生化】糖代谢(48学时)

1、 目的要求目的要求: : 1 1、掌握掌握：血糖概念、空腹：血糖概念、空腹血糖血糖值以及血糖的值以及血糖的 来源与去路；糖酵解、有氧氧化途来源与去路；糖酵解、有氧氧化途 径主要过程的特点及生理意义；径主要过程的特点及生理意义； 2 2、熟悉熟悉：磷酸戊糖途径、糖原合成与分解、磷酸戊糖途径、糖原合成与分解、 糖异生的生理意义以及血糖的调节糖异生的生理意义以及血糖的调节 机制；机制； 3、了解了解：糖代谢紊乱与糖耐量实验。：糖代谢紊乱与糖耐量实验。 第一节第一节 概概 述述 、供能物质；、供能物质； 、结构成分之一。、结构成分之一。 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

2、腔、小肠；消化部位：口腔、小肠； 消化酶：消化酶：-淀粉酶、淀粉酶、-糊精酶、麦芽糖酶。糊精酶、麦芽糖酶。 OOO O OOO O OOO OO OO OOO O OO OO OO -淀粉酶 麦芽糖 麦芽寡糖 -糊精 麦芽糖酶 葡萄糖 -糊精酶 -1,4-糖苷键 -1,6-糖苷键 三、单糖的吸收与三、单糖的吸收与转运转运 单纯扩散作用；单纯扩散作用； 主动转动吸收主动转动吸收，耗，耗ATP。 1 1、部位、部位：小肠上段小肠上段肠黏膜上皮细胞肠黏膜上皮细胞； 2 2、方式、方式： 结论：各种单糖的吸收率不同结论：各种单糖的吸收率不同 Na+ G Na+ K+ K+ ATP ADP+Pi 葡萄糖

3、葡萄糖 Na+ 葡萄糖葡萄糖 Na+ 葡萄糖葡萄糖 小肠黏膜上皮细胞小肠黏膜上皮细胞 顶端膜顶端膜 小肠黏膜上皮细胞吸收葡萄糖的继发性主动转运过程小肠黏膜上皮细胞吸收葡萄糖的继发性主动转运过程 GLUT2 钠泵钠泵 ADP+Pi ATP 葡萄糖葡萄糖 Na+ K+ 钠泵钠泵 小肠粘膜上皮细胞小肠粘膜上皮细胞 肠腔肠腔 小肠壁毛细血管小肠壁毛细血管 吸收过程吸收过程 Na+依赖型葡萄糖转运体依赖型葡萄糖转运体 (Na+-dependent glucose transporter) 顶端膜顶端膜 基侧膜基侧膜 GLUT2 糖类物质 单糖 口腔、小肠 消化 门静脉 肝脏 单糖 在肝脏中 进行代谢 肝

4、静脉 血液循环 单糖 在肝外组织 进行代谢 单糖吸收后的去向 ( (血糖血糖) ) 四、糖代谢一览四、糖代谢一览 细胞内的各种代谢途径相互联系，密不可分，细胞内的各种代谢途径相互联系，密不可分， 形成机体内的代谢网络。形成机体内的代谢网络。 细胞内所进行的代谢细胞内所进行的代谢, ,是由众多化学反应共同完成；是由众多化学反应共同完成； 一种物质可由一组连续的酶促反应所构成的一个一种物质可由一组连续的酶促反应所构成的一个 代谢途径转化为其他物质，并产生生理效应；代谢途径转化为其他物质，并产生生理效应； 分类分类代谢途径代谢途径反应物反应物产物产物主要生理意义主要生理意义 消化吸收消化吸收食物糖食

5、物糖单糖单糖消化消化吸收吸收 分解代谢分解代谢糖酵解糖酵解葡萄糖葡萄糖乳酸、乳酸、ATP无氧无氧供能供能,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,生物转化生物转化 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,生物转化生物转化 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,维持血糖浓度维持血糖浓度 合成代谢合成代谢糖原合成糖原合成葡萄糖葡萄糖糖原糖原营养储存营养储存,维持血糖浓度维持血糖浓度

