糖代謝-醫(yī)學知識專家講座

（二）糖分類及其結(jié)構(gòu)依據(jù)其水解產(chǎn)物情況，糖主要可分為以下四大類。單糖、寡糖、多糖、結(jié)合糖糖，其化學本質(zhì)為多羥醛或多羥酮類及其衍生物或多聚物。（一）糖概念糖化學碳原子數(shù)目：丙糖、丁糖、戊糖、已糖、庚糖等。糖代謝醫(yī)學知識專家講座第1頁葡萄糖(glucose)——已醛糖果糖(fructose)——已酮糖1.單糖不能再水解糖。目錄糖代謝醫(yī)學知識專家講座第2頁半乳糖(galactose)——已醛糖

核糖(ribose)——戊醛糖

目錄糖代謝醫(yī)學知識專家講座第3頁單糖開鏈中自由羰基能夠還原Cu2+為Cu+，后者可形成磚紅色氧化亞銅沉淀。這種顏色反應是Fehling反應基礎(chǔ)，可用于對還原糖定量，也用于測定血糖和糖尿病患者尿糖。<Fehling試劑和Benedict試劑>1.還原性——Fehling反應三、單糖化學性質(zhì)糖代謝醫(yī)學知識專家講座第4頁此反應可用于酶法測定血液葡萄糖。糖代謝醫(yī)學知識專家講座第5頁2.糖苷鍵形成糖能夠與醇或胺形成糖苷。糖環(huán)中半縮醛能夠與醇反應生成縮醛，形成C-O苷鍵稱為O-糖苷鍵。糖環(huán)中半縮醛也能夠與胺中氮原子反應成苷，稱為N-糖苷鍵。N-糖苷鍵存在于糖蛋白和核苷中。糖代謝醫(yī)學知識專家講座第6頁糖代謝醫(yī)學知識專家講座第7頁四、常見寡糖常見幾個二糖有麥芽糖(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糖，各單糖之間借脫水縮合糖苷鍵相連。糖代謝醫(yī)學知識專家講座第8頁3.多糖

能水解生成多個分子單糖糖。常見多糖有淀粉(starch)糖原(glycogen)纖維素(cellulose)糖代謝醫(yī)學知識專家講座第9頁①淀粉是植物中養(yǎng)分儲存形式淀粉顆粒目錄淀粉依據(jù)結(jié)構(gòu)可分為直鏈淀粉和支鏈淀粉。直鏈淀粉由D-Glc經(jīng)過α1-4鍵連接而成。支鏈淀粉大約每25-30個α1-4鍵連接葡萄糖處有一個α1-6連接葡萄糖分支。支鏈淀粉與糖原結(jié)構(gòu)類似，但糖原分支程度更高。糖代謝醫(yī)學知識專家講座第10頁②糖原是動物體內(nèi)葡萄糖儲存形式目錄1.葡萄糖單元以α-1,4-糖苷鍵形成長鏈。2.約10個葡萄糖單元處形成份枝，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非還原端.非還原端增多，以利于其被酶分解。糖代謝醫(yī)學知識專家講座第11頁支鏈淀粉糖代謝醫(yī)學知識專家講座第12頁淀粉結(jié)構(gòu)每一個直鏈淀粉分子都有一個非還原端和一個還原端，但每一個支鏈淀粉和糖原分子都有一個還原端和多個非還原端。糖代謝醫(yī)學知識專家講座第13頁糖原、直鏈淀粉、支鏈淀粉α1-4連接造成幾千個葡萄糖殘基組成多聚體緊密盤繞為螺旋結(jié)構(gòu)，形成動植物細胞中致密顆粒。糖原和淀粉高級結(jié)構(gòu)糖代謝醫(yī)學知識專家講座第14頁3.纖維素作為植物骨架β-1,4-糖苷鍵目錄糖代謝醫(yī)學知識專家講座第15頁4.幾丁質(zhì)β-1，4連接N-乙酰葡萄糖胺

