糖代谢精选PPT课件.ppt

第六章 糖代谢,1,.,第一节 概述,糖类物质是一类多羟基醛或多羟基酮类化合物或聚合物； 在生物体内，糖类物质主要以均一多糖、杂多糖、糖蛋白和蛋白聚糖形式存在。,一、糖的概念和分布,2,人类所需的能量5070%来自糖; 生物体重要组成部分。 具有多方面的生物活性与功能。 糖代谢包括分解代谢和合成代谢。,二、糖类功能：,3,三、糖类的种类,单糖：葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖等 双糖：蔗糖，麦芽糖，乳糖 多糖：淀粉（直链 支链），糖原、纤维素,4,常见的单糖-葡萄糖,环状,开链,5,蔗糖,常见二糖,麦芽糖,6,常见的多糖-淀粉,7,糖原（动物体内储存的多糖）,8,三、糖代谢的概况,血 中 葡 萄 糖,糖酵解（乳酸）,有氧氧化（CO2、H2O、ATP）,糖原,分解,9,四、糖的消化吸收,消化主要在小肠,10,第二节 糖的分解代谢,糖在人体内的分解途径主要有三条：,无氧分解,有氧分解,磷酸戊糖通路,11,（一）定义：在无氧的条件下，葡萄糖或糖原分解成丙酮酸，进而还原为乳酸并释放少量能量的过程。,（二）反应部位：胞浆,一、糖酵解（糖的无氧分解）,（三）反应条件：无氧气参与,12,（四）糖酵解分为四个阶段,第一阶段：葡萄糖的磷酸化,3步,1，6二磷酸果糖,第二阶段：糖的裂解阶段,1，6二磷酸果糖,两分子的磷酸丙糖,2步,第三阶段：产能阶段,两分子的3磷酸甘油醛,两分子丙酮酸,5步,第四阶段：还原阶段,两分子丙酮酸,两分子乳酸,1步,葡萄糖,13,1、葡萄糖的磷酸化,第一阶段：,葡萄糖 6-磷酸葡萄糖,ATP,ATP,ATP,ADP,ADP,P,P,己糖激酶是糖酵解途径的第一个限速酶,14,2、磷酸己糖异构化,15,3、1,6-二磷酸果糖的生成,6磷酸果糖激酶是糖酵解途径的最重要的限速酶,ATP,ADP,P,16,ADP,17,4、1,6-二磷酸果糖的裂解,第二阶段：,1,6-二磷酸果糖,磷酸二羟丙酮,3-磷酸甘油醛,18,5、磷酸丙糖的同分异构化,相当于1,6-二磷酸果糖裂解为两分子的3-磷酸甘油醛。,19,6、3-磷酸甘油醛氧化为1,3-二磷酸甘油酸,第三阶段：,P,+NAD+Pi,+NADH+H+,3-磷酸甘油醛,1，3-二磷酸甘油酸,3磷酸甘油醛脱氢是糖酵解过程中唯一一步脱氢反应，用于还原丙酮酸成乳酸。,20,7、高能磷酸基团的转移,糖酵解中第一次底物水平磷酸化， 1分子葡萄糖产生2分子ATP,+ ADP,+ ATP,ATP,21,8、3-磷酸甘油酸异构为2-磷酸甘油酸,22,9、磷酸烯醇式丙酮酸的生成,23,10、丙酮酸的生成,糖酵解中第二次底物水平磷酸化， 丙酮酸激酶是第三个限速酶 1分子葡萄糖产生2分子ATP,ADP,ATP,ATP,24,自发反应,25,第四阶段：,丙酮酸还原生成乳酸,丙酮酸,乳酸,还原所用氢来自3磷酸甘油醛,26,2丙酮酸,2烯醇式丙酮酸,2乳酸,6-磷酸 果糖,1,6-二磷酸 果糖,21,3-二磷酸甘油酸,磷酸二羟 丙酮,23-磷酸 甘油酸,22-磷酸 甘油酸,2磷酸烯醇式 丙酮酸,糖原(Gn),6-磷酸 葡萄糖,1-磷酸葡萄糖,葡萄糖,3-磷酸 甘油醛,2NAD+,2NADH+ 2H+,己糖激酶,6磷酸果糖激酶,丙酮酸激酶,27,糖酵解过程中ATP的消耗与生成,21,葡 萄 糖 6-磷酸葡萄糖,6 - 磷酸果糖 1,6-二磷酸果糖,1,3-二磷酸甘油酸 3-磷酸甘油酸,磷酸烯醇式丙酮酸 丙 酮 酸,-1,-1,21,1 mol 葡萄糖 2 mol 乳酸 + ？