绯栦唬璋()PPT课件

.,1,本章重点,掌握糖酵解和有氧氧化的过程及能量生成掌握糖异生的过程熟悉糖的消化吸收熟悉糖原的合成与分解及其调节了解糖代谢紊乱,.,2,糖(carbohydrates)即碳水化合物，其化学本质为多羟醛或多羟酮类及其衍生物或多聚物。,糖的概念,第一节概述,.,3,糖的分类及其结构,根据其水解产物的情况，糖主要可分为以下四大类。,单糖：不能再水解的糖葡萄糖、甘露糖、半乳糖、果糖寡糖：能水解生成几分子单糖的糖麦芽糖、蔗糖、乳糖多糖：能水解生成多个分子单糖的糖淀粉、糖原、纤维素结合糖,.,4,糖的生理功能：,1.氧化供能,如糖可提供合成某些氨基酸、脂肪、胆固醇、核苷等物质的原料。,3.作为机体组织细胞的组成成分,这是糖的主要功能。,2.提供合成体内其他物质的原料,如糖是糖蛋白、蛋白聚糖、糖脂等的组成成分。,.,5,二、糖的消化与吸收,（一）糖的消化,人类食物中的糖主要有植物淀粉、动物糖原以及麦芽糖、蔗糖、乳糖、葡萄糖等，其中以淀粉为主。,消化部位：主要在小肠，少量在口腔,单糖：直接被吸收多糖：被消化酶水解成单糖，然后吸收,.,6,淀粉,麦芽糖+麦芽三糖（40%）（25%）,-临界糊精+异麦芽糖（30%）（5%）,葡萄糖,唾液中的-淀粉酶,-葡萄糖苷酶,-临界糊精酶,消化过程,肠粘膜上皮细胞刷状缘,胃,口腔,肠腔,胰液中的-淀粉酶,.,7,糖的吸收糖的吸收是以单糖形式通过肠壁细胞吸收进入血液的过程，吸收的部位是小肠上段。糖的运输小肠内主要是Na+单糖协同运输。由小肠上皮细胞进入进入血液通过促进扩散。,消耗能量的主动转运过程,.,8,葡萄糖的主动转运,.,9,血糖的来源与去路,血液中的葡萄糖葡萄糖氧化法：3.896.11mmol/LFolin-吴宪法：4.446.67mmol/L血糖概况,食物肝糖原非糖物质,血糖,氧化供能合成肌、肝糖原合成其它糖类及衍生物转变为脂肪,消化吸收,分解,糖异生,尿糖,.,10,代谢概况,分解代谢糖酵解无氧氧化有氧氧化磷酸戊糖途径糖醛酸途径合成代谢：糖异生：非糖物质转变为糖糖原的合成与分解,.,11,第二节糖的分解代谢,一、糖酵解,.,12,第一阶段,第二阶段,*糖酵解(glycolysis)的定义,*糖酵解分为两个阶段,*糖酵解的反应部位：胞浆,在缺氧情况下，葡萄糖生成乳酸(lactate)的过程称之为糖酵解。,由葡萄糖分解成丙酮酸(pyruvate)，称之为糖酵解途径(glycolyticpathway)。,由丙酮酸转变成乳酸。,.,13,葡萄糖磷酸化为6-磷酸葡萄糖,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,.,14,6-磷酸葡萄糖转变为6-磷酸果糖,6-磷酸葡萄糖,6-磷酸果糖(fructose-6-phosphate,F-6-P),.,15,6-磷酸果糖转变为1,6-二磷酸果糖,6-磷酸果糖激酶-1(6-phosphfructokinase-1),6-磷酸果糖,1,6-二磷酸果糖(1,6-fructose-biphosphate,F-1,6-2P),.,16,1,6-二磷酸果糖,磷酸己糖裂解成2分子磷酸丙糖,.,17,磷酸丙糖的同分异构化,3-磷酸甘油醛,磷酸二羟丙酮,.,18,3-磷酸甘油醛氧化为1,3-二磷酸甘油酸,3-磷酸甘油醛,1,3-二磷酸甘油酸,.,19,1,3-二磷酸甘油酸转变成3-磷酸甘油酸,在以上反应中，底物分子内部能量重新分布，生成高能键，使ADP磷酸化生成ATP的过程，称为底物水平磷酸化(substratelevelphosphorylation)。,3-磷酸甘油酸,1,3-二磷酸甘油酸,.,20,3-磷酸甘油酸转变为2-磷酸甘油酸,3-磷酸甘油酸,2-磷酸甘油酸,.,21,2-磷酸甘油酸转变为磷酸烯醇式丙酮酸,2-磷酸甘油酸,.,22,磷酸烯醇式丙酮酸转变成丙酮酸，并通过底物水平磷酸化生成ATP,磷酸烯醇式丙酮酸,丙酮酸,.,23,(二)丙酮酸转变成乳酸,丙酮酸,乳酸,反应中的NADH+H+来自于上述第6步反应中的3-磷酸甘油醛脱氢反应。