第4章糖代謝(本章節(jié)很重要,都要記)

1、第四章 糖代謝 任課教師：陳萬群1 1、氧化供能氧化供能： 這是糖的主要功能。這是糖的主要功能。2 2、機體的重要碳源機體的重要碳源： 糖可轉(zhuǎn)變成氨基酸、脂肪、核苷等。糖可轉(zhuǎn)變成氨基酸、脂肪、核苷等。3 3、組織結(jié)構(gòu)的重要成分組織結(jié)構(gòu)的重要成分： 如糖蛋白如糖蛋白、蛋白聚糖、糖脂。蛋白聚糖、糖脂。4 4、特殊生理功能及形成生理活性物質(zhì)特殊生理功能及形成生理活性物質(zhì)： 如如 NADNAD+ + 、 FAD FAD 、 ATPATP等等糖代謝的概況：糖代謝的概況：葡萄糖糖酵解途徑糖酵解途徑丙酮酸丙酮酸有氧有氧無氧無氧H2O及及CO2乳酸乳酸糖異生途徑糖異生途徑乳酸、氨基酸、甘油乳酸、氨基酸、甘油糖

2、原糖原分解糖原合成糖原合成磷酸戊糖途徑磷酸戊糖途徑 核糖核糖 +NADPH+H+食物食物消化與吸收消化與吸收糖的無氧分解糖的無氧分解* * 葡萄糖或糖原在不消耗氧的情況下，葡萄糖或糖原在不消耗氧的情況下，生成乳酸生成乳酸（lactate）的過程。又稱的過程。又稱為為糖酵解糖酵解（glycolysisglycolysis) )。* 部位：部位：胞漿胞漿（重點）（重點） 一、糖酵解的反應(yīng)過程一、糖酵解的反應(yīng)過程* * 第一階段：第一階段： 由由葡萄糖葡萄糖分解成分解成丙酮酸丙酮酸（ pyruvatepyruvate ) )的過程，這一過程又稱為的過程，這一過程又稱為糖酵解途徑糖酵解途徑（ glyc

3、olytic glycolytic pathway pathway ) )* * 第二階段：第二階段： 由由丙酮酸轉(zhuǎn)變成乳酸丙酮酸轉(zhuǎn)變成乳酸的過程。的過程。（一一）、糖酵解途徑、糖酵解途徑1、葡萄糖葡萄糖磷酸化為磷酸化為6- 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 ( glucose-6-phosphate , G-6-P ) OCH2HOHOHOHHOHHOHHH葡萄糖葡萄糖ATPADPMg2+己糖激酶己糖激酶 OHOHOHHOHHOHHO CH2H6- 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖P P4種種己糖激酶己糖激酶( (HK)HK)，肝中己糖激酶也稱，肝中己糖激酶也稱葡萄糖激酶葡萄糖激酶糖酵解由糖酵解由糖原糖原

4、G-6-P，不消耗，不消耗ATP：2、 6- 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)?6- 6-磷酸果糖磷酸果糖 ( fructose-6-phosphate , F-6-P )己糖異構(gòu)酶己糖異構(gòu)酶HOHHOHOHHOCH2OHCH2O6- 6-磷酸果糖磷酸果糖 OP PHOHHOHOHHHOHHCH2O6- 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 OP P 3、 6- 6-磷酸果糖磷酸果糖轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)? 1、6- 6-雙磷酸果糖雙磷酸果糖 （1、6-fructose-biphosphate )ATPADPMg2+6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1HOHHOHOHHOCH2CH2O1 1、6- 6-雙磷酸果糖雙

5、磷酸果糖O OPPHOHHOHOHHOCH2OHCH2O6- 6-磷酸果糖磷酸果糖 OP4 4、磷酸己糖磷酸己糖裂解成裂解成2 2個個磷酸丙糖磷酸丙糖磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮3- 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛+CCH2OHCH2OOPPCHOHCH2OCHOPP 醛縮酶醛縮酶HO1 1、6- 6-雙磷酸果糖雙磷酸果糖CCCCCH2OCH2OHOHOHHHPPPP5 5、磷酸丙糖磷酸丙糖的同分異構(gòu)化的同分異構(gòu)化磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮3- 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛CCH2OHCH2OOPPCHOHCH2OCHOPP磷酸丙糖異構(gòu)酶磷酸丙糖異構(gòu)酶6 6、3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛氧化為氧化為 1 1、