mol ATP,糖原中的1mol葡萄糖2mol 乳酸 +？mol ATP,2 mol ATP,3 mol ATP,28,1葡萄糖2 乳酸2ATP,（五）无氧分解结果：,糖原6-磷酸葡萄糖2 乳酸3ATP,29,（六）糖酵解的反应特点,1、整个过程无氧参加； 2、三个限速酶： 糖酵解的调节就是对三个限速酶的调节： 己糖激酶 6磷酸果糖激酶（是糖酵解途径的最 重要的限速酶，其变构激活剂为ADP、 AMP,1,6-二磷酸果糖） 丙酮酸激酶,30,3、从葡萄糖开始净生成2分子ATP， 从糖原开始净生成3分子ATP； 4、一次脱氢（3磷酸甘油醛脱氢）， 生成的NADHH中的2H，缺氧时 交给丙酮酸生成了乳酸，有氧时进 入线粒体氧化生成能量。,31,（七）无氧分解的生理意义 某些组织和细胞获取能量的主要途径 缺氧情况下的能量补充途径 糖无氧分解的逆过程是糖异生途径 的基本步骤。 过多的无氧分解会导致酸中毒,32,（一）定义：葡萄糖在有氧的条件下彻 底氧化生成CO2、H2O和大量ATP的 代谢过程，称为糖的有氧氧化。,二、糖的有氧氧化（主要方式）,（二）反应部位：细胞质和线粒体,（三）反应条件：有氧气参与,33,（四）糖有氧氧化的过程,第一阶段： 糖无氧酵解生成丙酮酸 （细胞质中）,三个阶段,第二阶段： 丙酮酸氧化脱羧生成乙 酰CoA（线粒体中）,第三阶段： 三羧酸循环 彻底氧化（线粒体中）,34,2乙酰CoA,三羧酸循环,2丙酮酸,葡萄糖,35,1葡萄糖 6CO26H2O38ATP,（五）糖的有氧分解结果,36,丙酮酸的有氧氧化及葡萄糖的有氧分解,葡萄糖,2丙酮酸,无氧,细胞质,线粒体,4CO2,6CO2,37,（六）生理意义,提供能量：1分子葡萄糖经过有氧氧化可以生成38分子的ATP。人体中主要产能途径。 三羧酸循环是糖、脂肪和蛋白质代谢的枢纽，是三大营养物质分解代谢的最终途径。 为合成代谢提供CO2。,38,淀粉、糖原 葡萄糖 三脂酰甘油 甘油脂肪酸 乙酰CoA 蛋 白 质 氨基酸,TCA循环,CoASH,2H,ADPPi,ATP,1/2O2,H2O,CO2,第一阶段,第二阶段,第三阶段,三大物质氧化分解的三阶段,39,三大物质代谢之间的关系,草酰乙酸,苹果酸,延胡索酸,琥珀酰CoA,-酮戊 二 酸,柠檬 酸,TCA循环,40,（一）定义：以6-磷酸葡萄糖为底物， 代谢生成磷酸戊糖为中间代谢物 的过程，称为磷酸戊糖途径。,三、磷酸戊糖途径,（二）反应部位：胞浆,41,6磷酸葡萄糖,6磷酸葡萄糖酸,5磷酸核酮糖,5磷酸 核糖,5磷酸 木酮糖,6磷酸核果糖,（四）反应主要过程：,42,（五）生理意义 ： 5-磷酸核糖：合成核苷酸的原料 NADPH：作为供氢体，参与体 内许多重要的还原性代谢反应,（四）重要产物 ： 5-磷酸核糖、NADPHH+,43,44,形 状：树枝状,分子量：1001000万,糖原：多糖，动物淀粉,分布：肝脏、肌肉,第三节 糖原的合成与分解,45,原料：葡萄糖 合成场所：肝脏 肝糖原 肌肉 肌糖原 意义：降低血糖,由单糖合成糖原的过程。,一、糖原的合成,46,葡萄糖(G) 己糖激酶 6-磷酸葡萄糖 变位酶 1-磷酸葡萄糖 尿苷二磷酸葡萄糖 (UDPG) 糖原(Gn+1),UTP,尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶,Gn,47,二、糖原的分解,饥饿时： 肝糖原葡萄糖 缺乏能量时： 肌糖原糖代谢 意义：补充血糖，维持血糖浓度稳定。 氧化分解供能,48,糖原 磷酸化酶 1-磷酸葡萄糖 变位酶 6-磷酸葡萄糖 H2O 葡萄糖磷酸酶(肝) 葡萄糖,（肌肉）,乳酸,49,糖原合成与分解,肌糖原,葡萄糖,葡萄糖,血糖,肝糖原,饥饿时,50,糖酵解、磷酸戊糖途径、糖异生、糖原合成分解交汇点是6磷酸葡萄糖（6pG）,51,第四节 糖异生作用,一、概念：非糖物质糖/糖原 二、非糖物质： 乳酸、甘油、生糖氨基酸 三、场所：肝脏（主）、肾脏 四、过程,52,丙酮酸羧化酶是糖异生的关键酶,53,乳酸循环与糖异生,氧不足,54,Cori循环：无氧酵解产生的乳酸扩散到血液，随血流流至肝脏，先氧化成丙酮酸，再经过糖异生作用转变为葡萄糖，进而补充血糖，也可重新合成肌糖原被贮存起来。这一乳酸葡萄糖的循环过程称为Cori循环。,五、意义：保证饥饿时的血糖稳定 有利于乳酸再利用,55,第五节 血糖及其调节,血 中 葡 萄 糖,缺氧,糖酵解（乳酸、2ATP）,有氧氧化（CO2、H2O、38ATP）,磷酸戊糖途径 （5-磷酸核糖、NADPH）,糖原,合成,分解,血糖的来源,血糖的去路,脂肪、氨基酸等,尿糖,56,血糖:血中的葡萄糖 4.55.5mmol/L(70110mg/100mL) 低血糖：3.9mmol/L 高血糖：7.28mmol/L 血糖的来源： 食物中的糖类消化吸收 肝糖原分解 糖异生转化,57,血糖的去路,全身各组织细胞氧化分解成CO2H2OATP，供人体消耗。 进入肝脏，形成肝糖元贮存 转变为脂肪储存 参与细胞组分的构造,58,血糖浓度的调节方式,酶水平调节,激素调节,胰岛素:降血糖,胰高血糖素:升血糖,糖皮质激素:升血糖,生长素：升血糖,神经调节,59,4、三羧酸循环过程中有_次脱氢和_次脱羧反应。每循环一周可生成_个ATP。 5、糖酵解在细胞的_中进行，该途径是将_转变为_。 6、磷酸戊糖途径的真正意义在于产生( )的同时产生许多中间物如核糖 A. NADPH+H B. NAD C. NADH+H D. CoASH,60,7、.三羧酸循环主要在亚细胞器的哪一部位进行 A. 细胞核 B. 胞液 C. 微粒体 D. 线粒体 9、人体活动时主要的直接供能物质是 A葡萄糖 B脂肪酸 C磷酸肌酸 DATP,61,3从葡萄糖合成糖原需要哪些核苷酸参与： AATP BGTP CUTP DCTP 4磷酸戊糖途径的重要生理功能是生成： A6-磷酸葡萄糖 BNADH+H+ CNADPH+H+ D5-磷酸核糖,62,8饥饿时体内的代谢可能发生下列变化： A糖异生 B脂肪分解 C血酮体 D血中游离脂肪酸 9既涉及胞液又涉及线粒体的代谢过程有： A糖异生 B尿素合成 C葡萄糖转变为脂肪 D脂肪酸的氧化,63,4、磷酸肌酸可直接供机体利用。 8、沿糖酵解途径简单逆行，可从丙酮酸等小分子前体物质合成葡萄糖。 10、葡萄糖是生命活动的主要能源之一，酵解途径和三羧酸循环都是在线粒体内进行的。,64,3、糖酵解途径的关键酶是_、_和_。 5、糖的有氧氧化的最终产物是 ACO2+H2O+ATP B乳酸 C丙酮酸 D乙酰CoA,65,7、肌糖原分解不能直接补充血糖的原因是 A肌肉组织是贮存葡萄糖的器官 B肌肉组织缺乏葡萄糖酶 C肌肉组织缺乏葡萄糖-6-磷酸酶 D肌肉组织缺乏磷酸酶 8、磷酸戊糖途径的真正意义在于产生( )的同时产生许多中间物如核糖 A. NADPH+H B. NAD C. NADH+H D. CoASH,66,9、一分子葡萄糖酵解净生成几分子ATP A. 1个 B.2个 C. 3个 D. 4个 10、体内肌肉能量的储存形式是 A. CTP B. ATP C. 磷