生物化學教案-第五章糖代謝-6學時

授課題目（章、節(jié)或主題）：第五章糖代謝1課時安排2授課時間第6周授課類型（請打√）理論課□√研討課□習題課□復習課□其他□授課方法（請打√）講授□√討論□示教□自學輔導□其他□授課資源（請打√）多媒體□√模型□實物□掛圖□其他□教學目的：掌握糖的無氧酵解過程、糖的有氧氧化過程及糖原的異生作用，了解多糖和低聚糖的酶促分解，了解蔗糖、淀粉、糖原的合成。教學方法、手段：板書、多媒體技術(shù)輔助教學教學重點、難點：糖的有氧氧化過程及糖原的異生作用教學內(nèi)容及過程設計補充內(nèi)容和時間分配思想教育：低調(diào)做人，高調(diào)做事工作中，學會低調(diào)做人，你將一次比一次穩(wěn)??；善于高調(diào)做事，你將一次比一次優(yōu)秀。在“低調(diào)做人”中修煉自己，在“高調(diào)做事”中展示自己，這種恰到好處的低調(diào)與高調(diào)，可以說是一種進可攻、退可守，看似平淡，實則高深的處世謀略。低調(diào)做人，贏得好人緣做事要適當高調(diào)將軍必起于卒任一、新課導入通過饅頭在體內(nèi)的消化吸收引出真正的代謝是從葡萄糖開始的，葡萄糖被血液運輸?shù)饺淼母鱾€組織器官，在細胞里進行徹底的氧化分解，生成CO2和H2O并釋放出能量。二、講授新課：第一節(jié)概述糖的生理功能(一)氧化供能糖提供人體所需50％～70％的能量，1mol葡萄糖可氧化產(chǎn)生2840kJ的能量。(二)維持血糖糖原儲存能量，維持血糖恒定。(三)提供合成原料可提供合成某些氨基酸、脂肪、膽固醇、核苷等物質(zhì)的原料。(四)構(gòu)成組織細胞糖蛋白、蛋白聚糖、糖脂等是組織細胞的重要成分。(五)其他功能構(gòu)成免疫球蛋白、血型物質(zhì)、凝血因子等。二、糖的分類(一)單糖(monosacchride)1、葡萄糖(glucose)2、果糖(fructose)3、半乳糖(galactose)4、核糖(ribose)(二)寡糖(oligosacchride)1、麥芽糖(maltose)2、蔗糖(sucrose)3、乳糖(lactose)(三)多糖(polysacchride)1、淀粉(starch)2、糖原(glycogen)3、纖維素(cellulose)(四)結(jié)合糖(glycoconjugate)1、糖脂(glycolipid)2、糖蛋白(glycoprotein)三、糖代謝的概況第二節(jié)糖原的合成與分解糖原(glycogen)是體內(nèi)糖的儲存形式之一，是機體能迅速動用的能量儲備。糖原的結(jié)構(gòu)特點及其意義：1.葡萄糖殘基以α-1,4-糖苷鍵形成長鏈。2.約10個葡萄糖殘基處形成分枝，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。一、糖原合成(一)合成部位1.組織定位主要在肝、肌肉2.細胞定位胞漿(二)糖原合成過程1.葡萄糖磷酸化生成6-磷酸葡萄2.6-磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)變成1-磷酸葡萄糖由于糖原分子延長需形成α-1,4-糖苷鍵，故葡萄糖分子C1上的羥基須活化，有利于與糖原末端葡萄糖殘基的游離C4羥基縮合。3.1-磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)變成尿苷二磷酸葡萄糖UDPG可看作“活性葡萄糖”，在體內(nèi)充作葡萄糖供體。