,.,24,糖酵解的代谢途径,E2,E1,E3,.,25,糖酵解要点,1分子葡萄糖氧化成2分子乳酸，同时净生成2或3分子ATP,生成方式为底物水平磷酸化限速酶：3个，己糖激酶、磷酸果糖激酶1、丙酮酸激酶。,.,26,迅速功能，满足肌肉剧烈运动时的需要使机体或组织有效适应缺氧的情况体内少数组织以糖酵解供能，如视网膜、睾丸组织、成熟红细胞糖酵解产物乳酸对维持血糖水平有重要意义,糖酵解的生理意义,.,27,除葡萄糖外，其它己糖也可转变成磷酸己糖而进入酵解途径。,.,28,糖的有氧氧化(aerobicoxidation)指在机体氧供充足时，葡萄糖或糖原的葡萄糖单位彻底氧化成H2O和CO2，并释放出大量能量的过程。是机体主要供能方式。,*部位：胞液及线粒体,*概念,二、糖的有氧氧化,.,29,.,30,第一阶段,部位：胞液过程及能量生成:5或7ATP,.,31,丙酮酸的氧化脱羧,丙酮酸进入线粒体，氧化脱羧为乙酰CoA(acetylCoA)。,总反应式:,.,32,丙酮酸脱氢酶复合体的组成,酶E1：丙酮酸脱氢酶E2：二氢硫辛酰胺转乙酰酶E3：二氢硫辛酰胺脱氢酶,CO2,CoASH,NAD+,NADH+H+,5.NADH+H+的生成,1.-羟乙基-TPP的生成,2.乙酰硫辛酰胺的生成,3.乙酰CoA的生成,4.硫辛酰胺的生成,.,34,第二阶段,部位：线粒体过程及能量生成:5ATP,.,35,三羧酸循环的概念：指乙酰CoA和草酰乙酸缩合生成含三个羧基的柠檬酸，反复的进行脱氢脱羧，又生成草酰乙酸，再重复循环反应的过程。TAC过程的反应部位是线粒体。,三羧酸循环,也称为柠檬酸循环，这是因为循环反应中的第一个中间产物是一个含三个羧基的柠檬酸。由于是德国科学家Krebs正式提出了三羧酸循环的学说，故此循环又称为Krebs循环。,.,36,.,37,.,38,.,39,.,40,.,41,.,42,.,43,.,45,三羧酸循环的要点经过一次三羧酸循环，消耗一分子乙酰CoA，经四次脱氢，二次脱羧，一次底物水平磷酸化。生成1分子FADH2，3分子NADH+H+，2分子CO2，1分子GTP。关键酶有：柠檬酸合酶-酮戊二酸脱氢酶复合体异柠檬酸脱氢酶,整个循环反应为不可逆反应,.,46,三羧酸循环的生物学意义,生物体获得能量的最有效方式是糖类、蛋白质、脂肪三大物质转化的枢纽循环中的某些成分可用于合成其他物质,.,47,第三阶段,反应部位：线粒体过程及能量生成：20ATP,.,48,糖有氧氧化过程中ATP的生成:,.,49,有氧氧化的调节,关键酶,酵解途径：己糖激酶,丙酮酸的氧化脱羧：丙酮酸脱氢酶复合体,三羧酸循环：柠檬酸合酶,丙酮酸激酶6-磷酸果糖激酶-1,-酮戊二酸脱氢酶复合体异柠檬酸脱氢酶,.,50,1.丙酮酸脱氢酶复合体,别构调节,共价修饰调节,.,52,异柠檬酸脱氢酶,柠檬酸合酶,-酮戊二酸脱氢酶复合体,柠檬酸,Ca2+,ATP、ADP的影响,产物堆积引起抑制,循环中后续反应中间产物别位反馈抑制前面反应中的酶,其他，如Ca2+可激活许多酶,2.三羧酸循环的调节,.,53,*细胞定位：胞液,第一阶段：氧化反应生成磷酸戊糖，NADPH+H+及CO2,三、磷酸戊糖途径,*反应过程可分为二个阶段,第二阶段：非氧化反应包括一系列基团转移。,.,54,磷酸戊糖途径,第一阶段,第二阶段,.,55,1.NADPH是体内许多合成代谢的供氢体,2.NADPH参与体内的羟化反应，与生物合成或生物转化有关,3.NADPH可维持GSH的还原性,（二）提供NADPH作为供氢体参与多种代谢反应,磷酸戊糖途径的生理意义,（一）为核苷酸的生成提供核糖,体内5-磷酸核糖的主要来源，参与核苷酸与核酸的合成,.,56,葡萄糖醛酸途径是葡萄糖氧化的另一条次要途径，葡萄糖可以转换为两个特殊的产物D-糖醛酸L-抗坏血酸。主要在肝中进行,四、糖醛酸途径,.,57,是动物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(glycogen),糖原储存的主要器官及其生理意义,第三节、糖原的合成与分解,1.