6、3-3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸1 1、3- 3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸Pi、 NAD+NADH+H+3-磷酸甘油醛脫氫酶磷酸甘油醛脫氫酶3- 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛CHOHCH2OCHOPPCHOHCH2OC O=OPPd1 1、3 - 3 - 二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸CHOHCH2OCO=OPPADPATP磷酸甘油酸激酶磷酸甘油酸激酶3- 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸CHOHCH2OCOOHP8 8、3-3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)?2-2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2- 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸3- 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 CHOHCH2OCOOHPCHOHCH2OCOOHP磷酸甘

7、油酸變位酶磷酸甘油酸變位酶9 9、2-2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)榱姿嵯┐际奖崃姿嵯┐际奖?( ( phosphoenolpyruvatephosphoenolpyruvate , , PEP ) )磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸+ H2O2- 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸CHOHCH2OCOOHPCCH2OCOOHP烯醇化酶烯醇化酶1010、磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸轉(zhuǎn)變成轉(zhuǎn)變成ATPATP和和丙酮酸丙酮酸C=OCH3丙酮酸丙酮酸COOHADPATPK+ Mg+丙酮酸激酶丙酮酸激酶CCH2OCOOHP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 ( (二二) ) 丙酮酸轉(zhuǎn)變成乳酸：丙

8、酮酸轉(zhuǎn)變成乳酸：C=OCH3丙酮酸丙酮酸COOHCHOHCH3乳酸乳酸COOHNADH+H+ 來自于上述第來自于上述第6 6步反應(yīng)中的步反應(yīng)中的 3-3-磷酸甘油醛脫氫反應(yīng)磷酸甘油醛脫氫反應(yīng)u u乳酸脫氫酶乳酸脫氫酶(LDH)NADH + H+NAD+E1:己糖激酶己糖激酶E2: 6-6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1-1E3: 丙酮酸激酶丙酮酸激酶糖酵解的代謝途徑及特點糖酵解的代謝途徑及特點GluG-6-PF-6-PF-1,6 2PATPADPATPADP乳乳 酸酸NAD+1 1、3-3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙丙 酮酮 酸酸磷酸二羥丙

9、酮磷酸二羥丙酮3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸E2E1E3NADH+H+1分子分子Glu凈產(chǎn)能量凈產(chǎn)能量2ATP若從糖原開始，凈生成若從糖原開始，凈生成3ATP三、紅細胞的糖酵解：存在三、紅細胞的糖酵解：存在2，3二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸（2,3-BPG)支路支路： 四、糖酵解的生理意義四、糖酵解的生理意義（重點）（重點）1、為機體迅速提供能量為機體迅速提供能量，尤其對肌肉收縮重要。，尤其對肌肉收縮重要。2、為某些細胞提供能量：、為某些細胞提供能量： 無線粒體的細胞，如：紅細胞無線粒體的細胞，如：紅細胞 代謝活躍的細胞，

10、如：白細胞、神經(jīng)元、代謝活躍的細胞，如：白細胞、神經(jīng)元、 骨髓細胞骨髓細胞五、其他單糖的分解代謝與糖酵解的關(guān)系：五、其他單糖的分解代謝與糖酵解的關(guān)系：果糖（果糖（fructose,F)、半乳糖（、半乳糖（galactose, Gal)、甘露糖（甘露糖（mannose, M)等。等。 六、糖酵解的調(diào)節(jié)：六、糖酵解的調(diào)節(jié)： （重點）（重點）關(guān)鍵酶關(guān)鍵酶 己糖激酶己糖激酶 6-6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1-1 丙酮酸激酶丙酮酸激酶調(diào)節(jié)方式調(diào)節(jié)方式 別構(gòu)調(diào)節(jié)別構(gòu)調(diào)節(jié)共價修飾調(diào)節(jié)共價修飾調(diào)節(jié) ( (通過通過激素激素）6磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1 （6-PFK-1）: ATP、檸檬酸為抑制劑；、檸檬

