生化】糖代謝(48學時)(1)教學教材

1、生化】糖代謝(48學時)(1)第一節(jié)第一節(jié) 概概 述述、供能物質(zhì)；、供能物質(zhì)；、結(jié)構(gòu)成分之一。、結(jié)構(gòu)成分之一。一、糖的功能一、糖的功能二、糖的消化二、糖的消化 消化部位：口腔、小腸；消化部位：口腔、小腸； 消化酶：消化酶：-淀粉酶、淀粉酶、-糊精酶、麥芽糖酶。糊精酶、麥芽糖酶。OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO-淀粉酶麥芽糖麥芽寡糖-糊精麥芽糖酶葡萄糖-糊精酶 -1,4-糖苷鍵 -1,6-糖苷鍵三、單糖的吸收與三、單糖的吸收與轉(zhuǎn)運轉(zhuǎn)運 單純擴散作用；單純擴散作用； 主動轉(zhuǎn)動吸收主動轉(zhuǎn)動吸收，耗，耗ATP。1 1、部位、部位：小腸上段小腸上段腸黏膜上皮細胞腸黏膜上皮細胞；2 2、

2、方式、方式：結(jié)論：各種單糖的吸收率不同結(jié)論：各種單糖的吸收率不同Na+GNa+K+K+ATPADP+Pi葡萄糖葡萄糖Na+葡萄糖葡萄糖Na+葡萄糖葡萄糖小腸黏膜上皮細胞小腸黏膜上皮細胞頂端膜頂端膜小腸黏膜上皮細胞吸收葡萄糖的繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運過程小腸黏膜上皮細胞吸收葡萄糖的繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運過程GLUT2鈉泵鈉泵ADP+Pi ATP 葡萄糖葡萄糖 Na+ K+ 鈉泵鈉泵小腸粘膜上皮細胞小腸粘膜上皮細胞 腸腔腸腔 小腸壁毛細血管小腸壁毛細血管吸收過程吸收過程Na+依賴型葡萄糖轉(zhuǎn)運體依賴型葡萄糖轉(zhuǎn)運體(Na+-dependent glucose transporter)頂端膜頂端膜 基側(cè)膜基側(cè)膜 GLUT

3、2糖類物質(zhì) 單糖口腔、小腸消化門靜脈肝臟單糖在肝臟中進行代謝肝靜脈血液循環(huán)單糖在肝外組織進行代謝單糖吸收后的去向( (血糖血糖) )四、糖代謝一覽四、糖代謝一覽 細胞內(nèi)的各種代謝途徑相互聯(lián)系，密不可分，細胞內(nèi)的各種代謝途徑相互聯(lián)系，密不可分，形成機體內(nèi)的代謝網(wǎng)絡。形成機體內(nèi)的代謝網(wǎng)絡。 細胞內(nèi)所進行的代謝細胞內(nèi)所進行的代謝, ,是由眾多化學反應共同完成；是由眾多化學反應共同完成； 一種物質(zhì)可由一組連續(xù)的酶促反應所構(gòu)成的一個一種物質(zhì)可由一組連續(xù)的酶促反應所構(gòu)成的一個代謝途徑轉(zhuǎn)化為其他物質(zhì)，并產(chǎn)生生理效應；代謝途徑轉(zhuǎn)化為其他物質(zhì)，并產(chǎn)生生理效應；分類分類代謝途徑代謝途徑反應物反應物產(chǎn)物產(chǎn)物主要生理

4、意義主要生理意義消化吸收消化吸收食物糖食物糖單糖單糖消化消化吸收吸收分解代謝分解代謝糖酵解糖酵解葡萄糖葡萄糖乳酸、乳酸、ATP無氧無氧供能供能,提供提供合成合成原料原料有氧氧化有氧氧化葡萄糖葡萄糖CO2、H2O、ATP有氧有氧供能供能,提供提供合成合成原料原料磷酸戊糖磷酸戊糖葡萄糖葡萄糖5-磷酸核糖、磷酸核糖、NADPH提供提供合成合成原料原料,生物轉(zhuǎn)化生物轉(zhuǎn)化糖醛酸糖醛酸葡萄糖葡萄糖UDP-葡糖醛酸葡糖醛酸提供提供合成合成原料原料,生物轉(zhuǎn)化生物轉(zhuǎn)化糖原分解糖原分解糖原糖原葡萄糖葡萄糖分解供能分解供能,維持血糖濃度維持血糖濃度合成代謝合成代謝糖原合成糖原合成葡萄糖葡萄糖糖原糖原營養(yǎng)儲存營養(yǎng)儲存

5、,維持血糖濃度維持血糖濃度糖異生糖異生乳酸等乳酸等葡萄糖葡萄糖營養(yǎng)轉(zhuǎn)化營養(yǎng)轉(zhuǎn)化,維持血糖濃度維持血糖濃度糖代謝各途徑一覽表糖代謝各途徑一覽表第二節(jié)第二節(jié) 葡萄糖分解代謝葡萄糖分解代謝四條途徑四條途徑糖酵解糖酵解途徑途徑有氧氧化有氧氧化途徑途徑磷酸戊糖磷酸戊糖途徑途徑糖醛酸糖醛酸途徑途徑一、糖酵解一、糖酵解(glycolysis)途徑途徑 在供氧不足時在供氧不足時, ,葡萄糖葡萄糖在細胞質(zhì)中經(jīng)過連在細胞質(zhì)中經(jīng)過連續(xù)多步的酶促反應續(xù)多步的酶促反應, ,最后生成最后生成L-L-乳酸乳酸并釋放部分并釋放部分能量能量推動合成推動合成ATP的過程。的過程。 （二）總反應式：（二）總反應式： 葡萄糖葡萄糖