葡萄糖单元以-1,4-糖苷键形成长链。2.约10个葡萄糖单元处形成分枝，分枝处葡萄糖以-1,6-糖苷键连接，分支增加，溶解度增加。3.每条链都终止于一个非还原端.非还原端增多，以利于其被酶分解。,糖原的结构特点及其意义,目录,.,59,一、糖原的合成代谢,（二）合成部位,（一）定义,糖原的合成(glycogenesis)指由葡萄糖合成糖原的过程。,组织定位：主要在肝脏、肌肉细胞定位：胞浆,.,60,1.葡萄糖磷酸化生成6-磷酸葡萄糖,（三）糖原合成过程,2.6-磷酸葡萄糖转变成1-磷酸葡萄糖,.,61,*UDPG可看作“活性葡萄糖”，在体内充作葡萄糖供体。,+,3.1-磷酸葡萄糖转变成尿苷二磷酸葡萄糖,1-磷酸葡萄糖,尿苷二磷酸葡萄糖(uridinediphosphateglucose,UDPG),.,62,4.-1,4-糖苷键式结合,糖原n为原有的细胞内的较小糖原分子，称为糖原引物(primer)，作为UDPG上葡萄糖基的接受体。,.,63,糖原分枝的形成,.,64,糖原合成的要点,UDPG（尿苷二磷酸葡萄糖）是葡萄糖参加糖原合成的活性形式需要消耗能量：2ATP/增加一个葡萄糖单位关键酶：糖原合酶需引物参加肌糖原以葡萄糖为原料，肝糖原可以任意单糖为原料,.,65,二、糖原的分解代谢,*定义,*亚细胞定位：胞浆,1.糖原的磷酸解,糖原分解(glycogenolysis)指糖原分子分解为葡萄糖单位或6-磷酸葡萄糖的过程,.,66,2.支链的分解,.,67,1-磷酸葡萄糖的代谢,.,68,糖原分解要点,主要为磷酸解的过程，产物主要为G-6-P,及少量游离的G不消耗能量肝脏中存在G-6-P酶，可以生成游离葡萄糖，对维持血糖浓度的恒定有重要作用；肌肉中无此酶，不能生成游离葡萄糖关键酶：糖原磷酸化酶,.,69,糖原磷酸化酶的调节,.,70,3.糖原的合成与分解总图,.,71,三、糖原合成与糖原分解的调节,1.共价修饰调解:主要调节方式,.,72,2.别构调解1）AMP是糖原磷酸化酶的别构激活剂促进糖原分解2）ATP是糖原合酶的别构激活剂促进糖原合成3）G-6-P是糖原合成酶的别构激活剂促进糖原合成,.,73,糖异生(gluconeogenesis)是指从非糖化合物转变为葡萄糖或糖原的过程。,*部位,*原料,*概念,主要在肝、肾细胞的胞浆及线粒体,主要有乳酸、甘油、生糖氨基酸,第四节糖异生,.,74,糖异生的过程,基本是糖酵解的逆过程，但需4种酶克服糖酵解过程中的三个不可逆反应造成的能障1)葡萄糖6-磷酸酶：对应己糖激酶G-6-PG2)果糖1,6-二磷酸酶：对应磷酸果糖激酶-1F-1,6-BPF-6-P3)丙酮酸羧化酶和磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶：对应丙酮酸激酶丙酮酸草酰乙酸磷酸烯醇式丙酮酸消耗能量:丙酮酸羧化支路,.,75,糖异生的过程,.,76,.,77,几种常见物质糖异生的过程,.,78,糖异生的调节,别构调节：1）ATP、柠檬酸2）ADP、AMP、2,6-二磷酸果糖3）乙酰CoA激素调节：1）糖皮质激素、肾上腺素、胰高血糖素2）胰岛素,.,79,6-磷酸果糖,1,6-双磷酸果糖,ATP,ADP,6-磷酸果糖激酶-1,Pi,果糖双磷酸酶-1,6-磷酸果糖与1,6-双磷酸果糖之间,.,80,磷酸烯醇式丙酮酸与丙酮酸之间,PEP,丙酮酸,ATP,ADP,丙酮酸激酶,乙酰CoA,草酰乙酸,.,81,三、糖异生的生理意义,（一）维持血糖浓度恒定,（二）补充肝糖原-乳酸循环,（三）调节酸碱平衡（乳酸异生为糖）,.,82,第五节糖代谢紊乱,一、血糖浓度的调节神经系统水平激素水平器官水平底物水平,.,83,血糖的调节,器官水平肝脏调解：饥饿、能量不足：糖原分解长期饥饿：糖异生饱食：血糖糖原、非糖物质、其他糖类激素水平调解：降糖激素胰岛素，唯一升糖激