離子交換色譜用、

煙過濾嘴用（脫色）、

接著力強涂料，染料、色增艷（攝影材料）、制紙，印刷、吸收性外科縫線、

醫(yī)藥、農(nóng)藥緩釋（包衣）、乳化、吸濕、保水（化裝品）生物活性（細胞免疫激性、肝素代用、降膽固醇、促進創(chuàng)傷愈合）

糖代謝醫(yī)學知識專家講座第16頁5.結(jié)合糖

糖與非糖物質(zhì)結(jié)合物。糖脂(glycolipid)：是糖與脂類結(jié)合物。糖蛋白(glycoprotein)：是糖與蛋白質(zhì)結(jié)合物。

常見結(jié)合糖有糖代謝醫(yī)學知識專家講座第17頁第二節(jié)

糖分解代謝糖代謝醫(yī)學知識專家講座第18頁糖生理功效1.

氧化供能如糖可提供合成一些氨基酸、脂肪、膽固醇、核苷等物質(zhì)原料。3.作為機體組織細胞組成成份這是糖主要功效。2.

提供合成體內(nèi)其它物質(zhì)原料如糖是糖蛋白、蛋白聚糖、糖脂等組成成份。糖代謝醫(yī)學知識專家講座第19頁糖代謝概況葡萄糖酵解路徑丙酮酸有氧無氧H2O及CO2乳酸糖異生路徑乳酸、氨基酸、甘油糖原肝糖原分解糖原合成磷酸戊糖路徑核糖+NADPH+H+淀粉消化與吸收ATP

糖代謝醫(yī)學知識專家講座第20頁一、糖酵解反應過程*糖酵解(glycolysis)定義（EMP）*糖酵解反應部位：胞漿在無氧情況下，葡萄糖生成丙酮酸并有ATP生成過程。糖酵解是動物、植物和微生物葡萄糖分解產(chǎn)生能量共同代謝路徑。糖酵解共由十個酶促反應組成糖代謝醫(yī)學知識專家講座第21頁糖代謝醫(yī)學知識專家講座第22頁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1.磷酸化階段——活化耗能階段酵解中第一個不可逆反應糖代謝醫(yī)學知識專家講座第23頁激酶：能把ATP上磷酸基團轉(zhuǎn)移到其它受體上酶在糖酵解過程中，第1，3，7，10步反應都是由激酶催化完成。這步反應不可逆糖代謝醫(yī)學知識專家講座第24頁⑵6-磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸果糖

磷酸葡萄糖異構(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)糖代謝醫(yī)學知識專家講座第25頁⑶6-磷酸果糖轉(zhuǎn)變?yōu)?,6-雙磷酸果糖

ATP

ADP

Mg2+磷酸果糖激酶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磷酸烯醇式丙酮酸酵解中第二個不可逆反應6-磷酸果糖1,6-雙磷酸果糖(1,6-fructose-biphosphate,F-1,6-2P)再磷酸化糖代謝醫(yī)學知識專家講座第26頁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+2.裂解階段糖代謝醫(yī)學知識專家講座第27頁⑸磷酸丙糖同分異構(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磷酸烯醇式丙酮酸假如缺乏此酶，發(fā)生磷酸二羥丙酮堆積3-磷酸甘油醛磷酸二羥丙酮糖代謝醫(yī)學知識專家講座第28頁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磷酸烯醇式丙酮酸這是糖酵解中唯一一次氧化還原反應，生成NADH3-磷酸甘油醛1,3-二磷酸甘油酸是第一個高能化合物3.氧化放能階段1,3-二磷酸甘油酸H—糖代謝醫(yī)學知識專家講座第29頁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過程，稱為底物水平磷酸化。

磷酸甘油酸激酶(phosphoglyceratekinase)

