生物化学与分子生物学：第6章糖代谢

1、第 二 篇 物质代谢及其调节 代谢是生命活动的基本特征，包括代谢是生命活动的基本特征，包括 合成代谢和分解代谢，代谢需要调合成代谢和分解代谢，代谢需要调 节。本篇包括以下七章内容：节。本篇包括以下七章内容： 第六章第六章 糖代谢糖代谢 第七章第七章 脂质代谢脂质代谢 第八章第八章 生物氧化生物氧化 第九章第九章 氨基酸代谢氨基酸代谢 第十章第十章 核苷酸代谢核苷酸代谢 第十一章第十一章 非营养物质代谢非营养物质代谢 第十二章第十二章 物质代谢的整合与调节物质代谢的整合与调节 本篇内容的学习方法建议：本篇内容的学习方法建议： l掌握各种物质代谢的基本反应途径；掌握各种物质代谢的基本反应途径； l

2、重点掌握代谢过程的关键环节、关键酶、重点掌握代谢过程的关键环节、关键酶、 主要产物、主要调节环节、重要生理意义；主要产物、主要调节环节、重要生理意义； l注意理清各种物质代谢的相互关系；注意理清各种物质代谢的相互关系； l注意物质代谢异常与疾病的关系。注意物质代谢异常与疾病的关系。 糖 代 谢 Metabolism of Carbohydrates 第第 六六 章章 糖糖(carbohydrates)即碳水化合物，其化即碳水化合物，其化 学本质为多羟醛或多羟酮类及其衍生学本质为多羟醛或多羟酮类及其衍生 物或多聚物。物或多聚物。 1. 糖的概念糖的概念 糖代谢概述糖代谢概述 2. 糖的分类及其结

3、构糖的分类及其结构 根据其水解产物的情况，糖主要可根据其水解产物的情况，糖主要可 分为以下四大类。分为以下四大类。 l单糖单糖 (monosacchride) l寡糖寡糖 (oligosacchride) l多糖多糖 (polysacchride) l结合糖结合糖 (glycoconjugate) （1 1）单）单 糖糖 l葡萄糖葡萄糖 (glucose) l果糖果糖 (fructose) l半乳糖半乳糖 (galactose) l核糖核糖 (ribose) l脱氧核糖脱氧核糖(deoxyribose) 不能再水解的糖，主要有：不能再水解的糖，主要有： O H OHH HO H HO H O

4、O H O OH H H H OH OH HOH H CH2OH 葡萄糖葡萄糖(glucose) 已醛糖已醛糖 果糖果糖(fructose) 已酮糖已酮糖 O H O HO H OHH HO H HO H O OH OH HOH2C H H OH H CH2OH O OH H H OH H OH H OH H CH2OH O H HH H OHOH OH HOH2C OH O HOH OHH OHH HOH 半乳糖半乳糖(galactose) 已醛糖已醛糖 核糖核糖(ribose) 戊醛糖戊醛糖 OH HOH HOH OH O H （2 2）寡）寡 糖糖 常见的几种二糖常见的几种二糖: : l

5、麦芽糖麦芽糖 (maltose): 葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖 l蔗蔗 糖糖 (sucrose): 葡萄糖葡萄糖果糖果糖 l乳乳 糖糖 (lactose): 葡萄糖葡萄糖半乳糖半乳糖 能水解成几分子单糖的糖，各单糖能水解成几分子单糖的糖，各单糖 之间借糖苷键相连。之间借糖苷键相连。 （3 3）多）多 糖糖 能水解生成多个分子单糖的糖。能水解生成多个分子单糖的糖。 常见的多糖有常见的多糖有: : l淀淀 粉粉 (starch) l糖糖 原原 (glycogen) l纤维素纤维素 (cellulose) 淀粉淀粉 是植物中多糖的储存形式是植物中多糖的储存形式 淀粉颗粒淀粉颗粒 -1,4-糖苷键糖苷键

6、-1,6-糖苷键糖苷键 糖原糖原 是动物体内多糖的储存形式是动物体内多糖的储存形式 糖原中葡萄糖单糖原中葡萄糖单 元以元以-1,4-1,4-糖糖 苷键苷键形成直链，形成直链， 分 枝 处 以分 枝 处 以 - - 1,6-1,6-糖苷键糖苷键连接。连接。 糖原直链短、分糖原直链短、分 支多。支多。 纤维素纤维素 作为植物的骨架作为植物的骨架 -1,4-糖苷键糖苷键 糖与非糖物质的结合物（糖复合体）。糖与非糖物质的结合物（糖复合体）。 l糖脂糖脂 (glycolipid)： 糖与脂类的结合物。糖与脂类的结合物。 l糖蛋白糖蛋白 (glycoprotein)： 糖与蛋白质的结合物，蛋白质为主。糖与