4.糖原分子的延長(三)糖原合成反應的特點1.糖原n為原有的細胞內(nèi)的較小糖原分子，稱為糖原引物(primer)，作為UDPG上葡萄糖基的接受體。2.糖原合酶(glycogensynthase)是糖原合成過程的關鍵酶。3.糖原合成是消耗能量的過程需要消耗2個高能磷酸鍵的能量。4.糖原分枝的形成二、糖原分解(一)反應過程1.糖原分解為1-磷酸葡萄糖2.1-磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)變成6-磷酸葡萄糖3.6-磷酸葡萄糖水解生成葡萄糖4.脫枝酶的作用在幾個酶的共同作用下，最終產(chǎn)物中的85％為1-磷酸葡萄糖，15％為游離葡萄糖。小結(jié)：1.糖的生理功能2.糖的分類3.糖原的合成與分解（重點）通識知識：河邊的蘋果一位老和尚，他身邊聚攏著一幫虔誠的弟子。這一天，他囑咐弟子每人去南山打一擔柴回來。弟子們匆匆行至離山不遠的河邊，人人目瞪口呆。只見洪水從山上奔瀉而下，無論如何也休想渡河打柴了。無功而返，弟子們都有些垂頭喪氣。唯獨一個小和尚與師傅坦然相對。師傅問其故，小和尚從懷中掏出一個蘋果，遞給師傅說，過不了河，打不了柴，見河邊有棵蘋果樹，我就順手把樹上唯一的一個蘋果摘來了。后來，這位小和尚成了師傅的衣缽傳人。

世上有走不完的路，也有過不了的河。過不了的河掉頭而回，也是一種智慧。但真正的智慧還要在河邊做一件事情：放飛思想的風箏，摘下一個“蘋果”。歷覽古今，抱定這樣一種生活信念的人，最終都實現(xiàn)了人生的突圍和超越。（3分鐘）新課導入（7分鐘）新課導入（10分鐘）糖的生理功能（20分鐘）糖的分類（10分鐘）糖代謝概況（20分鐘）糖原的概述10分鐘：課程小結(jié)思考題、作業(yè)題、討論題：1.糖的生理功能2.糖的分類3.糖原的合成與分解課后總結(jié)分析：教學內(nèi)容要重點突出，主線清晰，層次分明，講透難點，深入淺出，通俗易懂。為提高教學效率，應做到師生互動，活躍課堂氣氛，充分調(diào)動學生的學習積極性。采用以問題提出和案例分析為中心的教學方式，力求做到理論與實踐相結(jié)合，多舉臨床例子。多媒體課件的制作，要充分突出教學內(nèi)容，課件內(nèi)容要銜接好。每堂課后要對所講內(nèi)容進行小結(jié)，并布置思考題和預習內(nèi)容。授課題目（章、節(jié)或主題）：第五章糖代謝2課時安排2授課時間第6周授課類型（請打√）理論課□√研討課□習題課□復習課□其他□授課方法（請打√）講授□√討論□示教□自學輔導□其他□授課資源（請打√）多媒體□√模型□實物□掛圖□其他□教學目的：了解生物氧化的概念、特點和意義，掌握線粒體生物氧化體系，高能磷酸化合物和ATP的生成方式，熟悉呼吸鏈的抑制劑、解偶聯(lián)劑，了解氧化磷酸化的作用機制。教學方法、手段：板書、多媒體技術(shù)輔助教學教學重點、難點：生物氧化的特點和方式、ATP的生成方式、氧化磷酸化的機理教學內(nèi)容及過程設計補充內(nèi)容和時間分配一、課程回顧：（和同學們互動，以提問的方式回憶上節(jié)課所講內(nèi)容并板書）第一節(jié)糖的概述糖的生理功能二、糖的分類三、糖代謝的概況第二節(jié)糖原的合成與分解一、糖原合成二、糖原分解二、講授新課：三、糖原合成與分解的意義(一)糖原是葡萄糖的一種儲存形式。當糖供應豐富及能量充足時，一部分糖可合成糖原儲存。當糖的供應不足或能量需求增加時，儲存的糖原可分解為6-磷酸葡萄糖，為機體氧化供能。(二)因肝、腎有葡萄糖-6-磷酸酶，故肝糖原可分解為葡萄糖，釋放入血，維持血糖濃度。