有葡萄糖-6磷酸酶【】糖異生活躍【】肝肌肉八、乳酸循環(huán)(lactosec⑶生理意義①乳酸再利用，避免了乳酸的損失。②防止乳酸的堆積引起酸中毒。⑵乳酸循環(huán)是一個(gè)耗能的過程2分子乳酸異生為1分子葡萄糖需6分子ATP。

⑶生理意義①乳酸再利用，避免了乳酸的損失。②防止第七節(jié)

血糖及其調(diào)節(jié)

BloodGlucoseandTheRegulationofBloodGlucoseConcentration第七節(jié)

血糖及其調(diào)節(jié)

BloodGlucosea*血糖，指血液中的葡萄糖。*血糖水平，即血糖濃度。

正常血糖濃度：3.89~6.11mmol/L

血糖及血糖水平的概念*血糖，指血液中的葡萄糖。*血糖水平，即血糖濃度。血糖及血糖水平恒定的生理意義保證重要組織器官的能量供應(yīng)，特別是某些依賴葡萄糖供能的組織器官。腦組織不能利用脂酸，正常情況下主要依賴葡萄糖供能；紅細(xì)胞沒有線粒體，完全通過糖酵解獲能；骨髓及神經(jīng)組織代謝活躍，經(jīng)常利用葡萄糖供能。血糖水平恒定的生理意義保證重要組織器官的能量供應(yīng)，特別是某血糖食物糖消化，吸收肝糖原分解非糖物質(zhì)糖異生氧化分解CO2+H2O糖原合成肝（?。┨窃姿嵛焯峭緩降绕渌侵悺被岷铣纱x脂肪、氨基酸一、血糖來源和去路血糖食物糖消化，吸收肝糖原分解非糖物質(zhì)二、血糖水平的調(diào)節(jié)主要調(diào)節(jié)激素降低血糖：胰島素(insulin)升高血糖：胰高血糖素(glucagon)、糖皮質(zhì)激素、腎上腺素*主要依靠激素的調(diào)節(jié)二、血糖水平的調(diào)節(jié)主要調(diào)節(jié)激素降低血糖：胰島素(insul（一）胰島素①促進(jìn)葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入肝外細(xì)胞；②加速糖原合成，抑制糖原分解；③加快糖的有氧氧化；④抑制肝內(nèi)糖異生；⑤減少脂肪動(dòng)員?！w內(nèi)唯一降低血糖水平的激素胰島素的作用機(jī)制:（一）胰島素①促進(jìn)葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入肝外細(xì)胞；（二）胰高血糖素①促進(jìn)肝糖原分解，抑制糖原合成；②抑制酵解途徑，促進(jìn)糖異生；③促進(jìn)脂肪動(dòng)員。——體內(nèi)升高血糖水平的主要激素*此外，糖皮質(zhì)激素和腎上腺素也可升高血糖，腎上腺素主要在應(yīng)急狀態(tài)下發(fā)揮作用。胰高血糖素的作用機(jī)制：（二）胰高血糖素①促進(jìn)肝糖原分解，抑制糖原合成；（三）糖皮質(zhì)激素——引起血糖升高，肝糖原增加糖皮質(zhì)激素的作用機(jī)制可能有兩方面：①促進(jìn)肌肉蛋白質(zhì)分解，分解產(chǎn)生的氨基酸轉(zhuǎn)移到肝進(jìn)行糖異生。②抑制肝外組織攝取和利用葡萄糖，抑制點(diǎn)為丙酮酸的氧化脫羧。*此外，在糖皮質(zhì)激素存在時(shí)，其他促進(jìn)脂肪動(dòng)員的激素才能發(fā)揮最大的效果，間接抑制周圍組織攝取葡萄糖。（三）糖皮質(zhì)激素——引起血糖升高，肝糖原增加糖皮質(zhì)激素的作（四）腎上腺素——強(qiáng)有力的升高血糖的激素腎上腺素的作用機(jī)制通過肝和肌肉的細(xì)胞膜受體、cAMP、蛋白激酶級(jí)聯(lián)激活磷酸化酶，加速糖原分解。主要在應(yīng)激狀態(tài)下發(fā)揮調(diào)節(jié)作用。（四）腎上腺素——強(qiáng)有力的升高血糖的激素腎上腺素的作用機(jī)制*葡萄糖耐量(glucosetolerence)正常人體內(nèi)存在一套精細(xì)的調(diào)節(jié)糖代謝的機(jī)制，在一次性食入大量葡萄糖后，血糖水平不會(huì)出現(xiàn)大的波動(dòng)和持續(xù)升高。指人體對(duì)攝入的葡萄糖具有很大的耐受能力的現(xiàn)象。*葡萄糖耐量(glucosetolerence)正常人體內(nèi)糖耐量試驗(yàn)(glucosetolerancetest,GTT)