6、糖异生糖异生乳酸等乳酸等葡萄糖葡萄糖营养转化营养转化,维持血糖浓度维持血糖浓度 糖代谢各途径一览表糖代谢各途径一览表 第二节第二节 葡萄糖分解代谢葡萄糖分解代谢 四条途径四条途径 糖酵解糖酵解途径途径 有氧氧化有氧氧化途径途径 磷酸戊糖磷酸戊糖途径途径 糖醛酸糖醛酸途径途径 一、糖酵解一、糖酵解(glycolysis)途径途径 在供氧不足时在供氧不足时, ,葡萄糖葡萄糖在细胞质中经过连在细胞质中经过连 续多步的酶促反应续多步的酶促反应, ,最后生成最后生成L-L-乳酸乳酸并释放部分并释放部分 能量能量推动合成推动合成ATP的过程。的过程。 （二）总反应式： （二）总反应式： 葡萄糖葡萄糖 +

7、+ 2ADP + + 2Pi 2L- -乳酸乳酸 + + 2ATP + + 2H2O C6H12O6 C3H6O3 （一）反应部位：细胞质（一）反应部位：细胞质 由酶酶催化的催化的1111步连续反应步连续反应 第一阶段第一阶段：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 个个 阶阶 段段 第二阶段第二阶段：2 2分子丙酮酸还原分子丙酮酸还原成成2 2分子分子L-乳酸乳酸; ; （三）糖酵解的反应过程（三）糖酵解的反应过程 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 糖酵解过程糖酵

8、解过程 6-6-磷酸果糖磷酸果糖 3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮 2 22-2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 2NADH+ H+ 2NAD+ 细胞质细胞质 2 21 1，3-3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 脱氢并磷酸化脱氢并磷酸化 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 产能产能 裂解裂解 2 2磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 2H2O 2 2丙酮酸丙酮酸 2ATP 2ADP 产能产能 还原还原 催化糖酵解的酶类 反应反应酶酶辅助因素辅助因素反应反应酶酶辅助因素辅助因素 ATP Mg2+ 磷酸甘油酸激酶磷酸

9、甘油酸激酶 ADP Mg2+ 磷酸己糖异构酶磷酸己糖异构酶磷酸甘油酸变位酶磷酸甘油酸变位酶 ATP Mg2+ 烯醇化酶烯醇化酶Mg2+ 醛缩酶醛缩酶 K+ Mg2+ ADP 磷酸丙糖异构酶磷酸丙糖异构酶乳酸脱氢酶乳酸脱氢酶NADH 3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 脱氢酶脱氢酶 NAD+ H3PO4 限速酶限速酶/ /关键酶关键酶 1 1、催化不可逆反应；、催化不可逆反应； 2 2、活性、活性受激素或代谢物的调节；受激素或代谢物的调节； 4 4、常催化、常催化整条代谢途径中前几个步骤中的某一整条代谢途径中前几个步骤中的某一 个反应或代谢分支后第一步反应；个反应或代谢分支后第一步反应； 5 5、活性

10、改变可影响整个代谢途径的速度和方向。、活性改变可影响整个代谢途径的速度和方向。 特点特点: : 3 3、活性低：、活性低：催化的反应在整条代谢途径中是速催化的反应在整条代谢途径中是速 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 ATP ADP 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 2 2 丙酮酸丙酮酸 磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮 3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 2NAD+ 2NADH+H+ 2ADP 2ATP 2ADP 2ATP 2 2 磷酸

11、烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 E2 E1 E3 NAD+ 2 2 乳酸乳酸 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 1 E3: : 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 糖酵解途径糖酵解途径 在在无氧无氧条件下的条件下的 细胞质细胞质中进行，共消中进行，共消 耗耗2 2ATP, ,产产生生4 4ATP， 即即净生成净生成2 2ATP，终产终产 物物是是乳酸乳酸。 NADH+H+ （四）糖酵解生理意义（四）糖酵解生理意义 1 1、是机体在相对缺氧时补充能量的一种、是机体在相对缺氧时补充能量的一种 有效方式；有效方式； 4 4、是糖异生的大部分逆反应过程；、是糖

12、异生的大部分逆反应过程； 、部分中间产物可作为其它物质的合成原料；、部分中间产物可作为其它物质的合成原料； 2 2、是某些组织获取能量的重要途径；、是某些组织获取能量的重要途径； 5 5、是生物体内普遍存在的葡萄糖降解途径，、是生物体内普遍存在的葡萄糖降解途径， 也是有氧氧化的前过程也是有氧氧化的前过程。 糖糖有氧氧化有氧氧化与与糖酵解糖酵解关系关系 细胞质细胞质 线粒体线粒体 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）糖酵解的调节机制（五）糖酵解的调节机制 E1:己糖激酶或葡萄糖