11、酸為抑制劑；ADP、AMP、1,6-2PF（正反饋）、（正反饋）、2,6-2PF為激活劑。為激活劑。丙酮酸激酶丙酮酸激酶 （PK）：）： 1,6-2PF激活；激活；ATP、丙氨酸（肝內(nèi)）抑制。、丙氨酸（肝內(nèi)）抑制。胰高血糖素抑制酶活性。胰高血糖素抑制酶活性。己糖激酶（己糖激酶（HK）：6-PG抑制抑制(負反饋）。負反饋）。（GK不受影響）不受影響） 糖在有氧情況下，徹底氧化成水和糖在有氧情況下，徹底氧化成水和COCO2 2的過程。是機體主要供能方式。的過程。是機體主要供能方式。* 部位：部位：胞液及線粒體胞液及線粒體糖的有氧氧化糖的有氧氧化 ( ( aerobic oxidation aero

12、bic oxidation ) )第二節(jié)第二節(jié) 糖的有氧氧化糖的有氧氧化（重點）（重點）葡萄糖有氧氧化概況：葡萄糖有氧氧化概況：葡葡萄萄糖糖6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖丙酮酸丙酮酸丙酮酸丙酮酸乙酰乙酰CoA三羧酸三羧酸循環(huán)循環(huán)H+ + eO2O2O2H2OCO2胞胞 液液線粒體線粒體 一、有氧氧化的過程一、有氧氧化的過程第一階段：糖酵解途徑（同前）第一階段：糖酵解途徑（同前）第二階段：丙酮酸氧化生成乙酰第二階段：丙酮酸氧化生成乙酰CoA第三階段：三羧酸循環(huán)和氧化磷酸化第三階段：三羧酸循環(huán)和氧化磷酸化胞液胞液線粒體線粒體（一）丙酮酸的氧化脫羧（一）丙酮酸的氧化脫羧丙酮酸丙酮酸乙酰乙酰CoACoANA

13、D+，HSCoACO2，NADH + H+丙酮酸脫氫酶復(fù)合體丙酮酸脫氫酶復(fù)合體 丙酮酸脫氫酶復(fù)合體的組成：丙酮酸脫氫酶復(fù)合體的組成：酶酶 輔助因子輔助因子 所含維生素所含維生素丙酮酸脫氫酶丙酮酸脫氫酶E1 TPP 維生素維生素B1二氫硫辛酰胺轉(zhuǎn)乙酰酶二氫硫辛酰胺轉(zhuǎn)乙酰酶E2 硫辛酸、硫辛酸、HSCoA 硫辛酸，泛酸硫辛酸，泛酸二氫硫辛酰胺脫氫酶二氫硫辛酰胺脫氫酶E3 FAD, NAD+ VitB2,VitPP檸檬酸循環(huán)，檸檬酸循環(huán)， KrebsKrebs循環(huán)循環(huán)1、反應(yīng)過程、反應(yīng)過程（均在均在線粒體線粒體中進行）中進行） （1） 檸檬酸的合成檸檬酸的合成 乙酰輔酶乙酰輔酶A + 草酰乙酸草酰乙

14、酸 檸檬酸檸檬酸+HSCoA 反應(yīng)由催化（2 2） 異檸檬酸異檸檬酸的形成的形成 順烏頭酸酶檸檬酸 異檸檬酸 異檸檬酸異檸檬酸 - -酮戊二酸酮戊二酸NAD+ NADH+ H+CO2-酮戊二酸 琥珀酰琥珀酰CoACoANAD+ NADH+ H+CO2琥珀酰CoA 琥珀酸琥珀酸 + HSCoA三羧酸循環(huán)中唯一直接生成高能磷酸鍵的反應(yīng)。GDP+Pi GTPGTP琥珀酸琥珀酸 延胡索酸延胡索酸FAD FADH2延胡索酸延胡索酸 蘋果酸蘋果酸延胡索酸酶延胡索酸酶NAD+ NADH+ H+蘋果酸蘋果酸 草酰乙酸草酰乙酸2 2、小小 結(jié)結(jié)要點： 經(jīng)過經(jīng)過1次三羧酸循環(huán)，消耗一分子乙酰次三羧酸循環(huán)，消耗一分