(三)肌肉組織無葡萄糖-6-磷酸酶，所生成的6-磷酸葡萄糖不能轉(zhuǎn)變成葡萄糖釋放入血，只能氧化供能。四、糖原合成與分解的調(diào)節(jié)(一)共價修飾調(diào)節(jié)1.兩種酶磷酸化或去磷酸化后活性變化相反；2.此調(diào)節(jié)為酶促反應，調(diào)節(jié)速度快；3.調(diào)節(jié)有級聯(lián)放大作用，效率高；4.受激素調(diào)節(jié)。(二)變構(gòu)調(diào)節(jié)1.糖原合酶與糖原磷酸化酶都是變構(gòu)酶，可受代謝物的變構(gòu)調(diào)節(jié)。2.6-磷酸葡萄糖可激活糖原合酶b，使之轉(zhuǎn)變?yōu)榛钚缘奶窃厦竌，加速糖原合成。3.AMP濃度升高時，可使糖原磷酸化酶b變構(gòu)而易形成有活性的糖原磷酸化酶a，加速糖原分解。4.ATP是糖原磷酸化酶a的變構(gòu)抑制劑，抑制糖原分解。第三節(jié)糖的分解代謝糖的無氧氧化(Glycolysis)在不需氧情況下，葡萄糖生成乳酸(lactate)的過程稱之為糖的無氧氧化，又稱為糖酵解。其反應部位在胞漿?？煞譃槿齻€階段：第一階段:由葡萄糖分解成磷酸丙糖。第二階段:由磷酸丙糖分解成丙酮酸第三階段:由丙酮酸轉(zhuǎn)變成乳酸。(一)反應過程第一階段：葡萄糖分解成磷酸丙糖1.葡萄糖磷酸化為6-磷酸葡萄糖2.6-磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸果糖3.6-磷酸果糖轉(zhuǎn)變?yōu)?,6-雙磷酸果糖4.磷酸己糖裂解成2分子磷酸丙糖5.磷酸丙糖的同分異構(gòu)化第二階段：磷酸丙糖分解成丙酮酸6.3-磷酸甘油醛氧化為1,3-二磷酸甘油酸7.1,3-二磷酸甘油酸轉(zhuǎn)變成3-磷酸甘油酸※在這個反應中，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的過程，稱為底物水平磷酸化(substratelevelphosphorylation)。8.3-磷酸甘油酸轉(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸甘油酸9.2-磷酸甘油酸轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿嵯┐际奖?0.酸烯醇式丙酮酸轉(zhuǎn)變成丙酮酸，并通過底物水平磷酸化生成ATP這是糖酵解途徑中的第二次底物水平磷酸化。第三階段：丙酮酸轉(zhuǎn)變成乳酸11.乳酸生成反應中的NADH+H+來自于上述第6步反應中的3-磷酸甘油醛脫氫反應。(二)糖酵解反應特點及意義1.反應部位胞漿。2.糖酵解是一個不需氧的產(chǎn)能過程。3.反應全過程中有三步不可逆的反應。4.產(chǎn)能的方式和數(shù)量(1)產(chǎn)能方式為底物水平磷酸化，是某些細胞在供氧正常時的重要供能途徑，如紅細胞。也是機體在缺氧情況下獲取能量的有效方式(2)凈生成ATP數(shù)量：從G開始2×2-2=2ATP從Gn開始2×2-1=3ATP5.乳酸的去路(1)乳酸可進一步分解利用或進入肝進行糖異生。(2)在缺氧等情況下乳酸生成增多，可導致代謝性酸中毒。6.某些組織細胞如視網(wǎng)膜、睪丸、白細胞、瘤細胞等即使在有氧條件下，仍以糖酵解為主要供能方式，此種現(xiàn)象稱為反巴斯德效應。7.2,3-二磷酸甘油酸(2,3-BPG)支路紅細胞中存在2,3-BPG支路。