1,3-二磷酸甘油酸H—3-磷酸甘油酸H—糖代謝醫(yī)學知識專家講座第30頁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H—2-磷酸甘油酸H—糖代謝醫(yī)學知識專家講座第31頁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+

H2O磷酸烯醇式丙酮酸(phosphoenolpyruvate,PEP)磷酸烯醇式丙酮酸是第二個高能化合物2-磷酸甘油酸H—糖代謝醫(yī)學知識專家講座第32頁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，并經(jīng)過底物水平磷酸化生成ATP磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸第二步底物水平磷酸化第三步不可逆反應糖代謝醫(yī)學知識專家講座第33頁E1:己糖激酶E2:磷酸果糖激酶E3:丙酮酸激酶NAD+乳酸糖酵解代謝路徑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+糖代謝醫(yī)學知識專家講座第34頁糖酵解小結(jié)⑴反應部位：胞漿⑵糖酵解是一個不需氧產(chǎn)能過程⑶反應全過程中有三步不可逆反應GG-6-PATPADP己糖激酶ATPADPF-6-PF-1,6-2P磷酸果糖激酶-1ADPATPPEP丙酮酸丙酮酸激酶糖代謝醫(yī)學知識專家講座第35頁⑷產(chǎn)能方式和數(shù)量方式：底物水平磷酸化凈生成ATP數(shù)量：從G開始2×2-2=2ATP從Gn開始2×2-1=3ATP⑸終產(chǎn)物乳酸去路釋放入血，進入肝臟再深入代謝。分解利用乳酸循環(huán)（糖異生）糖代謝醫(yī)學知識專家講座第36頁糖酵解生理意義1.是機體在缺氧情況下獲取能量有效方式。2.是一些細胞在氧供給正常情況下主要供能路徑。①無線粒體細胞，如：紅細胞②代謝活躍細胞，如：白細胞、骨髓細胞糖代謝醫(yī)學知識專家講座第37頁二．丙酮酸去路

丙酮酸無氧或相對缺氧

有氧：

（酒精發(fā)酵）

糖酵解乳酸脫氫酶丙酮酸乳酸

丙酮酸

丙酮酸脫羧酶乙醛乙醇乙醇脫氫酶丙酮酸CO2+H2O

氧化脫羧CH3COSCoATCAcycle肌肉中：酵母菌中：

NADHNAD+NADHNAD+CO2糖代謝醫(yī)學知識專家講座第38頁三、糖酵解調(diào)整關(guān)鍵酶①

己糖激酶②

磷酸果糖激酶③

丙酮酸激酶

1己糖激酶6-磷酸葡萄糖可反饋抑制己糖激酶當6-磷酸葡萄糖過剩時，會抑制糖酵解，而6-磷酸葡萄糖可作為糖原合成前體。別構(gòu)調(diào)整ATP、檸檬酸——別構(gòu)抑制劑糖代謝醫(yī)學知識專家講座第39頁2磷酸果糖激酶(PFK)*別構(gòu)調(diào)整別構(gòu)激活劑：AMP;ADP;F-1,6-2P別構(gòu)抑制劑：檸檬酸;

ATP（高濃度）；NADH此酶有二個結(jié)合ATP部位：①活性中心底物結(jié)合部位（低濃度時）②活性中心外別構(gòu)調(diào)整部位（高濃度時）F-1,6-2P正反饋調(diào)整該酶糖代謝醫(yī)學知識專家講座第40頁3丙酮酸激酶別構(gòu)調(diào)整別構(gòu)抑制劑：ATP別構(gòu)激活劑：1,6-二磷酸果糖磷酸果糖激酶激活引發(fā)丙酮酸激酶激活，稱為前饋激活糖代謝醫(yī)學知識專家講座第41頁E1:己糖激酶E2:磷酸果糖激酶E3:丙酮酸激酶NAD+乳酸糖酵解代謝路徑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+糖代謝醫(yī)學知識專家講座第42頁4.巴斯德效應*概念*機制