13、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 关键酶活性的调节: ( (六六) ) 糖酵解糖酵解异常现象异常现象 在某些病理情况下，组织细胞可以利用糖酵在某些病理情况下，组织细胞可以利用糖酵 解来获取能量，因缺氧而酵解过度，造成乳酸堆解来获取能量，因缺氧而酵解过度，造成乳酸堆 积太多，可发生代谢性酸中毒。积太多，可发生代谢性酸中毒。 （七）多元醇途径（七）多元醇途径 二、有氧氧化途径二、有氧氧化途径（aerobic oxidation） 在供氧充足时，葡萄糖在细胞质中分解生在供氧充足时，葡萄糖在细胞质中分解生 成的成的丙酮酸丙酮酸进入线粒体，彻底

14、氧化成进入线粒体，彻底氧化成CO2和和 H2O，并释放大量能量推动合成，并释放大量能量推动合成ATP的过程。的过程。 ( (二二) ) 总反应式：总反应式： 实质：实质：丙酮酸的氧化丙酮酸的氧化 ( (一一) ) 反应部位：细胞质反应部位：细胞质+ +线粒体线粒体 6O2 葡萄糖葡萄糖 + + 3030 3232（ADP + + Pi） 6 6CO2 + + 3636 3838 H2O + + 3030 3232ATP C6H12O6 （三）反应过程（三）反应过程 NADH+H+ H2O O ATP ADP 呼吸链呼吸链 分为三个阶段：分为三个阶段： 葡萄葡萄糖糖丙酮酸丙酮酸； 丙酮酸丙酮酸乙

15、酰乙酰CoA； 三羧酸循环三羧酸循环与与氧化磷酸化氧化磷酸化。 22H 242H 22H FADH2 三羧酸三羧酸循环循环 葡萄糖葡萄糖 丙酮酸丙酮酸 乙酰乙酰CoA CO2 细胞质细胞质 线粒体线粒体 丙酮酸丙酮酸 CO2 糖有氧氧化概况糖有氧氧化概况 葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸 丙酮酸丙酮酸乙酰乙酰CoA CO2+H2O+ATP 三羧酸循环三羧酸循环 有氧氧化有氧氧化 乳酸乳酸 糖酵解糖酵解 细细 胞胞 质质 线粒体膜 线粒体基质线粒体基质 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 ATP ADP 2 2 1,3-1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘

16、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 磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮 3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 2NAD+ 2NADH+H+ 2ADP 2ATP 2ADP 2ATP 2 2 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 E2 E1 E3 线粒体呼吸链线粒体呼吸链 、葡萄糖、葡萄糖丙酮酸丙酮酸 （细胞质（细胞质） 转运途径转运途径 、丙酮酸、丙酮酸乙酰辅酶乙酰辅酶A（线粒体）（线粒体） NAD+ NADH+H+ C H 3 COSCoA 乙酰乙酰CoA +CoA-SH 辅酶辅酶A + CO2 丙酮酸脱氢酶复合体丙酮酸脱氢酶复合体 多酶复合体：多

17、酶复合体： 由几种代谢上相互联系而功能不同的酶构成，有二由几种代谢上相互联系而功能不同的酶构成，有二 种或以上的活性中心，各活性中心催化的反应构成连续种或以上的活性中心，各活性中心催化的反应构成连续 反应，前一活性中心的产物作为底物直接转入后一活性反应，前一活性中心的产物作为底物直接转入后一活性 中心，不会脱离酶蛋白；其中的每一个酶都有其特定的中心，不会脱离酶蛋白；其中的每一个酶都有其特定的 催化功能及发挥催化活性所必需的辅助因子。催化功能及发挥催化活性所必需的辅助因子。 O C H 3 C COOH 丙酮酸丙酮酸 H E3-FAD E3-FADH2 丙酮酸氧化脱羧反应丙酮酸氧化脱羧反应 O

18、CH3 C COOH TPP-E1 CO2 HOH CH3 C TPP HSCoA NAD+ NADH+H+ 丙酮酸脱氢酶丙酮酸脱氢酶 Mg2+ 二氢硫辛酸二氢硫辛酸 胺脱氢酶胺脱氢酶 丙酮酸丙酮酸 + CoA-SH+ NAD+ 乙酰乙酰CoA + CO2 + NADH+H+ B1 B2 PP 泛酸泛酸 硫辛酸硫辛酸 硫辛酸胺硫辛酸胺 乙酰转移酶乙酰转移酶 S S L E2 L SCOCH 3 SH E2 L SH S H CH3COSCoA E2 3 3、三羧酸循环、三羧酸循环与与氧化磷酸化氧化磷酸化 （tricarboxylic acid cycle） 在线粒体内，乙酰在线粒体内，乙酰Co

19、A与草酰乙酸缩合生与草酰乙酸缩合生 成柠檬酸（三羧酸），成柠檬酸（三羧酸），柠檬酸柠檬酸经一系列连续的经一系列连续的 酶促反应后，最终又生成草酰乙酸的循环反应，酶促反应后，最终又生成草酰乙酸的循环反应， 故称三羧酸循环。故称三羧酸循环。 y 反应过程反应过程 y 反应特点反应特点 y 意意 义义 P NADH+H+ OCCOOH CH 2 COOH 草酰乙酸草酰乙酸 CH2COSoA 乙酰辅酶乙酰辅酶A CH 2 COOH CH 2 COOH 琥珀酸琥珀酸 CH2COOH CH2COSCoA 琥珀酰琥珀酰CoA COOH CH 2 COOH CH 2 O=C -酮戊二酸酮戊二酸 COOH CO

20、OH CH2COOH HO-C H2C 柠檬酸柠檬酸 CO2 CO2 GTP CHHOOC CHCOOH 延胡索酸延胡索酸 FADH2 O C COOH CH2COOH COOH COOH CH2COOH CH HO-C 异柠檬酸异柠檬酸 HO-CHCOOH OHCHCOOH CH2COOH 苹果酸苹果酸 H2O 反反 应应 过过 程程 催化三羧酸循环的酶类 反应酶反应酶辅助因子辅助因子 柠檬酸合酶柠檬酸合酶 顺乌头酸酶顺乌头酸酶Fe2+ 异柠檬酸脱氢酶异柠檬酸脱氢酶NAD+、Mn2+或或Mg2+ -酮戊二酸酮戊二酸 脱氢酶复合体脱氢酶复合体 TPP、NAD+、CoASH、 FAD、Mg2+、

21、硫辛酸、硫辛酸 琥珀酸硫激酶琥珀酸硫激酶GDP、H3PO4 琥珀酸脱氢酶琥珀酸脱氢酶FAD、Fe2+ 延胡索酸酶延胡索酸酶_ 苹果酸脱氢酶苹果酸脱氢酶NAD+ 三羧酸循环的特点三羧酸循环的特点 在在线粒体线粒体中进行，整个循环中进行，整个循环不可逆不可逆； 关键酶是关键酶是柠檬酸合酶柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶异柠檬酸脱氢酶和和 - -酮酮 戊二酸脱氢酶复合体戊二酸脱氢酶复合体； 有有2次次脱羧反应，脱羧反应，个个CO2 ； 有有4次次脱氢脱氢反应反应，给出，给出4 4对对氢氢，其中，其中对对由由NAD+ + 接受并送入接受并送入NADH呼吸链，呼吸链，1对对由由FAD接受并送接受并送 入入FA

22、DH2，可推动可推动9个个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个个GTP（相当于（相当于 1 1个个ATP） 循环从草酰乙酸开始，以草酰乙酸再生结束；循环从草酰乙酸开始，以草酰乙酸再生结束；每完每完 成成1 1次次循环，氧化循环，氧化1个个乙酰基乙酰基; ;共生成共生成10个个 ATP, ,个个 CO2 。 （三）三羧酸循环的生理意义（三）三羧酸循环的生理意义 1 1、三羧酸循环是生物体内糖、脂肪、蛋白质、三羧酸循环是生物体内糖、脂肪、蛋白质 分解代谢的共同途径。分解代谢的共同途径。 2 2、三羟酸循环是体内糖、脂肪和蛋白质代谢、三羟酸循环是体内糖、脂肪和蛋白质

23、代谢 联系的联系的纽带纽带。 （四）有氧氧化途径产生的氢去向（四）有氧氧化途径产生的氢去向 葡萄糖有氧氧化时ATP的生成 主要反应过程主要反应过程递氢体递氢体生成生成ATP数数 葡萄糖葡萄糖6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖-1 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖-1 23-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12 2磷酸烯醇丙酮酸磷酸烯醇丙酮酸2丙酮酸丙酮酸12 2丙酮酸丙酮酸2乙酰乙酰CoANAD+2.52 2异柠檬酸异柠檬酸2 -酮戊二酸酮戊二酸NAD+2.52

