糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座

一、多糖和低聚糖酶促降解

水解鍵作用方式產(chǎn)物α-淀粉酶α-1,4糖苷鍵任何位置麥芽糖和葡萄糖及小分子量多糖β-淀粉酶α-1,4糖苷鍵非還原性單位麥芽糖連續(xù)單位極限糊精糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第1頁(yè)非還原端+G-1-P

極限糊精寡聚-（1,4→1,4)葡萄糖轉(zhuǎn)移酶α-1,4-糖苷+GH2O脫支酶+G-1-P磷酸化酶磷酸化酶Pi糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第2頁(yè)二、糖分解代謝生物體內(nèi)葡萄糖（糖原）分解主要有三條路徑：1.無(wú)O2情況下，葡萄糖（G）→丙酮酸（Pyr）→乳酸（Lac）2.有O2情況下，G→CO2+H2O（經(jīng)三羧酸循環(huán)）3.

有O2情況下，G→CO2+H2O（經(jīng)磷酸戊糖路徑）糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第3頁(yè)（一）糖無(wú)氧酵解C6H12O6-2（2H）2CH3COCOOH2CH3CH(OH)COOH+2(2H)-2CO2

糖酵解Glycolysis2CH3CHO2CH3CH2OH生醇發(fā)酵Fermentation糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第4頁(yè)糖酵解亦稱(chēng)EMPpathway，以紀(jì)念Embden，Mayerholf和Parnas。1.己糖磷酸酯生成。（G→F-1,6-2P）OCH2OHHOOHOHOH+ATPGlucokintaseOCH2OHHOOHOHOHP+ADPGG-6-P糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第5頁(yè)OCH2OHHOOHOHOHPGlucosephosphateisomeraseOCH2OHOCH2POHOHOCH2OHOCH2POHOHF-6-P+ATPOCH2OHOCH2POHOHPPhosphofructokinaseF-1,6-2P+ADP糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第6頁(yè)OCH2OHOCH2POHOHP2.磷酸丙糖生成。（F-1,6-2P→G-3-P）CH2OC=OCH2OHPDHAPCHOCHOHCH2OP+G-3-PAldolaseDHAPTriosephosphateisomeraseG-3-P糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第7頁(yè)3.丙酮酸生成。（G-3-P→Pyr）CHOCHOHCH2OP+NAD++PiCO~CHOHCH2OPPO+NADH+H+Glyceraldehyde-phosphatedehydrogenaseCO~CHOHCH2OPPOG-1,3-2P+ADPCOHCHOHCH2OPO+ATPPhosphoglycerickinase3-PG糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第8頁(yè)3-PG2-PGPhosphoglyceromutaseCOOHH—C—O—CH2—OHEnolasePCOOHC—O~CH2P+H2OPEPCOOHC—O~CH2P+ADPPyrkinaseCOOHC—OHCH2+ATP糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第9頁(yè)COOHC=OCH34.生成乳酸或乙醇。+NADH+H+LactatedehydrogenaseCOOHCHOHCH3+NAD+PyrLacCOOHC=OCH3DecarboxylaseCHOCH3+CO2CH2OHCH3+NADH+H+AlcoholdehydrogenaseCHOCH3+NAD+糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第10頁(yè)糖酵解化學(xué)計(jì)量C6H12O6+2ADP+2Pi+2NAD+2CH3COCOOH+2ATP+2NADH+2H++2H2O第一階段：需能（消耗2ATP）第二階段：產(chǎn)能（產(chǎn)生4ATP和2NADH）糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第11頁(yè)三、丙酮酸去路乳酸乙酰CoA乙醛乙醇丙酮酸乳酸脫氫酶丙酮酸脫羧酶TPP乙醛脫氫酶（肝細(xì)胞）無(wú)氧有氧無(wú)氧糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第12頁(yè)糖酵解中反應(yīng)類(lèi)型：1.磷酸轉(zhuǎn)移G+ATP→G-6-P+ADP2.磷酸移位3-PG←→2-PG3.異構(gòu)化DHAP←→G-3-P4.脫水2-PE←→PEP5.醇醛斷裂F-1,6-2P→DHAP+G-3-P糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第13頁(yè)C6H12O6+2Pi+2ADP→2CH3CHOHCOOH+2ATP葡萄糖開(kāi)始：糖原開(kāi)始：[C6H12O6]+3ADP+3Pi→2CH3CHOHCOOH+3ATP糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第14頁(yè)糖酵解調(diào)整關(guān)鍵酶①