有氧時，NADH+H+進入線粒體內(nèi)氧化，丙酮酸進入線粒體深入氧化而不生成乳酸;缺氧時，酵解路徑加強，NADH+H+在胞漿濃度升高，丙酮酸作為氫接收體生成乳酸。巴斯德效應(Pastuereffect)指有氧存在下，糖酵解速度降低現(xiàn)象。糖代謝醫(yī)學知識專家講座第43頁糖有氧氧化(aerobicoxidation)指在機體氧供充分時，葡萄糖徹底氧化成H2O和CO2，并釋放出能量過程。是機體主要供能方式。*部位：胞液及線粒體

*概念糖有氧氧化糖代謝醫(yī)學知識專家講座第44頁葡萄糖有氧氧化概況O2O2O2H2OH++eCO2乙酰CoA丙酮酸丙酮酸6-磷酸葡萄糖葡萄糖葡萄糖線粒體胞液（第一階段）（第二、三階段）糖代謝醫(yī)學知識專家講座第45頁1.丙酮酸氧化脫羧丙酮酸進入線粒體，氧化脫羧為乙酰CoA(acetylCoA)。丙酮酸乙酰CoA

NAD+,HSCoACO2,NADH+H+

丙酮酸脫氫酶復合體總反應式:糖代謝醫(yī)學知識專家講座第46頁丙酮酸脫氫酶復合體組成

酶E1：丙酮酸脫氫酶E2：二氫硫辛酸轉(zhuǎn)乙酰酶E3：二氫硫辛酸脫氫酶HSCoANAD+

輔酶

TPP

硫辛酸（)HSCoAFAD,NAD+SSL糖代謝醫(yī)學知識專家講座第47頁糖代謝醫(yī)學知識專家講座第48頁丙酮酸脫氫酶復合物活性調(diào)整

產(chǎn)物抑制：丙酮酸氧化脫羧二個產(chǎn)物乙酰CoA和NADH都抑制丙酮酸脫氫酶復合物。細胞內(nèi)、、比值增高時，丙酮酸脫氫酶活性↓，丙酮酸氧化脫羧↓。而丙酮酸使丙酮酸脫氫酶活性↑，丙酮酸氧化脫羧↑。糖代謝醫(yī)學知識專家講座第49頁三羧酸循環(huán)(TricarboxylicacidCycle,TAC)也稱為檸檬酸循環(huán)，這是因為循環(huán)反應中第一個中間產(chǎn)物是一個含三個羧基檸檬酸。因為Krebs正式提出了三羧酸循環(huán)學說，故此循環(huán)又稱為Krebs循環(huán)，它由一連串反應組成。全部反應均在線粒體中進行。2.三羧酸循環(huán)*概述*反應部位糖代謝醫(yī)學知識專家講座第50頁CoASHNADH+H+NAD+CO2NAD+NADH+H+CO2GTPGDP+PiFADFADH2NADH+H+NAD+H2OH2OH2OCoASHCoASH⑧①②③④⑤⑥⑦②H2O①檸檬酸合成酶②順烏頭酸酶③異檸檬酸脫氫酶④α-酮戊二酸脫氫酶復合體⑤琥珀酰CoA合成酶⑥琥珀酸脫氫酶⑦延胡索酸酶⑧蘋果酸脫氫酶GTPGDPATPADP核苷二磷酸激酶目錄草酰乙酸檸檬酸異檸檬酸α-酮戊二酸琥珀酰CoA琥珀酸延胡索酸L-蘋果酸糖代謝醫(yī)學知識專家講座第51頁小結(jié)①三羧酸循環(huán)概念：指乙酰CoA和草酰乙酸縮合生成含三個羧基檸檬酸，重復進行脫氫脫羧，又生成草酰乙酸，再重復循環(huán)反應過程。②TAC過程反應部位是線粒體。糖代謝醫(yī)學知識專家講座第52頁③三羧酸循環(huán)關(guān)鍵點經(jīng)過一次三羧酸循環(huán)，消耗一分子乙酰CoA，經(jīng)四次脫氫（1分子FADH2，3分子NADH+H+），二次脫羧（2分子CO2）一次底物水平磷酸化（1分子GTP）。關(guān)鍵酶有：檸檬酸合酶α-酮戊二酸脫氫酶復合體異檸檬酸脫氫酶④整個循環(huán)反應為不可逆反應糖代謝醫(yī)學知識專家講座第53頁乙酰CoA檸檬酸異檸檬酸α-酮戊二酸琥珀酰CoA琥珀酸延胡索酸蘋果酸草酰乙酸檸檬酸合成酶琥珀酸脫氫酶蘋果酸脫氫酶糖代謝醫(yī)學知識專家講座第54頁H++e進入呼吸鏈徹底氧化生成H2O