6、+ + 2ADP + + 2Pi 2L- -乳酸乳酸 + + 2ATP + + 2H2OC6H12O6C3H6O3（一）反應部位：細胞質(zhì)（一）反應部位：細胞質(zhì) 由酶酶催化的催化的1111步連續(xù)反應步連續(xù)反應第一階段第一階段：1 1分子葡萄分子葡萄糖生成糖生成2 2分子分子丙酮酸丙酮酸; ;二二 個個 階階 段段第二階段第二階段：2 2分子丙酮酸還原分子丙酮酸還原成成2 2分子分子L-乳酸乳酸; ;（三）糖酵解的反應過程（三）糖酵解的反應過程葡萄糖葡萄糖 6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖ATP ADP 1 1，6-6-二磷酸果糖二磷酸果糖 ATP ADP 2 2乳酸乳酸 糖酵解過程糖酵解過程6-6-

7、磷酸果糖磷酸果糖 3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮 2 22-2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 2NADH+ H+2NAD+細胞質(zhì)細胞質(zhì)2 21 1，3-3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 脫氫并磷酸化脫氫并磷酸化磷酸化；耗能磷酸化；耗能再磷酸再磷酸化；耗能化；耗能2 23-3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 2ADP 2ATP 產(chǎn)能產(chǎn)能裂解裂解2 2磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 2H2O2 2丙酮酸丙酮酸 2ATP2ADP產(chǎn)能產(chǎn)能還原還原催化糖酵解的酶類反應反應酶酶輔助因素輔助因素反應反應酶酶輔助因素輔助因素ATPMg2+磷酸甘油酸激酶磷酸甘油酸激酶ADPMg2+磷酸己糖異構(gòu)酶磷酸己糖異構(gòu)

8、酶磷酸甘油酸變位酶磷酸甘油酸變位酶ATPMg2+烯醇化酶烯醇化酶Mg2+醛縮酶醛縮酶K+Mg2+ADP磷酸丙糖異構(gòu)酶磷酸丙糖異構(gòu)酶乳酸脫氫酶乳酸脫氫酶NADH3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛脫氫酶脫氫酶NAD+H3PO4限速酶限速酶/ /關(guān)鍵酶關(guān)鍵酶1 1、催化不可逆反應；、催化不可逆反應；2 2、活性受激素或代謝物的調(diào)節(jié)；、活性受激素或代謝物的調(diào)節(jié)；4 4、常催化、常催化整條代謝途徑中前幾個步驟中的某一整條代謝途徑中前幾個步驟中的某一 個反應或代謝分支后第一步反應；個反應或代謝分支后第一步反應；5 5、活性改變可影響整個代謝途徑的速度和方向。、活性改變可影響整個代謝途徑的速度和方向。特點特點:

9、:3 3、活性低：、活性低：催化的反應在整條代謝途徑中是速催化的反應在整條代謝途徑中是速 度最慢的；度最慢的；葡萄糖葡萄糖6-P-葡萄糖葡萄糖6-P-果糖果糖1,6-2P-果糖果糖ATP ADP ATPADP2 2 1,3-1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 2 2 3-3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 2 2 2-2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 2 2 丙酮酸丙酮酸 磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮 3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 2NAD+ 2NADH+H+ 2ADP 2ATP 2ADP 2ATP2 2 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 E2E1E3NAD+ 2 2 乳酸乳酸 E1: :己糖激酶或葡萄糖激酶己糖激酶

10、或葡萄糖激酶 E2: : 磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶1 1 E3: : 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 糖酵解途徑糖酵解途徑 在在無氧無氧條件下的條件下的細胞質(zhì)細胞質(zhì)中進行，共消中進行，共消耗耗2 2ATP, ,產(chǎn)產(chǎn)生生4 4ATP，即即凈生成凈生成2 2ATP，終產(chǎn)終產(chǎn)物物是是乳酸乳酸。NADH+H+ （四）糖酵解生理意義（四）糖酵解生理意義1 1、是機體在相對缺氧時補充能量的一種、是機體在相對缺氧時補充能量的一種 有效方式；有效方式；4 4、是糖異生的大部分逆反應過程；、是糖異生的大部分逆反應過程；、部分中間產(chǎn)物可作為其它物質(zhì)的合成原料；、部分中間產(chǎn)物可作為其它物質(zhì)的合成原料； 2 2、是某些組織獲取

11、能量的重要途徑；、是某些組織獲取能量的重要途徑；5 5、是生物體內(nèi)普遍存在的葡萄糖降解途徑，、是生物體內(nèi)普遍存在的葡萄糖降解途徑， 也是有氧氧化的前過程也是有氧氧化的前過程。糖糖有氧氧化有氧氧化與與糖酵解糖酵解關(guān)系關(guān)系細胞質(zhì)細胞質(zhì)線粒體線粒體葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸乳酸乳酸( (糖酵解糖酵解) )葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸CO2+H2O+ATP( (糖糖有氧氧化有氧氧化）丙酮酸丙酮酸（五）糖酵解的調(diào)節(jié)機制（五）糖酵解的調(diào)節(jié)機制E1:己糖激酶或葡萄糖激酶己糖激酶或葡萄糖激酶 E2: 磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1 E3: 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 關(guān)鍵酶活性的調(diào)節(jié): ( (六六) ) 糖酵解糖酵解異?，F(xiàn)