15、子乙酰CoA， 4次脫氫次脫氫（1 分子分子FADH2 ，3分子分子NADH+H+ ），）， 2次脫羧次脫羧（ 2分子分子CO2 ），）， 1次底物水平磷酸化次底物水平磷酸化（1分子分子GTP）。）。 可產(chǎn)能可產(chǎn)能12分子分子ATP(2+3 3+1) 什么是三羧酸循環(huán)？ 整個循環(huán)反應(yīng)為不可逆反應(yīng)。為什么？整個循環(huán)反應(yīng)為不可逆反應(yīng)。為什么？ 中間產(chǎn)物需要補充。中間產(chǎn)物需要補充。表面上看來，三羧酸循環(huán)運轉(zhuǎn)必不可少的表面上看來，三羧酸循環(huán)運轉(zhuǎn)必不可少的草酰乙酸在三羧酸循環(huán)中是不會消耗的，它可草酰乙酸在三羧酸循環(huán)中是不會消耗的，它可被反復(fù)利用。但是，被反復(fù)利用。但是，例如：例如： 草酰乙酸草酰乙酸 天

16、冬氨酸天冬氨酸 -酮戊二酸酮戊二酸 谷氨酸谷氨酸 檸檬酸檸檬酸 脂肪酸脂肪酸 琥珀酰琥珀酰CoA 卟啉卟啉 機體內(nèi)各種物質(zhì)代謝之間是彼此聯(lián)系、相機體內(nèi)各種物質(zhì)代謝之間是彼此聯(lián)系、相互配合的，互配合的，TAC中的某些中間代謝物能夠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。質(zhì)代謝之間的聯(lián)系。 機體糖供不足時，可能引起機體糖供不足時，可能引起TAC運轉(zhuǎn)障礙，這運轉(zhuǎn)障礙，這時蘋果酸、草酰乙酸可脫羧生成丙酮酸，再時蘋果酸、草酰乙酸可脫羧生成丙酮酸，再進一步生成乙酰進一步生成乙酰CoA進入進入TAC氧化分解。氧化分解。 草酰乙酸草酰乙酸

17、 草酰乙酸脫羧酶草酰乙酸脫羧酶 丙酮酸丙酮酸 CO2 蘋果酸蘋果酸 蘋果酸酶蘋果酸酶 丙酮酸丙酮酸 CO2 NAD+ NADH + H+ 乙酰乙酰CoA CO2 NADH+H+ NAD+ - -酮戊二酸酮戊二酸 谷氨酸谷氨酸 其來源如下：其來源如下： 異檸檬酸脫氫酶異檸檬酸脫氫酶 -酮戊二酸脫氫酶系酮戊二酸脫氫酶系檸檬酸合酶檸檬酸合酶 三羧酸循環(huán)總反應(yīng)：三羧酸循環(huán)總反應(yīng)：CH3SCoA +3NAD+ +FAD+GDP+Pi+2H2O 2CO2+3NADH +3H+ +FADH2 +GTP +HSCoA3 3、三羧酸循環(huán)三羧酸循環(huán)的生理意義的生理意義（1）TAC是體內(nèi)糖、脂、蛋白質(zhì)三大營養(yǎng)物質(zhì)分

18、解代是體內(nèi)糖、脂、蛋白質(zhì)三大營養(yǎng)物質(zhì)分解代謝的最終共同途徑代謝通路謝的最終共同途徑代謝通路: 都產(chǎn)生乙酰都產(chǎn)生乙酰CoA，進入三羧酸循環(huán)進行降解。，進入三羧酸循環(huán)進行降解。（2）TAC本身并不是主要釋放能量循環(huán)本身并不是主要釋放能量循環(huán),作用是通過作用是通過4次脫氫，為氧化磷酸化提供次脫氫，為氧化磷酸化提供NADH +H+和和FADH2 (還還原當(dāng)量原當(dāng)量)。 （3）TAC是糖、脂、是糖、脂、AA等代謝聯(lián)系的樞紐等代謝聯(lián)系的樞紐糖乙酰糖乙酰CoA 脂肪（脂肪（FA） AA碳架是碳架是TAC的中間產(chǎn)物：的中間產(chǎn)物： 草酰乙酸草酰乙酸NH2 Asp 酮戊二酸酮戊二酸NH2 Glu (4) 提供某些