同時ADP偶聯(lián)磷酸化生成ATP。NADH+H+H2O、3ATP

[O]H2O、2ATP

FADH2[O]1有氧氧化生成ATP有氧氧化總結(jié)糖代謝醫(yī)學知識專家講座第55頁葡萄糖有氧氧化生成ATP此表按傳統(tǒng)方式計算ATP。當前有新理論，在此不作詳述糖代謝醫(yī)學知識專家講座第56頁2有氧氧化生理意義糖有氧氧化是機體產(chǎn)能最主要路徑。它不但產(chǎn)能效率高，而且因為產(chǎn)生能量逐步分次釋放，相當一部分形成ATP，所以能量利用率也高。簡言之，即“供能”糖代謝醫(yī)學知識專家講座第57頁三羧酸循環(huán)生理意義是三大營養(yǎng)物質(zhì)氧化分解共同路徑；是三大營養(yǎng)物質(zhì)代謝聯(lián)絡樞紐；為其它物質(zhì)代謝提供小分子前體；為呼吸鏈提供H++e。糖代謝醫(yī)學知識專家講座第58頁糖代謝醫(yī)學知識專家講座第59頁3、有氧氧化調(diào)整關(guān)鍵酶①

酵解路徑：己糖激酶②丙酮酸氧化脫羧：丙酮酸脫氫酶復合體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-酮戊二酸脫氫酶復合體異檸檬酸脫氫酶糖代謝醫(yī)學知識專家講座第60頁表面上看來，三羧酸循環(huán)運轉(zhuǎn)必不可少草酰乙酸在三羧酸循環(huán)中是不會消耗，它可被重復利用。不過，比如：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卟啉機體內(nèi)各種物質(zhì)代謝之間是彼此聯(lián)絡、相互配合，TAC中一些中間代謝物能夠轉(zhuǎn)變合成其它物質(zhì)，借以溝通糖和其它物質(zhì)代謝之間聯(lián)絡。5.草酰乙酸回補反應糖代謝醫(yī)學知識專家講座第61頁回補反應糖代謝醫(yī)學知識專家講座第62頁*所以，草酰乙酸必須不停被更新補充。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蘋果酸蘋果酸脫氫酶NADH+H+NAD+天冬氨酸谷草轉(zhuǎn)氨酶α-酮戊二酸谷氨酸其起源以下：糖代謝醫(yī)學知識專家講座第63頁乙酰CoA檸檬酸草酰乙酸琥珀酰CoAα-酮戊二酸異檸檬酸蘋果酸NADHFADH2GTPATP異檸檬酸脫氫酶檸檬酸合酶α-酮戊二酸脫氫酶復合體–ATP