12、象異?，F(xiàn)象 在某些病理情況下，組織細胞可以利用糖酵在某些病理情況下，組織細胞可以利用糖酵 解來獲取能量，因缺氧而酵解過度，造成乳酸堆解來獲取能量，因缺氧而酵解過度，造成乳酸堆 積太多，可發(fā)生代謝性酸中毒。積太多，可發(fā)生代謝性酸中毒。 （七）多元醇途徑（七）多元醇途徑二、有氧氧化途徑二、有氧氧化途徑（aerobic oxidation） 在供氧充足時，葡萄糖在細胞質(zhì)中分解生在供氧充足時，葡萄糖在細胞質(zhì)中分解生成的成的丙酮酸丙酮酸進入線粒體，徹底氧化成進入線粒體，徹底氧化成CO2和和H2O，并釋放大量能量推動合成，并釋放大量能量推動合成ATP的過程。的過程。( (二二) ) 總反應式：總反應式：實

13、質(zhì)：實質(zhì)：丙酮酸的氧化丙酮酸的氧化( (一一) ) 反應部位：細胞質(zhì)反應部位：細胞質(zhì)+ +線粒體線粒體 6O2葡萄糖葡萄糖 + + 3030 3232（ADP + + Pi） 6 6CO2 + + 3636 3838 H2O + + 3030 3232ATPC6H12O6（三）反應過程（三）反應過程NADH+H+ H2O O ATP ADP 呼吸鏈呼吸鏈 分為三個階段：分為三個階段： 葡萄葡萄糖糖丙酮酸丙酮酸； 丙酮酸丙酮酸乙酰乙酰CoA； 三羧酸循環(huán)三羧酸循環(huán)與與氧化磷酸化氧化磷酸化。22H242H22H FADH2三羧酸三羧酸循環(huán)循環(huán) 葡萄糖葡萄糖 丙酮酸丙酮酸 乙酰乙酰CoA CO2 細

14、胞質(zhì)細胞質(zhì) 線粒體線粒體 丙酮酸丙酮酸 CO2糖有氧氧化概況糖有氧氧化概況葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸 丙酮酸丙酮酸乙酰乙酰CoACO2+H2O+ATP三羧酸循環(huán)三羧酸循環(huán)有氧氧化有氧氧化乳酸乳酸糖酵解糖酵解細細胞胞質(zhì)質(zhì)線粒體膜線粒體基質(zhì)線粒體基質(zhì)葡萄糖葡萄糖6-P-葡萄糖葡萄糖6-P-果糖果糖1,6-2P-果糖果糖ATP ADP ATPADP2 2 1,3-1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 2 2 3-3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 2 2 2-2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 2 2 丙酮酸丙酮酸 磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮 3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 2NAD+ 2NADH+H+ 2ADP 2ATP 2A

15、DP 2ATP2 2 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 E2E1E3線粒體呼吸鏈線粒體呼吸鏈、葡萄糖、葡萄糖丙酮酸丙酮酸（細胞質(zhì)）（細胞質(zhì)）轉(zhuǎn)運途徑轉(zhuǎn)運途徑、丙酮酸、丙酮酸乙酰輔酶乙酰輔酶A（線粒體）（線粒體）NAD+ NADH+H+ C H3COSCoA乙酰乙酰CoA+CoA-SH輔酶輔酶A+ CO2丙酮酸脫氫酶復合體丙酮酸脫氫酶復合體多酶復合體：多酶復合體：由幾種代謝上相互聯(lián)系而功能不同的酶構(gòu)成，有二由幾種代謝上相互聯(lián)系而功能不同的酶構(gòu)成，有二種或以上的活性中心，各活性中心催化的反應構(gòu)成連續(xù)種或以上的活性中心，各活性中心催化的反應構(gòu)成連續(xù)反應，前一活性中心的產(chǎn)物作為底物直接轉(zhuǎn)入后一活性反應

16、，前一活性中心的產(chǎn)物作為底物直接轉(zhuǎn)入后一活性中心，不會脫離酶蛋白；其中的每一個酶都有其特定的中心，不會脫離酶蛋白；其中的每一個酶都有其特定的催化功能及發(fā)揮催化活性所必需的輔助因子。催化功能及發(fā)揮催化活性所必需的輔助因子。OC H3CCOOH丙酮酸丙酮酸HE3-FADE3-FADH2丙酮酸氧化脫羧反應丙酮酸氧化脫羧反應OCH3CCOOHTPP-E1CO2HOHCH3CTPPHSCoANAD+NADH+H+丙酮酸脫氫酶丙酮酸脫氫酶Mg2+二氫硫辛酸二氫硫辛酸胺脫氫酶胺脫氫酶 丙酮酸丙酮酸 + CoA-SH+ NAD+ 乙酰乙酰CoA + CO2 + NADH+H+ B1B2PP泛酸泛酸硫辛酸硫辛酸

17、硫辛酸胺硫辛酸胺乙酰轉(zhuǎn)移酶乙酰轉(zhuǎn)移酶SSLE2LSCOCH3SHE2LSHS HCH3COSCoAE2 3 3、三羧酸循環(huán)、三羧酸循環(huán)與與氧化磷酸化氧化磷酸化 （tricarboxylic acid cycle） 在線粒體內(nèi)，乙酰在線粒體內(nèi)，乙酰CoA與草酰乙酸縮合生與草酰乙酸縮合生成檸檬酸（三羧酸），成檸檬酸（三羧酸），檸檬酸檸檬酸經(jīng)一系列連續(xù)的經(jīng)一系列連續(xù)的酶促反應后，最終又生成草酰乙酸的循環(huán)反應，酶促反應后，最終又生成草酰乙酸的循環(huán)反應，故稱三羧酸循環(huán)。故稱三羧酸循環(huán)。 y 反應過程反應過程y 反應特點反應特點y 意意 義義PNADH+H+OCCOOHCH2COOH草酰乙酸草酰乙酸CH2