7、蛋白质的结合物，蛋白质为主。 l蛋白聚糖蛋白聚糖 (proteoglycan)： 糖与蛋白质的结合物，糖为主。糖与蛋白质的结合物，糖为主。 常见的结合糖（详见第四章）有：常见的结合糖（详见第四章）有： （4 4）结）结 合合 糖糖 2.2.糖的生理功能糖的生理功能 l氧化供能氧化供能 糖可作为合成某些氨基酸、脂肪、胆固糖可作为合成某些氨基酸、脂肪、胆固 醇、核苷酸等物质的原料。醇、核苷酸等物质的原料。 l作为组织细胞的组成成分作为组织细胞的组成成分 是糖的主要功能。人体是糖的主要功能。人体5070能量来能量来 自糖。自糖。 l提供合成其他物质的原料提供合成其他物质的原料 糖是构成糖蛋白、蛋白聚

8、糖、糖脂等的糖是构成糖蛋白、蛋白聚糖、糖脂等的 成分。成分。 3.3.糖代谢的概况糖代谢的概况 有氧氧化有氧氧化 丙酮酸丙酮酸 有氧有氧 无氧无氧 H2OCO2 乳酸乳酸 糖异生糖异生 乳酸、氨基酸、甘油等乳酸、氨基酸、甘油等 糖原糖原 肝糖原分解肝糖原分解 磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径 核糖核糖 + + NADPH+H+ 淀粉、糖原等淀粉、糖原等 消化与吸收消化与吸收 糖原合成糖原合成 无氧氧化无氧氧化 尚有尚有糖醛酸途径、多元醇途径、糖醛酸途径、多元醇途径、2,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 旁路旁路等代谢途径等代谢途径 第第 一一 节节 糖的消化吸收与转运糖的消化吸收与转运 Digestion

9、, absorption and transportation of Carbohydrates 一、糖的消化与吸收一、糖的消化与吸收 （一）糖的消化（一）糖的消化 人类食物中的糖主要有植物淀粉、动人类食物中的糖主要有植物淀粉、动 物糖原、麦芽糖、蔗糖、乳糖、葡萄物糖原、麦芽糖、蔗糖、乳糖、葡萄 糖等，其中以糖等，其中以淀粉淀粉为主。为主。 消化部位：消化部位： 主要在小肠，少量在口腔。主要在小肠，少量在口腔。 淀粉淀粉 麦芽糖麦芽糖+麦芽三糖麦芽三糖 （40%） （25%） -极限糊精极限糊精+异麦芽糖异麦芽糖 （30%） （5%） 葡萄糖葡萄糖 唾液中的唾液中的-淀粉酶淀粉酶 -糖苷酶糖苷

10、酶 -极限糊精酶极限糊精酶 消消 化化 过过 程程 肠上皮肠上皮 细胞刷细胞刷 状缘状缘 口腔口腔 肠腔肠腔 胰液中的胰液中的-淀粉酶淀粉酶 肠上皮细胞的肠上皮细胞的蔗糖酶蔗糖酶和和乳糖酶乳糖酶分别分别 水解蔗糖和乳糖。有人缺乏乳糖酶，水解蔗糖和乳糖。有人缺乏乳糖酶， 造成乳糖不耐症。造成乳糖不耐症。 食物中含有的大量食物中含有的大量纤维素纤维素，因人体，因人体 内无内无 -糖苷酶糖苷酶而不能对其分解利用，而不能对其分解利用， 但却具有刺激肠蠕动等作用，也是维但却具有刺激肠蠕动等作用，也是维 持健康所必需。持健康所必需。 （二）糖的吸收（二）糖的吸收 1.1.吸收部位：吸收部位： 小肠上段小肠

11、上段 2.2.吸收形式吸收形式 ： 单糖（主要是葡萄糖）单糖（主要是葡萄糖） 3.3.吸收机制吸收机制 ：通过通过NaNa+ +依赖型葡萄糖转依赖型葡萄糖转 运蛋白运蛋白SGLT (sodium-dependent glucose transporter)主动耗能吸收。主动耗能吸收。 ATP G Na+ K+ Na+泵泵 小肠上皮细胞小肠上皮细胞 肠肠 腔腔 门静脉门静脉 葡萄糖吸收机制葡萄糖吸收机制 Na+依赖型葡萄糖转运蛋白依赖型葡萄糖转运蛋白SGLT 刷状缘刷状缘 细胞内膜细胞内膜 ADP+Pi 二、葡萄糖转运进入细胞二、葡萄糖转运进入细胞 小肠肠腔小肠肠腔 肠上皮细胞肠上皮细胞 门静脉