24、2 -酮戊二酸酮戊二酸2琥珀酰琥珀酰CoANAD+2.52 2琥珀酰琥珀酰CoA2琥珀酸琥珀酸12 2琥珀酸琥珀酸2延胡索酸延胡索酸 FAD1.5 2 2苹果酸苹果酸2草酰乙酸草酰乙酸NAD+2.52 合计合计 32(或或30) 由于每个葡萄糖可裂解为由于每个葡萄糖可裂解为2个个磷酸丙糖，故乘磷酸丙糖，故乘2； * 根据在细胞质中产生的根据在细胞质中产生的NADH进入线粒体的转运途径产生的进入线粒体的转运途径产生的ATP数目不同而定。数目不同而定。 （3 3磷酸甘油转运途径；苹果酸天冬氨酸转运磷酸甘油转运途径；苹果酸天冬氨酸转运途径途径） （五）有氧氧化调节机制（五）有氧氧化调节机制 （五）有

25、氧氧化调节机制（五）有氧氧化调节机制 特点：特点： 葡萄糖经磷酸化生成葡萄糖经磷酸化生成6-6-磷酸葡萄糖后，直磷酸葡萄糖后，直 接在细胞质中进行脱氢和脱羧等反应，最后生接在细胞质中进行脱氢和脱羧等反应，最后生 成成NADPH+H+和和5-5-磷酸核糖（戊糖）。磷酸核糖（戊糖）。 三、磷酸戊糖途径三、磷酸戊糖途径（pentose phosphate pathway） （一）反应过程（一）反应过程 磷酸戊糖途径总反应图磷酸戊糖途径总反应图 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 木酮糖木酮糖 7-7-磷酸磷酸 景天糖景天糖 3-3-磷酸磷

26、酸 甘油醛甘油醛 4-4-磷酸磷酸 赤藓糖赤藓糖 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 3H2O 3 36-6-磷酸葡磷酸葡 萄糖酸内酯萄糖酸内酯 3 3NADPH 6-6-磷酸葡萄糖脱氢酶磷酸葡萄糖脱氢酶 3 35-5-磷磷 酸核酮糖酸核酮糖 3 3NADPH 3 3CO2 6-6-磷酸葡萄糖脱氢酶磷酸葡萄糖脱氢酶 3 36-6-磷磷 酸葡萄糖酸葡萄糖 （二）生理意义（二）生理意义: :为合成某些生命物质提供原料为合成某些生命物质提供原料 1 1、产生的磷酸核糖，为体内核苷酸的、产生的磷酸核糖，为

27、体内核苷酸的 合成提供原料。合成提供原料。 2 2、产生的、产生的NADPH为还原性合成代谢供氢。为还原性合成代谢供氢。 为脂类等物质的生物合成中供氢；为脂类等物质的生物合成中供氢； O HH OHOH HH A CH2OPOH OH O 碱基碱基 是谷胱甘肽还原酶的辅酶，参与是谷胱甘肽还原酶的辅酶，参与氧化型氧化型谷胱谷胱 甘肽的转化反应甘肽的转化反应, ,维持细胞内维持细胞内还原型还原型谷胱甘肽谷胱甘肽 的正常含量，从而保护疏基酶和的正常含量，从而保护疏基酶和维持维持细胞细胞( (特特 别是别是红细胞红细胞) )的的完整性完整性方面有重要作用；方面有重要作用； 还原型还原型 维 生素 C

28、脱 氢维 生素 C G S S G 2G SH 还 原产 物 过 氧化脂类 谷胱甘肽还 原酶 谷胱甘肽过 氧化物 酶 不饱和脂肪酸 氧化型氧化型 NADPH+H+ NADPH+ 参加肝脏内的生物转化作用。参加肝脏内的生物转化作用。 ( (三三) )磷酸戊糖途径调节机制磷酸戊糖途径调节机制 ( (四四) )磷酸戊糖途径异常磷酸戊糖途径异常 1 1、6-6-磷酸葡萄糖脱氢酶磷酸葡萄糖脱氢酶缺乏与缺乏与蚕豆病蚕豆病 2 2、转酮酶转酮酶缺乏与缺乏与Wemicke-korsakoff Wemicke-korsakoff 综合症综合症 3 3、5-5-磷酸核糖磷酸核糖异构酶异构酶与脑白质病与脑白质病 四