己糖激酶

②

6-磷酸果糖激酶-1

(最主要)

③

丙酮酸激酶

調(diào)整方式①變構(gòu)調(diào)整

②共價(jià)修飾調(diào)整（激素調(diào)整）

糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第15頁(yè)

（一）6-磷酸果糖激酶-1(PFK-1)*變構(gòu)調(diào)整

變構(gòu)激活劑：AMP;ADP;F-1,6-2P;F-2,6-2P變構(gòu)抑制劑：檸檬酸;ATP（高濃度）

此酶有二個(gè)結(jié)合ATP部位：①活性中心底物結(jié)合部位（低濃度時(shí)）②活性中心外變構(gòu)調(diào)整部位（高濃度時(shí)）

F-1,6-2P正反饋調(diào)整該酶

糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第16頁(yè)F-6-PF-1,6-2PATP

ADPPFK-1磷蛋白磷酸酶PiPKAATP

ADPPi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-2

PFK-2（無(wú)活性）FBP-2（有活性）PP果糖雙磷酸酶-2目錄糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第17頁(yè)（二）丙酮酸激酶1.

變構(gòu)調(diào)整變構(gòu)抑制劑：ATP,丙氨酸變構(gòu)激活劑：1,6-雙磷酸果糖糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第18頁(yè)2.

共價(jià)修飾調(diào)整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)蛋白糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第19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可變構(gòu)抑制肝葡萄糖激酶糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第20頁(yè)果糖磷酸激酶-1AMPADP果糖-2,6-二磷酸果糖-1,6-二磷酸ATP（高濃度）檸檬酸長(zhǎng)鏈脂肪酸激活

抑制己糖激酶G-6-P長(zhǎng)鏈脂酰CoA抑制丙酮酸激酶果糖-1,6-二磷酸激活A(yù)TP丙氨酸抑制糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第21頁(yè)(1)當(dāng)能量消耗多，細(xì)胞內(nèi)ATP/AMP比值降低時(shí)，6-磷酸果糖激酶-Ⅰ和丙酮酸激酶均被激活，加速葡糖分解．反之,細(xì)胞內(nèi)ATP貯備豐富時(shí)，經(jīng)過(guò)糖酵解分解葡萄糖就少．(2)正常進(jìn)食時(shí)，肝亦僅氧化少許葡萄糖，主要由氧化脂肪取得能量．(3)進(jìn)食后，胰高血糖素分泌降低，胰島素分泌增加，果糖-2，6-二磷酸合成增加，加速糖循糖酵解路徑分解，主要是生成乙酰CoA以合成脂肪酸．(4)饑餓時(shí)，胰高血糖素分泌增加，抑制了果糖-2，6-二磷酸合成和丙酮酸激酶活性，即抑制糖酵解，這么才能有效地進(jìn)行糖異生，維持血糖水平．共同調(diào)整糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第22頁(yè)糖酵解生理意義1.是機(jī)體在缺氧情況下獲取能量有效方式2.