18、COSoA 乙酰輔酶乙酰輔酶ACH2COOHCH2COOH琥珀酸琥珀酸CH2COOHCH2COSCoA琥珀酰琥珀酰CoACOOHCH2COOHCH2O=C-酮酮戊二酸戊二酸COOHCOOHCH2COOHHO-CH2C檸檬酸檸檬酸CO2CO2GTPCHHOOCCHCOOH延胡索酸延胡索酸FADH2O C COOHCH2COOHCOOHCOOHCH2COOHCHHO-C異檸檬酸異檸檬酸HO-CHCOOHOHCHCOOHCH2COOH蘋果酸蘋果酸H2O反反應應過過程程催化三羧酸循環(huán)的酶類反應酶反應酶輔助因子輔助因子 檸檬酸合酶檸檬酸合酶 順烏頭酸酶順烏頭酸酶Fe2+ 異檸檬酸脫氫酶異檸檬酸脫氫酶NA

19、D+、Mn2+或或Mg2+ -酮戊二酸酮戊二酸 脫氫酶復合體脫氫酶復合體TPP、NAD+、CoASH、FAD、Mg2+、硫辛酸、硫辛酸 琥珀酸硫激酶琥珀酸硫激酶GDP、H3PO4 琥珀酸脫氫酶琥珀酸脫氫酶FAD、Fe2+ 延胡索酸酶延胡索酸酶_ 蘋果酸脫氫酶蘋果酸脫氫酶NAD+三羧酸循環(huán)的特點三羧酸循環(huán)的特點 在在線粒體線粒體中進行，整個循環(huán)中進行，整個循環(huán)不可逆不可逆； 關(guān)鍵酶是關(guān)鍵酶是檸檬酸合酶檸檬酸合酶、異檸檬酸脫氫酶異檸檬酸脫氫酶和和 - -酮酮 戊二酸脫氫酶復合體戊二酸脫氫酶復合體； 有有2次次脫羧反應，脫羧反應，個個CO2 ； 有有4次次脫氫脫氫反應反應，給出，給出4 4對對氫氫，

20、其中，其中對對由由NAD+ + 接受并送入接受并送入NADH呼吸鏈，呼吸鏈，1對對由由FAD接受并送接受并送 入入FADH2，可推動可推動9個個ATP生成生成； 有有次次底物水平磷酸化底物水平磷酸化，生成，生成1個個GTP（相當于（相當于 1 1個個ATP） 循環(huán)從草酰乙酸開始，以草酰乙酸再生結(jié)束；循環(huán)從草酰乙酸開始，以草酰乙酸再生結(jié)束；每完每完成成1 1次次循環(huán)，氧化循環(huán)，氧化1個個乙?；阴；? ;共生成共生成10個個 ATP, ,個個CO2 。 （三）三羧酸循環(huán)的生理意義（三）三羧酸循環(huán)的生理意義1 1、三羧酸循環(huán)是生物體內(nèi)糖、脂肪、蛋白質(zhì)、三羧酸循環(huán)是生物體內(nèi)糖、脂肪、蛋白質(zhì) 分解代謝

21、的共同途徑。分解代謝的共同途徑。2 2、三羥酸循環(huán)是體內(nèi)糖、脂肪和蛋白質(zhì)代謝、三羥酸循環(huán)是體內(nèi)糖、脂肪和蛋白質(zhì)代謝 聯(lián)系的聯(lián)系的紐帶紐帶。（四）有氧氧化途徑產(chǎn)生的氫去向（四）有氧氧化途徑產(chǎn)生的氫去向葡萄糖有氧氧化時ATP的生成主要反應過程主要反應過程遞氫體遞氫體生成生成ATP數(shù)數(shù)葡萄糖葡萄糖6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖-16-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖-123-磷酸甘油醛磷酸甘油醛21,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸NAD+2.5*2 (或或1.5*2)21,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸23-磷酸甘油酸磷酸甘油酸122磷酸烯醇丙酮酸磷酸烯醇丙酮酸2丙酮酸丙酮酸122丙酮酸丙酮酸

22、2乙酰乙酰CoANAD+2.522異檸檬酸異檸檬酸2 -酮戊二酸酮戊二酸NAD+2.522 -酮戊二酸酮戊二酸2琥珀酰琥珀酰CoANAD+2.522琥珀酰琥珀酰CoA2琥珀酸琥珀酸122琥珀酸琥珀酸2延胡索酸延胡索酸 FAD1.5 22蘋果酸蘋果酸2草酰乙酸草酰乙酸NAD+2.52 合計合計 32(或或30) 由于每個葡萄糖可裂解為由于每個葡萄糖可裂解為2個個磷酸丙糖，故乘磷酸丙糖，故乘2； * 根據(jù)在細胞質(zhì)中產(chǎn)生的根據(jù)在細胞質(zhì)中產(chǎn)生的NADH進入線粒體的轉(zhuǎn)運途徑產(chǎn)生的進入線粒體的轉(zhuǎn)運途徑產(chǎn)生的ATP數(shù)目不同而定。數(shù)目不同而定。 （3 3磷酸甘油轉(zhuǎn)運途徑；蘋果酸天冬氨酸轉(zhuǎn)運磷酸甘油轉(zhuǎn)運途徑；蘋