2,3-BPG與Hb結(jié)合，可降低Hb與氧的親和力，促進氧的釋放，以滿足組織細胞對氧的需要。(三)糖酵解的調(diào)節(jié)主要是通過對己糖激酶、6-磷酸果糖激酶-1、丙酮酸激酶三個關鍵酶的活性的調(diào)節(jié)，分為激素調(diào)節(jié)和代謝物的變構(gòu)調(diào)節(jié)及共價修飾調(diào)節(jié)。1.6-磷酸果糖激酶-1(PFK-1)(1)變構(gòu)激活劑：AMP;ADP;F-1,6-BP;F-2,6-BP(2)變構(gòu)抑制劑：檸檬酸;ATP(高濃度)。(3)F-1,6-BP正反饋調(diào)節(jié)該酶。2.丙酮酸激酶(1)變構(gòu)激活劑：1,6-二磷酸果糖(2)變構(gòu)抑制劑：ATP,丙氨酸3.己糖激酶或葡萄糖激酶(1)6-磷酸葡萄糖可反饋抑制己糖激酶，但對葡萄糖激酶無影響。(2)長鏈脂肪酰CoA為葡萄糖激酶變構(gòu)抑制劑。在饑餓時可減少肝攝取葡萄糖。小結(jié)：1.糖原合成與分解的意義。2.糖無氧酵解的過程。3.糖無氧酵解的意義。通識知識：右手握左手桌上流行一首順口溜：握著老婆的手，好像右手握左手。

每當有人念出：熟悉的或不熟悉的一桌子人便會意地放聲笑起來，氣氛立刻就輕松了。當然，這是基于人家對該順口溜的一致理解——感覺準確，描述到位。

有一天在餐桌上有人又念起這段順口溜，男人們照例笑得起勁。

后來發(fā)現(xiàn)餐桌上的一位女人沒笑。男人們忙說鬧著玩別當真。沒想到女人認真地說：最妙的就是這“右手握左手”。第一，左手是最可以被右手信賴的；第二，左手和右手彼此都是自己的；第三，別的手任怎么叫你愉悅興奮魂飛魄散，過后都是可以甩手的，只有左手，甩開了你就殘缺了，是不是？一桌子男人都佩服，稱贊女人的理解深刻而獨到，婦人淡淡地說：有什么深刻而獨到，不妨回去念給你們各自的老婆聽聽，看她們說些什么。

男人當中有膽子大的果然回去試探老婆，果然老婆們的理解均與餐桌上的女士相同。

她們都是左手，男人們當然要以左手計。

而他們都是右手，他們當然作右手想（10分鐘）課程回顧（10分鐘）糖原合成與分解的意義與調(diào)節(jié)（40分鐘）糖的無氧氧化（10分鐘）糖的無氧氧化的特點和意義10分鐘：小結(jié)思考題、作業(yè)題、討論題：1.糖原合成與分解的意義。2.糖無氧酵解的過程、關鍵步驟、關鍵酶。3.糖無氧酵解的意義。課后總結(jié)分析：教學內(nèi)容要重點突出，主線清晰，層次分明，講透難點，深入淺出，通俗易懂。為提高教學效率，應做到師生互動，活躍課堂氣氛，充分調(diào)動學生的學習積極性。采用以問題提出和案例分析為中心的教學方式，力求做到理論與實踐相結(jié)合，多舉臨床例子。多媒體課件的制作，要充分突出教學內(nèi)容，課件內(nèi)容要銜接好。5、每堂課后要對所講內(nèi)容進行小結(jié)，并布置思考題和預習內(nèi)容。授課題目（章、節(jié)或主題）：第五章糖代謝3課時安排2授課時間第7周授課類型（請打√）理論課□√研討課□習題課□復習課□其他□授課方法（請打√）講授□√討論□示教□自學輔導□其他□授課資源（請打√）多媒體□√模型□實物□掛圖□其他□教學目的：了解生物氧化的概念、特點和意義，掌握線粒體生物氧化體系，高能磷酸化合物和ATP的生成方式，熟悉呼吸鏈的抑制劑、解偶聯(lián)劑，了解氧化磷酸化的作用機制。