目的：臨床上用來診斷病人有無糖代謝異常。口服糖耐量試驗(yàn)的方法被試者清晨空腹靜脈采血測(cè)定血糖濃度，然后一次服用100g葡萄糖，服糖后的1/2、1、2h（必要時(shí)可在3h）各測(cè)血糖一次。以測(cè)定血糖的時(shí)間為橫坐標(biāo)（空腹時(shí)為0h），血糖濃度為縱坐標(biāo)，繪制糖耐量曲線。糖耐量試驗(yàn)(glucosetolerancetest糖耐量曲線正常人：服糖后1/2~1h達(dá)到高峰，然后逐漸降低，一般2h左右恢復(fù)正常值。糖尿病患者：空腹血糖高于正常值，服糖后血糖濃度急劇升高，2h后仍可高于正常。糖耐量曲線正常人：服糖后1/2~1h達(dá)到高峰，然后逐三、血糖水平異常（一）高血糖及糖尿癥1.高血糖(hyperglycemia)的定義2.腎糖閾的定義臨床上將空腹血糖濃度高于7.22~7.78mmol/L稱為高血糖。當(dāng)血糖濃度高于8.89~10.00mmol/L時(shí)，超過了腎小管的重吸收能力，則可出現(xiàn)糖尿。這一血糖水平稱為腎糖閾。三、血糖水平異常（一）高血糖及糖尿癥1.高血糖(hype3.高血糖及糖尿的病理和生理原因持續(xù)性高血糖和糖尿，主要見于糖尿病(diabetesmellitus,DM)。Ⅰ型（胰島素依賴型）Ⅱ型（非胰島素依賴型）b.血糖正常而出現(xiàn)糖尿，見于慢性腎炎、腎病綜合征等引起腎對(duì)糖的吸收障礙。c.生理性高血糖和糖尿可因情緒激動(dòng)而出現(xiàn)。糖尿病可分為二型:3.高血糖及糖尿的病理和生理原因持續(xù)性高血糖和糖尿，主要(二）低血糖1.低血糖(hypoglycemia)的定義2.低血糖的影響空腹血糖濃度低于3.33~3.89mmol/L時(shí)稱為低血糖。血糖水平過低，會(huì)影響腦細(xì)胞的功能，從而出現(xiàn)頭暈、倦怠無力、心悸等癥狀，嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)昏迷，稱為低血糖休克。(二）低血糖1.低血糖(hypoglycemia)的定義23.低血糖的病因①胰性（胰島β-細(xì)胞功能亢進(jìn)、胰島α-細(xì)胞功能低下等）②肝性（肝癌、糖原積累病等）③內(nèi)分泌異常（垂體功能低下、腎上腺皮質(zhì)功能低下等）④腫瘤（胃癌等）⑤饑餓或不能進(jìn)食3.低血糖的病因①胰性（胰島β-細(xì)胞功能亢進(jìn)、胰島α-糖代謝MetabolismofCarbohydrates第四章糖代謝MetabolismofCarbohy146糖(carbohydrates)即碳水化合物，其化學(xué)本質(zhì)為多羥醛或多羥酮類及其衍生物或多聚物。糖的化學(xué)（一）糖的概念糖(carbohydrates)即碳水化合物，其化學(xué)本質(zhì)為多（二）糖的分類及其結(jié)構(gòu)根據(jù)其水解產(chǎn)物的情況，糖主要可分為以下四大類。單糖(monosacchride)寡糖(oligosacchride)多糖(polysacchride)結(jié)合糖(glycoconjugate)（二）糖的分類及其結(jié)構(gòu)根據(jù)其水解產(chǎn)物的情況，糖主要可分為以下葡萄糖(glucose)——已醛糖果糖(fructose)——已酮糖1.單糖不能再水解的糖。目錄葡萄糖(glucose)果糖(fructose)1.單糖半乳糖(galactose)——已醛糖

核糖(ribose)——戊醛糖

目錄半乳糖(galactose)核糖(ribose)目錄2.寡糖常見的幾種二糖有麥芽糖(maltose)

葡萄糖—葡萄糖蔗糖(sucrose)

葡萄糖—果糖乳糖(lactose)

葡萄糖—半乳糖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。2.寡糖常見的幾種二糖有麥芽糖(maltose)蔗3.多糖