+ADPADP

+ATP

–檸檬酸

琥珀酰CoANADH–琥珀酰CoANADH

+Ca2+①ATP、ADP影響②產(chǎn)物堆積引發(fā)抑制③循環(huán)中后續(xù)反應中間產(chǎn)物反饋抑制前面反應中酶6.三羧酸循環(huán)調(diào)整糖代謝醫(yī)學知識專家講座第64頁有氧氧化調(diào)整特點⑴有氧氧化調(diào)整經(jīng)過對其關(guān)鍵酶調(diào)整實現(xiàn)。⑵ATP/ADP或ATP/AMP比值全程調(diào)整。該比值升高，所相關(guān)鍵酶均被抑制。⑶氧化磷酸化速率影響三羧酸循環(huán)。⑷三羧酸循環(huán)與酵解路徑相互協(xié)調(diào)。三羧酸循環(huán)需要多少乙酰CoA，則酵解路徑對應產(chǎn)生多少丙酮酸以生成乙酰CoA。糖代謝醫(yī)學知識專家講座第65頁掌握三羧酸循環(huán)反應亞細胞部位、反應過程、限速酶、特點及生理意義，了解其調(diào)整。本節(jié)要求掌握糖酵解概念、反應亞細胞部位、反應過程、ATP生成、限速酶及其生理意義；熟悉糖酵解調(diào)整。糖代謝醫(yī)學知識專家講座第66頁*概念磷酸戊糖路徑是指由葡萄糖生成磷酸戊糖及NADPH+H+，前者再深入轉(zhuǎn)變成3-磷酸甘油醛和6-磷酸果糖反應過程。五、磷酸戊糖路徑糖代謝醫(yī)學知識專家講座第67頁糖代謝醫(yī)學知識專家講座第68頁*細胞定位：胞液第一階段：氧化反應生成磷酸戊糖，NADPH+H+及CO2一、磷酸戊糖路徑反應過程（PPP、HMP、HMS）*反應過程可分為二個階段第二階段則是非氧化反應包含一系列基團轉(zhuǎn)移。糖代謝醫(yī)學知識專家講座第69頁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-磷酸核糖糖代謝醫(yī)學知識專家講座第70頁催化第一步脫氫反應6-磷酸葡萄糖脫氫酶是此代謝路徑關(guān)鍵酶。兩次脫氫脫下氫均由NADP+接收生成NADPH+H+。反應生成磷酸核糖是一個非常主要中間產(chǎn)物。G-6-P5-磷酸核糖NADP+NADPH+H+NADP+NADPH+H+CO2糖代謝醫(yī)學知識專家講座第71頁每3分子6-磷酸葡萄糖同時參加反應，在一系列反應中，經(jīng)過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，可進入酵解路徑。所以，磷酸戊糖路徑也稱磷酸戊糖旁路(HMP或HMS）。2.基團轉(zhuǎn)移反應糖代謝醫(yī)學知識專家講座第72頁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糖代謝醫(yī)學知識專家講座第73頁磷酸戊糖路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糖代謝醫(yī)學知識專家講座第74頁總反應式3×6-磷酸葡萄糖+6NADP+

2×6-磷酸果糖+3-磷酸甘油醛+6NADPH+H++3CO2

糖代謝醫(yī)學知識專家講座第75頁磷酸戊糖路徑特點⑴脫氫反應以NADP+為受氫體，生成NADPH+H+。⑵反應過程中進行了一系列酮基和醛基轉(zhuǎn)移反應，經(jīng)過了3、4、5、6、7碳糖演變過程。⑶反應中生成了主要中間代謝物——5-磷酸核糖。⑷一分子G-6-P經(jīng)過反應，只能發(fā)生一次脫羧和二次脫氫反應，生成一分子CO2和2分子NADPH+H+。糖代謝醫(yī)學知識專家講座第76頁三、磷酸戊糖路徑生理意義2.為核苷酸生成提供核糖1.提供NADPH,作為供氫體參加各種代謝反應,如脂肪酸合成，氨同化。3.與光合作用關(guān)系親密

糖代謝醫(yī)學知識專家講座第77頁第三節(jié)