29、、糖醛酸途径四、糖醛酸途径 指葡萄糖转变成指葡萄糖转变成UDP- -葡糖醛酸的代谢过程。葡糖醛酸的代谢过程。 （一）反应过程（一）反应过程 糖醛酸代谢途径简示图 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 古洛糖酸内酯古洛糖酸内酯 D- -木酮糖木酮糖 维生素维生素C 5-5-磷酸磷酸- -木酮糖

30、木酮糖 磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径 UDP-葡萄糖葡萄糖脱氢酶脱氢酶 古洛糖酸内酯氧化酶古洛糖酸内酯氧化酶 活性活性GA 关键性中间物关键性中间物 （二）生理意义：（二）生理意义： 、参与肝脏生物转化作用；、参与肝脏生物转化作用； 、参与形成许多重要的糖胺聚糖、参与形成许多重要的糖胺聚糖( (黏多糖黏多糖) )。 生成的生成的UDP葡糖醛酸，可为机体提供葡糖醛酸，可为机体提供 活性活性葡糖醛酸基团：葡糖醛酸基团： （分解代谢）（分解代谢） 葡萄糖葡萄糖 6-P-葡萄糖-在糖代谢中的作用 6-P-葡萄糖葡萄糖 6-6-磷酸葡萄磷酸葡萄 糖酸内酯糖酸内酯 （磷酸戊糖途径）（磷酸戊糖途径） 1-P-葡

31、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） 乳酸乳酸 （无氧酵解）（无氧酵解） CO2+H2O （有氧氧化）（有氧氧化） （补充血糖）（补充血糖） （糖异生）（糖异生） 6-P-葡萄糖葡萄糖 丙酮酸丙酮酸 （糖酵解）（糖酵解） UDP-GA （糖醛酸途径）（糖醛酸途径） （一）概念：葡萄糖在细胞合成糖原的过程。（一）概念：葡萄糖在细胞合成糖原的过程。 第三节第三节 糖原代谢糖原代谢 （二）胞内定位：细胞质（二）胞内定位：细胞质 （三）反应过程：（三）反应过程： （四）关键酶：糖原合酶（四）关键酶：糖原合酶 Glcn+1 Gn合酶合酶 Glcn引物引

32、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 ( (活性葡萄糖基供体活性葡萄糖基供体) ) 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：特指肝糖原分解为葡萄糖的过程。（一）概念：特指肝糖原分解为葡萄糖的过程。 （二）胞内定位：内质网和细胞质二）胞内定位：内质网和细胞质(肝细胞肝细胞) 肝脏 肌肉 葡萄糖葡萄糖 + Pi 葡萄糖-6-磷酸酶 进入糖酵解 变位酶 6-P-葡萄糖葡萄糖1-P-葡萄糖葡萄糖 （三）反应过程：（三）反应过程： 脱支酶脱支酶 Glcn + nPi n-1 1- P

33、-葡萄糖葡萄糖 + Glc 糖原磷酸化酶糖原磷酸化酶 （四）关键酶：糖原磷酸化酶（四）关键酶：糖原磷酸化酶 三、糖原代谢的生理意义：三、糖原代谢的生理意义： 维持血糖浓度相对稳定维持血糖浓度相对稳定 四、糖原代谢调节机制四、糖原代谢调节机制 糖原合成的关键酶：糖原合酶糖原合成的关键酶：糖原合酶 糖原分解的关键酶：糖原磷酸化酶糖原分解的关键酶：糖原磷酸化酶 五、糖原累积症五、糖原累积症 是以糖原结构异常或合成增多而在组织内积累是以糖原结构异常或合成增多而在组织内积累 为特征的一类常染色体隐性遗传病。为特征的一类常染色体隐性遗传病。 一、概念：由非糖物质转变为葡萄糖的过程。一、概念：由非糖物质转变

34、为葡萄糖的过程。 胞内定位：线粒体及细胞质胞内定位：线粒体及细胞质 二、二、原料：甘油、乳酸、原料：甘油、乳酸、丙酮酸和生糖氨基酸丙酮酸和生糖氨基酸等等 三、三、进行部位：肝进行部位：肝( (生理条件下生理条件下) ) 第四节第四节 糖异生糖异生 四、糖异生过程四、糖异生过程 基本上是糖酵解的逆反应过程，只有其中的三步基本上是糖酵解的逆反应过程，只有其中的三步 不可逆反应不同。不可逆反应不同。 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 磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮 3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 NAD+ NADH+