是一些細(xì)胞在氧供給正常情況下主要供能路徑。①無(wú)線(xiàn)粒體細(xì)胞，如：紅細(xì)胞②代謝活躍細(xì)胞，如：白細(xì)胞、骨髓細(xì)胞糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第23頁(yè)一、丙酮酸無(wú)氧降解1、生成乳酸

在無(wú)氧條件下，把糖酵解中生成NADH中H交給丙酮酸生成乳酸過(guò)程稱(chēng)為乳酸發(fā)酵。猛烈活動(dòng)肌肉細(xì)胞、胡蘿卜根、玉米、豌豆和馬鈴薯在無(wú)氧條件下。利用乳酸發(fā)酵還能夠制造酸牛奶、泡菜等。糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第24頁(yè)糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第25頁(yè)2、乙醇發(fā)酵在無(wú)氧條件下，把糖酵解中生成NADH中H交給丙酮酸脫羧產(chǎn)物乙醛生成乙醇過(guò)程稱(chēng)為乙醇發(fā)酵。在大多數(shù)植物和微生物中，在有些能夠厭氧生長(zhǎng)生物如酵母中.糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第26頁(yè)（二）、有氧氧化反應(yīng)過(guò)程分為三個(gè)階段：糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第27頁(yè)葡萄糖有氧分解代謝（一）定義：葡萄糖在有氧條件下徹底氧化生成CO2、H2O和大量ATP代謝過(guò)程，稱(chēng)為糖有氧氧化。（二）反應(yīng)部位：線(xiàn)粒體基質(zhì)

反應(yīng)從乙酰輔酶A與草酰乙酸縮合成含有三個(gè)羧基檸檬酸開(kāi)始，所以稱(chēng)為檸檬酸循環(huán)，又稱(chēng)為T(mén)CA循環(huán)或Krebs循環(huán)。糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第28頁(yè)有氧氧化反應(yīng)過(guò)程第一階段：酵解路徑第二階段：丙酮酸氧化脫羧第三階段：三羧酸循環(huán)G（Gn）與氧化磷酸化丙酮酸乙酰CoACO2NADH+H+FADH2H2O[O]ATPADPTAC循環(huán)胞液

線(xiàn)粒體

糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第29頁(yè)（一）丙酮酸氧化脫羧—乙酰CoA生成基本反應(yīng)：

糖酵解生成丙酮酸可穿過(guò)線(xiàn)粒體膜進(jìn)入線(xiàn)粒體基質(zhì)，在丙酮酸脫氫酶系催化下，生成乙酰輔酶A。TPP，F(xiàn)AD，硫辛酸，Mg2+細(xì)胞呼吸最早釋放CO2糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第30頁(yè)丙酮酸脫氫酶復(fù)合體

二氫硫辛酰胺轉(zhuǎn)乙酰酶※由三種酶組成丙酮酸脫氫酶二氫硫辛酰胺脫氫酶※五種輔助因子：TPP（VB1）、NAD+（Vpp）、硫辛酸、FAD（VB2）、HSCoA（泛酸）糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第31頁(yè)大腸桿菌中丙酮酸脫氫酶復(fù)合物為圓球狀多面體，由3種酶60條多肽鏈和6種輔因子組成;X-射線(xiàn)研究表明，有8個(gè)硫辛酸轉(zhuǎn)乙酰酶三聚體組合在一起，形成中空方型結(jié)構(gòu)，其它兩種酶與這個(gè)關(guān)鍵結(jié)合，成為一體。糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第32頁(yè)大腸桿菌中丙酮酸脫氫酶分子量為4600000，是由60條多肽鏈組成多面體，直徑約30nm，在電鏡下可觀察到復(fù)合體存在。二氫硫辛酸乙酰轉(zhuǎn)移酶位于中心，有24條肽鏈。丙酮酸脫羧酶也有24條肽鏈，二氫硫辛酸脫氫酶由12條肽鏈組成。E.coli丙酮酸脫氫酶復(fù)合體電鏡照片糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第33頁(yè)糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第34頁(yè)

OCH3-C-SCoACoASHNADH+CO2FADH2H2ONADH+CO2NADHGTP三羧酸循環(huán)