23、果酸天冬氨酸轉(zhuǎn)運途徑途徑）（五）有氧氧化調(diào)節(jié)機制（五）有氧氧化調(diào)節(jié)機制（五）有氧氧化調(diào)節(jié)機制（五）有氧氧化調(diào)節(jié)機制 特點：特點：葡萄糖經(jīng)磷酸化生成葡萄糖經(jīng)磷酸化生成6-6-磷酸葡萄糖后，直磷酸葡萄糖后，直接在細胞質(zhì)中進行脫氫和脫羧等反應，最后生接在細胞質(zhì)中進行脫氫和脫羧等反應，最后生成成NADPH+H+和和5-5-磷酸核糖（戊糖）。磷酸核糖（戊糖）。三、磷酸戊糖途徑三、磷酸戊糖途徑（pentose phosphate pathway）（一）反應過程（一）反應過程磷酸戊糖途徑總反應圖磷酸戊糖途徑總反應圖3 3葡萄糖葡萄糖5-5-磷酸磷酸木酮糖木酮糖5-5-磷酸磷酸核糖核糖5-5-磷酸磷酸木酮糖木

24、酮糖7-7-磷酸磷酸景天糖景天糖3-3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛4-4-磷酸磷酸赤蘚糖赤蘚糖6-6-磷酸磷酸果糖果糖3-3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛6-6-磷酸磷酸果糖果糖3 36-6-磷酸磷酸葡萄糖酸葡萄糖酸3 3H2O3 36-6-磷酸葡磷酸葡萄糖酸內(nèi)酯萄糖酸內(nèi)酯3 3NADPH6-6-磷酸葡萄糖脫氫酶磷酸葡萄糖脫氫酶3 35-5-磷磷酸核酮糖酸核酮糖3 3NADPH3 3CO26-6-磷酸葡萄糖脫氫酶磷酸葡萄糖脫氫酶3 36-6-磷磷酸葡萄糖酸葡萄糖（二）生理意義（二）生理意義: :為合成某些生命物質(zhì)提供原料為合成某些生命物質(zhì)提供原料 1 1、產(chǎn)生的磷酸核糖，為體內(nèi)核苷酸的、產(chǎn)生的磷酸核糖，為體

25、內(nèi)核苷酸的 合成提供原料。合成提供原料。 2 2、產(chǎn)生的、產(chǎn)生的NADPH為還原性合成代謝供氫。為還原性合成代謝供氫。 為脂類等物質(zhì)的生物合成中供氫；為脂類等物質(zhì)的生物合成中供氫；OHHOHOHHHACH2OPOHOHO堿基堿基 是谷胱甘肽還原酶的輔酶，參與是谷胱甘肽還原酶的輔酶，參與氧化型氧化型谷胱谷胱 甘肽的轉(zhuǎn)化反應甘肽的轉(zhuǎn)化反應, ,維持細胞內(nèi)維持細胞內(nèi)還原型還原型谷胱甘肽谷胱甘肽 的正常含量，從而保護疏基酶和的正常含量，從而保護疏基酶和維持維持細胞細胞( (特特 別是別是紅細胞紅細胞) )的的完整性完整性方面有重要作用；方面有重要作用；還原型還原型維 生素 C脫 氫維 生素 CG S

26、S G2G SH還 原產(chǎn) 物 過 氧化脂類谷胱甘肽還 原酶谷胱甘肽過 氧化物 酶不飽和脂肪酸氧化型氧化型NADPH+H+NADPH+ 參加肝臟內(nèi)的生物轉(zhuǎn)化作用。參加肝臟內(nèi)的生物轉(zhuǎn)化作用。 ( (三三) )磷酸戊糖途徑調(diào)節(jié)機制磷酸戊糖途徑調(diào)節(jié)機制 ( (四四) )磷酸戊糖途徑異常磷酸戊糖途徑異常 1 1、6-6-磷酸葡萄糖脫氫酶磷酸葡萄糖脫氫酶缺乏與缺乏與蠶豆病蠶豆病2 2、轉(zhuǎn)酮酶轉(zhuǎn)酮酶缺乏與缺乏與Wemicke-korsakoff Wemicke-korsakoff 綜合癥綜合癥 3 3、5-5-磷酸核糖磷酸核糖異構(gòu)酶異構(gòu)酶與腦白質(zhì)病與腦白質(zhì)病四、糖醛酸途徑四、糖醛酸途徑 指葡萄糖轉(zhuǎn)變成指葡萄

27、糖轉(zhuǎn)變成UDP- -葡糖醛酸的代謝過程。葡糖醛酸的代謝過程。（一）反應過程（一）反應過程糖醛酸代謝途徑簡示圖 2NAD+ 2NADH+2H+葡萄糖葡萄糖6-P-葡萄糖葡萄糖 1-P-葡萄糖葡萄糖UDP-葡萄糖葡萄糖 UDP- -葡糖醛酸葡糖醛酸 1-P- -葡糖醛酸葡糖醛酸 NADH+H+ NAD+ NADP+ NADPH+H+L- -木酮糖木酮糖 3-3-酮酮L- -古洛糖酸古洛糖酸 L- -古洛糖酸古洛糖酸 D-葡糖醛酸葡糖醛酸 木糖醇木糖醇 古洛糖酸內(nèi)酯古洛糖酸內(nèi)酯D- -木酮糖木酮糖 維生素維生素C5-5-磷酸磷酸- -木酮糖木酮糖 磷酸戊糖途徑磷酸戊糖途徑UDP-葡萄糖葡萄糖脫氫酶脫