教學方法、手段：板書、多媒體技術(shù)輔助教學教學重點、難點：ATP的生成方式、氧化磷酸化的機理、生物氧化中能量的生成與轉(zhuǎn)化教學內(nèi)容及過程設計補充內(nèi)容和時間分配一、課程回顧：（和同學們互動，以提問的方式回憶上節(jié)課所講內(nèi)容并板書）糖的無氧氧化的過程、關鍵步驟、關鍵酶糖的無氧氧化的特點和意義一份子葡萄糖徹底氧化分解能產(chǎn)生多少ATP二、講授新課：第三節(jié)糖的分解代謝三、糖的磷酸戊糖途徑磷酸戊糖途徑是指由葡萄糖生成磷酸戊糖及NADPH+H+，前者再進一步轉(zhuǎn)變成3-磷酸甘油醛和6-磷酸果糖的反應過程。磷酸戊糖途徑又稱磷酸戊糖旁路代謝。(一)反應過程1.細胞定位：胞液2.反應過程可分為二個階段第一階段：氧化反應。第二階段：非氧化基團轉(zhuǎn)移反應。(1)磷酸戊糖生成①生成磷酸戊糖，NADPH+H+及CO2。②關鍵酶：6-磷酸葡萄糖脫氫酶。③磷酸核糖是一個非常重要的中間產(chǎn)物。(2)基團轉(zhuǎn)移反應每3分子6-磷酸葡萄糖同時參與反應，在一系列反應中，通過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，可進入酵解途徑。因此，磷酸戊糖途徑也稱磷酸戊糖旁路(pentosephosphateshunt)。(二)磷酸戊糖途徑的意義及調(diào)節(jié)1.生成的5-磷酸核糖是核酸合成的重要原料。2.NADPH+H+是GSH還原酶的輔酶，具有保護細胞膜和清除自由基的作用。6-磷酸葡萄糖脫氫酶缺陷者，不能維持GSH的還原狀態(tài)，故紅細胞膜易破裂而發(fā)生急性溶血。3.NADPH作為供氫體，是加單氧酶體系的組成成分，參與激素、藥物、毒物的生物轉(zhuǎn)化過程。4.6-磷酸葡萄糖脫氫酶受NADPH/NADP+比值的調(diào)節(jié)第四節(jié)糖異生(Gluconeogenesis)一、什么是糖異生(一)糖異生是指從非糖化合物轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟腔蛱窃倪^程。(二)部位主要在肝、腎細胞的胞漿及線粒體。(三)原料主要有乳酸、甘油、生糖氨基酸。二、糖異生的過程三、糖異生的意義1.饑餓早期肝每天可異生葡萄糖10～15g。2.長期饑餓時腎糖異生的能力增強，可占糖異生總量的45%。(二)調(diào)節(jié)酸堿平衡1.長期饑餓可造成代謝性酸中毒，促進腎小管上皮細胞中PEP羧激酶的合成，使糖異生增強。2.腎中α-酮戊二酸消耗，促進谷氨酰胺脫氨生成α-酮戊二酸，腎小管上皮細胞氨鈉交換增強。(三)協(xié)助氨基酸代謝長期饑餓，組織蛋白分解增強，血中氨基酸含量升高，為糖異生提供原料。(四)乳酸循環(huán)(lactosecycle)—（Cori循環(huán)）1.肌肉中乳酸經(jīng)血循環(huán)進入肝異生為葡萄糖，再經(jīng)血循環(huán)到達肌肉中氧化的過程，成為乳酸循環(huán)。2.乳酸的再利用可防止代謝性酸中毒。四、糖異生的調(diào)節(jié)(一)代謝物的調(diào)節(jié)1．細胞內(nèi)ATP含量較高時，促進糖異生而抑制糖的氧化。AMP、ADP可抑制糖異生作用，促進糖的氧化分解。2．乙酰輔酶A一方面可抑制丙酮酸脫氫酶系的活性，使丙酮酸大量堆積，為糖異生提供原料；另一方面又可激活丙酮酸羧化酶，加速丙酮酸生成草酰乙酸，促進糖異生。(二)激素的調(diào)節(jié)升高血糖的激素促進糖異生；降低血糖的激素抑制糖異生。小結(jié)：1.糖的磷酸戊糖途徑的反應過程2.糖的磷酸戊糖途徑的意義3.糖異生的過程4.