能水解生成多個(gè)分子單糖的糖。常見的多糖有淀粉(starch)糖原(glycogen)纖維素(cellulose)3.多糖常見的多糖有淀粉(starch)糖①淀粉是植物中養(yǎng)分的儲(chǔ)存形式淀粉顆粒目錄①淀粉是植物中養(yǎng)分的儲(chǔ)存形式淀粉顆粒目錄②糖原是動(dòng)物體內(nèi)葡萄糖的儲(chǔ)存形式目錄②糖原是動(dòng)物體內(nèi)葡萄糖的儲(chǔ)存形式目錄③纖維素作為植物的骨架β-1,4-糖苷鍵目錄③纖維素作為植物的骨架β-1,4-糖苷鍵目錄4.結(jié)合糖

糖與非糖物質(zhì)的結(jié)合物。糖脂(glycolipid)：是糖與脂類的結(jié)合物。糖蛋白(glycoprotein)：是糖與蛋白質(zhì)的結(jié)合物。

常見的結(jié)合糖有4.結(jié)合糖糖脂(glycolipid)：是糖與脂類的第一節(jié)

概述Introduction第一節(jié)

概述Introduction一、糖的生理功能1.

氧化供能如糖可提供合成某些氨基酸、脂肪、膽固醇、核苷等物質(zhì)的原料。3.作為機(jī)體組織細(xì)胞的組成成分這是糖的主要功能。2.

提供合成體內(nèi)其他物質(zhì)的原料如糖是糖蛋白、蛋白聚糖、糖脂等的組成成分。一、糖的生理功能1.氧化供能如糖可提供合成某些氨基酸、二、糖的消化與吸收（一）糖的消化人類食物中的糖主要有植物淀粉、動(dòng)物糖原以及麥芽糖、蔗糖、乳糖、葡萄糖等，其中以淀粉為主。消化部位：

主要在小腸，少量在口腔二、糖的消化與吸收（一）糖的消化人類食物中的糖主要有植物淀粉淀粉麥芽糖+麥芽三糖（40%）（25%）α-臨界糊精+異麥芽糖（30%）（5%）葡萄糖唾液中的α-淀粉酶α-葡萄糖苷酶α-臨界糊精酶消化過程腸粘膜上皮細(xì)胞刷狀緣胃口腔腸腔胰液中的α-淀粉酶淀粉麥芽糖+麥芽三糖α-臨界糊精+異麥芽糖葡食物中含有的大量纖維素，因人體內(nèi)無-糖苷酶而不能對(duì)其分解利用，但卻具有刺激腸蠕動(dòng)等作用，也是維持健康所必需。食物中含有的大量纖維素，因人體內(nèi)無-糖苷酶而不能對(duì)其分解利（二）糖的吸收1.吸收部位

小腸上段

2.吸收形式

單糖

（二）糖的吸收1.吸收部位2.吸收形式ADP+PiATPGNa+K+Na+泵小腸粘膜細(xì)胞腸腔門靜脈3.吸收機(jī)制Na+依賴型葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)體(Na+-dependentglucosetransporter,SGLT)刷狀緣細(xì)胞內(nèi)膜ADP+PiATPGNa+K+Na4.吸收途徑小腸腸腔腸粘膜上皮細(xì)胞門靜脈肝臟體循環(huán)SGLT各種組織細(xì)胞GLUTGLUT：葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)體(glucosetransporter)，已發(fā)現(xiàn)有5種葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)體(GLUT1～5)。4.吸收途徑小腸腸腔腸粘膜上皮細(xì)胞門靜脈三、糖代謝的概況葡萄糖酵解途徑丙酮酸有氧無氧H2O及CO2乳酸糖異生途徑乳酸、氨基酸、甘油糖原肝糖原分解糖原合成磷酸戊糖途徑核糖+NADPH+H+淀粉消化與吸收ATP

三、糖代謝的概況葡萄糖酵解途徑丙酮酸有氧第二節(jié)

糖的無氧分解

Glycolysis第二節(jié)

糖的無氧分解

Glycolys一、糖酵解的反應(yīng)過程第一階段第二階段*糖酵解(glycolysis)的定義*糖酵解分為兩個(gè)階段*糖酵解的反應(yīng)部位：胞漿在缺氧情況下，葡萄糖生成乳酸(lactate)的過程稱之為糖酵解。

由葡萄糖分解成丙酮酸(pyruvate)，稱之為糖酵解途徑(glycolyticpathway)。由丙酮酸轉(zhuǎn)變成乳酸。一、糖酵解的反應(yīng)過程第一階段第二階段*糖酵解(g⑴葡萄糖磷酸化為6-磷酸葡萄糖ATPADPMg2+己糖激酶(hexokinase)GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羥丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸葡萄糖6-磷酸葡萄糖(gl