28、氫酶 古洛糖酸內(nèi)酯氧化酶古洛糖酸內(nèi)酯氧化酶活性活性GA 關(guān)鍵性中間物關(guān)鍵性中間物（二）生理意義：（二）生理意義：、參與肝臟生物轉(zhuǎn)化作用；、參與肝臟生物轉(zhuǎn)化作用；、參與形成許多重要的糖胺聚糖、參與形成許多重要的糖胺聚糖( (黏多糖黏多糖) )。 生成的生成的UDP葡糖醛酸，可為機體提供葡糖醛酸，可為機體提供活性活性葡糖醛酸基團：葡糖醛酸基團：（分解代謝）（分解代謝）葡萄糖葡萄糖6-P-葡萄糖-在糖代謝中的作用6-P-葡萄糖葡萄糖 6-6-磷酸葡萄磷酸葡萄糖酸內(nèi)酯糖酸內(nèi)酯（磷酸戊糖途徑）（磷酸戊糖途徑）1-P-葡萄糖葡萄糖UDP-葡萄糖葡萄糖Gn（糖原合成）（糖原合成）（糖原分解）（糖原分解）乳酸

29、乳酸（無氧酵解）（無氧酵解）CO2+H2O（有氧氧化）（有氧氧化）（補充血糖）（補充血糖）（糖異生）（糖異生）6-P-葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸（糖酵解）（糖酵解）UDP-GA（糖醛酸途徑）（糖醛酸途徑）（一）概念：葡萄糖在細胞合成糖原的過程。（一）概念：葡萄糖在細胞合成糖原的過程。第三節(jié)第三節(jié) 糖原代謝糖原代謝（二）胞內(nèi)定位：（二）胞內(nèi)定位：細胞質(zhì)細胞質(zhì)（三）反應過程：（三）反應過程：（四）關(guān)鍵酶：糖原合酶（四）關(guān)鍵酶：糖原合酶Glcn+1 Gn合酶合酶Glcn引物引物一、糖原合成一、糖原合成ATPADP葡萄糖葡萄糖6-P-葡萄糖葡萄糖1-P-葡萄糖葡萄糖 UTP PPi( (活性葡萄糖基供體

30、活性葡萄糖基供體) )UDP-葡萄糖葡萄糖 糖原分支酶糖原分支酶二、糖原分解：二、糖原分解：（一）概念：特指肝糖原分解為葡萄糖的過程。（一）概念：特指肝糖原分解為葡萄糖的過程。 （二）胞內(nèi)定位：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和細胞質(zhì)二）胞內(nèi)定位：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和細胞質(zhì)(肝細胞肝細胞)肝臟肌肉葡萄糖葡萄糖 + Pi葡萄糖-6-磷酸酶進入糖酵解變位酶6-P-葡萄糖葡萄糖1-P-葡萄糖葡萄糖（三）反應過程：（三）反應過程：脫支酶脫支酶 Glcn + nPi n-1 1- P-葡萄糖葡萄糖 + Glc糖原磷酸化酶糖原磷酸化酶（四）關(guān)鍵酶：糖原磷酸化酶（四）關(guān)鍵酶：糖原磷酸化酶三、糖原代謝的生理意義：三、糖原代謝的生理意義： 維持血糖

31、濃度相對穩(wěn)定維持血糖濃度相對穩(wěn)定四、糖原代謝調(diào)節(jié)機制四、糖原代謝調(diào)節(jié)機制 糖原合成的關(guān)鍵酶：糖原合酶糖原合成的關(guān)鍵酶：糖原合酶 糖原分解的關(guān)鍵酶：糖原磷酸化酶糖原分解的關(guān)鍵酶：糖原磷酸化酶五、糖原累積癥五、糖原累積癥 是以糖原結(jié)構(gòu)異?；蚝铣稍龆喽诮M織內(nèi)積累是以糖原結(jié)構(gòu)異?；蚝铣稍龆喽诮M織內(nèi)積累為特征的一類常染色體隱性遺傳病。為特征的一類常染色體隱性遺傳病。一、概念：由非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟堑倪^程。一、概念：由非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟堑倪^程。 胞內(nèi)定位：線粒體及細胞質(zhì)胞內(nèi)定位：線粒體及細胞質(zhì)二、二、原料：甘油、乳酸、原料：甘油、乳酸、丙酮酸和丙酮酸和生糖氨基酸等生糖氨基酸等三、三、進行部位：肝進行

32、部位：肝( (生理條件下生理條件下) )第四節(jié)第四節(jié) 糖異生糖異生四、糖異生過程四、糖異生過程 基本上是糖酵解的逆反應過程，只有其中的三步基本上是糖酵解的逆反應過程，只有其中的三步不可逆反應不同。不可逆反應不同。2 2 1,3-1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 2 2 3-3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 2 2 2-2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮 3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 NAD+ NADH+H+ 2ADP 2ATP 2 2 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 葡萄糖葡萄糖6-P-葡萄糖葡萄糖6-P-果糖果糖1,6-2P-果糖果糖ATP ADP ATPADPE2E12 2 丙酮

33、酸丙酮酸 2ADP 2ATPE3糖酵解的代謝途徑糖酵解的代謝途徑NAD+ 2 2乳酸乳酸 1 1、丙酮酸丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)丙酮酸丙酮酸 草酰乙酸草酰乙酸 PEP ATP ADP+Pi CO2 GTP GDPCO2 丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶(pyruvate carboxylase) 輔基為生物素（反應在線粒體）輔基為生物素（反應在線粒體） 磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶（反應在細胞質(zhì)）（反應在細胞質(zhì)）丙酮酸丙酮酸 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+