12、门静脉 肝脏肝脏 体循环体循环 各种组织细胞各种组织细胞 GLUT 血中葡萄糖通过血中葡萄糖通过葡萄葡萄 糖 转 运 蛋 白糖 转 运 蛋 白G L U T (glucose transporter)进入进入 组织细胞组织细胞，已发现，已发现1212 种葡萄糖转运蛋白。种葡萄糖转运蛋白。 糖的无氧氧化糖的无氧氧化 anaerobic oxidation l 糖酵解的概念糖酵解的概念 l 糖的无氧氧化的反应部位：糖的无氧氧化的反应部位：胞液胞液 在细胞不能利用氧或氧供应不足时，葡萄在细胞不能利用氧或氧供应不足时，葡萄 糖分解为丙酮酸进而还原生成糖分解为丙酮酸进而还原生成乳酸乳酸的过程的过程 称为

13、糖的无氧氧化称为糖的无氧氧化(anaerobic oxidation)。 l 糖的无氧氧化的概念糖的无氧氧化的概念 葡萄糖在细胞液中分解为葡萄糖在细胞液中分解为丙酮酸丙酮酸，是，是 葡萄糖无氧氧化和有氧氧化的共同起葡萄糖无氧氧化和有氧氧化的共同起 始途径，称为糖酵解始途径，称为糖酵解(glycolysis) 。 第一阶段：糖酵解，葡萄糖分解成丙第一阶段：糖酵解，葡萄糖分解成丙 酮酸。此阶段酮酸。此阶段1010步反应。步反应。 第二阶段：丙酮酸还原生成乳酸。第二阶段：丙酮酸还原生成乳酸。 此阶段此阶段1 1步反应。步反应。 l 糖的无氧氧化分为两个阶段糖的无氧氧化分为两个阶段 一、糖的无氧氧化反

14、应过程一、糖的无氧氧化反应过程 ADP (hexokinase) G G-6-P F-6-P F-1,6-BP ATP ADP ATP ADP 1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 丙酮酸丙酮酸 磷酸二磷酸二 羟丙酮羟丙酮 3-磷酸磷酸 甘油醛甘油醛 NAD+ NADH+H+ ADP ATP ADP ATP 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 O CH2HO H HO OH H OH H OH H H P P O CH2O H HO OH H OH H OH H H o o 哺乳类动物体内已发现哺乳类动物体内已发现4种己糖激酶同种己糖激酶同 工酶工

15、酶，分别称为，分别称为型。型。 肝细胞中存在的是肝细胞中存在的是型，称为型，称为葡萄糖激葡萄糖激 酶酶(glucokinase)，特点是：，特点是：对葡萄糖亲和对葡萄糖亲和 力很低，受激素调控。力很低，受激素调控。其对肝维持血糖其对肝维持血糖 稳定至关重要，血糖显著升高时，肝通过稳定至关重要，血糖显著升高时，肝通过 其作用加快对葡萄糖的利用。其作用加快对葡萄糖的利用。 己糖异构酶己糖异构酶 G G-6-P F-6-P F-1,6-BP ATP ADP ATP ADP 1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 丙酮酸丙酮酸 磷酸二磷酸二 羟丙酮羟丙酮

16、3-磷酸磷酸 甘油醛甘油醛 NAD+ NADH+H+ ADP ATP ADP ATP 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 P P O CH2O H HO OH H OH H OH H H o - ADP G G-6-P F-6-P F-1,6-BP ATP ADP ATP ADP 1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 丙酮酸丙酮酸 磷酸二磷酸二 羟丙酮羟丙酮 3-磷酸磷酸 甘油醛甘油醛 NAD+ NADH+H+ ADP ATP ADP ATP 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 CH2O HO C C C C CH2O O H OH OH H H P

17、 P P P 醛缩酶醛缩酶 (aldolase) Glu G-6-P F-6-P F-1,6-BP ATP ADP ATP ADP 1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 丙酮酸丙酮酸 磷酸二磷酸二 羟丙酮羟丙酮 3-磷酸磷酸 甘油醛甘油醛 NAD+ NADH+H+ ADP ATP ADP ATP 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮 3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 + CHO CHOHCHOHOH CH2POCH2P PO CH2OH CO CH2POCH2P PO 磷酸丙糖异构酶磷酸丙糖异构酶 Glu G-6-P F-6-P