19、物質(zhì)生物合成的前體。提供某些物質(zhì)生物合成的前體。 二、有氧氧化生成的二、有氧氧化生成的ATPATP反反 應(yīng)應(yīng)輔輔 酶酶A T P第第一一階階段段葡萄糖葡萄糖 6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖-16-6-磷酸果糖磷酸果糖 1,6-1,6-雙磷酸果糖雙磷酸果糖-12 23-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 2 21,3-1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 NAD+ 2 3或或2 2*2 21 1,3-,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 2 23-3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2 12 2 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 2 2丙酮酸丙酮酸2 1第二階段2 2 丙酮酸丙酮酸 2 2 乙酰乙酰CoACoA2 3第三階段2

20、2異檸檬酸異檸檬酸 2 2 - -酮戊二酸酮戊二酸2 32 2-酮戊二酸酮戊二酸 2 2 琥珀酰琥珀酰CoACoA2 32 2琥珀酰琥珀酰CoA 2 CoA 2 琥珀酸琥珀酸2 12 2琥珀酸琥珀酸 2 2 延胡索酸延胡索酸FAD2 22 2蘋果酸蘋果酸 2 2 草酰乙酸草酰乙酸NAD+2 3凈生成38(或或36)ATP 三、有氧氧化的調(diào)節(jié)三、有氧氧化的調(diào)節(jié)關(guān)關(guān)鍵鍵酶酶 糖酵解途徑：糖酵解途徑：己糖激酶己糖激酶 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 6-6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1-1 丙酮酸脫氫酶復(fù)合體：丙酮酸脫氫酶復(fù)合體：變構(gòu)調(diào)節(jié)（變構(gòu)調(diào)節(jié)（NADH+ H+乙乙酰酰CoA）、）、 共價修飾（磷酸化（激

21、酶作用）共價修飾（磷酸化（激酶作用） 三羧酸循環(huán)：三羧酸循環(huán)：檸檬酸合酶檸檬酸合酶-酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體 異檸檬酸脫氫酶異檸檬酸脫氫酶 NADH+H+、ATP抑制抑制 ADP、Ca2+線粒體激活線粒體激活四、巴斯德效應(yīng)四、巴斯德效應(yīng)(Pastuer effect(Pastuer effect) ) 指有氧氧化抑制糖酵解的現(xiàn)象。指有氧氧化抑制糖酵解的現(xiàn)象。機機 制制： 有氧時，有氧時，NADH+H+可進入線粒體內(nèi)氧化，可進入線粒體內(nèi)氧化，丙酮酸進一步氧化而不生成乳酸丙酮酸進一步氧化而不生成乳酸; 缺氧時，缺氧時，NADH+H+不能氧化，丙酮酸作為不能氧化，丙酮酸作為氫接受體而

22、生成乳酸。且糖酵解途徑加強。氫接受體而生成乳酸。且糖酵解途徑加強。（重點）（重點） 一、亞細胞定位一、亞細胞定位：胞液胞液 二、反應(yīng)過程二、反應(yīng)過程：( Pentose phosphate pathway )第一階段：氧化反應(yīng)第一階段：氧化反應(yīng) 生成磷酸戊糖，生成磷酸戊糖，NADPH+H+及及CO2第二階段：非氧化反應(yīng)（基團轉(zhuǎn)移反應(yīng)第二階段：非氧化反應(yīng)（基團轉(zhuǎn)移反應(yīng)) 第三節(jié)第三節(jié) * 磷酸戊糖途徑磷酸戊糖途徑（重點）（重點）磷酸戊糖途徑磷酸戊糖途徑第一階段第一階段5-磷酸木酮糖5-磷酸木酮糖7-磷酸景天糖3-磷酸甘油醛4-磷酸赤蘚糖6-磷酸果糖6-磷酸果糖3-磷酸甘油醛第第二二階階段段概括：

23、3分子的磷酸戊糖生成分子的磷酸戊糖生成2分分子子6-磷酸果糖和磷酸果糖和1分子磷酸甘油醛分子磷酸甘油醛6-磷酸葡萄糖6-磷酸葡萄糖酸內(nèi)酯6-磷酸葡萄糖酸5-磷酸核酮糖5-磷酸核糖NADP+NADPH+H+6-6-磷酸葡萄糖脫氫酶磷酸葡萄糖脫氫酶NADP+NADPH+H+6-6-磷酸葡萄糖酸脫氫酶磷酸葡萄糖酸脫氫酶生成生成NADPH+H+ 和和5磷酸核糖磷酸核糖 三、磷酸戊糖途徑的調(diào)節(jié)三、磷酸戊糖途徑的調(diào)節(jié) 四、磷酸戊糖途徑的生理意義四、磷酸戊糖途徑的生理意義（重點）（重點）1、為核酸的生物合成提供為核酸的生物合成提供 核核 糖糖.2、為多種代謝反應(yīng)提供、為多種代謝反應(yīng)提供NADPH： NADP