（TCA）

草酰乙酸再生階段檸檬酸生成階段氧化脫羧階段檸檬酸異檸檬酸順烏頭酸－酮戊二酸琥珀酸琥珀酰CoA延胡索酸蘋(píng)果酸草酰乙酸NAD+NAD+FADNAD+糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第35頁(yè)（二）三羧酸循環(huán)反應(yīng)過(guò)程（1）縮合反應(yīng)

（2）檸檬酸異構(gòu)化生成異檸檬酸

（3）異檸檬酸氧化脫羧生成α-酮戊二酸

（4）α-酮戊二酸氧化脫羧生成琥珀酰CoA（5）琥珀酰CoA生成琥珀酸（6）琥珀酸脫氫生成延胡索酸（7）延胡索酸加水生成蘋(píng)果酸（8）草酰乙酸再生

糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第36頁(yè)TCA第一階段：檸檬酸生成

H2O草酰乙酸

OCH3-C-SCoACoASHH2O檸檬酸合成酶順烏頭酸酶糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第37頁(yè)CH3

—C～SCoA+OOC—COOHCH2COOH檸檬酸合成酶HO—C—COOHCH2COOHCH2COOHHSCoAH2O檸檬酸合酶乙酰CoA草酰乙酸檸檬酸HSCoA（1）縮合反應(yīng)檸檬酸合酶是三羧酸循環(huán)第一個(gè)限速酶H2O糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第38頁(yè)（2）檸檬酸異構(gòu)化為異檸檬酸HO——C—COOHCHCOOHCH2COOHHC—COOHCHCOOHCHCOOHCHCOOHCH2COOHCH2COOHHOH2OH2O順烏頭酸酶順烏頭酸酶HOHH2OHOHH2O檸檬酸順烏頭酸異檸檬酸

糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第39頁(yè)TCA第二階段：氧化脫羧CO2GDP＋PiGTPNAD+NADH+H+NAD+NADH+H+CoASH異檸檬酸脫氫酶CO2－酮戊二酸脫氫酶琥珀酸硫激酶糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第40頁(yè)HOH（3）異檸檬酸氧化生成α-酮戊二酸CHCOOHCHCOOHCH2COOHCCOOHCHCOOHCH2COOHHO異檸檬酸HOCH2CHCOOHCH2COOHOHCOONAD+NADH+H+異檸檬酸脫氫酶CO2CO2草酰琥珀酸α-酮戊二酸

這是三羧酸循環(huán)第一次氧化脫羧反應(yīng)，異檸檬酸脫氫酶是第二個(gè)限速酶。異檸檬酸脫氫酶異檸檬酸脫氫酶HH糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第41頁(yè)（4）α-酮戊二酸氧化脫羧反應(yīng)CH2CCOOHCH2COOHOα-酮戊二酸CH2CH2COOH+HSCoACO～SCoA琥珀酰CoANAD+NADH+H+CO2α-酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體α-酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體

這是三羧酸循環(huán)第二次氧化脫羧反應(yīng)，α-酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體是第三個(gè)限速酶。COOCO2HHHH糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第42頁(yè)

α-酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體包含：

1、α-酮戊二酸脫氫酶E1

2、琥珀酰轉(zhuǎn)移酶E2

3、二氫硫辛酸脫氫酶E3

4、六個(gè)輔助因子糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第43頁(yè)（5）琥珀酸生成CH2CH2COOHCO～SCoA琥珀酰CoAGDP+Pi+GTPCoASHCH2COOHCH2COOH琥珀酸琥珀酰CoA合成酶這是三羧酸循環(huán)唯一一次底物水平磷酸化?！獹TP+ADPGTPGTP糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第44頁(yè)TCA第三階段：草酰乙酸再生