18、 F-1,6-BP ATP ADP ATP ADP 1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 丙酮酸丙酮酸 磷酸二磷酸二 羟丙酮羟丙酮 3-磷酸磷酸 甘油醛甘油醛 NAD+ NADH+H+ ADP ATP ADP ATP 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 CHO CHOHCHOHOH CH2POCH2P PO 磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮 CH2OH CO CH2POCH2P PO 、NAD+ 3-3-磷酸甘油醛脱氢酶磷酸甘油醛脱氢酶 Glu G-6-P F-6-P F-1,6-BP ATP ADP ATP ADP 1,3-

19、二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 丙酮酸丙酮酸 磷酸二磷酸二 羟丙酮羟丙酮 3-磷酸磷酸 甘油醛甘油醛 NAD+ NADH+H+ ADP ATP ADP ATP 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 CHO CHOHCHOHOH CH2POCH2P PO 1,3-1,3-二磷酸二磷酸 甘油酸甘油酸 O=C COH CH2POP PO P PO H ADP 磷酸甘油酸激酶磷酸甘油酸激酶 Glu G-6-P F-6-P F-1,6-BP ATP ADP ATP ADP 1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸

20、2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 丙酮酸丙酮酸 磷酸二磷酸二 羟丙酮羟丙酮 3-磷酸磷酸 甘油醛甘油醛 NAD+ NADH+H+ ADP ATP ADP ATP 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 在代谢反应中，底物分子分解使在代谢反应中，底物分子分解使 ADPADP磷酸化生成磷酸化生成ATPATP，称为，称为底物水平底物水平 磷酸化磷酸化。 1,3-1,3-二磷酸二磷酸 甘油酸甘油酸 O=C COH CH2POP PO P PO 3-3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 COOH COH CH2POP PO 磷酸甘油酸磷酸甘油酸 变位酶变位酶 Glu G-6-P F-6-P F-1,6-BP ATP ADP AT

21、P ADP 1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 丙酮酸丙酮酸 磷酸二磷酸二 羟丙酮羟丙酮 3-磷酸磷酸 甘油醛甘油醛 NAD+ NADH+H+ ADP ATP ADP ATP 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 3-3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 COOH COH CH2POP PO 2-2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 COOH C CH2 POP PO OHOH 烯醇化酶烯醇化酶 Glu G-6-P F-6-P F-1,6-BP ATP ADP ATP ADP 1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 丙酮酸丙酮

22、酸 磷酸二磷酸二 羟丙酮羟丙酮 3-磷酸磷酸 甘油醛甘油醛 NAD+ NADH+H+ ADP ATP ADP ATP 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 2-2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 COOH C CH2 POP PO OHOH + H2O 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸PEP COOH C CH2 P PO ADP Glu G-6-P F-6-P F-1,6-BP ATP ADP ATP ADP 1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 丙酮酸丙酮酸 磷酸二磷酸二 羟丙酮羟丙酮 3-磷酸磷酸 甘油醛甘油醛 NAD+ NADH+H+ ADP ATP

23、ADP ATP 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 COOH C CH2 P PO 丙酮酸丙酮酸 COOH C=O CH3 通过底物水平磷酸化生成通过底物水平磷酸化生成 ( (二二) ) 丙酮酸还原生成乳酸丙酮酸还原生成乳酸 丙酮酸丙酮酸 乳酸乳酸 反应中的反应中的NADH+H+ 来自于上述第 来自于上述第6 6步步 反应中的反应中的 3-3-磷酸甘油醛脱氢反应。磷酸甘油醛脱氢反应。 乳酸脱氢酶乳酸脱氢酶(LDH) NADH + H+ NAD+ COOH CHOH CH3 COOH C=O CH3 E1:己糖激酶己糖激酶 E2: 磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1 E

24、3: 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 NAD+ 乳乳 酸酸 GG-6-PF-6-PF-1, 6-BP ATPADP ATPADP 1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 丙丙 酮酮 酸酸 磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 NAD+ NADH+H+ ADP ATP ADP ATP 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 E2 E1 E3 NADH+H+ Pi 二、糖酵解的调节二、糖酵解的调节 关键酶关键酶 己糖激酶己糖激酶 磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 调节方式调节方式 别构调节别构调节 化学修饰调节化学修饰调节 （一）磷酸果

25、糖激酶（一）磷酸果糖激酶-1活性调节活性调节 l别构激活剂：别构激活剂：AMP，ADP，F-1,6-BP，F-2,6-BP l别构抑制剂：别构抑制剂： ATP（高浓度），柠檬酸（高浓度），柠檬酸 磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1(PFK-1)是调节糖酵解速是调节糖酵解速 率最重要的酶。其活性可受率最重要的酶。其活性可受别构调节、化别构调节、化 学修饰调节（间接）。学修饰调节（间接）。 lF-2,6-BP是最强的别构激活剂，其是最强的别构激活剂，其生成酶生成酶和和 分解酶分解酶受受胰高血糖素通过化学修饰调节。胰高血糖素通过化学修饰调节。 PFK-2 : 磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-2 FBP-2 :