24、H是體內(nèi)許多合成代謝的供氫體是體內(nèi)許多合成代謝的供氫體. NADPH參與肝內(nèi)生物轉(zhuǎn)化作用參與肝內(nèi)生物轉(zhuǎn)化作用. NADPH可維持可維持GSH的還原性的還原性 蠶豆病病因：缺乏蠶豆病病因：缺乏6-磷酸葡萄糖脫氫酶磷酸葡萄糖脫氫酶* 6-磷酸葡萄糖脫氫酶磷酸葡萄糖脫氫酶糖原的種類及其生理意義：糖原的種類及其生理意義：肌糖原肌糖原： 主要供肌肉收縮所需主要供肌肉收縮所需 肝糖原肝糖原 維持血糖維持血糖平衡平衡糖原糖原 (glycogen)(glycogen): : 葡萄糖單位；葡萄糖單位；- 1, 4- 1, 4糖苷鍵糖苷鍵 ； -1,6-1,6糖苷鍵；還原端和非還原端。糖苷鍵；還原端和非還原端。一

25、條糖鏈有一個還原端和非還原端。一條糖鏈有一個還原端和非還原端。第四節(jié)第四節(jié) 糖原的合成與分解糖原的合成與分解（重點）（重點）1. 葡萄糖單元以葡萄糖單元以 -1,4-1,4-糖苷糖苷 鍵鍵形成長鏈。形成長鏈。2. 約約1010個葡萄糖單元處形成分個葡萄糖單元處形成分枝，分枝處葡萄糖以枝，分枝處葡萄糖以 -1,6-1,6-糖苷鍵糖苷鍵連接，連接，分支增加，溶分支增加，溶解度增加。解度增加。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端. .非還原端增多，以利于其非還原端增多，以利于其被酶分解。被酶分解。 葡萄糖的活化葡萄糖的活化葡萄糖6-磷酸葡萄糖ATPADPa1-磷酸葡萄糖ba：在

26、肌肉為己糖激酶; 在肝為葡萄糖激酶b：磷酸葡萄糖變位酶 反應(yīng)過程反應(yīng)過程一、糖原的合成代謝：一、糖原的合成代謝： 合成部位合成部位： 胞漿胞漿 尿苷二磷酸葡萄糖尿苷二磷酸葡萄糖( uridine diphosphate glucose , UDPG )* * UDPG UDPG是是GluGlu的活化形式，作為合成糖原時的活化形式，作為合成糖原時GluGlu的供體的供體+UTP尿苷尿苷PiPiPi OHOHOHHOHHOHCH2 OHH1- 1- 磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖Pi OHOHOHHOHHOHCH2OHH尿苷尿苷PiPiPPiUDPGUDPG焦磷酸化酶焦磷酸化酶 糖原的合成糖原的合成糖原糖原

27、n + UDPG糖原n+1 + UDP 糖糖 原原 合合 酶酶( glycogen synthase ) 糖原糖原n 為肝內(nèi)的較小糖原分子，稱為為肝內(nèi)的較小糖原分子，稱為糖原引物糖原引物( (primerprimer) )* *， 作作 為為UDPG 上葡萄糖基的接受體。上葡萄糖基的接受體。 * 引物以其非還原端接受糖基，二者以引物以其非還原端接受糖基，二者以 1,4糖苷糖苷鍵連接。鍵連接。 糖原分枝的形成糖原分枝的形成 -1、4-糖苷鍵糖苷鍵 分分 支支 酶酶(branching enzyme) -1、6-糖苷鍵糖苷鍵 二、糖原的分解代謝二、糖原的分解代謝1、 糖原分解糖原分解 ( ( gl