FADFADH2H2ONAD+NADH+H+草酰乙酸琥珀酸脫氫酶延胡索酸酶蘋(píng)果酸脫氫酶糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第45頁(yè)HH（6）延胡索酸生成CHCOOHCHCOOH琥珀酸+FADCHCOOHCHCOOHHHHH+FADH2H2延胡索酸琥珀酸脫氫酶糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第46頁(yè)HOHH2O（7）蘋(píng)果酸生成CHCOOHCHCOOH延胡索酸H2OCHCOOHCHCOOHHOH延胡索酸酶蘋(píng)果酸+糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第47頁(yè)（8）草酰乙酸再生CHCOOHCCOOH蘋(píng)果酸OC—COOHCH2COOH草酰乙酸NAD+NADH+H+HHOH蘋(píng)果酸脫氫酶HOHHH糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第48頁(yè)檸檬酸草酰乙酸乙酰CoACoAH2O檸檬酸合成酶琥珀酰CoA異檸檬酸異檸檬酸脫氫酶NAD+NADH+H+CO2α-酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體檸檬酸合成酶異檸檬酸脫氫酶α-酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體延胡索酸蘋(píng)果酸FADFADH2H2OCO2NAD+NADH+H+三羧酸循環(huán)琥珀酸GDPGTPATPNADH+H+NAD+α-酮戊二酸CO2CO2HHHHH2HHATP糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第49頁(yè)三羧酸循環(huán)過(guò)程總結(jié)(一次循環(huán))8步反應(yīng)8種酶催化反應(yīng)類(lèi)型縮合1、脫水1、氧化4、底物水平磷酸化1、水化3生成3分子還原型NADH生成1分子FADH2生成1分子ATP糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第50頁(yè)三羧循環(huán)化學(xué)計(jì)量和能量計(jì)量

a、總反應(yīng)式:

CH3COSCoA+3NAD++FAD+GDP+Pi+2H2O2CO2+CoASH+3NADH+3H++FADH2+GTP能量“現(xiàn)金”:1GTP

能量“支票”:3NADH

1FADH2兌換率1：39ATP兌換率1：22ATP1ATP12ATPb、三羧酸循環(huán)能量計(jì)量糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第51頁(yè)（三）反應(yīng)特點(diǎn)1、需氧2、不可逆：三個(gè)限速酶3、兩次脫羧、四次脫氫（三次受體是NAD，一次是FAD）、一次底物水平磷酸化4、共產(chǎn)生12molATP糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第52頁(yè)TCA總反應(yīng)式CH3COSCoA+2H2O+3NAD++FAD+ADP+Pi2CO2+3NADH+3H++FADH2+CoASH+ATPC6H12O6+6H2O+10NAD++2FAD+4ADP+4Pi6CO2+10NADH+10H++2FADH2+4ATPG→CO2+H2O產(chǎn)生ATP32個(gè)[G]→CO2+H2O產(chǎn)生ATP33個(gè)糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第53頁(yè)葡萄糖完全氧化產(chǎn)生ATP酵解階段：4-2ATP2

1NADH兌換率1：3(或2)2ATP2(2.5ATP)三羧酸循環(huán)：21GTP2

3NADH21FADH221ATP27.5ATP21.5ATP兌換率1：3兌換率1：2丙酮酸氧化：2

1NADH兌換率1：322.5ATP總計(jì)：32ATP糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第54頁(yè)糖有氧氧化調(diào)整調(diào)整點(diǎn)：第一階段：見(jiàn)糖酵解第二階段：丙酮酸脫氫酶系第三階段：檸檬酸合酶異檸檬酸脫氫酶