26、果糖二磷酸酶果糖二磷酸酶-2 F-6-PF-2,6-BP PFK-2 FBP-2 ATPADP Pi F-6-P 磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶 Pi PKA ATP ADP Pi 胰高血糖素胰高血糖素 ATP cAMP PFK-2 （有活性）（有活性） FBP-2 （无活性）（无活性） PFK-2 （无活性）（无活性） FBP-2 （有活性）（有活性） PP F-2,6-BP PFK-2 : 磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-2-2 FBP-2 : 果糖二磷酸酶果糖二磷酸酶-2-2 （二）丙酮酸激酶活性调节二）丙酮酸激酶活性调节 1.1.别构调节别构调节 别构抑制剂：别构抑制剂： ATP，丙氨酸，丙氨酸

27、别构激活剂：别构激活剂： F-1,6-BP 2.2.化学修饰调节化学修饰调节 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 ATP ADP Pi 磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶 （无活性）（无活性） （有活性）（有活性） 胰高血糖素胰高血糖素 Ca2+-CaM激酶激酶 P cAMP PKA ( (三三) )己糖激酶活性调节己糖激酶活性调节 l己糖激酶：己糖激酶： 受受G-6-P反馈抑制（别构抑制）。反馈抑制（别构抑制）。 （肝葡萄糖激酶不受其抑制）（肝葡萄糖激酶不受其抑制） l 肝葡萄糖激酶：肝葡萄糖激酶： 受受长链脂肪酰长链脂肪酰CoACoA别构抑制；别构抑制；胰岛素胰岛素可诱可诱 导该酶的合成。导

28、该酶的合成。 三、糖无氧氧化的生理意义三、糖无氧氧化的生理意义 1.1.是机体在氧供应不足时获取能量的方式。是机体在氧供应不足时获取能量的方式。 2.2.是某些细胞在氧供应正常时的重要供能是某些细胞在氧供应正常时的重要供能 途径。途径。 无线粒体的细胞，如：红细胞无线粒体的细胞，如：红细胞 代谢活跃的细胞，如：白细胞、骨髓细胞代谢活跃的细胞，如：白细胞、骨髓细胞 (能量生成：能量生成：1分子葡萄糖产生分子葡萄糖产生4分子分子ATP， 减去消耗的减去消耗的2分子分子ATP,净生成净生成2分子分子ATP). 四、其他单糖的代谢四、其他单糖的代谢 果糖、半乳糖果糖、半乳糖和和甘露糖甘露糖都可通过转都

29、可通过转 变为糖酵解的中间产物而进入糖酵变为糖酵解的中间产物而进入糖酵 解途径代谢。解途径代谢。 （略，自学）（略，自学） 第三节第三节 糖的有氧氧化糖的有氧氧化 aerobic oxidation 机体利用氧将葡萄糖彻底氧化成机体利用氧将葡萄糖彻底氧化成H2O 和和CO2 的反应过程，称为糖的有氧氧的反应过程，称为糖的有氧氧 化化(aerobic oxidation) 。是体内糖分。是体内糖分 解供能的主要方式。解供能的主要方式。 l细胞部位细胞部位：胞液及线粒体胞液及线粒体 l 糖的有氧氧化概念：糖的有氧氧化概念： 一、有氧氧化的反应过程一、有氧氧化的反应过程 第一阶段：糖酵解第一阶段：糖

30、酵解 第二阶段：丙酮酸氧化脱羧第二阶段：丙酮酸氧化脱羧 第三阶段：柠檬酸循环第三阶段：柠檬酸循环 氧化磷酸化氧化磷酸化 G（Gn） 丙酮酸丙酮酸 乙酰乙酰CoA CO2 NADH+H+ FADH2 H2O O ATP ADP 柠檬酸柠檬酸 循循环环 胞液胞液 线粒体线粒体 （一）糖酵解阶段（一）糖酵解阶段 糖有氧氧化的糖酵解阶段与糖无氧氧糖有氧氧化的糖酵解阶段与糖无氧氧 化中所述相同，代谢过程共化中所述相同，代谢过程共1010步反应，步反应， 产物为丙酮酸。产物为丙酮酸。 略。略。 （二）丙酮酸氧化脱羧（二）丙酮酸氧化脱羧 丙酮酸进入线粒体，丙酮酸进入线粒体，氧化脱羧为氧化脱羧为乙酰乙酰CoA