35、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 ATP ADP E2 E1 2 2 丙酮酸丙酮酸 2ADP 2ATP E3 糖酵解的代谢途径糖酵解的代谢途径 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 GDP CO2 丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶(pyruvate carboxylase) 辅基为生物素（反应在线粒体）辅基为生物素（反应在线粒体） 磷酸烯醇式丙酮酸羧

36、激酶磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶（反应在细胞质）（反应在细胞质） 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 + CO2 ADP + Pi 苹果酸苹果酸 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 苹果酸苹果酸 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 线线 粒粒 体体 细细 胞胞 质质 细胞质细胞质 2 2、1 1，6- 6-二磷酸果糖转变为二磷酸果糖转变为6- 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 P

37、i 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为葡萄糖葡萄糖水解为葡萄糖 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 非糖物质进入糖异生途径的方法: 各种各种糖异生原料先转变成糖代谢的中间产物；糖异生原料先转变成糖代谢的中间产物； 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 磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮 乳酸乳酸 丙酮酸丙酮酸 2H 生成上述糖代谢的生成上述糖代谢的中间产物后，可介入糖异生中间产物后，可介入糖异生 途径，转变为葡萄糖。途径，转变为葡萄糖。 6-6-磷酸果糖磷酸果

38、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、糖异生生理意义五、糖异生生理意义 1 1、在饥饿、在饥饿时时，维持血糖浓度的相对恒定；，维持血糖浓度的

39、相对恒定； 2 2、剧烈运动后或病理状态下、剧烈运动后或病理状态下, ,通过糖异生可回收再通过糖异生可回收再 利用乳酸，同时可以防止代谢性酸中毒的发生；利用乳酸，同时可以防止代谢性酸中毒的发生； 3 3、饱食高蛋白食物后、饱食高蛋白食物后, ,参与食物氨基酸的转化与储参与食物氨基酸的转化与储 存；存； 六、糖异生调节机制六、糖异生调节机制 4 4、肾脏糖异生促进排氨排酸。、肾脏糖异生促进排氨排酸。 肝肝 肌肉肌肉 葡萄糖葡萄糖 葡萄糖葡萄糖 肌糖原肌糖原 酵解途径酵解途径 乳酸乳酸 血乳酸血乳酸 乳酸乳酸 糖异生途径糖异生途径 血液血液 七、乳酸循环七、乳酸循环 1 1、循环过程、循环过程 2

40、 2、生理意义、生理意义 乳酸回收和再利用； 防止乳酸积累引起酸中毒的发生； 利于恢复肌糖原的储量。 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 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

41、环八、底物循环 两种底物由不同酶两种底物由不同酶 催化的单向反应而相互催化的单向反应而相互 转化，称为转化，称为底物循环。底物循环。 一、半乳糖代谢一、半乳糖代谢 二、果糖代谢二、果糖代谢 三、甘露糖代谢三、甘露糖代谢 第五节第五节 其他单糖代谢其他单糖代谢 血液中游离的葡萄糖称为血糖。血液中游离的葡萄糖称为血糖。 第六节第六节 血血 糖糖 一、血糖来源和去路一、血糖来源和去路 食物糖消化吸收；食物糖消化吸收； 肝糖原分解；肝糖原分解； 糖异生。糖异生。 1 1、血糖来源、血糖来源 健康人空腹血糖浓度值为健康人空腹血糖浓度值为. . 6.6.mmol/L 、血糖去路、血糖去路 氧化分解供能；氧

42、化分解供能； 合成糖原；合成糖原； 转变为其他糖类或非糖物质；转变为其他糖类或非糖物质； 血糖过高时随尿液排出。血糖过高时随尿液排出。 正常肾糖阈：用血糖浓度正常肾糖阈：用血糖浓度8.98.9 10.010.0mmol/L表示表示 图9-3血糖的来源与去路 食物糖 肝糖原 非糖物质 肝糖原、肌糖原 脂肪、核糖、氨基酸等 尿糖 能 血糖 4.446.67 mmol/L 8.89mmol/L 糖异生 消化吸收 分解 合成 转化 氧化 H2O、CO2、 血糖的来源与去路血糖的来源与去路 3.93.9 6.16.1 mmol/L mmol/L 二、血糖调节机制二、血糖调节机制 （Regulation

