第八章糖代謝

第八章糖代謝第一頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一第五節(jié)血糖及血糖含量調(diào)節(jié)第四節(jié)糖原的合成與分解第三節(jié)糖異生第二節(jié)糖的分解代謝第一節(jié)概述第二頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一一、糖的基本結(jié)構(gòu)式是(CH2O)n，故也稱碳水化合物。糖類物質(zhì)可以根據(jù)其水解情況分為：單糖、寡糖和多糖；在生物體內(nèi)，糖類物質(zhì)主要以均一多糖、雜多糖、糖蛋白和蛋白聚糖形式存在。第一節(jié)概述第三頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一重要的己糖包括：葡萄糖、果糖、半乳糖、甘露糖等。-D-吡喃葡萄糖-D-吡喃半乳糖1.單糖的結(jié)構(gòu)-D-吡喃甘露糖-D-呋喃果糖第四頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一蔗糖2.寡糖（二糖）OOOCH2OHCH2OHHOCH212324

葡萄糖-，（12）果糖苷第五頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一葡萄糖-（14）半乳糖苷乳糖14OCH2OHOCH2OHOHO14123

麥芽糖第六頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一(1).淀粉（分為直鏈淀粉和支鏈淀粉）直鏈淀粉分子量約1萬-200萬，250-260個(gè)葡萄糖分子，以（14）糖苷鍵聚合而成。呈螺旋結(jié)構(gòu)，遇碘顯紫藍(lán)色。支鏈淀粉中除了（14）糖苷鍵構(gòu)成糖鏈以外，在支點(diǎn)處存在（16）糖苷鍵，分子量較高。遇碘顯紫紅色。3.多糖第七頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一第八頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一(2).纖維素由葡萄糖以（14）糖苷鍵連接而成的直鏈，不溶于水。(3).幾丁質(zhì)（殼多糖）N-乙酰-D-葡萄糖胺，以（14）糖苷鍵縮合而成的線性均一多糖。(4).雜多糖糖胺聚糖（粘多糖、氨基多糖等）透明質(zhì)酸硫酸軟骨素硫酸皮膚素硫酸角質(zhì)素肝素第九頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一

機(jī)體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)是在酶催化下完成的。在細(xì)胞內(nèi)這些反應(yīng)不是相互獨(dú)立的，而是相互聯(lián)系的，一個(gè)反應(yīng)的產(chǎn)物可能就是下一個(gè)反應(yīng)的底物，這樣構(gòu)成一連串的反應(yīng)，稱為代謝途徑(pathway)，由不同的代謝途徑相互交叉構(gòu)成一個(gè)有組織有目的的化學(xué)反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)(network)，稱為代謝(metabolism)。二、代謝的基本概念(BasisconceptsofMetabolism)第十頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一合成代謝(anabolism)：由小分子(如氨基酸等)生成大子(如蛋白質(zhì))的過程。體內(nèi)的代謝途徑主要分為兩類：分解代謝(catabolism)：由大分子(多糖、蛋白、脂類等)不斷降解為小分子(如CO2，NH3，H2O)的過程，分三個(gè)階段：3乙酰CoA氧化生成CO2和H2O的過程，期間生成的NADH，

FADH2通過氧化磷酸化過程，生成大量ATP。1由復(fù)雜的大分子分解為物質(zhì)基本組成單位的過程，即糖、脂肪和蛋白質(zhì)降解生成葡萄糖、脂肪酸、甘油和氨基酸；2第二階段是由這些基本分子轉(zhuǎn)變?yōu)榇x中間產(chǎn)物，即活潑二碳化合物的過程，期間有少量能量釋放，生成ATP；第十一頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一

合成代謝一般不是分解代謝簡單的逆向反應(yīng)，而是由不同酶催化的，通常需要消耗ATP，還原供氫體多為NADPH。

分解代謝是一個(gè)發(fā)散的過程(divergentprocess)；合成代謝是一個(gè)集合過程(convergentprocess)。在正常的機(jī)體內(nèi)，代謝受著嚴(yán)格的調(diào)控(regulation)，處在動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)中，這種調(diào)節(jié)主要是通過各種代謝途徑中關(guān)鍵的限速酶的活性變化來實(shí)現(xiàn)的。調(diào)控發(fā)生在兩個(gè)水平上：一個(gè)是細(xì)胞內(nèi)水平，主要由代謝底物、產(chǎn)物的多少來完成；第二個(gè)是整體水平，主要通過神經(jīng)－內(nèi)分泌系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。第十二頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一三、食物中糖的消化和吸收(Digestionandabsorptionofcarbohydrates)食物中的植物淀粉(starch)和動(dòng)物糖原(glycogen)兩類可消化吸收的多糖、少量蔗糖

(sucrose)、麥芽糖(maltose)、異麥芽糖(isomaltose)和乳糖(lactose)等寡糖或單糖部分水解α-1，4糖苷鍵(α-1.4glycosidicbond)進(jìn)一步水解生成麥芽糖，異麥芽糖和含4個(gè)糖基的臨界糊精(α-dextrins)水解為葡萄糖(glucose)、果糖(fructose)、半乳糖(galatose)這些單糖可吸收入小腸細(xì)胞。此吸收過程是一個(gè)主動(dòng)耗能的過程，由特定載體完成，同時(shí)伴有Na+轉(zhuǎn)運(yùn)，不受胰島素的調(diào)控口腔被唾液中的淀粉酶(α-amylase)小腸,被胰液中的淀粉酶小腸粘膜,麥芽糖酶(maltase)、乳糖酶(lactase)和蔗糖酶(sucrase)第十三頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一

由于人體內(nèi)無β-糖苷酶，食物中含有的纖維素(cellulose)無法被人體分解利用，但是其具有刺激腸蠕動(dòng)等作用，對(duì)于身體健康也是必不可少的。臨床上，有些患者由于缺乏乳糖酶等雙糖酶，可導(dǎo)致食物中糖類消化吸收障礙而使未消化吸收的糖類進(jìn)入大腸，被大腸中細(xì)菌分解產(chǎn)生CO2、H2等，引起腹脹，腹瀉等癥狀。第十四頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一

除了供給機(jī)體能量以外，糖也是組成人體組織結(jié)構(gòu)的重要成分：

a）與蛋白質(zhì)結(jié)合形成糖蛋白(glycoprotein)構(gòu)成細(xì)胞表面受體、配體，在細(xì)胞間信息傳遞中起著重要作用；

b）與脂類結(jié)合形成糖脂(glyeolipid)是神經(jīng)組織和細(xì)胞膜中的組成成分；

c）還有血漿蛋白、抗體和某些酶及激素中也含有糖。四、糖的主要生理功能(Functionsofcarbohydrate)

糖是自然界最豐富的物質(zhì)之一，人體每日攝入的糖比蛋白質(zhì)、脂肪多，占到食物總量的百分之五十以上，糖是人體能量的主要來源之一，以葡萄糖為主供給機(jī)體各種組織能量，1克葡萄糖完全氧化分解產(chǎn)生2840J/mol的能量；第十五頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一第二節(jié)糖的分解代謝(catabolismofcarbohydrate)人體組織對(duì)糖進(jìn)行分解代謝的四條主要分解途徑：