31、 (acetyl CoA)。 丙酮酸丙酮酸 乙酰乙酰CoA NAD+ , HSCoA CO2 , NADH + H+ 丙酮酸脱氢酶复合体丙酮酸脱氢酶复合体 （此反应不可逆）（此反应不可逆） COOH C=O CH3 CH3-C-SCOA O CH3-C-SCOA 丙酮酸脱氢酶复合体丙酮酸脱氢酶复合体 酶酶 辅辅 酶酶 E1：丙酮酸脱氢酶丙酮酸脱氢酶 TPP E2：二氢硫辛酰胺转乙酰酶二氢硫辛酰胺转乙酰酶 硫辛酸硫辛酸, HSCoA E3：二氢硫辛酰胺脱氢酶二氢硫辛酰胺脱氢酶 FAD, NAD+ HSCoA NAD+ （三）柠檬酸循环与氧化磷酸化（三）柠檬酸循环与氧化磷酸化 柠檬酸循环，详见下述

32、；柠檬酸循环，详见下述； 氧化磷酸化，见氧化磷酸化，见第八章第八章 生物氧化生物氧化。 二、二、 柠檬酸循环柠檬酸循环 l细胞部位：细胞部位：线粒体线粒体 柠檬酸循环柠檬酸循环(citric acid cycle)又称又称三羧酸三羧酸 循环循环(tricarboxylic acid cycle, TAC) ，因循，因循 环反应中第一个产物是一个含三个羧基环反应中第一个产物是一个含三个羧基 的柠檬酸而命名。由的柠檬酸而命名。由Krebs正式提出，又正式提出，又 称称Krebs循环循环。 其是乙酰其是乙酰CoACoA和草酰乙酸缩合生成柠檬和草酰乙酸缩合生成柠檬 酸，经酸，经4 4次脱氢、次脱氢、2

33、 2次脱羧，又生成草酰次脱羧，又生成草酰 乙酸，再重复循环反应的过程。乙酸，再重复循环反应的过程。 乙酰乙酰CoA 柠檬酸柠檬酸 顺乌头酸顺乌头酸 异柠檬酸异柠檬酸 -酮戊二酸酮戊二酸 琥珀酰琥珀酰 CoA 琥珀酸琥珀酸 延胡索酸延胡索酸 苹果酸苹果酸 草酰乙酸草酰乙酸 缩合缩合 脱水脱水 水合水合 氧化氧化 脱羧脱羧 水合水合 脱氢脱氢 底物水底物水 平磷酸化平磷酸化 氧化脱羧氧化脱羧 脱氢脱氢 （一）（一）柠檬酸循环柠檬酸循环 一次循环，分解消耗一分子一次循环，分解消耗一分子乙酰乙酰CoA，经，经 四次脱氢，二次脱羧，一次底物水平磷酸四次脱氢，二次脱羧，一次底物水平磷酸 化，生成化，生成1

34、 1分子分子FADH2，3 3分子分子NADH+H+，2 2 分子分子CO2， 1 1分子分子GTP经氧化磷酸化后，经氧化磷酸化后， 总能量生成总能量生成1010分子分子ATP。 循环共循环共8 8步反应，有三步不可逆反应，关步反应，有三步不可逆反应，关 键酶是：键酶是：柠檬酸合酶，异柠檬酸脱氢酶，柠檬酸合酶，异柠檬酸脱氢酶， -酮戊二酸脱氢酶复合体，酮戊二酸脱氢酶复合体，整个循环反应为整个循环反应为 不可逆。不可逆。 柠檬酸循环小结：柠檬酸循环小结： （二）柠檬酸循环的生理意义（二）柠檬酸循环的生理意义 l是三大营养物质分解产能的共同通路；是三大营养物质分解产能的共同通路； l是三大营养物质

35、代谢联系的枢纽。是三大营养物质代谢联系的枢纽。 糖有氧氧化生成的糖有氧氧化生成的2H进入呼吸链氧进入呼吸链氧 化磷酸化生成化磷酸化生成ATP，每分子，每分子NADH+H+ 生生 成成2.5分子分子ATP，每分子，每分子FADH2生成生成1.5分分 子子ATP，加上底物水平磷酸化，加上底物水平磷酸化，1 1分子葡分子葡 萄糖彻底分解可净生成萄糖彻底分解可净生成3030或或3232分子分子ATP。 三、糖有氧氧化生成的三、糖有氧氧化生成的ATP 反反 应应辅辅 酶酶最终获得最终获得ATPATP 第一阶段（胞液）第一阶段（胞液） 葡糖糖葡糖糖葡糖葡糖-6-磷酸磷酸-1 果糖果糖-6-磷酸磷酸果糖果糖