34、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 磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶 GTP GDP + CO2 線線粒粒體體細細胞胞質(zhì)質(zhì)細胞質(zhì)細胞質(zhì)2 2、1 1，6- 6-二磷酸果糖轉(zhuǎn)變?yōu)槎姿峁寝D(zhuǎn)變?yōu)?- 6-磷酸果糖磷酸果糖 1,6-1,6-二二磷酸果糖磷酸果糖 6-6-磷酸果糖磷酸果糖 Pi 果糖果糖-1,61,6-二磷酸酶二磷酸酶3 3、6- 6-磷酸磷酸葡萄糖水解為葡萄糖葡萄糖水解為葡萄糖 6- 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- 磷酸酶磷酸酶非糖物質(zhì)進入糖異生途徑的方法:

35、 各種各種糖異生原料先轉(zhuǎn)變成糖代謝的中間產(chǎn)物；糖異生原料先轉(zhuǎn)變成糖代謝的中間產(chǎn)物； 生糖氨基酸生糖氨基酸 - -酮酸酮酸 -NH2 甘油甘油 - -磷酸甘油磷酸甘油 磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮 乳酸乳酸 丙酮酸丙酮酸 2H 生成上述糖代謝的生成上述糖代謝的中間產(chǎn)物后，可介入糖異生中間產(chǎn)物后，可介入糖異生 途徑，轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟恰Ｍ緩?，轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟恰?-6-磷酸果糖磷酸果糖 1,6-1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖 磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶 果糖果糖-1,6-1,6-二磷酸酶二磷酸酶 ADP ATP Pi 6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 葡萄糖葡萄糖 葡萄糖葡萄糖-6-6-磷酸酶磷酸酶己糖激酶或己糖激酶或葡

36、萄糖激酶葡萄糖激酶 ATP ADP Pi PEP 丙酮酸丙酮酸草酰乙酸草酰乙酸 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶 ATP ADP CO2+ATP ADP+Pi GTP 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 羧激酶羧激酶GDP+Pi +CO2 五、糖異生生理意義五、糖異生生理意義1 1、在饑餓時、在饑餓時，維持，維持血糖濃度血糖濃度的的相對恒定；相對恒定； 2 2、劇烈運動后或病理狀態(tài)下、劇烈運動后或病理狀態(tài)下, ,通過糖異生可回收再通過糖異生可回收再 利用乳酸，同時可以防止代謝性酸中毒的發(fā)生；利用乳酸，同時可以防止代謝性酸中毒的發(fā)生； 3 3、飽食高蛋白食物后、飽食高蛋白食物后, ,

37、參與食物氨基酸的轉(zhuǎn)化與儲參與食物氨基酸的轉(zhuǎn)化與儲 存；存；六、糖異生調(diào)節(jié)機制六、糖異生調(diào)節(jié)機制 4 4、腎臟糖異生促進排氨排酸。、腎臟糖異生促進排氨排酸。肝肝 肌肉肌肉 葡萄糖葡萄糖 葡萄糖葡萄糖 肌糖原肌糖原 酵解途徑酵解途徑 乳酸乳酸 血乳酸血乳酸 乳酸乳酸 糖異生途徑糖異生途徑血液血液 七、乳酸循環(huán)七、乳酸循環(huán)1 1、循環(huán)過程、循環(huán)過程2 2、生理意義、生理意義 乳酸回收和再利用； 防止乳酸積累引起酸中毒的發(fā)生； 利于恢復肌糖原的儲量。6-6-磷酸果糖磷酸果糖 1,6-1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖 磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶 果糖果糖-1,6-1,6-二磷酸酶二磷酸酶 ADP ATP Pi

38、 6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 葡萄糖葡萄糖 葡萄糖葡萄糖-6-6-磷酸酶磷酸酶己糖激酶己糖激酶 ATP ADP Pi PEP 丙酮酸丙酮酸草酰乙酸草酰乙酸 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶 ATPADP CO2+ATP ADP+Pi GTP 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 羧激酶羧激酶GDP+Pi +CO2 八、底物循環(huán)八、底物循環(huán) 兩種底物由不同酶兩種底物由不同酶催化的單向反應而相互催化的單向反應而相互轉(zhuǎn)化，稱為轉(zhuǎn)化，稱為底物循環(huán)。底物循環(huán)。一、半乳糖代謝一、半乳糖代謝二、果糖代謝二、果糖代謝三、甘露糖代謝三、甘露糖代謝第五節(jié)第五節(jié) 其他單糖代謝其他單糖代謝 血液中游離的葡

39、萄糖稱為血糖。血液中游離的葡萄糖稱為血糖。第六節(jié)第六節(jié) 血血 糖糖一、血糖來源和去路一、血糖來源和去路 食物糖消化吸收；食物糖消化吸收； 肝糖原分解；肝糖原分解； 糖異生。糖異生。 1 1、血糖來源、血糖來源 健康人空腹血糖濃度值為健康人空腹血糖濃度值為. . 6.6.mmol/L、血糖去路、血糖去路 氧化分解供能；氧化分解供能； 合成糖原；合成糖原； 轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌穷惢蚍翘俏镔|(zhì)；轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌穷惢蚍翘俏镔|(zhì)； 血糖過高時隨尿液排出。血糖過高時隨尿液排出。 正常腎糖閾：用血糖濃度正常腎糖閾：用血糖濃度8.98.9 10.010.0mmol/L表示表示圖9-3血糖的來源與去路食物糖肝糖原非糖物質(zhì)肝糖原