糖生物合成

糖代謝醫(yī)學知識專家講座第78頁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己糖激酶一、糖原合成路徑部位：細胞質(zhì)糖代謝醫(yī)學知識專家講座第79頁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中磷酸基團轉(zhuǎn)移意義在于：因為延長形成α-1,4-糖苷鍵，所以葡萄糖分子C1上半縮醛羥基必須活化，才利于與原來糖原分子末端葡萄糖游離C4羥基縮合。半縮醛羥基與磷酸基之間形成O-P鍵含有較高能量。糖代謝醫(yī)學知識專家講座第80頁*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.UDPG生成2Pi+能量1-磷酸葡萄糖尿苷二磷酸葡萄糖(uridinediphosphateglucose,UDPG)糖代謝醫(yī)學知識專家講座第81頁糖元n為原有細胞內(nèi)較小糖原分子，稱為糖原引物，作為UDPG上葡萄糖基接收體糖代謝醫(yī)學知識專家講座第82頁分支酶

(branchingenzyme)α-1,6-糖苷鍵α-1,4-糖苷鍵目錄5.糖原生成糖代謝醫(yī)學知識專家講座第83頁糖異生(gluconeogenesis)是指從非糖化合物轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟腔蛱窃^程。*部位*原料*概念主要在肝、腎細胞胞漿及線粒體

主要有乳酸、甘油、生糖氨基酸二、糖異生糖代謝醫(yī)學知識專家講座第84頁一、糖異生路徑

*定義*過程酵解路徑中有3個由關(guān)鍵酶催化不可逆反應。在糖異生時，須由另外反應和酶代替。糖異生路徑與酵解路徑大多數(shù)反應是共有、可逆；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路徑(gluconeogenicpathway)指從丙酮酸生成葡萄糖詳細反應過程。糖代謝醫(yī)學知識專家講座第85頁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（反應在線粒體）②磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶（反應在線粒體、胞液）糖代謝醫(yī)學知識專家講座第86頁目錄糖代謝醫(yī)學知識專家講座第87頁※草酰乙酸轉(zhuǎn)運出線粒體出線粒體蘋果酸蘋果酸草酰乙酸草酰乙酸草酰乙酸天冬氨酸出線粒體天冬氨酸草酰乙酸糖代謝醫(yī)學知識專家講座第88頁丙酮酸丙酮酸草酰乙酸丙酮酸羧化酶ATP+CO2ADP+Pi蘋果酸NADH+H+NAD+天冬氨酸谷氨酸α-酮戊二酸天冬氨酸蘋果酸草酰乙酸PEP磷酸烯醇型丙酮酸羧激酶GTPGDP+CO2線粒體胞液糖代謝醫(yī)學知識專家講座第89頁糖異生路徑所需NADH+H+起源糖異生路徑中，1,3-二磷酸甘油酸生成3-磷酸甘油醛時，需要NADH+H+。①由乳酸為原料異生糖時，NADH+H+由下述反應提供。乳酸丙酮酸LDHNAD+NADH+H+糖代謝醫(yī)學知識專家講座第90頁②由氨基酸為原料進行糖異生時，NADH+H+則由線粒體內(nèi)NADH+H+提供，它們來自于脂酸β-氧化或三羧酸循環(huán)，NADH+H+轉(zhuǎn)運則經(jīng)過草酰乙酸與蘋果酸相互轉(zhuǎn)變而轉(zhuǎn)運。蘋果酸線粒體蘋果酸草酰乙酸草酰乙酸NAD+NADH+H+NAD+NADH+H+胞漿糖代謝醫(yī)學知識專家講座第91頁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二磷酸果糖酯酶3.6-磷酸葡萄糖水解為葡萄糖6-磷酸葡萄糖葡萄糖Pi6-磷酸葡萄糖酯酶糖代謝醫(yī)學知識專家講座第92頁非糖物質(zhì)進入糖異生路徑⑴糖異生原料轉(zhuǎn)變成糖代謝中間產(chǎn)物生糖氨基酸α-酮酸-NH2甘油

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