36、-1,6-二磷酸二磷酸-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2NADH3或或5* 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2 2磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸2丙酮酸丙酮酸2 第二阶段（线粒体）第二阶段（线粒体） 2丙酮酸丙酮酸2乙酰乙酰CoA2NADH5 第三阶段（线粒体）第三阶段（线粒体） 2异柠檬酸异柠檬酸2-酮戊二酸酮戊二酸 2-酮戊二酸酮戊二酸2琥珀酰琥珀酰CoA 2琥珀酰琥珀酰CoA2琥珀酸琥珀酸 2琥珀酸琥珀酸2延胡索酸延胡索酸 2苹果酸苹果酸2草酰乙酸草酰乙酸 2NADH 2NADH 2FADH2 2NADH 5 5 2 3 5

37、 由由1分子葡糖糖总共获得分子葡糖糖总共获得30或或32 葡萄糖有氧氧化生成的葡萄糖有氧氧化生成的ATPATP 四、糖有氧氧化的调节四、糖有氧氧化的调节 关关 键键 酶酶 糖酵解：糖酵解：己糖激酶己糖激酶 丙酮酸氧化脱羧：丙酮酸氧化脱羧：丙酮酸脱氢酶复合体丙酮酸脱氢酶复合体 柠檬酸循环：柠檬酸循环：柠檬酸合酶柠檬酸合酶 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1 异柠檬酸脱氢酶异柠檬酸脱氢酶 -酮戊二酸脱氢酶复合体酮戊二酸脱氢酶复合体 （一）丙酮酸脱氢酶复合体调节（一）丙酮酸脱氢酶复合体调节 1.1.别构调节别构调节 别构抑制剂：乙酰别构抑制剂：乙酰CoA; NADH; ATP 别构激

38、活剂：别构激活剂：AMP 2.2.化学修饰调节化学修饰调节 胰岛素和胰岛素和Ca2+ 激活激活丙酮酸脱氢酶磷酸丙酮酸脱氢酶磷酸 酶使丙酮酸脱氢酶酶使丙酮酸脱氢酶脱磷酸化脱磷酸化而活性增强而活性增强； 乙酰乙酰CoA和和NADH激活丙酮酸脱氢酶激激活丙酮酸脱氢酶激 酶使丙酮酸脱氢酶酶使丙酮酸脱氢酶磷酸化磷酸化而失活，而失活， NAD+、ADP则与之作用相反。则与之作用相反。 丙酮酸脱氢酶复合体调节丙酮酸脱氢酶复合体调节 乙酰乙酰CoA 柠檬酸柠檬酸 草酰乙酸草酰乙酸 琥珀酰琥珀酰CoA - -酮戊二酸酮戊二酸 异柠檬酸异柠檬酸 苹果酸苹果酸 NADH GTP ATP 异柠檬酸异柠檬酸 脱氢酶脱氢

39、酶 柠檬酸合酶柠檬酸合酶 -酮戊二酸酮戊二酸 脱氢酶复合体脱氢酶复合体 ATP,NADH +ADP ADP, + ATP 柠檬酸柠檬酸 琥珀酰琥珀酰CoA NADH ATP,琥珀酰琥珀酰CoA, NADH +ADP,Ca2+ Ca2+ ATP、ADP的影响的影响 产物引起抑制产物引起抑制 Ca2+可激活可激活 一些酶一些酶 （二）柠檬酸循环调节（二）柠檬酸循环调节 五、糖有氧氧化抑制糖无氧氧化五、糖有氧氧化抑制糖无氧氧化 l现象现象 l机制机制 有氧时，糖酵解第有氧时，糖酵解第6 6步生成的步生成的NADH+H+ 进入线粒体内氧化，丙酮酸进入线粒体进入线粒体内氧化，丙酮酸进入线粒体 进一步氧化

40、而不生成乳酸，表现为抑制进一步氧化而不生成乳酸，表现为抑制 糖无氧氧化。糖无氧氧化。 糖有氧氧化具有抑制糖无氧氧化的作用，糖有氧氧化具有抑制糖无氧氧化的作用， 此现象又称巴斯德效应此现象又称巴斯德效应(Pastuer effect) 。 第第 四四 节节 磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径 pentose phosphate pathway l磷酸戊糖途径概念磷酸戊糖途径概念 磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径Pentose Phosphate Pathway) 是指由葡萄糖生成是指由葡萄糖生成磷酸核糖磷酸核糖及及NADPH+H+， 过剩的前者再进一步转变成果糖过剩的前者再进一步转变成果糖-6-磷酸磷酸 和和3-