α-酮戊二酸脫氫酶系

糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第55頁(yè)1.丙酮酸脫氫酶系調(diào)整變構(gòu)調(diào)整乙酰CoA;NADH;ATPAMP;ADP;NAD+丙酮酸脫氫酶系變構(gòu)抑制變構(gòu)激活糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第56頁(yè)共價(jià)修飾調(diào)整丙酮酸脫氫酶丙酮酸脫氫酶P丙酮酸脫氫酶激酶ATPADP丙酮酸脫氫酶磷酸酶有活性無(wú)活性糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第57頁(yè)2.三羧酸循環(huán)調(diào)整異檸檬酸脫氫酶、α-酮戊二酸脫氫酶系A(chǔ)TP/ADP↑、ATP/AMP↑、NADH/NAD+↑抑制氧化磷酸化速率影響三羧酸循環(huán)速率糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第58頁(yè)TCA生物學(xué)意義：1.是生物利用糖或其它物質(zhì)氧化而取得能量最有效方式。2.是三大有機(jī)物質(zhì)（糖類(lèi)、脂類(lèi)、蛋白質(zhì)）轉(zhuǎn)化樞紐。3.提供各種化合物碳骨架。TCA代謝調(diào)整：受檸檬酸合成酶、異檸檬酸脫氫酶和α-酮戊二酸脫氫酶等3種酶活性調(diào)控。糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第59頁(yè)糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第60頁(yè)①三大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)共同氧化路徑。糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第61頁(yè)②三大物質(zhì)代謝聯(lián)絡(luò)樞紐。糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第62頁(yè)（三）乙醛酸循環(huán)草酰乙酸檸檬酸琥珀酸異檸檬酸蘋(píng)果酸延胡索酸乙醛酸乙酰CoA乙酰CoA乙酸乙酸糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第63頁(yè)乙醛酸循環(huán)反應(yīng)：1）乙酰輔酶A由脂肪酸氧化產(chǎn)生。乙酸也能夠經(jīng)過(guò)乙酸硫激酶轉(zhuǎn)換成乙酰輔酶A。乙酸+CoASH+ATP→乙酰輔酶A+AMP+Pi2）乙酰輔酶A與草酰乙酸縮合產(chǎn)生檸檬酸。3）檸檬酸與順烏頭酸酶反應(yīng)產(chǎn)生異檸檬酸。糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第64頁(yè)4）異檸檬酸裂解酶切割異檸檬酸產(chǎn)生乙醛酸和琥珀酸。糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第65頁(yè)5）乙醛酸經(jīng)蘋(píng)果酸合成酶催化，在水存在下接收乙酰輔酶A乙酸。+-糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第66頁(yè)6）蘋(píng)果酸在蘋(píng)果酸脫氫酶催化下再脫氫生成草酰乙酸。盡管這個(gè)反應(yīng)，以及檸檬酸合成酶和順烏頭酸酶反應(yīng)，與三羧酸循環(huán)反應(yīng)一樣，但這三個(gè)在乙醛酸循環(huán)中酶是三羧酸循環(huán)酶同工酶。這些同工酶存在于植物乙醛酸循環(huán)體中，只在乙醛酸循環(huán)中起作用。乙醛酸循環(huán)總反應(yīng)：2乙酰CoA+NAD++2H2O→琥珀酸+2CoASH+NADH+2H+糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第67頁(yè)特點(diǎn)和生理意義

乙醛酸循環(huán)和三羧酸循環(huán)中存在著一些相同酶類(lèi)和中間產(chǎn)物。不過(guò)，它們是兩條不一樣代謝路徑。乙醛酸循環(huán)是在乙醛酸體中進(jìn)行，是與脂肪轉(zhuǎn)化為糖親密相關(guān)反應(yīng)過(guò)程。而三羧酸循環(huán)是在線(xiàn)粒體中完成，是與糖徹底氧化脫羧親密相關(guān)反應(yīng)過(guò)程。

油料植物種子發(fā)芽時(shí)把脂肪轉(zhuǎn)化為碳水化合物是經(jīng)過(guò)乙醛酸循環(huán)來(lái)實(shí)現(xiàn)。這個(gè)過(guò)程依賴(lài)于線(xiàn)粒體、乙醛酸體及細(xì)胞質(zhì)協(xié)同作用。糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第68頁(yè)1定義：從6－磷酸葡萄糖開(kāi)始，不經(jīng)糖酵解和檸檬酸循環(huán)，直接將其脫氫脫羧分解為磷酸戊糖，磷酸戊糖分子再經(jīng)重排最終又生成6－磷酸葡萄糖過(guò)程，或稱(chēng)為磷酸己糖旁路，簡(jiǎn)稱(chēng)HMP路徑。（四）、磷酸戊糖路徑參加磷酸戊糖路徑酶類(lèi)都分布在動(dòng)物細(xì)胞漿中，動(dòng)物體中約有30%葡萄糖經(jīng)過(guò)此路徑分解。

糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第69頁(yè)2反應(yīng)歷程：可分為兩個(gè)階段

第一階段氧化階段：

由6－磷酸葡萄糖直接脫氫脫

羧生成磷酸戊糖;

第二階段非氧化階段：

磷酸戊糖分子再經(jīng)重排最終

又生成6－磷酸葡萄糖。糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第70頁(yè)磷酸戊糖路徑第一階段第二階段6糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第71頁(yè)葡萄糖-6-磷酸脫氫酶葡萄糖酸-6-磷酸脫氫酶葡萄糖-6-磷酸葡萄糖酸-6-磷酸核酮糖-5-磷酸（1）G-6-P脫氫脫羧轉(zhuǎn)化成5-磷酸核酮糖糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第72頁(yè)（2）磷酸戊糖異構(gòu)化糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第73頁(yè)

（3）磷酸戊糖經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)酮及轉(zhuǎn)醛反應(yīng)生成酵解路徑中間產(chǎn)物6-磷酸果糖和3-磷酸甘油醛。核酮糖-5-磷酸木酮糖-5-磷酸景天糖-7-磷酸景天糖-7-磷酸核糖-5-磷酸木酮糖-5-磷酸甘油醛-3-磷酸果糖-6-磷酸甘油醛-3-磷酸糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第74頁(yè)糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第75頁(yè)糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第76頁(yè)3磷酸戊糖路徑主要特點(diǎn)：

(1)、是6-磷酸葡萄糖直接脫氫脫羧,無(wú)須經(jīng)過(guò)

EMP,也無(wú)須經(jīng)過(guò)TCA；

（2）、在整個(gè)反應(yīng)中,脫氫酶輔酶為NADP+而不是NAD+；

(3)、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碳糖演變過(guò)

程。磷酸戊糖經(jīng)復(fù)雜轉(zhuǎn)化重新生成磷酸己糖。糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第77頁(yè)糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第78頁(yè)4磷酸戊糖路徑調(diào)整6-磷酸葡萄糖脫氫酶為限速酶。NADPH/NADP+↑，此路徑抑制；

NADPH/NADP+↓，此路徑激活。糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第79頁(yè)5磷酸戊糖路徑生理意義：(1)、生成5－磷酸核糖是合成核酸及核苷酸輔酶必要原料；(2)、NADPH＋H＋作為供氫體，參加體內(nèi)許多主要還原性代謝反應(yīng)。糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第80頁(yè)三糖合成代謝自然界中糖基本起源是綠色植物及光能細(xì)菌進(jìn)行光合作用（Photosynthesis）糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第81頁(yè)糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第82頁(yè)糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第83頁(yè)糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第84頁(yè)（一）蔗糖合成G-1-P+UTP←→UDPG+PPiPPi+H2O→2Pi糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第85頁(yè)糖核苷酸作用及形成定義：?jiǎn)翁桥c核苷酸經(jīng)過(guò)磷酸酯鍵結(jié)合化合物稱(chēng)為糖核苷酸。作用：糖核苷酸是高等動(dòng)植物體內(nèi)合成雙糖和多糖時(shí)，葡萄糖活化形式與供體。種類(lèi)：當(dāng)前發(fā)覺(jué)糖核苷酸主要有UDPG,ADPG,TDPG,GDPG,CDPG等。在糖類(lèi)代謝中，以UDPG,ADPG為最主要。形成：

1-P-G+UTPUDPG焦磷酸化酶UDPG+PPi酯酶2Pi糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第86頁(yè)GG-6-PF-6-PFUDPG蔗糖合成酶蔗糖+UDP