28、ycogenolysis ) ) 習(xí)慣上指肝糖原分解成為葡萄糖習(xí)慣上指肝糖原分解成為葡萄糖的過程。的過程。2、反應(yīng)過程：、反應(yīng)過程：糖原糖原n+1糖原糖原n + 1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖糖原磷酸化酶糖原磷酸化酶磷磷 酸酸 化化 酶酶葡聚糖轉(zhuǎn)移酶葡聚糖轉(zhuǎn)移酶 -1、6- 糖苷酶糖苷酶 脫支酶脫支酶 (debranching enzyme) 經(jīng)以上酶的共同作用，最終產(chǎn)物中約經(jīng)以上酶的共同作用，最終產(chǎn)物中約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。1 - 磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖6 - 磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖葡萄糖葡萄糖-6-6-磷酸酶磷酸酶葡萄糖葡萄糖（肝，腎）（肝，

29、腎）糖原的合成與分解Pi磷酸化酶磷酸化酶葡萄糖葡萄糖-6-6-磷酸酶（肝、腎）磷酸酶（肝、腎）UDPGUDPG焦磷酸化酶焦磷酸化酶G-1-PUTPUDPGPPi糖原糖原 n+1UDPG-6-PGlu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 (糖原引物）糖原引物）糖原糖原n 三、糖原合成與分解的調(diào)節(jié)三、糖原合成與分解的調(diào)節(jié)關(guān)鍵酶關(guān)鍵酶 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調(diào)節(jié)有級聯(lián)放大作用，效率很高；調(diào)節(jié)有級聯(lián)放大作用，效率很高；1、共價修飾調(diào)節(jié)、共價修飾調(diào)節(jié)兩種酶磷酸化或去磷酸化后活性變化相

30、反；兩種酶磷酸化或去磷酸化后活性變化相反；此調(diào)節(jié)為酶促反應(yīng)，調(diào)節(jié)速度快；此調(diào)節(jié)為酶促反應(yīng)，調(diào)節(jié)速度快；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 ATPcAMPA A激酶激酶( (無活性無活性) )A A激酶激酶( (有活性有活性) )磷酸化酶磷酸化酶b b激酶激酶磷酸化酶磷酸化酶b b激酶激酶-Pi-Pi糖原合成酶糖原合成酶糖原合成酶糖原合成酶-Pi-Pi磷酸化酶磷酸化酶b b磷酸化酶磷酸化酶a aPi磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶-1-1PiPiPi磷蛋白磷酸酶

31、磷蛋白磷酸酶-1-1磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶-1-1磷蛋白磷酸酶抑制劑磷蛋白磷酸酶抑制劑-P-P磷蛋白磷酸酶抑制劑磷蛋白磷酸酶抑制劑A A激酶（活性）激酶（活性）2、別構(gòu)調(diào)節(jié)、別構(gòu)調(diào)節(jié) 磷酸化酶由二種構(gòu)像，緊密型磷酸化酶由二種構(gòu)像，緊密型(T)和疏松型和疏松型(R) ，其中其中T型的型的14位位Ser暴露，便于接受共價修飾調(diào)節(jié)。暴露，便于接受共價修飾調(diào)節(jié)。* 磷酸化酶還受別構(gòu)調(diào)節(jié)，葡萄糖是其別構(gòu)抑制劑磷酸化酶還受別構(gòu)調(diào)節(jié)，葡萄糖是其別構(gòu)抑制劑磷酸化酶磷酸化酶 a (R)磷酸化酶磷酸化酶 a (T)Glu 四、糖原積累癥四、糖原積累癥 ( (glycogen storage diseasegly

32、cogen storage disease) )由于先天性缺乏與糖原代謝有由于先天性缺乏與糖原代謝有關(guān)的酶類，使體內(nèi)大量糖原堆積的關(guān)的酶類，使體內(nèi)大量糖原堆積的遺傳代謝病。遺傳代謝病。糖異生糖異生( (gluconeogenesisgluconeogenesis) ) 是指從非糖化合物（是指從非糖化合物（乳酸、甘油、生糖氨乳酸、甘油、生糖氨基酸基酸等）轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟腔蛱窃倪^程。等）轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟腔蛱窃倪^程。 部位部位：主要在肝、腎。：主要在肝、腎。原料原料：丙酮酸、乳酸、甘油、生糖氨基酸、：丙酮酸、乳酸、甘油、生糖氨基酸、 TAC中的各種羧酸中的各種羧酸第五節(jié)第五節(jié) 糖異生糖異生（重點）（重點