(1)無氧條件下進(jìn)行的糖酵解途徑；

(2)有氧條件下進(jìn)行的有氧氧化；

(3)生成磷酸戊糖的磷酸戊糖通路；

(4)生成葡萄糖醛酸的糖醛酸代謝。第十六頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一

糖酵解途徑是指在細(xì)胞胞漿中分解葡萄糖生成丙酮酸(pyruvate)的過程，此過程中伴有少量ATP的生成。在無氧條件下,酵母菌將葡萄糖轉(zhuǎn)化為乙醇和二氧化碳稱為發(fā)酵作用。在缺氧條件下由葡萄糖生成的丙酮酸被還原為乳酸(lactate)稱為糖酵解。有氧條件下丙酮酸可進(jìn)一步氧化分解生成乙酰CoA進(jìn)入三羧酸循環(huán)，生成CO2和H2O。一、糖酵解途徑(glycolyticpathway)第十七頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一

葡萄糖不能直接擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，其通過兩種方式轉(zhuǎn)運(yùn)入細(xì)胞：一種是與Na+共轉(zhuǎn)運(yùn)方式。它是一個(gè)耗能逆濃度梯度轉(zhuǎn)運(yùn)，主要發(fā)生在小腸粘膜細(xì)胞、腎小管上皮細(xì)胞等部位；另一種方式是通過細(xì)胞膜上特定轉(zhuǎn)運(yùn)載體將葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)入細(xì)胞內(nèi)，它是一個(gè)不耗能、順濃度梯度的轉(zhuǎn)運(yùn)過程。目前已知的具有組織特異性的轉(zhuǎn)運(yùn)載體有5種，如轉(zhuǎn)運(yùn)載體-1(GLUT-1)主要存在于紅細(xì)胞，而轉(zhuǎn)運(yùn)載體-4(GLUT-4)主要存在于脂肪組織和肌肉組織：(一)葡萄糖的轉(zhuǎn)運(yùn)(transportofglucose)第十八頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一第十九頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一(二)糖酵解過程第二十頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一糖酵解過程ab1234第二十一頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一

糖酵解分為兩個(gè)階段共10個(gè)反應(yīng)，每分子葡萄糖經(jīng)第一階段5個(gè)反應(yīng)，消耗2個(gè)分子ATP，為耗能過程;第二階段5個(gè)反應(yīng)生成4個(gè)分子ATP,為釋能過程。第二十二頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的葡萄糖首先在第6位碳上被磷酸化生成6-磷酸葡萄(glucose-6-phophate,G－6－P)，磷酸根由ATP供給，這一過程不僅活化了葡萄糖，有利于它進(jìn)一步參與合成與分解代謝，同時(shí)還能使進(jìn)入細(xì)胞的葡萄糖不再逸出細(xì)胞。催化此反應(yīng)的酶是己糖激酶(hexokinase,HK)。1.第一階段(1)葡萄糖的磷酸化(phosphorylationofglucose)第二十三頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一由磷酸己糖異構(gòu)酶(phosphohexoseisomerase)催化6-磷酸葡萄糖(醛糖aldosesugar)轉(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸果糖(fructose-6-phosphate,F-6-P)的過程，可逆反應(yīng)。(2)6-磷酸葡萄糖的異構(gòu)反應(yīng)

(isomerizationofglucose-6-phosphate)第二十四頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一(3)6-磷酸果糖的磷酸化

(phosphorylationoffructose－6－phosphate)此反應(yīng)是6磷酸果糖第一位上的C進(jìn)一步磷酸化生成1,6－二磷酸果糖，磷酸根由ATP供給，催化此反應(yīng)的酶是磷酸果糖激酶1(phosphofructokinasel,PFK1)。第二十五頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一磷酸果糖激酶第二十六頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一(4)1.6-二磷酸果糖裂解反應(yīng)

(cleavageoffructose-1,6di/bisphosphate)醛縮酶(aldolase)催化1.6-二磷酸果糖生成磷酸二羥丙酮(DHAP)和3-磷酸甘油醛，此反應(yīng)是可逆的。第二十七頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一(5)磷酸二羥丙酮的異構(gòu)反應(yīng)

(isomerizationofdihydroxyacetonephosphate)

到此1分子葡萄糖生成2分子3-磷酸甘油醛，通過兩次磷酸化作用消耗2分子ATP。磷酸丙糖異構(gòu)酶(triosephosphateisomerase)催化磷酸二羥丙酮轉(zhuǎn)變?yōu)?－磷酸甘油醛，此反應(yīng)也是可逆的。第二十八頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一2.第二階段：(6)3-磷酸甘油醛氧化反應(yīng)

(oxidationofglyceraldehyde-3-phosphate)

此反應(yīng)由3-磷酸甘油醛脫氫酶(glyceraldehyde3-phosphate-dehydrogenase)催化3-磷酸甘油醛氧化脫氫并磷酸化生成含有1個(gè)高能磷酸鍵的1，3-二磷酸甘油酸，本反應(yīng)脫下的氫和電子轉(zhuǎn)給脫氫酶的輔酶NAD+生成NADH+H+，磷酸根來自無機(jī)磷酸。NAD+：煙酰胺嘌呤二核苷酸（輔酶I）第二十九頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一(7)1.3－二磷酸甘油酸的高能磷酸鍵轉(zhuǎn)移反應(yīng)在磷酸甘油酸激酶(phosphaglyceratekinase,PGK)催化下，1.3－二磷酸甘油酸生成3-磷酸甘油酸，同時(shí)其C1上的高能磷酸根轉(zhuǎn)移給ADP生成ATP，這種底物氧化過程中產(chǎn)生的能量直接將ADP磷酸化生成ATP的過程，稱為底物水平磷酸化(substratelevelphosphorylation)。此激酶催化的反應(yīng)是可逆的。第三十頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一(8)3-磷酸甘油酸的變位反應(yīng)

在磷酸甘油酸變位酶(phosphoglyceratemutase)催化下3-磷酸甘油酸C3－位上的磷酸基轉(zhuǎn)變到C2位上生成2－磷酸甘油酸。此反應(yīng)是可逆的。第三十一頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一(9)2-磷酸甘油酸的脫水反應(yīng)

由烯醇化酶(enolase)催化，2-磷酸甘油酸脫水的同時(shí)，能量重新分配，生成含高能磷酸鍵的磷酸烯醇式丙酮酸(phosphoenolpyruvatePEP)。本反應(yīng)也是可逆的。第三十二頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一(10)磷酸烯醇式丙酮酸的磷酸轉(zhuǎn)移

丙酮酸激酶(PK)是糖的有氧氧化過程中的限速酶，具有變構(gòu)酶性質(zhì)，ATP是變構(gòu)抑制劑，ADP是變構(gòu)激活劑，Mg2+或K+可激活丙酮酸激酶的活性，胰島素可誘導(dǎo)PK的生成，烯醇式丙酮酸又可自動(dòng)轉(zhuǎn)變成丙酮酸。

在丙酮酸激酶(pyruvatekinase,PK)催化下，磷酸烯醇式丙酮酸上的高能磷酸根轉(zhuǎn)移至ADP生成ATP，這是又一次底物水平上的磷酸化過程。但此反應(yīng)是不可逆的。第三十三頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一糖酵解過程的反應(yīng)總結(jié)第三十四頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一速控酶:糖酵解工程雖然是氧化還原反應(yīng),但無許樣分子參加,因此是一個(gè)不需氧的產(chǎn)能過程。在糖酵解反應(yīng)過程中,除了己糖激酶、6-磷酸果糖激酶、及丙酮酸激酶所催化的反應(yīng)為不可逆反應(yīng)外，其余都是可逆反應(yīng)，因此這三個(gè)酶反應(yīng)是糖酵解的關(guān)鍵反應(yīng)。能量變化:經(jīng)過糖酵解途徑，一個(gè)分子葡萄糖可氧化分解產(chǎn)生2

個(gè)分子丙酮酸。在此過程中，經(jīng)兩次底物水平磷酸化可產(chǎn)生4個(gè)分子ATP，如與第一階段葡萄糖磷酸化和磷酸果糖的磷酸化消耗二分子ATP相互抵消，每分子葡萄糖降解至丙酮酸凈產(chǎn)生2分子ATP，如從糖原開始，因開始階段僅消耗1分子ATP，所以每個(gè)葡萄糖單位可凈生成3分子ATP。第三十五頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一

氧供應(yīng)不足時(shí)從糖酵解途徑生成的丙酮酸轉(zhuǎn)變?yōu)槿樗?。丙酮酸轉(zhuǎn)變成乳酸由乳酸脫氫酶(lactatedehydrogenase)催化丙酮酸乳酸脫氫酶乳酸在這個(gè)反應(yīng)中丙酮酸起了氫接受體的作用。由3-磷酸甘油醛脫氫酶反應(yīng)生成的NADH+H+，缺氧時(shí)不能經(jīng)電子傳遞鏈氧化。正是通過將丙酮酸還原成乳酸，使NADH轉(zhuǎn)變成NAD+，糖酵解才能繼續(xù)進(jìn)行。(三)丙酮酸在無氧條件下生成乳酸第三十六頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一

在某些病理情況下，如嚴(yán)重貧血、大量失血、呼吸障礙、腫瘤組織等，組織細(xì)胞也需通過糖酵解來獲取能量。倘若糖酵解過度，可因乳酸產(chǎn)生過多，而導(dǎo)致酸中毒。

糖酵解是生物界普遍存在的供能途徑，但其釋放能量不多，而且在一般生理情況下，大多數(shù)組織有足夠的氧以供有氧氧化之需，很少進(jìn)行糖酵解，因此這一代謝途徑供能意義不大，但少數(shù)組織（如視網(wǎng)膜等）使在有氧條件下，仍需從糖酵解獲得能量。(四)糖酵解的生理意義

在某些情況下，糖酵解有特殊的生理意義。如劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)能量需求增加，糖分解加速，此時(shí)即使呼吸和循環(huán)加快以增加氧的供應(yīng)量，仍不能滿足體內(nèi)糖完全氧化所需的能量，這時(shí)肌肉處于相對(duì)缺氧狀態(tài)，必須通過糖酵解過程，補(bǔ)充所需的能量。在劇烈運(yùn)動(dòng)后，可見血中乳酸濃度成倍升高，這是糖酵解加強(qiáng)的結(jié)果。又如人們從平原地區(qū)進(jìn)入高原的初期，由于缺氧，組織細(xì)胞也往往通過增強(qiáng)糖酵解獲得能量。第三十七頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一

正常生理?xiàng)l件下，人體內(nèi)的各種代謝受到嚴(yán)格而精確的調(diào)節(jié)，以滿足機(jī)體的需要，保持內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定。這種控制主要是通過調(diào)節(jié)酶的活性來實(shí)現(xiàn)的。在一個(gè)代謝過程中往往催化不可逆反應(yīng)的酶限制代謝反應(yīng)速度，這種酶稱為限速酶。糖酵解途徑中主要限速酶是己糖激酶(HK)，磷酸果糖激酶-1(PFK-1)和丙酮酸激酶(PK)(五)糖酵解的調(diào)節(jié)第三十八頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一第三十九頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一1.激素的調(diào)節(jié)胰島素能誘導(dǎo)體內(nèi)葡萄糖激酶、磷酸果糖激酶、丙酮酸激酶的合成，因而促進(jìn)這些酶的活性，一般來說，這種促進(jìn)作用比對(duì)限速酶的變構(gòu)或修飾調(diào)節(jié)慢，但作用比較持久。

2.代謝物對(duì)限速酶的變構(gòu)調(diào)節(jié)糖酵解的調(diào)節(jié)第四十頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一

葡萄糖在有氧條件下，氧化分解生成二氧化碳和水的過程稱為糖的有氧氧化(aerobicoxidation)。有氧氧化是糖分解代謝的主要方式，大多數(shù)組織中的葡萄糖均進(jìn)行有氧氧化分解供給機(jī)體能量。二、糖的有氧氧化第四十一頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一

糖的有氧氧化分三個(gè)階段進(jìn)行：第一階段：是由葡萄糖生成丙酮酸，在細(xì)胞液中進(jìn)行。第二階段：是上述過程中產(chǎn)生的NADH+H+和丙酮酸在有氧狀態(tài)下，進(jìn)入線粒體中，丙酮酸氧化脫羧生成乙酰CoA。第三階段：乙酰CoA進(jìn)入三羧酸循環(huán)，進(jìn)而氧化生成CO2和H2O;同時(shí)NADH+H+等可經(jīng)呼吸鏈傳遞，伴隨氧化磷酸化過程生成H2O和ATP。(一)有氧氧化過程第四十二頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一

從丙酮酸到乙酰CoA是糖有氧氧化中關(guān)鍵的不可逆反應(yīng)，催化反應(yīng)的丙酮酸脫氫酶系(pyruvatedehydrogenasesystem)。受到很多因素的影響，反應(yīng)中的產(chǎn)物，乙酰CoA和NADH+H+可以分別抑制酶系中的二氫硫辛酸乙酰轉(zhuǎn)移酶和二氫硫辛酸脫氫酶的活性，丙酮酸脫羧酶(pyruvatedecarboxylase,PDC)活性受ADP和胰島素的激活，受ATP的抑制。丙酮酸脫氫反應(yīng)的重要特征是丙酮酸氧化釋放的自由能貯存在乙酰CoA中的高能硫酯鍵中，并生成NADH+H+

。1.丙酮酸的氧化脫羧第四十三頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一

乙酰CoA進(jìn)入由一連串反應(yīng)構(gòu)成的循環(huán)體系，被氧化生成H2O和CO2。由于這個(gè)循環(huán)反應(yīng)開始于乙酰CoA與草酰乙酸(oxaloacetate)縮合生成的含有三個(gè)羧基的檸檬酸，因此稱之為三羧酸循環(huán)或檸檬酸循環(huán)(citricacidcycle)。(tricarboxylicacidcycleorcitriccycleorKrebscycle)2.三羧酸循環(huán)第四十四頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一三羧酸循環(huán)草酰乙酸檸檬酸異檸檬酸a-酮戊二酸琥珀酸輔酶A琥珀酸延胡索酸蘋果酸乙酰輔酶A第四十五頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一(1)乙酰CoA進(jìn)入三羧酸循環(huán)

乙酰CoA具有硫酯鍵，乙?；凶銐蚰芰颗c草酰乙酸的羧基進(jìn)行醛醇型縮合。首先從CH3CO基上除去一個(gè)H+，生成的陰離子對(duì)草酰乙酸的羰基碳進(jìn)行親核攻擊，生成檸檬酰CoA中間體，然后高能硫酯鍵水解放出游離的檸檬酸，使反應(yīng)不可逆地向右進(jìn)行。

該反應(yīng)由檸檬酸合成酶(citratesynthetase)催化，是很強(qiáng)的放能反應(yīng)。由草酰乙酸和乙酰CoA合成檸檬酸是三羧酸循環(huán)的重要調(diào)節(jié)點(diǎn)，檸檬酸合成酶是一個(gè)變構(gòu)酶，ATP是檸檬酸合成酶的變構(gòu)抑制劑，此外，α-酮戊二酸、NADH能變構(gòu)抑制其活性，長鏈脂酰CoA也可抑制它的活性，AMP可對(duì)抗ATP的抑制而起激活作用第四十六頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一(2)異檸檬酸形成

檸檬酸的叔醇基不易氧化，轉(zhuǎn)變成異檸檬酸而使叔醇變成仲醇，就易于氧化，此反應(yīng)由順烏頭酸酶催化，為一可逆反應(yīng)。第四十七頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一(3)第一次氧化脫酸

在異檸檬酸脫氫酶作用下，異檸檬酸的仲醇氧化成羰基，生成草酰琥珀酸(oxalosuccinate)的中間產(chǎn)物，后者在同一酶表面，快速脫羧生成α-酮戊二酸(α-ketoglutarate)、NADH和CO2，此反應(yīng)為β-氧化脫羧，此酶需要Mn2+作為激活劑。此反應(yīng)是不可逆的，是三羧酸循環(huán)中的限速步驟，ADP是異檸檬酸脫氫酶的激活劑，而ATP，NADH是此酶抑制劑。第四十八頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一4)第二次氧化脫羧

在α-酮戊二酸脫氫酶系作用下，α-酮戊二酸氧化脫羧生成琥珀酰CoA、NADH+H+和CO2，反應(yīng)過程完全類似于丙酮酸脫氫酶系催化的氧化脫羧，屬于α-氧化脫羧，氧化產(chǎn)生的能量中一部分儲(chǔ)存于琥珀酰CoA的高能硫酯鍵中。

α-酮戊二酸脫氫酶系也由三個(gè)酶(α-酮戊二酸脫羧酶、硫辛酸琥珀?；D(zhuǎn)移酶、二氫硫辛酸脫氫酶)和五個(gè)輔酶(TPP、硫辛酸、HSCoA、NAD+、FAD)組成。此反應(yīng)也是不可逆的。FAD：焦磷酸化酶第四十九頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一(5)底物磷酸化生成ATP

在琥珀酸硫激酶(succinatethiokinase)的作用下，琥珀酰CoA的硫酯鍵水解，釋放的自由能用于合成GTP，在細(xì)菌和高等生物可直接生成ATP，在哺乳動(dòng)物中，先生成GTP，再生成ATP，此時(shí)，琥珀酰CoA生成琥珀酸和輔酶A。第五十頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一(6)琥珀酸脫氫

琥珀酸脫氫酶(succinatedehydrogenase)催化琥珀酸氧化成為延胡索酸。該酶結(jié)合在線粒體內(nèi)膜上，而其他三羧酸循環(huán)的酶則都是存在線粒體基質(zhì)中的，這酶含有鐵硫中心和共價(jià)結(jié)合的FAD，來自琥珀酸的電子通過FAD和鐵硫中心，然后進(jìn)入電子傳遞鏈到O2，丙二酸是琥珀酸的類似物，是琥珀酸脫氫酶強(qiáng)有力的競爭性抑制物，所以可以阻斷三羧酸循環(huán)。第五十一頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一(7)延胡索酸的水化

延胡索酸酶僅對(duì)延胡索酸的反式雙鍵起作用，而對(duì)順丁烯二酸(馬來酸)則無催化作用，因而是高度立體特異性的第五十二頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一(8)草酰乙酸再生

在蘋果酸脫氫酶(malicdehydrogenase)作用下，蘋果酸仲醇基脫氫氧化成羰基，生成草酰乙酸(oxalocetate)，NAD+是脫氫酶的輔酶，接受氫成為NADH+H+。第五十三頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一①CO2的生成，循環(huán)中有兩次脫羧基反應(yīng)(反應(yīng)3、4),兩次都同時(shí)有脫氫作用，但作用機(jī)理不同，由異檸檬酸脫氫酶所催化的β-氧化脫羧，輔酶是NAD+，它們先使底物脫氫生成草酰琥珀酸，然后在Mn2+的協(xié)同下，脫去羧基，生成α-酮戊二酸。

α-酮戊二酸脫氫酶系所催化的α-氧化脫羧反應(yīng)和前述丙酮酸脫氫酶系所催經(jīng)的反應(yīng)基本相同。應(yīng)當(dāng)指出，通過脫羧作用生成CO2，是機(jī)體內(nèi)產(chǎn)生CO2的普遍規(guī)律，由此可見，機(jī)體CO2的生成與體外燃燒生成CO2

的過程截然不同。三羰酸循環(huán)總結(jié)：第五十四頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一③三羧酸循環(huán)的四次脫氫，其中三對(duì)氫原子以NAD+為受氫體，一對(duì)以FAD為受氫體，分別還原生成NADH+H+和

FADH2。它們又經(jīng)線粒體內(nèi)遞氫體系傳遞，最終與氧結(jié)合生成水，在此過程中釋放出來的能量使ADP和Pi結(jié)合生成

ATP，凡NADH+H+參與的遞氫體系，每2個(gè)H氧化成一分子

H2O，生成3分子ATP，而FADH2參與的遞氫體系則生成2分子ATP，再加上三羧酸循環(huán)中有一次底物磷酸化產(chǎn)生一分子

ATP，那么，一分CH3CO-SCoA參與三羧酸循環(huán)，直至循環(huán)終末共生成12分子ATP。②乙酰CoA中乙?；奶荚与S乙酰CoA進(jìn)入循環(huán)，與四碳受體分子草酰乙酸縮合，生成六碳的檸檬酸，在三羧酸循環(huán)中有二次脫羧生成2分子CO2，與進(jìn)入循環(huán)的二碳乙?；奶荚訑?shù)相等，但是，以CO2方式失去的碳并非來自乙?；膬蓚€(gè)碳原子，而是來自草酰乙酸。第五十五頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一④三羧酸循環(huán)的中間產(chǎn)物，從理論上講，可以循環(huán)不消耗但是由于循環(huán)中的某些組成成分還可參與合成其他物質(zhì)，而其他物質(zhì)也可不斷通過多種途徑而生成中間產(chǎn)物，所以說

三羧酸循環(huán)組成成分處于不斷更新之中。

丙酮酸羧化酶催化生成草酰乙酸的反應(yīng)最為重要：因?yàn)椴蒗Ｒ宜岬暮慷嗌伲苯佑绊懷h(huán)的速度，因此不斷補(bǔ)充草酰乙酸是使三羧酸循環(huán)得以順利進(jìn)行的關(guān)鍵。

三羧酸循環(huán)中生成的蘋果酸和草酰乙酸也可以脫羧生成丙酮酸，再參與合成許多其他物質(zhì)或進(jìn)一步氧化：第五十六頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一1.三羧酸循環(huán)是機(jī)體獲取能量的主要方式。1個(gè)分子葡萄糖經(jīng)無氧酵解僅凈生成2個(gè)分子ATP，而有氧氧化可凈生成38個(gè)ATP，其中三羧酸循環(huán)生成24個(gè)ATP，在一般生理?xiàng)l件下，許多組織細(xì)胞皆從糖的有氧氧化獲得能量。糖的有氧氧化不但釋能效率高，而且逐步釋能，并逐步儲(chǔ)存于ATP分子中，因此能的利用率也很高。(二)糖有氧氧化的生理意義第五十七頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一2.三羧酸循環(huán)是糖，脂肪和蛋白質(zhì)三種主要有機(jī)物在體內(nèi)徹底氧化的共同代謝途徑，三羧酸循環(huán)的起始物乙酰輔酶A，不但是糖氧化分解產(chǎn)物，它也可來自脂肪的甘油、脂肪酸和來自蛋白質(zhì)的某些氨基酸代謝，因此三羧酸循環(huán)實(shí)際上是三種主要有機(jī)物在體內(nèi)氧化供能的共同通路，估計(jì)人體內(nèi)2/3的有機(jī)物是通過三羧酸循環(huán)而被分解的。3.三羧酸循環(huán)是體內(nèi)三種主要有機(jī)物互變的聯(lián)結(jié)機(jī)構(gòu)，因糖和甘油在體內(nèi)代謝可生成α-酮戊二酸及草酰乙酸等三羧酸循環(huán)的中間產(chǎn)物，這些中間產(chǎn)物可以轉(zhuǎn)變成為某些氨基酸；而有些氨基酸又可通過不同途徑變成α-酮戊二酸和草酰乙酸，再經(jīng)糖異生的途徑生成糖或轉(zhuǎn)變成甘油，因此三羧酸循環(huán)不僅是三種主要的有機(jī)物分解代謝的最終共同途徑，而且也是它們互變的聯(lián)絡(luò)機(jī)構(gòu)。第五十八頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一(三)糖有氧氧化的調(diào)節(jié)

糖有氧氧化分為兩個(gè)階段，第一階段糖酵解途徑的調(diào)節(jié)在糖酵解部分已探討過，這里主要討論第二階段丙酸酸氧化脫羧生成乙酰CoA并進(jìn)入三羧酸循環(huán)的一系列反應(yīng)的調(diào)節(jié)。丙酮酸脫氫酶復(fù)合體、檸檬酸合成酶、異檸檬酸脫氫酶和α-酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體是這一過程的限速酶。第五十九頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一三羧酸循環(huán)的抑制劑和激活劑對(duì)三羧酸循環(huán)中檸檬酸合成酶、異檸檬酸脫氫酶和α-酮戊二酸脫氫酶的調(diào)節(jié)，主要通過產(chǎn)物的反饋抑制來實(shí)現(xiàn)的，而三羧酸循環(huán)是機(jī)體產(chǎn)能的主要方式。因此ATP/ADP與NADH/NAD+兩者的比值是其主要調(diào)節(jié)物。ATP/ADP比值升高，抑制檸檬酸合成酶和異檸檬酶脫氫酶活性，反之ATP/ADP比值下降可激活上述兩個(gè)酶。NADH/NAD+比值升高抑制檸檬酸合成酶和α－酮戊二酸脫氫酶活性，除上述ATP/ADP與NADH/NAD+之外其它一些代謝產(chǎn)物對(duì)酶的活性也有影響，如檸檬酸抑制檸檬酸合成酶活性，而琥珀酰CoA抑制α-酮戊二酸脫氫酶活性?？傊?，組織中代謝產(chǎn)物決定循環(huán)反應(yīng)的速度，以便調(diào)節(jié)機(jī)體ATP和NADH濃度，保證機(jī)體能量供給。第六十頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一

磷酸戊糖途徑(pentosephosphatepathway)又稱已糖單磷酸旁路(hexosemonophosphateshutHMS)或磷酸葡萄糖旁路(phosphogluconateshut)。此途徑由6-磷酸葡萄糖開始生成具有重要生理功能的NADPH和5-磷酸核糖。全過程中無ATP生成，因此此過程不是機(jī)體產(chǎn)能的方式。其主要發(fā)生在肝臟、脂肪組織、哺乳期的乳腺、腎上腺皮質(zhì)、性腺、骨髓和紅細(xì)胞等。三、磷酸戊糖途徑第六十一頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一第六十二頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一

磷酸戊糖途徑在細(xì)胞液中進(jìn)行，全過程分為不可逆的氧化階段和可逆的非氧化階段。在氧化階段，3個(gè)分子6-磷酸葡萄糖在6-磷酸葡萄糖脫氫酶和6-磷酸葡萄糖酸脫氫酶等催化下經(jīng)氧化脫羧生成6個(gè)分子NADPH+H+，3個(gè)分子CO2和3個(gè)分子5-磷酸核酮糖；在非氧化階段，5-磷酸核酮糖在轉(zhuǎn)酮基酶(TPP為輔酶)和轉(zhuǎn)硫基酶催化下使部分碳鏈進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換，經(jīng)三碳、四碳、七碳和磷酸酯等，最終生成2分子6-磷酸果糖和1分子3-磷酸甘油，它們可轉(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸葡萄糖繼續(xù)進(jìn)行磷酸戊糖途徑，也可以進(jìn)入糖有氧氧化或糖酵解途徑：6-磷酸葡萄糖+2NADP+

5-磷酸核酮糖+CO2+2NADPH+2H+第六十三頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一

糖醛酸代謝(uronicacidmetabolism)主要在肝臟和紅細(xì)胞中進(jìn)行，它由尿嘧啶核苷二磷酸葡萄糖(UDPG)上聯(lián)糖原合成途徑，經(jīng)過一系列反應(yīng)后生成磷酸戊糖而進(jìn)入磷酸戊糖通路，從而構(gòu)成糖分解代謝的另一條通路。糖醛酸代謝1－磷酸葡萄糖和尿嘧啶核苷三磷酸(UTP)在尿二磷葡萄糖焦磷酸化酶(UDPG焦磷酸化酶)催化下生成尿二磷葡萄糖(UDPG)，UDPG經(jīng)尿二磷葡萄糖脫氫酶的作用進(jìn)一步氧化脫氫生成尿二磷葡萄糖醛酸，脫氫酶的輔酶是NAD+，尿二磷葡萄糖醛酸(UDPGA)脫去尿二磷生成葡萄糖醛酸(glucuronicacid)。葡萄糖醛酸在一系列酶作用下，經(jīng)NADPH+H+供氫和NAD+受氫的二次還原和氧化過程，生成5-磷酸木酮糖進(jìn)入磷酸戊糖通路四、糖醛酸代謝第六十四頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一

非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟腔蛱窃倪^程稱為糖異生(gluconeogenesis)。非糖物質(zhì)主要有生糖氨基酸(甘、丙、蘇、絲、天冬、谷、半胱、脯、精、組等)、有機(jī)酸(乳酸、丙酮酸及三羧酸循環(huán)中各種羧酸等)和甘油等。不同物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)樘堑乃俣炔煌?。進(jìn)行糖異生的器官，首推肝臟，長期饑餓和酸中毒時(shí)腎臟中的糖異生作用大大加強(qiáng)，相當(dāng)于同重量的肝組織的作用。第三節(jié)糖異生第六十五頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一糖異生總的反應(yīng)：

2丙酮酸+4ATP+2GTP+2NADH+2H++6H2O→

葡萄糖+2NAD++4ADP+2GDP+6Pi+6H+第六十六頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一第六十七頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一

糖異生的途徑基本上是糖酵解或糖有氧氧化的逆過程，糖酵解通路中大多數(shù)的酶促反應(yīng)是可逆的，但是糖酵解途徑中己糖激酶、磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶三個(gè)限速酶催化的三個(gè)反應(yīng)過程，都有相當(dāng)大的能量變化，因?yàn)榧禾羌っ?包括葡萄糖激酶)和磷酸果糖激酶所催化的反應(yīng)都要消耗ATP而釋放能量，丙酮酸激酶催化的反應(yīng)使磷酸烯醇式丙酮酸轉(zhuǎn)移其能量及磷酸基生成ATP，這些反應(yīng)的逆過程就需要吸收相等量的能量，因而構(gòu)成“能障”，為越過障礙，實(shí)現(xiàn)糖異生，可以由另外不同的酶來催化逆行過程，而繞過各自能障，這種由不同的酶催化的單向反應(yīng)，造成兩個(gè)作用物互變的循環(huán)稱為作用物循環(huán)或底物循環(huán)。一、糖異生的途徑第六十八頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一由丙酮酸激酶催化的逆反應(yīng)是由兩步反應(yīng)來完成：或表示為：這個(gè)過程中消耗兩個(gè)高能鍵(一個(gè)來自ATP，另一個(gè)來自GTP)，而由磷酸烯醇式丙酮酸分解為丙酮酸只生成1個(gè)ATP。(一)由丙酮酸到磷酸烯醇式丙酮酸

PyruvatetoPhosphoenolpyruvate(PEP)：第六十九頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一（二）由１，６－二磷酸果糖到６－磷酸果糖：

Fructose-1,6-bisphosphatetoFructose-6-phosphate第七十頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一（三）由６－磷酸果糖到葡萄糖：

Glucose-6-phosphate(G6P)toGlucose(orGlycogen)第七十一頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一肝與腎皮質(zhì)中糖氧化與糖異生的通路第七十二頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一三、糖異生途徑的前體1、凡是能生成丙酮酸的物質(zhì)都可以變成葡萄糖。例如三羧酸循環(huán)的中間物，檸檬酸、異檸檬酸、α-酮戊二酸、琥珀酸、延胡索酸和蘋果酸都可以轉(zhuǎn)變成草酰乙酸而進(jìn)入糖異生途徑。2、大多數(shù)氨基酸是生糖氨基酸如丙氨酸、谷氨酸、天冬氨酸、絲氨酸、半胱氨酸、甘氨酸、精氨酸、組氨酸、蘇氨酸、脯氨酸、谷胺酰胺、天冬酰胺、甲硫氨酸、纈氨酸等，它們可轉(zhuǎn)化成丙酮酸、α-酮戊二酸、草酰乙酸等三羧酸循環(huán)中間物參加糖異生途徑。第七十三頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一3、Cori循環(huán)：劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的大量乳酸會(huì)迅速擴(kuò)散到血液，隨血流流至肝臟，先氧化成丙酮酸，再經(jīng)過糖異生作用轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟?，進(jìn)而補(bǔ)充血糖，也可重新合成肌糖原被貯存起來。這一乳酸——葡萄糖的循環(huán)過程稱為Cori循環(huán)。第七十四頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一4、反芻動(dòng)物糖異生途徑十分活躍，牛胃中的細(xì)菌分解纖維素成為乙酸、丙酸、丁酸等奇數(shù)脂肪酸可轉(zhuǎn)變成為琥珀酰CoA參加糖異生途徑合成葡萄糖。第七十五頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一(一)糖異生作用的主要生理意義是保證在饑餓情況下，血糖濃度的相對(duì)恒定。(二)糖異生作用與乳酸的作用密切關(guān)系在激烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，肌肉糖酵解生成大量乳酸，后者經(jīng)血液運(yùn)到肝臟可再合成肝糖原和葡萄糖，因而使不能直接產(chǎn)生葡萄糖的肌糖原間接變成血糖，并且有利于回收乳酸分子中的能量，更新肌糖原，防止乳酸酸中毒的發(fā)生。(三)協(xié)助氨基酸代謝實(shí)驗(yàn)證實(shí)進(jìn)食蛋白質(zhì)后，肝中糖原含量增加；禁食晚期、糖尿病或皮質(zhì)醇過多時(shí)，由于組織蛋白質(zhì)分解，血漿氨基酸增多，糖的異生作用增強(qiáng)，因而氨基酸成糖可能是氨基酸代謝的主要途徑。(四)促進(jìn)腎小管泌氨的作用，對(duì)于防止酸中毒有重要作用。三、糖異生的生理意義第七十六頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一四、糖異生的調(diào)節(jié)糖異生的限速酶主要有以下4個(gè)酶：丙酮酸羧化酶、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶、果糖二磷酸酶和葡萄糖磷酸酶。(一)激素對(duì)糖異生的調(diào)節(jié)高血糖素水平升高對(duì)肝細(xì)胞外2，6－二磷酸果糖濃度的影響第七十七頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一1.糖異生原料的濃度對(duì)糖異生作用的調(diào)節(jié)血漿中甘油、乳酸和氨基酸濃度增加時(shí)，使糖的異生作用增強(qiáng)。2.乙酰輔酶A濃度對(duì)糖異生的影響乙酰輔酶A決定了丙酮酸代謝的方向，脂肪酸氧化分解產(chǎn)生大量的乙酰輔酶A可以抑制丙酮酸脫氫酶系，使丙酮酸大量蓄積，為糖異生提供原料，同時(shí)又可激活丙酮酸羧化酶，加速丙酮酸生成草酰乙酸，使糖異生作用增強(qiáng)。此外乙酰CoA與草酰乙酸縮合生成檸檬酸由線粒體內(nèi)透出而進(jìn)入細(xì)胞液中，可以抑制磷酸果糖激酶，使果糖二磷酸酶活性升高，促進(jìn)糖異生。(二)代謝物對(duì)糖異生的調(diào)節(jié)第七十八頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一第四節(jié)糖原（Glycogen）的合成與分解

糖原（Glycogen）由多個(gè)葡萄糖組成的帶分枝的大分子多糖，是動(dòng)物儲(chǔ)存糖的形式。第七十九頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一

糖原的結(jié)構(gòu)：分子中葡萄糖主要以α-1，4-糖苷鍵相連形成直鏈，其中部分以α-1，6-糖苷鍵相連構(gòu)成枝鏈第八十頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一第八十一頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一GlucanesContainingalpha-glycosidicLinkagesStarch:alpha-1>4linkagesaremostcommoninstarchthough1>6linkagesdoalsooccur(P.KARRER,1921).Dependingonthesizeofthemoleculeanditsamountof1>6linkagesisitdistinguishedbetweenamyloseandamylopectin.Amylosemoleculesarelargelyunbranched,water-solubleandcontainmainly1>4linkages.Theyare,likemostpolysaccharides,polydispersmeaningthatthelengthofthemoleculeisnotexactlydefined,thenumberofglucosylresiduesbeingbetween200andmorethan1000.第八十二頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一第八十三頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一

肝和肌肉是儲(chǔ)存糖原的主要地方，但兩者儲(chǔ)存糖原的目的完全不同：肝糖原是用于維持血糖濃度，供全身利用；而肌糖原是供予肌肉本身產(chǎn)生ATP以作收縮之用。第八十四頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一肌糖原和肝糖原的功能第八十五頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一一、糖原的合成由葡萄糖(包括少量果糖和半乳糖)合成糖原的過程稱為糖原合成，反應(yīng)在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行，需要消耗ATP和UTP。合成步驟：(3)1-磷酸葡萄糖+UTPUDPG+PPi(焦磷酸)(4)UDPG+糖原(Gn)UDP+糖原(Gn+1)(2)(1)UDP：尿苷二磷酸葡萄糖；UDPG：尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶第八十六頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一biosyntheticpathwayleadingtoglycogen第八十七頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一糖原合成第八十八頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一二、糖原的分解糖原分解不是糖原合成的逆反應(yīng)，除磷酸葡萄糖變位酶外（phosphoglucomutase），其它酶均不一樣，反應(yīng)包括：

這樣將糖原中1個(gè)糖基轉(zhuǎn)變?yōu)?分子葡萄糖，但是磷酸化酶（glycogenphosphorylase）只作用于糖原上的α(1→4)糖苷鍵，并且催化至距α(1→6)糖苷鍵4個(gè)葡萄糖殘基時(shí)就不再起作用，這時(shí)就要有脫枝酶(debranchingenzyme)的參與才可將糖原完全分解。(1)Gn糖原+PiG-1-P+G(n-1)(2)G-1-PG-6-P(3)G-6-P+H2OG+PI第八十九頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一glycolysisbyglycogensynthetase第九十頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一糖原的分解第九十一頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一第九十二頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一三、糖原代謝的調(diào)節(jié)糖原合成酶和磷酸化酶分別是糖原合成與分解代謝中的限速酶，它們均受到變構(gòu)與共價(jià)修飾兩重調(diào)節(jié)。(一)糖原代謝的別構(gòu)調(diào)節(jié)糖原合成和分解的調(diào)節(jié)6-磷酸葡萄糖可激活糖原合成酶，刺激糖原合成，同時(shí)，抑制糖原磷酸化酶阻止糖原分解，ATP和葡萄糖也是糖原磷酸化酶抑制劑，高濃度AMP可激活無活性的糖原磷酸化酶b使之產(chǎn)生活性，加速糖原分解。Ca2+可激活磷酸化酶激酶進(jìn)而激活磷酸化酶，促進(jìn)糖原分解第九十三頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一Controlofglycogensynthetase(二)激素的調(diào)節(jié)第九十四頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一糖原合成的抑制當(dāng)機(jī)體受到某些因素影響，如血糖濃度下降和劇烈活動(dòng)時(shí)，促進(jìn)腎上腺素和胰高血糖素分泌增加，這兩種激素與肝或肌肉等組織細(xì)胞膜受體結(jié)合，由G蛋白介導(dǎo)活化腺苷酸環(huán)化酶，使cAMP生成增加，cAMP又使cAMP依賴蛋白激酶(cAMPdependentproteinkinase)活化，活化的蛋白激酶一方面使有活性的糖原合成酶a磷酸化為無活性的糖原合成酶b；第九十五頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一另一面使無活性的磷酸化酶激酶磷酸化為有活性的磷酸化酶激酶，活化的磷酸化酶激酶進(jìn)一步使無活性的糖原磷酸化酶b磷酸化轉(zhuǎn)變?yōu)橛谢钚缘奶窃姿峄竌糖原合成的抑制第九十六頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一第五節(jié)血糖及血糖含量調(diào)節(jié)

血液中的葡萄糖稱為血糖(bloodsugar)，血液中的血糖主要是供其它組織使用。血糖的含量是反映體內(nèi)糖代謝狀況的一項(xiàng)重要指標(biāo)。正常情況下，血糖含量有一定的波動(dòng)范圍，正常人空腹靜脈血含葡萄糖3.89～6.11mmol/L，當(dāng)血糖的濃度高于8.89～10.00mmol/L，超過腎小管重吸收的能力，就可出現(xiàn)糖尿現(xiàn)象，通常將8.89～10.00mmol/L，血糖濃度稱為腎糖閾(renalthresholdofglucose)，即尿中出現(xiàn)糖時(shí)血糖的最低界限。第九十七頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一

血糖能維持平衡主要是血中葡萄糖的來源和去路每時(shí)每刻都保持平衡，是各個(gè)組織在糖酵解、糖氧化、糖原合成、糖原分解、糖異生等代謝協(xié)同的結(jié)果。血糖濃度升高葡萄糖肝、腎、肌肉肝糖原一、血糖的來源和去路第九十八頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一

血糖的每一來源和去路都是糖代謝反應(yīng)的一條途徑，血糖的根本來源是食物中的糖類，在不進(jìn)食而血糖趨于降低時(shí)，則肝糖原分解作用加強(qiáng)，當(dāng)長期饑餓時(shí)，則肝臟糖異生作用增強(qiáng)，因而血糖仍能繼續(xù)維持在正常水平。血糖的主要去路是在組織器官中氧化供能，也可合成糖原貯存或轉(zhuǎn)變成脂肪及某些氨基酸等，血糖從尿中排出不是一種正常的去路，只是在血糖濃度超過腎糖閾時(shí)，一部分糖從尿中排出，稱為糖尿(glucosuria)。第九十九頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一血糖的來路和去路第一百頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一多種激素參與對(duì)血糖濃度的調(diào)節(jié):

胰島素使血糖濃度降低的激素

腎上腺素、胰高血糖素、腎上腺皮質(zhì)激素、生長素使血糖升高的激素它們對(duì)血糖的調(diào)節(jié)主要是通過對(duì)糖代謝各主要途徑的影響來實(shí)現(xiàn)的。二、激素對(duì)血糖的調(diào)節(jié)作用第一百零一頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一1.高血糖及糖尿癥(hyperglycemiaandglucosuria)

空腹血糖濃度高于7.22～7.78mmol/L(folin吳憲法)稱為高血糖，超過腎糖閾時(shí)出現(xiàn)糖尿。在生理情況下也會(huì)出現(xiàn)高血糖和糖尿，如情緒激動(dòng)時(shí)交感神經(jīng)興奮，使腎上腺素分泌增加，肝糖原分解，血糖濃度上升而出現(xiàn)糖尿，稱為情感性糖尿(emotionalglucosuria)。一次食入大量的糖，血糖急劇增高，出現(xiàn)糖尿稱為飲食性糖尿(alimentaryglucosuria)。臨床上靜脈點(diǎn)滴葡萄糖速度過快，每小時(shí)每公斤體重超過0.4～0.5克時(shí)，也會(huì)引起糖尿。持續(xù)性高血糖和糖尿，特別是空腹血糖和糖耐量曲線高于正常范圍，主要見于糖尿病(diabetesmellitus)。三、糖代謝障礙第一百零二頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一糖耐量曲線第一百零三頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一

空腹血糖濃度低于3.33～3.89mmol/L時(shí)稱為低血糖。

低血糖影響腦的正常功能，因?yàn)槟X細(xì)胞中含糖原極少，腦細(xì)胞所需要的能量主要來自葡萄糖的氧化，當(dāng)血糖含量降低時(shí)，就會(huì)影響腦細(xì)胞的機(jī)能活性，因而出現(xiàn)頭暈、倦怠無力、心悸、手顫、出冷汗、嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)昏迷，稱為低血糖休克，如不及時(shí)給病人靜脈注入葡萄糖液，就會(huì)死亡。2.低血糖(hypoglycemia)第一百零四頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一

出現(xiàn)低血糖的病因有：

(1)胰性(胰島β-細(xì)胞機(jī)能亢進(jìn)、胰島α-細(xì)胞機(jī)能低下等)；

(2)肝性(肝癌、糖原病等)；

(3)內(nèi)分泌異常(垂體機(jī)能低下，腎上腺皮質(zhì)機(jī)能低下等)；

(4)腫瘤(胃癌)等；

(5)饑餓或不能進(jìn)食者等。第一百零五頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一本章總結(jié)

糖酵解途徑：糖酵解的過程：糖酵解的起始物和產(chǎn)物各是什么：糖酵解的能量變化：糖酵解的總方程式及其含義：乳酸的產(chǎn)生及代謝：糖酵解的生理意義有氧氧化過程：有氧氧化分的兩個(gè)階段：三羧酸循環(huán)的過程：三羧酸循環(huán)的物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)化：意義糖異生：糖異生的途徑；糖異生的總反應(yīng)及其含義；糖異生的物質(zhì)是什么；糖異生的生理意義糖原：糖原代謝；生理意義血糖：血糖的來源和去路；血糖的調(diào)；血糖代謝障礙節(jié)第一百零六頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一

練習(xí)題1.葡萄糖是如何在缺氧狀態(tài)下轉(zhuǎn)變成乳酸的?劇烈運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的乳酸如何代謝?2.一分子葡萄糖徹底轉(zhuǎn)化成二氧化碳和水能釋放多少ATP?3.正常人的血糖范圍是多少?肌體如何進(jìn)行血糖調(diào)節(jié)?第一百零七頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一

糖尿病是一種非常古老的疾病，中醫(yī)稱之為“消渴”，即消瘦煩渴之意，現(xiàn)代醫(yī)學(xué)發(fā)現(xiàn)它是一種常見的內(nèi)分泌疾病，是由于人體內(nèi)胰島素絕對(duì)或相對(duì)缺乏而引起的血中葡萄糖濃度升高，進(jìn)而糖大量從尿中排出，并出現(xiàn)多飲、多尿、多食、消瘦、頭暈、乏力等癥狀。進(jìn)一步發(fā)展則引起全身各種嚴(yán)重的急、慢性并發(fā)癥，威脅身體健康。糖尿病通常分為1型糖尿病和2型糖尿病兩種。近年來，我國糖尿病病人的數(shù)量正在以驚人的速度增多。從80年代初的不足1%，上升至現(xiàn)在的2.5%，其中60歲以上的人群中5%以上為糖尿病病人。保守地估計(jì)我國2型糖尿病有2000萬人以上，如果不加以有效的控制，我國將成為世界上糖尿病病人人數(shù)最多的國家。糖尿病講座第一百零八頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一血糖得的正常范圍空腹血糖3.9-6.1mmol/L

餐后2小時(shí)血糖3.9-7.8mmol/L糖尿病講座第一百零九頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一

胰島素由人體胰臟中的胰島分泌，胰島素就像一把金鑰匙，只有它才能使血中的葡萄糖順利進(jìn)入各器官組織的細(xì)胞中，為它們提供能量。正常時(shí)，進(jìn)餐后人體胰島分泌胰島素增多，而在空腹時(shí)分泌胰島素會(huì)明顯減少，因此正常人血糖濃度雖然隨進(jìn)餐有所波動(dòng)，但在胰島素的調(diào)節(jié)下，能使這種波動(dòng)保持在一定的范圍內(nèi)。而如果缺少胰島素這把金鑰匙或者金鑰匙壞了不能正常工作時(shí)，就會(huì)使血中的葡萄糖無法敲開組織細(xì)胞的大門，無法進(jìn)入細(xì)胞提供能量。血糖因此會(huì)升高并引起糖尿病。胰島素缺乏的種類：一、胰島素絕對(duì)缺乏：即缺少打開組織細(xì)胞大門的“金鑰匙”，葡萄糖無法利用，血糖升高，引起糖尿病，屬1型糖尿病。必須用胰島素終身治療。

二、胰島素相對(duì)缺乏：部分患者胰島素水平并不降低，但其胰島素的作用卻大打折扣，即胰島素工作效率降低，“金鑰匙”雖有，但作用不大，也可引起糖尿病，屬2型糖尿病。這類糖尿病可先用口服藥物治療，改善胰島素的工作效率，但約有50%的2型糖尿病患者漸漸會(huì)出現(xiàn)口服藥物治療效果不好，最終只好接受胰島素治療。

胰島素與糖尿病講座第一百一十頁，共一百一十七頁，編輯于2023年，星期一

血糖的正常范圍是空腹在3.9~6.1mmol/L，餐后2小時(shí)小于7.8mmol/L。人體在正常情況下可以調(diào)整其血糖水平，使其不超過上述范圍。但在疾病情況下，血糖超出（高于或低于）正常范圍，就會(huì)引起高血糖或低血糖。高血糖：血糖升高超過正常范圍。

低血糖：血糖過低超過正常范圍。

當(dāng)血糖明顯升高到某種程度（如空腹血糖超過7.0mmol/L或餐后2小時(shí)血糖超過11.1mmol/L），既達(dá)到糖尿病的診斷標(biāo)準(zhǔn)，就稱之為糖尿病。

如