第4章糖代謝的學(xué)習(xí)材料

第4章糖代謝的學(xué)習(xí)材料第1頁(yè)/共175頁(yè)

水和無(wú)機(jī)鹽糖類(lèi)脂類(lèi)蛋白質(zhì)核酸第2頁(yè)/共175頁(yè)什么是新陳代謝?1.

新陳代謝……生命的源泉

合成代謝：簡(jiǎn)單復(fù)雜

耗能2.

物質(zhì)代謝

分解代謝：復(fù)雜簡(jiǎn)單

釋能能量代謝第3頁(yè)/共175頁(yè)3.代謝的特點(diǎn)(1)它包含的化學(xué)反應(yīng)不是一步完成的，而是通過(guò)一系列有一定順序性的中間化學(xué)反應(yīng)完成；(2)反應(yīng)都在比較溫和的條件下進(jìn)行(PH中性、體溫)，絕大部分由酶催化；(3)具有靈敏的自動(dòng)調(diào)節(jié)。第4頁(yè)/共175頁(yè)糖代謝MetabolismofCarbohydrates第四章第5頁(yè)/共175頁(yè)糖(carbohydrates)即碳水化合物，其化學(xué)本質(zhì)為多羥醛或多羥酮類(lèi)及其衍生物或多聚物。糖的化學(xué)（一）糖的概念第6頁(yè)/共175頁(yè)（二）糖的分類(lèi)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(lèi)。單糖(monosacchride)寡糖(oligosacchride)多糖(polysacchride)結(jié)合糖(glycoconjugate)第7頁(yè)/共175頁(yè)葡萄糖(glucose)——已醛糖果糖(fructose)——已酮糖1.

單糖不能再水解的糖。目錄第8頁(yè)/共175頁(yè)半乳糖(galactose)——已醛糖

核糖(ribose)——戊醛糖

目錄第9頁(yè)/共175頁(yè)2.

寡糖常見(jiàn)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。第10頁(yè)/共175頁(yè)3.多糖

能水解生成多個(gè)分子單糖的糖。常見(jiàn)的多糖有淀粉(starch)糖原(glycogen)纖維素(cellulose)第11頁(yè)/共175頁(yè)①淀粉是植物中養(yǎng)分的儲(chǔ)存形式淀粉顆粒目錄第12頁(yè)/共175頁(yè)②糖原是動(dòng)物體內(nèi)葡萄糖的儲(chǔ)存形式目錄第13頁(yè)/共175頁(yè)③纖維素作為植物的骨架β-1,4-糖苷鍵目錄第14頁(yè)/共175頁(yè)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(lèi)的結(jié)合物。糖蛋白(glycoprotein)：是糖與蛋白質(zhì)的結(jié)合物。

常見(jiàn)的結(jié)合糖有第15頁(yè)/共175頁(yè)第一節(jié)

概述Introduction第16頁(yè)/共175頁(yè)一、糖的主要生理功能是氧化供能糖在生命活動(dòng)中的主要作用是提供碳源和能源。

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。作為機(jī)體組織細(xì)胞的組成成分。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。第17頁(yè)/共175頁(yè)二、糖的消化吸收主要是在小腸進(jìn)行糖的消化人類(lèi)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。第18頁(yè)/共175頁(yè)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(guò)程

腸粘膜上皮細(xì)胞刷狀緣胃口腔腸腔胰液中的α-淀粉酶第19頁(yè)/共175頁(yè)食物中含有的大量纖維素，因人體內(nèi)無(wú)-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。第20頁(yè)/共175頁(yè)（二）糖的吸收1.吸收部位

小腸上段

2.吸收形式

單糖

第21頁(yè)/共175頁(yè)ADP+PiATPGNa+K+Na+泵小腸粘膜細(xì)胞腸腔門(mén)靜脈3.吸收機(jī)制Na+依賴(lài)型葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)體(Na+-dependentglucosetransporter,SGLT)刷狀緣細(xì)胞內(nèi)膜第22頁(yè)/共175頁(yè)4.吸收途徑小腸腸腔腸粘膜上皮細(xì)胞門(mén)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)。第23頁(yè)/共175頁(yè)

三、糖代謝的概況

葡萄糖酵解途徑丙酮酸有氧無(wú)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

第24頁(yè)/共175頁(yè)第二節(jié)

糖的無(wú)氧氧化

Glycolysis第25頁(yè)/共175頁(yè)

一、糖酵解的反應(yīng)過(guò)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(guò)程稱(chēng)之為糖酵解。

由葡萄糖分解成丙酮酸(pyruvate)，稱(chēng)之為糖酵解途徑(glycolyticpathway)。由丙酮酸轉(zhuǎn)變成乳酸。第26頁(yè)/共175頁(yè)Glc丙酮酸供氧充足有氧氧化

CO2+H2O缺氧

無(wú)氧酵解

乳酸糖酵解途徑第27頁(yè)/共175頁(yè)一、糖酵解的反應(yīng)過(guò)程(一)葡萄糖分解成丙酮酸(糖酵解途徑)Glc2x磷酸丙糖2x丙酮酸(6C)(3C)(3C)2ATP2ADP4ADP4ATPⅠⅡATP：三磷酸腺苷A－P－P～P，能量貨幣第28頁(yè)/共175頁(yè)⑴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第29頁(yè)/共175頁(yè)哺乳類(lèi)動(dòng)物體內(nèi)已發(fā)現(xiàn)有4種己糖激酶同工酶，分別稱(chēng)為Ⅰ至Ⅳ型。肝細(xì)胞中存在的是Ⅳ型，稱(chēng)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)控第30頁(yè)/共175頁(yè)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)第31頁(yè)/共175頁(yè)⑶6-磷酸果糖轉(zhuǎn)變?yōu)?,6-二磷酸果糖

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1,6-二磷酸果糖(1,6-fructose-biphosphate,F-1,6-2P)第32頁(yè)/共175頁(yè)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+第33頁(yè)/共175頁(yè)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第34頁(yè)/共175頁(yè)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1,3-二磷酸甘油酸第35頁(yè)/共175頁(yè)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(guò)程，稱(chēng)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)

第36頁(yè)/共175頁(yè)⑻3-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-磷酸甘油酸第37頁(yè)/共175頁(yè)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)第38頁(yè)/共175頁(yè)ADPATPK+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(guò)底物水平磷酸化生成ATP磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸第39頁(yè)/共175頁(yè)小結(jié)：Glc2x磷酸丙糖2x丙酮酸(6C)(3C)(3C)2ATP2ADP4ADP4ATPⅠⅡⅠ準(zhǔn)備階段

(1)~(5),耗能階段

(1)~(3):兩步磷酸化(活化)，消耗2個(gè)ATP(4)~(5):裂解

每分子Glc產(chǎn)生2分子3－磷酸甘油醛，消耗2個(gè)ATP第40頁(yè)/共175頁(yè)Ⅱ

：產(chǎn)能階段(6)~(10)(6)~(7)先氧化形成高能磷酸鍵，再底物

(8)~(10)水平磷酸化形成ATP

2分子3-磷酸甘油醛產(chǎn)生2分子丙酮酸，產(chǎn)生4分子ATP。第41頁(yè)/共175頁(yè)糖酵解途徑小結(jié)：(1)

發(fā)生部位：胞漿總反應(yīng)：葡萄糖＋2Pi＋2ADP＋2NAD+

2丙酮酸＋2ATP+2NADH+2H++2H2O

十步酶促反應(yīng)，其中三步不可逆消耗2個(gè)ATP，產(chǎn)生4個(gè)ATP，凈得2個(gè)ATP第42頁(yè)/共175頁(yè)(3)丙酮酸的去向葡萄糖丙酮酸供氧充足：進(jìn)入Mit，完全氧化，生成CO2+H2O缺氧：在胞漿中，被還原，生成乳酸第43頁(yè)/共175頁(yè)(4)NADH+H+的去路NADH+H+NAD+供氧充足：還原O2，生成H2O缺氧：還原丙酮酸，生成乳酸第44頁(yè)/共175頁(yè)(二)丙酮酸轉(zhuǎn)變成乳酸丙酮酸乳酸反應(yīng)中的NADH+H+

來(lái)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+第45頁(yè)/共175頁(yè)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+第46頁(yè)/共175頁(yè)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(guò)程⑶反應(yīng)全過(guò)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丙酮酸丙酮酸激酶第47頁(yè)/共175頁(yè)⑷

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(kāi)始2×2-2=2ATP從Gn開(kāi)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）第48頁(yè)/共175頁(yè)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。第49頁(yè)/共175頁(yè)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)第50頁(yè)/共175頁(yè)

（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)該酶第51頁(yè)/共175頁(yè)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(wú)活性）6-磷酸果糖激酶-2PFK-2（無(wú)活性）FBP-2（有活性）PP果糖雙磷酸酶-2目錄第52頁(yè)/共175頁(yè)（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：1,6-二磷酸果糖第53頁(yè)/共175頁(yè)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(wú)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)蛋白第54頁(yè)/共175頁(yè)

(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。第55頁(yè)/共175頁(yè)

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(wú)線(xiàn)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)胞第56頁(yè)/共175頁(yè)糖酵解的效率為31%(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)C6H12O6CO2+H2OG0’=679C3H6O3CO2+H2OG0’=316x2ATPADP+PiG0’=7.3x2=14.6Kcal/mol47Kcal/mol＝31%生理?xiàng)l件下，ATPADP+PiG0’=24.7所以

>50%第57頁(yè)/共175頁(yè)糖代謝的概況

葡萄糖酵解途徑丙酮酸有氧

無(wú)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

第58頁(yè)/共175頁(yè)第三節(jié)

糖的有氧氧化

AerobicOxidationof

Carbohydrate第59頁(yè)/共175頁(yè)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(guò)程。是機(jī)體主要供能方式。*部位：胞液及線(xiàn)粒體

*概念第60頁(yè)/共175頁(yè)第61頁(yè)/共175頁(yè)一、有氧氧化的反應(yīng)過(guò)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(xiàn)粒體第62頁(yè)/共175頁(yè)Ⅰ糖酵解途徑（胞漿）

區(qū)別：NADH+H+重新氧化的方式不同第63頁(yè)/共175頁(yè)Ⅱ

丙酮酸的氧化脫羧

丙酮酸進(jìn)入線(xiàn)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:第64頁(yè)/共175頁(yè)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

乙?；?CH3-C-):

丙酮酸TPP硫辛酰胺CoA

電子：丙酮酸硫辛酰胺FADNAD+NADH+H+O第65頁(yè)/共175頁(yè)第66頁(yè)/共175頁(yè)Ⅲ

三羧酸循環(huán)

定位：Mit

乙酰CoA2CO2

8步反應(yīng)

包括：2次脫羧、4次氧化脫氫、1次底物水平磷酸化第67頁(yè)/共175頁(yè)三羧酸循環(huán)(TricarboxylicacidCycle,TAC)也稱(chēng)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(shuō)，故此循環(huán)又稱(chēng)為Krebs循環(huán)，它由一連串反應(yīng)組成。所有的反應(yīng)均在線(xiàn)粒體中進(jìn)行。三羧酸循環(huán)*概述*反應(yīng)部位第68頁(yè)/共175頁(yè)第69頁(yè)/共175頁(yè)OOOH2C-COO-C~S-CoA+C-C-O-HO-C-COO-+CoA-SHCH3H2C-C-O-H2C-COO-O(檸)酶：檸檬酸合酶(關(guān)鍵酶)

此反應(yīng)在Mit中不可逆，但在胞液中可逆轉(zhuǎn)，其逆反應(yīng)由胞液檸檬酸裂解酶催化，且需消耗1分子ATPH2O(1)第70頁(yè)/共175頁(yè)H2C-COO-HO-C-COO-H2C-COO-H2C-COO-HC-COO-HO-C-COO-H(異)酶：順烏頭酸酶

檸檬酸本身不易氧化，而異檸檬酸易氧化(2)第71頁(yè)/共175頁(yè)H2C-COO-HC-COO-O-C-COO-H+NAD+H2C-COO-CH2O=C-COO-+NADH+H++CO2酶：異檸檬酸脫氫酶(關(guān)鍵酶)

脫羧：第一處CO2

脫氫：醇酮(3)H第72頁(yè)/共175頁(yè)H2C-COO-CH2O=C-COO-+NAD++CoA-SHH2C-COO-CH2O=C~S-CoANADH+H++CO2+(4)酶：-酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體(關(guān)鍵酶)H＋第73頁(yè)/共175頁(yè)

-酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體

脫羧：第二處CO2

脫氫：NADH+H+

形成高能硫酯鍵：琥珀酸單酰CoA第74頁(yè)/共175頁(yè)-酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體

三種酶：-酮戊二酸脫氫酶、琥珀酰轉(zhuǎn)移酶二氫硫辛酰胺脫氫酶

六種輔酶：TPP、硫辛酸、CoA、FAD、NAD+、Mg2+

反應(yīng)步驟與丙酮酸脫氫酶復(fù)合體類(lèi)似。

琥珀酰：-酮戊二酸TPP硫辛酰胺CoA

電子：-酮戊二酸硫辛酰胺FADNAD+

NADH＋H+第75頁(yè)/共175頁(yè)H2C-COO-CH2O=C~S-CoA(5)底物水平磷酸化＋GDP＋PiH2C-COO-CH2O=C－O-+GTP+CoASH酶：琥珀酰-CoA合成酶細(xì)菌和高等植物中為ATP第76頁(yè)/共175頁(yè)

HCH-COO-HCH-COO-＋FADH－C－COO--OOC－C－H

＋FADH2酶：琥珀酸脫氫酶(6)第77頁(yè)/共175頁(yè)H－C－COO--OOC－C－H＋H2OHO-CH-COO-CH2-COO-(7)酶：延胡索酸酶O-C-COO-CH2-COO-＋NAD+O＝C-COO-CH2-COO-＋NADH+H+酶：蘋(píng)果酸脫氫酶(8)HH第78頁(yè)/共175頁(yè)TAC的反應(yīng)式：乙酰CoA＋3NAD+＋FAD+GDP+Pi+2H2O2CO2＋3NADH＋3H+＋FADH2＋CoA＋GTP每進(jìn)行一次TAC可產(chǎn)生的能量為12ATP：

3NADH＋3H+H2O3x2.5＝7.51FADH2H2O

1x1.5＝1.5GTPATP110ATP第79頁(yè)/共175頁(yè)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(guò)程。②TAC過(guò)程的反應(yīng)部位是線(xiàn)粒體。第80頁(yè)/共175頁(yè)③三羧酸循環(huán)的要點(diǎn)經(jīng)過(guò)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)第81頁(yè)/共175頁(yè)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(wú)量的變化，不可能通過(guò)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。第82頁(yè)/共175頁(yè)表面上看來(lái)，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。第83頁(yè)/共175頁(yè)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(píng)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(píng)果酸蘋(píng)果酸酶丙酮酸CO2NAD+NADH+H+第84頁(yè)/共175頁(yè)*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(píng)果酸蘋(píng)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(lái)源如下：第85頁(yè)/共175頁(yè)2.

三羧酸循環(huán)的生理意義是三大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)氧化分解的共同途徑；是三大營(yíng)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。第86頁(yè)/共175頁(yè)Ⅰ～Ⅲ反應(yīng)式：C6H12O6+6H2O+10NAD++FAD+4ADP+4Pi6CO2+10NADH+10H++2FADH2+4ATPⅣ氧化磷酸化

NADH+H++1/2O2NAD++H2O2.5ATPx10=25

FADH2+1/2O2FAD+H2O1.5ATPx2=3第87頁(yè)/共175頁(yè)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、2.5ATP

[O]H2O、1.5ATP

FADH2[O]

二、有氧氧化生成的ATP第88頁(yè)/共175頁(yè)反應(yīng)輔酶最終獲得ATP第一階段（胞漿）葡糖糖→6-磷酸葡糖糖-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2NADH3或5*2×1,3-二磷酸甘油酸→2×3-磷酸甘油酸22×磷酸烯醇式丙酮酸→2×丙酮酸2第二階段（線(xiàn)粒體基質(zhì)）2×丙酮酸→2×乙酰CoA2NADH5第三階段（線(xiàn)粒體基質(zhì)）2×異檸檬酸→2×α-酮戊二酸2×α-酮戊二酸→2×琥珀酰CoA2×琥珀酰CoA→2×琥珀酸2×琥珀酸→2×延胡索酸2×蘋(píng)果酸→2×草酰乙酸2NADH2NADH2FADH2

2NADH55235由一個(gè)葡糖糖總共獲得30或32第89頁(yè)/共175頁(yè)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”第90頁(yè)/共175頁(yè)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第91頁(yè)/共175頁(yè)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。第92頁(yè)/共175頁(yè)⑵共價(jià)修飾調(diào)節(jié)目錄第93頁(yè)/共175頁(yè)乙酰CoA檸檬酸草酰乙酸琥珀酰CoAα-酮戊二酸異檸檬酸蘋(píng)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)第94頁(yè)/共175頁(yè)有氧氧化的調(diào)節(jié)特點(diǎn)⑴

有氧氧化的調(diào)節(jié)通過(guò)對(duì)其關(guān)鍵酶的調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)。⑵

ATP/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。第95頁(yè)/共175頁(yè)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。*另外第96頁(yè)/共175頁(yè)四、巴斯德效應(yīng)*概念*機(jī)制

有氧時(shí)，NADH+H+進(jìn)入線(xiàn)粒體內(nèi)氧化，丙酮酸進(jìn)入線(xiàn)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。第97頁(yè)/共175頁(yè)糖代謝的概況

葡萄糖酵解途徑

丙酮酸有氧無(wú)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

第98頁(yè)/共175頁(yè)第四節(jié)

磷酸戊糖途徑

PentosePhosphatePathway第99頁(yè)/共175頁(yè)*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(guò)程。第100頁(yè)/共175頁(yè)*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(guò)程*反應(yīng)過(guò)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。第101頁(yè)/共175頁(yè)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-磷酸核糖第102頁(yè)/共175頁(yè)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第103頁(yè)/共175頁(yè)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(guò)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(chēng)磷酸戊糖旁路(pentosephosphateshunt)。2.

基團(tuán)轉(zhuǎn)移反應(yīng)第104頁(yè)/共175頁(yè)5-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

C3第105頁(yè)/共175頁(yè)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第106頁(yè)/共175頁(yè)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

第107頁(yè)/共175頁(yè)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(guò)程中進(jìn)行了一系列酮基和醛基轉(zhuǎn)移反應(yīng)，經(jīng)過(guò)了3、4、5、6、7碳糖的演變過(guò)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(guò)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+。第108頁(yè)/共175頁(yè)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。第109頁(yè)/共175頁(yè)

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)第110頁(yè)/共175頁(yè)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+AAH2第111頁(yè)/共175頁(yè)糖代謝的概況

葡萄糖酵解途徑

丙酮酸有氧無(wú)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

第112頁(yè)/共175頁(yè)第五節(jié)

糖原的合成與分解

GlycogenesisandGlycogenolysis第113頁(yè)/共175頁(yè)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第114頁(yè)/共175頁(yè)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

目錄第115頁(yè)/共175頁(yè)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(guò)程。組織定位：主要在肝臟、肌肉細(xì)胞定位：胞漿第116頁(yè)/共175頁(yè)1.

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）糖原合成途徑第117頁(yè)/共175頁(yè)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(lái)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。第118頁(yè)/共175頁(yè)*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)第119頁(yè)/共175頁(yè)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)合第120頁(yè)/共175頁(yè)*糖原n為原有的細(xì)胞內(nèi)的較小糖原分子，稱(chēng)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)

第121頁(yè)/共175頁(yè)（四）糖原分枝的形成

分支酶

(branchingenzyme)α-1,6-糖苷鍵α-1,4-糖苷鍵目錄第122頁(yè)/共175頁(yè)近來(lái)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(guò)程中作為引物的第一個(gè)糖原分子從何而來(lái)？第123頁(yè)/共175頁(yè)目錄第124頁(yè)/共175頁(yè)

二、糖原的分解代謝*定義*亞細(xì)胞定位：胞漿

*肝糖原的分解

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(guò)程。第125頁(yè)/共175頁(yè)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糖苷酶活性目錄第126頁(yè)/共175頁(yè)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-磷酸葡萄糖第127頁(yè)/共175頁(yè)*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(guò)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)。第128頁(yè)/共175頁(yè)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：胞漿第129頁(yè)/共175頁(yè)3.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n第130頁(yè)/共175頁(yè)糖代謝的概況

葡萄糖酵解途徑

丙酮酸有氧無(wú)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

第131頁(yè)/共175頁(yè)

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(wú)（低）活性二種形式存在，二種形式之間可通過(guò)磷酸化和去磷酸化而相互轉(zhuǎn)變。第132頁(yè)/共175頁(yè)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)第133頁(yè)/共175頁(yè)腺苷環(huán)化酶（無(wú)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(wú)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）第134頁(yè)/共175頁(yè)2.

別構(gòu)調(diào)節(jié)磷酸化酶二種構(gòu)象——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]葡萄糖第135頁(yè)/共175頁(yè)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??第136頁(yè)/共175頁(yè)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(wú)（低）活性二種形式存在，二種形式之間可通過(guò)磷酸化和去磷酸化而相互轉(zhuǎn)變。第137頁(yè)/共175頁(yè)

四、糖原累積癥糖原累積癥(glycogenstoragediseases)是一類(lèi)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(lèi)。

第138頁(yè)/共175頁(yè)型別缺陷的酶受害器官糖原結(jié)構(gòu)Ⅰ葡萄糖-6-磷酸酶缺陷肝、腎正常Ⅱ溶酶體α1→4和1→6葡萄糖苷酶所有組織正常Ⅲ脫支酶缺失肝、肌肉分支多，外周糖鏈短Ⅳ分支酶缺失所有組織分支少，外周糖鏈特別長(zhǎng)Ⅴ肌磷酸化酶缺失肌肉正常Ⅵ肝磷酸化酶缺陷肝正常Ⅶ肌肉和紅細(xì)胞磷酸果糖激酶缺陷肌肉、紅細(xì)胞正常Ⅷ肝臟磷酸化酶激酶缺陷腦、肝正常糖原累積癥分型第139頁(yè)/共175頁(yè)糖代謝的概況

葡萄糖酵解途徑

丙酮酸有氧無(wú)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

第140頁(yè)/共175頁(yè)第六節(jié)

糖異生Gluconeogenesis第141頁(yè)/共175頁(yè)糖異生(gluconeogenesis)是指從非糖化合物轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟腔蛱窃倪^(guò)程。*部位*原料*概念主要在肝、腎細(xì)胞的胞漿及線(xiàn)粒體

主要有乳酸、甘油、生糖氨基酸第142頁(yè)/共175頁(yè)一、糖異生途徑

*定義*過(guò)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(guò)程。第143頁(yè)/共175頁(yè)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(xiàn)粒體）②磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶（反應(yīng)在胞液）第144頁(yè)/共175頁(yè)※草酰乙酸轉(zhuǎn)運(yùn)出線(xiàn)粒體出線(xiàn)粒體蘋(píng)果酸蘋(píng)果酸草酰乙酸草酰乙酸草酰乙酸天冬氨酸

出線(xiàn)粒體天冬氨酸草酰乙酸第145頁(yè)/共175頁(yè)丙酮酸丙酮酸草酰乙酸丙酮酸羧化酶ATP+CO2ADP+Pi蘋(píng)果酸NADH+H+NAD+天冬氨酸谷氨酸α-酮戊二酸天冬氨酸蘋(píng)果酸草酰乙酸PEP磷酸烯醇型丙酮酸羧激酶GTPGDP+CO2線(xiàn)粒體胞液第146頁(yè)/共175頁(yè)糖異生途徑所需NADH+H+的來(lái)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+第147頁(yè)/共175頁(yè)②由氨基酸為原料進(jìn)行糖異生時(shí)，NADH+H+則由線(xiàn)粒體內(nèi)NADH+H+提供，它們來(lái)自于脂酸的β-氧化或三羧酸循環(huán)，NADH+H+轉(zhuǎn)運(yùn)則通過(guò)草酰乙酸與蘋(píng)果酸相互轉(zhuǎn)變而轉(zhuǎn)運(yùn)。蘋(píng)果酸線(xiàn)粒體蘋(píng)果酸草酰乙酸草酰乙酸NAD+NADH+H+NAD+NADH+H+胞漿第148頁(yè)/共175頁(yè)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-13.6-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-磷酸酶第149頁(yè)/共175頁(yè)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第150頁(yè)/共175頁(yè)目錄第151頁(yè)/共175頁(yè)二、糖異生的調(diào)節(jié)在前面的三個(gè)反應(yīng)過(guò)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(chēng)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第152頁(yè)/共175頁(yè)因此，有必要通過(guò)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(chēng)之為無(wú)效循環(huán)(futilecycle)。第153頁(yè)