33、）一、糖異生途徑一、糖異生途徑 （gluconeogenic pathway）1、定義、定義：從丙酮酸生成葡萄糖的具體反從丙酮酸生成葡萄糖的具體反應(yīng)過程稱應(yīng)過程稱 糖異生途徑糖異生途徑。2、過程：、過程： * * 糖酵解途徑中有糖酵解途徑中有3 3個不可逆反應(yīng)，在糖個不可逆反應(yīng)，在糖異生時，須由另外的反應(yīng)和酶代替異生時，須由另外的反應(yīng)和酶代替: : * * 糖異生途徑與糖酵解途徑大多數(shù)反應(yīng)糖異生途徑與糖酵解途徑大多數(shù)反應(yīng)是共有的、可逆的；是共有的、可逆的； 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） （1分子丙酮酸變?yōu)榉肿颖嶙優(yōu)?分子分子PEP消耗消耗2分子分子A

34、TP)丙酮酸草酰乙酸PEPATPATPADP+PiCO2GTPGTPGDP+PiCO2 丙酮酸羧化酶，輔酶為生物素（線粒體）丙酮酸羧化酶，輔酶為生物素（線粒體） 磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶（線粒體、胞液）磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶（線粒體、胞液）（丙酮酸羧化支路丙酮酸羧化支路）丙酮酸丙酮酸乳酸乳酸丙氨酸丙氨酸丙酮酸丙酮酸草酰乙酸草酰乙酸丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶ATP + CO2ADP + Pi蘋果酸蘋果酸NADH + H+NAD+天冬氨酸天冬氨酸谷氨酸谷氨酸- 酮戊二酸酮戊二酸天冬氨酸天冬氨酸蘋果酸蘋果酸草酰乙酸草酰乙酸PEP磷酸烯醇型丙酮酸羧激磷酸烯醇型丙酮酸羧激酶酶GTPGDP + CO2線線粒粒

35、體體三羧酸三羧酸循環(huán)中循環(huán)中間產(chǎn)物間產(chǎn)物胞胞液液 1, 6-二磷酸果糖二磷酸果糖 轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)?6-磷酸果糖磷酸果糖1, 6-二磷酸果糖二磷酸果糖6-磷酸果糖磷酸果糖Pi果糖二磷酸酶果糖二磷酸酶1 6-磷酸葡萄糖水解為葡萄糖磷酸葡萄糖水解為葡萄糖6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖葡萄糖葡萄糖Pi葡萄糖葡萄糖-6-6-磷酸酶磷酸酶底物循環(huán)底物循環(huán), 無效循環(huán)無效循環(huán)葡萄糖 6-磷酸葡萄糖 6-磷酸果糖 1、6-雙磷酸果糖3-磷酸甘油醛磷酸二羥丙酮1、3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸糖酵解途徑糖酵解途徑1-磷酸葡萄糖糖 原PEP丙酮酸胞胞 液液乳乳 酸酸氨基酸氨基酸糖糖異異生生途途徑徑丙酮酸草酰乙酸氨基酸草酰乙酸酶酶酶酶果糖雙磷酸酶果糖雙磷酸酶-1-1葡萄糖葡萄糖-6-6-磷酸酶磷酸酶甘甘 油油3-磷酸甘油ATPATPADPADPNAD+NADH+H+ADPATP 二、糖異生的調(diào)節(jié)二、糖異生的調(diào)節(jié) 調(diào)節(jié)的目的是使糖異生途徑與糖酵解調(diào)節(jié)的目的是使糖異生途徑與糖酵解途徑相互協(xié)調(diào)，主要是對這兩條途徑中的途徑相互協(xié)調(diào)，主要是對這兩條途徑中的關(guān)鍵酶關(guān)鍵酶進行調(diào)節(jié)：進行調(diào)節(jié)：1. 6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶1與果糖二磷酸酶與果糖二磷酸酶12. 丙酮酸激酶丙酮酸激酶3. 丙酮酸脫氫酶和丙酮酸羧化酶丙酮酸脫氫酶和丙酮酸羧化酶4. 磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶6