第五章 糖代谢ppt课件

.,第五章糖代谢,(MetabolismofCarbohydrates),.,需要掌握的知识点：（一）概述糖的功能、糖代谢包括的内容（二）糖原合成和分解糖原合成和分解的意义（三）糖的分解代谢糖分解代谢主要三条途径；糖酵解的概念、特点及其意义；糖有氧氧化的概念、意义。（四）糖异生糖异生的概念、意义（五）血糖机体内血糖的来源和去路；正常血糖和高血糖的空腹血糖值；血糖的调节；低血糖的原因；肾糖阈的概念,.,糖是一大类有机化合物，其化学本质为多羟醛或多羟酮类及其衍生物或多聚物。人体从自然界摄取的物质中，处了水之外，糖是摄取量最多的物质。其主要作用是提供能量和碳源。,一、什么是糖,第一节概述,.,二、糖的功能,(一)氧化供能糖提供人体所需5070的能量,(二)维持血糖糖原储存能量，维持血糖恒定。,(四)构成组织细胞糖蛋白、蛋白聚糖、糖脂等是组织细胞的重要成分。,(三)提供合成原料可提供合成某些氨基酸、脂肪、胆固醇、核苷等物质的原料。,(五)其他功能构成免疫球蛋白、血型物质、凝血因子等。,.,三、糖代谢的概况,磷酸戊糖NADPH,葡萄糖,丙酮酸,有氧氧化,无氧氧化（糖酵解）,乳酸,糖异生,乳酸、氨基酸、甘油,糖原,糖原分解,糖原合成,磷酸戊糖途径,食物,消化吸收,（大量ATP）,（少量ATP）,乙酰CoA,H2O及CO2,.,糖原(glycogen)是体内糖的储存形式之一，是机体能迅速动用的能量储备。,糖原储存,第二节糖原的合成与分解,(GlycogenesisandGlycogenolysis),.,一、糖原合成,(一)合成部位,1.组织定位主要在肝、肌肉2.细胞定位胞浆,(二)糖原合成过程的特点,1.糖原合酶是糖原合成过程的关键酶。2糖原合成是消耗能量的过程3.糖原合成需要糖原引物,.,三、糖原合成与分解的意义,糖原是葡萄糖的一种储存形式。当糖供应丰富及能量充足时，一部分糖可合成糖原储存。当糖的供应不足或能量需求增加时，储存的糖原可分解葡萄糖，为机体氧化供能。*因肝、肾有葡萄糖-6-磷酸酶，故肝糖原可分解为葡萄糖，释放入血，维持血糖浓度。*肌肉组织无葡萄糖-6-磷酸酶，所生成的6-磷酸葡萄糖不能转变成葡萄糖释放入血，只能氧化供能。,.,四、糖原合成与分解的调节,.,第三节糖的分解代谢,糖分解代谢主要三条途径：1.糖酵解生成乳酸和少量ATP2.有氧氧化生成CO2和H20及大量ATP3.磷酸戊糖途径生成5-磷酸核糖和NADPH,.,一、糖的无氧氧化(Glycolysis),在不需氧情况下，葡萄糖生成乳酸的过程称之为糖的无氧氧化，又称为糖酵解。其反应部位在胞浆。,第二阶段:由丙酮酸转变成乳酸。,第一阶段:由葡萄糖分解成丙酮酸,可分为二个阶段：,.,糖酵解反应特点,1.糖酵解反应的全过程在胞质中进行。乳酸是糖酵解的必然产物2.由于是在无氧条件下进行的，所以氧化分解不彻底，释放的能量少。3.反应全过程中有三步不可逆的反应。催化这三步反应的己糖激酶、磷酸果糖激酶-1、丙酮酸激酶是糖酵解途径的关键酶，其中磷酸果糖激酶-1为限速酶,.,糖酵解反应的主要意义：,1.糖酵解是机体在缺氧的情况下供应能量的重要方式。生理性缺氧情况下，如剧烈运动时，能量需求增加，肌肉处于相对缺氧状态，必须通过糖酵解提供急需能量。在病理性缺氧情况下，如呼吸、循环功能障碍，严重贫血、失血造成机体缺氧时，也通过糖酵解的加强来满足能量需要。,2.糖酵解是红细胞功能的主要方式，成熟的红细胞没有线粒体，不能进行有氧氧化而是以糖酵解作为能量的基本来源。,3.某些组织细胞即使在有氧的条件下仍以糖酵解为其重要供能方式。,.,糖酵解的调节,主要是通过对己糖激酶、6-磷酸果糖激酶-1、丙酮酸激酶三个关键酶的活性的调节，,.,1,2,3,Question:1.图片1和图片2中人依赖什么方式获取能量？为什么？2.图片3中的红细胞依赖什么方式获得能量？为什么？3.正常情况下，人体内的组织细胞依靠什么方式获得能量？,Answer:1.图片1中的人由于剧烈运动使肌肉组织处于相对缺氧状态，主要通过糖酵解获取能量；图片2中的人因心、肺功能不全造成机体相对缺氧，也主要通过糖酵解获得能量。,2.图3中的成熟红细胞因为没有线粒体结构，即使在氧气供应充足的情况下，也不能进行有氧氧化，只能靠糖酵解获得能量。,3.正常情况下，由于有氧氧化过程产生的能量是糖酵解的18或19倍，所以人体内大多数组织细胞主要依靠糖的有氧氧化获得能量。,案例分析,.,第一阶段：丙酮酸生成（同糖酵解),第二阶段：丙酮酸的氧化脱羧,第三阶段：三羧酸循环,G(Gn),第四阶段：氧化磷酸化,丙酮酸,乙酰CoA,H2O,O,ATP,ADP,TCA循环,胞浆,线粒体,糖的有氧氧化指在机体氧供充足时，葡萄糖彻底氧化成H2O和CO2，并释放出能量的过程。是机体主要供能方式。在胞浆及线粒体分四个阶段进行。,二、糖的有氧氧化,.,所有的反应均在线粒体中进行。,三羧酸循环(TricarboxylicacidCycle,TCAcycle),（1）三羧酸循环因循环中的第一个中间产物是含三个羧基的柠檬酸，故也称为柠檬酸循环。,(2)反应过程,.,1.TCA必须在有氧条件下进行，细胞定位在线粒体。,2.TCA是机体主要的产能途径。,3.TCA是不可逆的反应体系，限速酶有：柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶、-酮戊二酸脱氢酶复合体。,*氧、糖供应充足时，绝大部分的组织细胞表现出有氧氧化抑制无氧氧化的现象，称为巴斯德效应(Pastuereffect)。,三羧酸循环的特点,.,(一)有氧氧化的意义,3.有氧氧化中的TCA是体内物质代谢相互联系的枢纽。,1.有氧氧化是机体产能最主要的方式。,2.有氧氧化中的TCA是体内三大营养物质彻底氧化分解的最终代谢通路,.,(二)有氧氧化的调节,主要是通过对七个关键酶活性的调节,.,三、磷酸戊糖途径,磷酸戊糖途径是糖氧化分解的另外一条重要途径，该途径主要作用的产生5-磷酸核糖和NADPH，而不是产生ATP。,.,磷酸戊糖途径的意义,1.生成的5-磷酸核糖是核酸合成的重要原料。2.NADPH作为供氢体，参与体内许多重要的还原性代谢反应,磷酸戊糖途径的调节,关键酶：6-磷酸葡萄糖脱氢酶,.,第四节糖异生(Gluconeogenesis),(二)部位主要在肝、肾细胞的胞浆及线粒体。,(三)原料主要有乳酸、甘油、生糖氨基酸。,一、什么是糖异生,(一)糖异生是指从非糖化合物转变为葡萄糖或糖原的过程。,生糖氨基酸,-酮酸,甘油,-磷酸甘油,磷酸二羟丙酮,乳酸,丙酮酸,.,三、糖异生的意义,.,肌肉中乳酸经血循环进入肝异生为葡萄糖，再经血循环到达肌肉中氧化的过程，成为乳酸循环。2.乳酸的再利用可防止代谢性酸中毒。,乳酸循环(lactosecycle)（Cori循环）,.,临床称血中葡萄糖为血糖。正常成人血糖浓度为3.89-6.11mmol/L。,血糖水平恒定可保证依赖葡萄糖供能的脑组织、红细胞、骨髓及神经组织等重要组织器官的能量供应。,第五节血糖,.,一、血糖来源和去路,.,二、血糖水平的调节,.,.,三、糖代谢异常,(一)高血糖及糖尿症,.,3.高血糖发生的原因,(1)生理性高血糖由于糖的来源增加可引起生理性高血糖例：一次性食入或输入大量葡萄糖；情绪激动，肾上腺分泌增加。,(2)病理性高血糖由于胰岛素分泌障碍所引起的高血糖和糖尿，称为糖尿病原因：血糖来源增加去路减少,.,(二)低血糖,1.低血糖空腹血糖浓度低于3.0mmol/L时称为低血糖。,2.低血糖的影响血糖过低，可影响脑细胞功能，出现头晕、倦怠无力、心悸等症状，严重时出现昏迷，称为低血糖休克。,3.低血糖的原因,(1)胰岛肿瘤、胰岛素分泌增加。(2)严重肝病时，肝糖原分解、糖异生障碍。(3)内分泌功能异常。(4)饥饿或不能进食。(5)空腹饮酒。,.,甲某，空腹血糖4.5mmol/L,吃了大量的糖果，1h后血清检测，血糖14.9mmol/L，尿糖（+);乙某，空腹血糖12.9mmol/L，吃了1个馒头，1h后血清检测，血糖23.8mmol/L，尿糖（+)。随