（1）PiUDPGUDP磷酸蔗糖磷酸蔗糖合成酶Pi蔗糖（2）（1）平衡常數(shù)K1=8（pH7.4）（2）平衡常數(shù)K2=3250（pH7.5）或K2=53（pH5.5）糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第87頁(yè)（二）淀粉合成GATPADPG-6-PG-1-P(A)UTPPPi(A)UDPG焦磷酸化酶n(A)UDPG引物(G)mm≥2(A)UDPG轉(zhuǎn)糖苷酶n(A)UDP（α-1,4-G）n+mQ酶（α-1,6）糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第88頁(yè)直鏈淀粉生物合成淀粉磷酸化酶：

1-P葡萄糖+引物淀粉+Pi

引物是作葡萄糖受體，它是含α-1，4糖苷鍵葡萄多糖，最小為麥芽三糖。轉(zhuǎn)移來(lái)葡萄糖分子結(jié)合在引物非還原末端C4羥基上。該酶作用主要是催化淀粉分解（植物細(xì)胞中磷酸濃度較高）。（葡萄糖）nn>3有效糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第89頁(yè)

引物起源：D-酶是糖苷轉(zhuǎn)移酶，作用于α-1，4糖苷鍵，用來(lái)合成引物。

+

+

淀粉合酶（UDPG焦磷酸化酶、D-酶、淀粉合酶）：

是淀粉合成主要路徑。

ADPG+引物淀粉+ADP

也可用UDPG做供體。D酶麥芽三糖給體麥芽三糖受體麥芽五糖葡萄糖+糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第90頁(yè)支鏈淀粉合成（UDPG焦磷酸化酶、D-酶、淀粉合酶、Q酶）：支鏈淀粉α-1，6糖苷鍵分支是由直鏈底物轉(zhuǎn)化而來(lái)，催化這個(gè)轉(zhuǎn)化酶稱(chēng)為Q酶。mn+mmnnQ酶Q酶還原端從非還原端切斷1個(gè)小寡聚糖碎片A（6-7G）將A轉(zhuǎn)移到B或另一直鏈淀粉一個(gè)葡萄糖殘基C6-OH上，形成α-1，6糖苷鍵AB糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第91頁(yè)合成部位：組織定位：主要在肝臟、肌肉細(xì)胞定位：胞漿定義：由葡萄糖合成糖原過(guò)程（三）糖原合成糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第92頁(yè)(glycogenesis)UDPG是G活化形式，是G活性供體。糖原合成中，每增加一個(gè)G單位消耗2個(gè)~P。糖原合酶是關(guān)鍵酶。

反應(yīng)過(guò)程糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第93頁(yè)糖原合成圖

消耗能量需要引物非還原端葡萄糖1-磷酸葡萄糖糖原(1→4和1→6葡萄糖單位)6-磷酸葡萄糖ATPADPUDPGUTPPPi糖原(1→4葡萄糖單位)糖原引物UDP返回糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第94頁(yè)糖原分支形成

分支酶

(branchingenzyme)

α-1,6-糖苷鍵

α-1,4-糖苷鍵

糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第95頁(yè)1、糖原合成酶催化反應(yīng)需要引物（多聚葡萄糖）2、糖原合成酶是關(guān)鍵酶3、分枝酶形成分枝4、每增加一個(gè)葡萄糖，消耗2ATP5、

UDP-Glc是葡萄糖供體（葡萄糖活性形式）6、糖原合成全過(guò)程是在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行糖原合成特點(diǎn)糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第96頁(yè)糖原合成與分解調(diào)整（一）共價(jià)修飾： 胰高血糖素和腎上腺素經(jīng)過(guò)促進(jìn)糖原分解和抑制糖原合成升高血糖。（二）變構(gòu)調(diào)整糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第97頁(yè)糖代謝醫(yī)學(xué)講座專(zhuān)家講座第98頁(yè)

胰高血糖素和腎上腺素升高血糖機(jī)制胰高血糖素腎上腺素ACcAMPG蛋白受體PKA糖原分解磷酸化酶激酶糖