糖代謝生化的學(xué)習(xí)材料

糖代謝生化的學(xué)習(xí)材料第1頁/共97頁代謝總覽第2頁/共97頁第一節(jié)糖的消化和吸收一、糖的消化主要在小腸中進行二、糖的吸收單糖在小腸中吸收，經(jīng)門靜脈入肝。需載體，耗能，伴有Na+轉(zhuǎn)運第3頁/共97頁第二節(jié)糖的分解代謝一、糖的無氧分解二、糖的有氧分解三、磷酸戊糖途徑第4頁/共97頁一、糖的無氧分解

在缺氧情況下，葡萄糖生成乳酸的過程稱之為糖酵解。糖酵解的代謝反應(yīng)過程可分為兩個階段：第一階段是由葡萄糖分解成丙酮酸的過程，稱之為酵解途徑；第二階段為丙酮酸轉(zhuǎn)變成乳酸的過程。糖酵解的全部反應(yīng)在胞質(zhì)中進行。第5頁/共97頁（一）酵解途徑第6頁/共97頁1、葡萄糖的磷酸化此反應(yīng)在細(xì)胞內(nèi)是不可逆的，由己糖激酶催化第7頁/共97頁2、磷酸葡萄糖的異構(gòu)作用第8頁/共97頁3、磷酸果糖的磷酸化作用此反應(yīng)在細(xì)胞內(nèi)是不可逆的第9頁/共97頁4、1,6二磷酸果糖一分為二第10頁/共97頁5、磷酸二羥丙酮的異構(gòu)作用第11頁/共97頁6、3磷酸甘油醛氧化第12頁/共97頁7、1,3二磷酸甘油酸的磷酸轉(zhuǎn)移第13頁/共97頁8、3磷酸甘油酸轉(zhuǎn)變?yōu)?磷酸甘油酸第14頁/共97頁9、2磷酸甘油酸脫水

成為磷酸烯醇式丙酮酸第15頁/共97頁10、磷酸烯醇式丙酮酸的磷酸轉(zhuǎn)移此反應(yīng)在細(xì)胞內(nèi)是不可逆的第16頁/共97頁丙酮酸轉(zhuǎn)變成乳酸第17頁/共97頁(二)糖酵解的調(diào)節(jié)己糖激酶磷酸果糖激酶-1丙酮酸激酶第18頁/共97頁(二)糖酵解的調(diào)節(jié)己糖激酶磷酸果糖激酶-1丙酮酸激酶激活劑抑制劑丙酮酸激酶1，6-雙磷酸果糖ATP己糖激酶6-磷酸葡萄糖（別構(gòu)抑制）第19頁/共97頁磷酸果糖激酶-1激活劑AMP、ADP、1，6-雙磷酸果糖2，6-雙磷酸果糖抑制劑ATP檸檬酸第20頁/共97頁提供能量糖酵解時每分子磷酸丙糖有2次底物水平磷酸化，可生成2分子ATP。（三）糖酵解的生理意義第21頁/共97頁二、糖的有氧氧化葡萄糖在有氧條件下徹底氧化成水和二氧化碳的反應(yīng)過程稱為有氧氧化。有氧氧化是糖氧化的主要方式，絕大多數(shù)細(xì)胞都通過它獲得能量。第22頁/共97頁（一）有氧氧化的反應(yīng)過程第一階段：1分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸第二階段：丙酮酸氧化脫羧生成乙酰CoA。第三階段：乙酰CoA氧化分解為CO2和H2O（三羧酸循環(huán)）；脫下的氫經(jīng)呼吸鏈傳遞給氧生成水，釋放能量（氧化磷酸化）第23頁/共97頁糖代謝總覽第24頁/共97頁第一階段：1分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸場所：細(xì)胞質(zhì)過程：葡萄糖→2丙酮酸+2ATP+2(NADH+H+)第25頁/共97頁第二階段：丙酮酸氧化脫羧生成乙酰CoA場所：線粒體過程：第26頁/共97頁丙酮酸脫氫酶復(fù)合體：酶：丙酮酸脫氫酶（E1）二氫硫辛酰轉(zhuǎn)乙酰酶（E2）二氫硫辛酰脫氫酶（E3）輔因子：硫胺素焦磷酸酯（TPP）硫辛酸、FAD、NAD+及CoA。第27頁/共97頁丙酮酸脫氫酶復(fù)合體作用機制第28頁/共97頁第三階段：乙酰CoA氧化分解為CO2和H2O（三羧酸循環(huán)，Krebs循環(huán)）場所：線粒體過程：CH3CO~SCoA+3NAD++FAD+GDP+Pi+2H2O→2CO2+3NAD+H++FADH2+HSCoA+GTP第29頁/共97頁TCAcycle第30頁/共97頁（1）檸檬酸的形成第31頁/共97頁（2）異檸檬酸的形成第32頁/共97頁（3）第一次氧化脫羧第33頁/共97頁（4）第二次氧化脫羧第34頁/共97頁（5）底物水平磷酸化第35頁/共97頁（6）琥珀酸脫氫生成延胡索酸第36頁/共97頁（7）延胡索酸加水生成蘋果酸第37頁/共97頁（8）蘋果酸脫氫生成草酰乙酸第38頁/共97頁三羧酸循環(huán)的生理意義：（1）是三大營養(yǎng)素的最終代謝通路；（2）是糖、脂肪、氨基酸代謝聯(lián)系的樞紐；在提供生物合成的前體中起重要作用。第39頁/共97頁三大營養(yǎng)素的最終代謝通路第40頁/共97頁三大營養(yǎng)素代謝聯(lián)系的樞紐第41頁/共97頁提供能量（二）糖有氧氧化的生理意義第42頁/共97頁表8-1葡萄糖有氧氧化生成的ATP數(shù)反應(yīng)輔酶ATP第一階段葡萄糖→6-磷酸葡萄糖-16-磷酸果糖→1，6二磷酸果糖-12×3-磷酸甘油醛→2×1，3-二磷酸甘油酸NAD+2×3或2×2?2×1，3-二磷酸甘油酸→2×3-磷酸甘油酸2×12×磷酸烯醇式丙酮酸→2×丙酮酸2×1第二階段2×丙酮酸→2×乙酰CoANAD+2×3第三階段2×異檸檬酸→2×α-酮戊二酸NAD+2×32×α-酮戊二酸→2×琥珀酰CoANAD+2×32×琥珀酰CoA→2×琥珀酸2×12×琥珀酸→2×延胡索酸FAD2×22×蘋果酸→2×草酰乙酸NAD+2×3凈生成38（或36）第43頁/共97頁圖8-6α-磷酸甘油穿梭第44頁/共97頁圖8-7蘋果酸-天冬氨酸穿梭第45頁/共97頁圖8-8丙酮酸脫氫酶復(fù)合體的調(diào)節(jié)第46頁/共97頁圖8-9三羧酸循環(huán)的調(diào)控第47頁/共97頁（三）糖有氧氧化調(diào)節(jié)激活劑抑制劑丙酮酸激酶1，6-雙磷酸果糖ATP己糖激酶6-磷酸葡萄糖磷酸果糖激酶-1AMP、ADP、1，6-雙磷酸果糖、2，6-雙磷酸果糖ATP、檸檬酸丙酮酸脫氫酶復(fù)合體AMP、CoA、NAD+、Ca2+ATP、乙酰CoA、NADH、脂肪酸檸檬酸合成酶ADPATP、琥珀酰CoA、NADH、檸檬酸異檸檬酸脫氫酶ADP、Ca2+ATPα酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體Ca2+琥珀酰CoA、NADH、第48頁/共97頁三、磷酸戊糖途徑第49頁/共97頁三、磷酸戊糖途徑（一）場所：細(xì)胞質(zhì)（二）反應(yīng)過程：1、磷酸戊糖的生成2、基團轉(zhuǎn)移反應(yīng)3X6-磷酸葡萄糖+6NADP+→2X6-磷酸果糖+3-磷酸甘油醛+6(NADPH+H+)+3CO2第50頁/共97頁三、磷酸戊糖途徑第51頁/共97頁1、磷酸戊糖的生成第52頁/共97頁1、磷酸戊糖的生成第53頁/共97頁1、磷酸戊糖的生成第54頁/共97頁1、磷酸戊糖的生成第55頁/共97頁（二）磷酸戊糖途徑的生理意義1、為核酸的生物合成提供核糖2、提供NADPH+H+作為供氫體參與多種代謝反應(yīng)（1）NADPH+H+是體內(nèi)許多合成代謝的供氫體（2）NADPH+H+參與體內(nèi)羥化反應(yīng)（3）NADPH+H+還用于維持谷胱甘肽的還原狀態(tài)

第56頁/共97頁第三節(jié)糖原的合成與分解一、糖原的合成作用二、糖原的分解作用三、糖異生第57頁/共97頁糖原第58頁/共97頁一、糖原的合成作用（一）概念：體內(nèi)由葡萄糖合成糖原的過程稱為糖原合成作用。（二）場所：細(xì)胞質(zhì)（三）反應(yīng)過程第59頁/共97頁反應(yīng)1：葡萄糖磷酸化第60頁/共97頁反應(yīng)2：6-磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)變?yōu)?磷酸葡萄糖第61頁/共97頁反應(yīng)3：尿苷二磷酸葡萄糖的生成第62頁/共97頁反應(yīng)4：UDP-GLc與糖原結(jié)合第63頁/共97頁反應(yīng)5：分支鏈的形成第64頁/共97頁糖原合成與降解第65頁/共97頁二、糖原的分解作用

（一）概念：

糖原分解是指肝糖原分解為葡萄糖。（二）場所：細(xì)胞質(zhì)（三）反應(yīng)過程第66頁/共97頁反應(yīng)1：糖原磷酸解為1-磷酸葡萄糖第67頁/共97頁糖原磷酸化酶第68頁/共97頁反應(yīng)2：脫支酶催化的反應(yīng)第69頁/共97頁反應(yīng)3：1磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)變?yōu)?磷酸葡萄糖第70頁/共97頁反應(yīng)4：6磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟堑?1頁/共97頁三、糖異生

非糖化合物（乳酸、甘油、生糖氨基酸等）轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟腔蛱窃倪^程稱為糖異生。機體內(nèi)進行糖異生補充血糖的主要器官是肝。第72頁/共97頁（一）糖異生途徑從丙酮酸生成葡萄糖的具體反應(yīng)過程稱為糖異生途徑。第73頁/共97頁酵解中3個不可逆反應(yīng)反應(yīng)1：丙酮酸轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿嵯┐际奖岱磻?yīng)2：1，6雙磷酸果糖轉(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸果糖反應(yīng)3：6-磷酸葡萄糖水解為葡萄糖第74頁/共97頁反應(yīng)1：丙酮酸轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿嵯┐际奖岬?5頁/共97頁反應(yīng)式第76頁/共97頁蘋果酸第77頁/共97頁PEP第78頁/共97頁天冬氨酸第79頁/共97頁反應(yīng)2：1，6雙磷酸果糖轉(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸果糖第80頁/共97頁反應(yīng)3：6-磷酸葡萄糖水解為葡萄糖第81頁/共97頁底物循環(huán)作用物的互變反應(yīng)分別由不同的酶催化其單向進行，這種互變循環(huán)稱為底物循環(huán)。無效循環(huán)第82頁/共97頁（二）乳酸循環(huán)第83頁/共97頁（二）乳酸循環(huán)乳酸通過細(xì)胞膜彌散進入血液，再入肝，在肝內(nèi)異生為葡萄糖，葡萄糖釋入血液后又可被肌肉攝取，這就構(gòu)成了一個循環(huán)，此循環(huán)稱為乳酸循環(huán)，也叫做Cori循環(huán)。乳酸循環(huán)的生理意義在于避免損失乳酸以及防止因乳酸堆積引起酸中毒。乳酸循環(huán)是耗能的過程，2分子乳酸異生成葡萄糖需消耗6分子ATP。第84頁/共97頁（三）糖異生的生理意義1．維持血糖濃度恒定2．補充肝糖原3．調(diào)節(jié)酸堿平衡第85頁/共97頁糖原合酶和磷酸化酶共價修飾和變構(gòu)調(diào)節(jié)四、糖原代謝的調(diào)節(jié)第86頁/共97頁共價修飾調(diào)節(jié)第87頁/共97頁糖原磷酸化酶第88頁/共97頁激素作用

糖原磷酸化酶第89