40、、肌糖原脂肪、核糖、氨基酸等尿糖能血糖4.446.67mmol/L8.89mmol/L糖異生消化吸收分解合成轉(zhuǎn)化氧化H2O、CO2、血糖的來源與去路血糖的來源與去路3.93.9 6.16.1 mmol/L mmol/L二、血糖調(diào)節(jié)機制二、血糖調(diào)節(jié)機制（Regulation of the Blood Glucose Concentration）、神經(jīng)系統(tǒng)和激素的調(diào)節(jié)：、神經(jīng)系統(tǒng)和激素的調(diào)節(jié)：、腎臟調(diào)節(jié)：腎小管對糖強大的重吸收能力；、腎臟調(diào)節(jié)：腎小管對糖強大的重吸收能力；、肝臟調(diào)節(jié)：肝糖原合成與分解、糖異生；、肝臟調(diào)節(jié)：肝糖原合成與分解、糖異生； 激素調(diào)節(jié)激素調(diào)節(jié) 神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)激素對血

41、糖濃度的影響激激 素素效效 應應降降血血糖糖胰島素胰島素1.1.促進葡萄糖通過肌肉、脂肪等組織的細胞膜進入細胞內(nèi)代謝；促進葡萄糖通過肌肉、脂肪等組織的細胞膜進入細胞內(nèi)代謝；2.2.誘導葡萄糖激酶誘導葡萄糖激酶( (肝肝) )、果糖磷酸激酶、果糖磷酸激酶1 1、丙酮酸激酶的合成，、丙酮酸激酶的合成， 促進糖的氧化分解；促進糖的氧化分解；3.3.促進糖原合成；促進糖原合成；4.4.促進糖轉(zhuǎn)變?yōu)橹荆淮龠M糖轉(zhuǎn)變?yōu)橹荆?.5.抑制糖原分解和糖異生抑制糖原分解和糖異生( (抑制糖異生途徑的關(guān)鍵酶抑制糖異生途徑的關(guān)鍵酶) )。升升血血糖糖胰高胰高血糖素血糖素1.1.促進肝糖原的分解；促進肝糖原的分解；2

42、.2.促進糖異生。促進糖異生。腎上腎上腺素腺素1.1.促進肝糖原的分解；促進肝糖原的分解；2.2.促進糖異生；促進糖異生；3.3.促進肌糖原酵解成乳酸。促進肌糖原酵解成乳酸。糖皮質(zhì)糖皮質(zhì)激素激素1.1.增強脂肪動員，使血中脂肪酸增加，從而抑制肌肉及脂肪組織增強脂肪動員，使血中脂肪酸增加，從而抑制肌肉及脂肪組織 對葡萄糖的攝取和利用；對葡萄糖的攝取和利用；2.2.促進糖異生促進糖異生( (誘導肝細胞糖異生途徑關(guān)鍵酶的合成誘導肝細胞糖異生途徑關(guān)鍵酶的合成) )。生長激素生長激素抗胰島素作用?？挂葝u素作用。甲狀腺甲狀腺激素激素1.1.促進小腸吸收單糖；促進小腸吸收單糖； 2.2.促進肝糖原分解及糖異

43、生；升血糖促進肝糖原分解及糖異生；升血糖( (作用大作用大) ) 總體趨勢是使總體趨勢是使血糖濃度升高血糖濃度升高3.3.促進糖氧化分解，降血糖促進糖氧化分解，降血糖( (作用小作用小) )第七節(jié)第七節(jié) 糖代謝紊亂糖代謝紊亂一、低血糖一、低血糖 空腹血糖濃度空腹血糖濃度 3 3.0.0mmol/L；二、高血糖及糖尿二、高血糖及糖尿高血糖：高血糖：空腹血糖濃度空腹血糖濃度 6.96.9mmol/L；尿尿 糖：糖：血糖濃度超過血糖濃度超過.9.9 1010.0.0mmol/L；三、糖尿病三、糖尿病發(fā)病機制：發(fā)病機制： 胰島素分泌量絕對或相對不足，或靶細胞膜上的胰島素分泌量絕對或相對不足，或靶細胞膜

44、上的胰島素受體數(shù)量不足、受體與胰島素的親和力降低，胰島素受體數(shù)量不足、受體與胰島素的親和力降低，導致血糖來源增多、去路減少，破壞人體正常狀態(tài)下導致血糖來源增多、去路減少，破壞人體正常狀態(tài)下血糖濃度的動態(tài)平衡血糖濃度的動態(tài)平衡。 一類多源性代謝紊亂癥，特征是持續(xù)性的高血糖一類多源性代謝紊亂癥，特征是持續(xù)性的高血糖和糖尿；和糖尿； 1 1、糖尿病類型：、糖尿病類型： 1 1型糖尿病型糖尿??； 2 2型糖尿病型糖尿病； 妊娠型糖尿?。蝗焉镄吞悄虿。?特殊型糖尿??；特殊型糖尿??； 2 2、糖尿病癥狀：三多一少（、糖尿病癥狀：三多一少（1 1型糖尿病）型糖尿?。?患者出現(xiàn)下列糖代謝紊亂癥狀：患者出現(xiàn)下列糖代謝紊亂癥狀： 糖酵解和有氧氧化減弱；糖原合成減少；葡萄糖糖酵解和有氧氧化減弱；糖原合成減少；葡萄糖 進入肌肉和脂肪細胞的數(shù)量減少。進入肌肉和脂肪細胞的數(shù)量減少。 糖原分解加速；糖異生增多。糖原分解加速；糖異生增多。3 3、糖尿病的血液指標：、