43、of the Blood Glucose Concentration） 、神经系统和激素的调节：、神经系统和激素的调节： 、肾脏调节：肾小管对糖强、肾脏调节：肾小管对糖强大大的重吸收能力；的重吸收能力； 、肝脏调节：肝糖原合成与分解、糖异生；、肝脏调节：肝糖原合成与分解、糖异生； 激素调节激素调节 神经系统调节神经系统调节 激素对血糖浓度的影响 激激 素素效效 应应 降降 血血 糖糖 胰岛素胰岛素 1.1.促进葡萄糖通过肌肉、脂肪等组织的细胞膜进入细胞内代谢；促进葡萄糖通过肌肉、脂肪等组织的细胞膜进入细胞内代谢； 2.2.诱导葡萄糖激酶诱导葡萄糖激酶( (肝肝) )、果糖磷酸激酶、果糖磷酸激酶

44、1 1、丙酮酸激酶的合成，、丙酮酸激酶的合成， 促进糖的氧化分解；促进糖的氧化分解； 3.3.促进糖原合成；促进糖原合成； 4.4.促进糖转变为脂肪；促进糖转变为脂肪； 5.5.抑制糖原分解和糖异生抑制糖原分解和糖异生( (抑制糖异生途径的关键酶抑制糖异生途径的关键酶) )。 升升 血血 糖糖 胰高胰高 血糖素血糖素 1.1.促进肝糖原的分解；促进肝糖原的分解； 2.2.促进糖异生。促进糖异生。 肾上肾上 腺素腺素 1.1.促进肝糖原的分解；促进肝糖原的分解； 2.2.促进糖异生；促进糖异生； 3.3.促进肌糖原酵解成乳酸。促进肌糖原酵解成乳酸。 糖皮质糖皮质 激素激素 1.1.增强脂肪动员，

45、使血中脂肪酸增加，从而抑制肌肉及脂肪组织增强脂肪动员，使血中脂肪酸增加，从而抑制肌肉及脂肪组织 对葡萄糖的摄取和利用；对葡萄糖的摄取和利用； 2.2.促进糖异生促进糖异生( (诱导肝细胞糖异生途径关键酶的合成诱导肝细胞糖异生途径关键酶的合成) )。 生长激素生长激素抗胰岛素作用。抗胰岛素作用。 甲状腺甲状腺 激素激素 1.1.促进小肠吸收单糖；促进小肠吸收单糖； 2.2.促进肝糖原分解及糖异生；升血糖促进肝糖原分解及糖异生；升血糖( (作用大作用大) ) 总体趋势是使总体趋势是使 血糖浓度升高血糖浓度升高 3.3.促进糖氧化分解，降血糖促进糖氧化分解，降血糖( (作用小作用小) ) 第七节第七

46、节 糖代谢紊乱糖代谢紊乱 一、低血糖一、低血糖 空腹血糖浓度空腹血糖浓度 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：空腹血糖浓度空腹血糖浓度 6.96.9mmol/L； 尿尿 糖：糖：血糖浓度超过血糖浓度超过.9.9 1010.0.0mmol/L； 三、糖尿病三、糖尿病 发病机制：发病机制： 胰岛素分泌量绝对或相对不足，或靶细胞膜上的胰岛素分泌量绝对或相对不足，或靶细胞膜上的 胰岛素受体数量不足、受体与胰岛素的亲和力降低，胰岛素受体数量不足、受体与胰岛素的亲和力降低， 导致血糖来源增多、去路减少，破坏人体正常状态下导致血糖来源增多、去路减少，破坏人体正常状态下 血糖浓度的动态平衡血糖浓度的动态平衡。 一类多源性代谢紊乱症，特征是持续性的高血糖一类多源性代谢紊乱症，特征是持续性的高血糖 和糖尿；和糖尿； 1 1、糖尿病类型：、糖尿病类型： 1 1型糖尿病型糖尿病； 2 2型糖尿病型糖尿病； 妊娠型糖尿病；妊娠型糖尿病； 特殊型糖尿病；特殊型糖尿病； 2 2、糖尿病症状：三多一少（、糖尿病症状：三多一少（1 1型糖尿病）型糖尿病） 患者出现下列糖代谢紊乱症状：患者出现下列糖代谢紊乱症状： 糖酵解和有氧氧化减弱；糖原合成减少；葡萄糖糖酵解和有氧氧化减弱；糖原合成减少；葡萄糖 进入肌肉和脂肪细胞的数量减少。进入肌