41、磷酸甘油醛的过程。磷酸甘油醛的过程。 l细胞定位：细胞定位：胞胞 液液 第一阶段：氧化反应，生成第一阶段：氧化反应，生成 磷酸核磷酸核 糖、糖、NADPH+H+及及CO2 。 一、一、 磷酸戊糖途径的反应过程磷酸戊糖途径的反应过程 l反应过程分为二个阶段反应过程分为二个阶段 第二阶段：基团转移反应，过剩的第二阶段：基团转移反应，过剩的磷磷 酸核糖酸核糖生成果糖生成果糖-6-磷酸和磷酸和3-磷酸磷酸 甘油醛。甘油醛。 NADPH+H+ NADP+ H2O 葡糖葡糖-6-磷酸脱氢酶磷酸脱氢酶 葡糖葡糖-6-磷酸磷酸 C C C C C CH2O H OH OH OH H H HO H H O P

42、P 6-磷酸葡糖酸内酯磷酸葡糖酸内酯 C C C C C=O CH2O H OH OH H H HO H O P P （一）氧化反应（一）氧化反应 核糖核糖 -5-磷酸磷酸 O H HH H OHOH OH HOH 2C P CH2OH C=O C C CH2O OH OHH H P P 核酮糖核酮糖-5-磷酸磷酸 NADP+ NADPH+H+ 6-磷酸葡糖酸脱氢酶磷酸葡糖酸脱氢酶 CO2 C C C C COO CH2O H OH OH OHH H HO H P P 6-磷酸葡糖酸磷酸葡糖酸 细胞对细胞对NADPH的消耗量远大于磷酸核糖。的消耗量远大于磷酸核糖。 当磷酸核糖过剩时，每当磷酸核

43、糖过剩时，每3分子葡糖分子葡糖-6-磷酸磷酸参参 与反应，生成的与反应，生成的3分子磷酸戊糖分子磷酸戊糖进行基团转进行基团转 移反应，通过移反应，通过3C、4C、 5C 、6C、7C等演变阶等演变阶 段，最终生成段，最终生成2分子果糖分子果糖-6-磷酸磷酸和和1分子分子3-磷磷 酸甘油醛。酸甘油醛。后两者进入糖后两者进入糖酵解途径代谢。酵解途径代谢。 主要参与酶：转酮醇酶、转醛醇酶。主要参与酶：转酮醇酶、转醛醇酶。 （二）（二） 基团转移反应基团转移反应 核酮糖核酮糖-5-磷酸磷酸 (C5) 3 核糖核糖-5-磷酸磷酸 C5 木酮糖木酮糖-5-磷酸磷酸 C5 木酮糖木酮糖-5-磷酸磷酸 C5

44、景天糖景天糖-7-磷酸磷酸 C7 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 C3 赤藓糖赤藓糖-4-磷酸磷酸 C4 果糖果糖-6-磷酸磷酸 C6 果糖果糖-6-磷酸磷酸 C6 3-磷酸磷酸 甘油醛甘油醛 C3 磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径 第第 二二 阶阶 段段 木酮糖木酮糖-5-磷酸磷酸 C5 木酮糖木酮糖-5-磷酸磷酸 C5 景天糖景天糖-7-磷酸磷酸 C7 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 C3 赤藓糖赤藓糖-4-磷酸磷酸 C4 果糖果糖-6-磷酸磷酸 C6 果糖果糖 -6-磷酸磷酸C6 3-磷酸磷酸 甘油醛甘油醛 葡糖葡糖-6-磷酸磷酸 (C6)3 6-磷酸葡糖酸内酯磷酸葡糖酸内酯(C6)3 6-磷酸葡糖酸磷酸葡

45、糖酸(C6)3 核酮糖核酮糖-5-磷酸磷酸 (C5) 3 核糖核糖-5-磷酸磷酸 C5 3NADP+ 3NADP+3H+ 葡糖葡糖-6-磷酸脱氢酶磷酸脱氢酶 3NADP+ 3NADP+3H+ 6-磷酸葡糖酸脱氢酶磷酸葡糖酸脱氢酶 3CO2 第第 一一 阶阶 段段 C3 二、磷酸戊糖途径的调节二、磷酸戊糖途径的调节 l主要调节主要调节葡糖葡糖-6-磷酸脱氢酶磷酸脱氢酶 该酶为磷酸戊糖途径的关键酶，主要该酶为磷酸戊糖途径的关键酶，主要 受受NADPH/NADP+比值比值的调节，比值升的调节，比值升 高则被抑制，降低则被激活。高则被抑制，降低则被激活。 三、磷酸戊糖途径的生理意义三、磷酸戊糖途径的生

46、理意义 （一）为核苷酸生物合成提供（一）为核苷酸生物合成提供磷酸核糖磷酸核糖 （二）提供（二）提供NADPH作为供氢体参与多种作为供氢体参与多种 代谢反应代谢反应 1. NADPH是体内许多合成代谢的是体内许多合成代谢的供氢体供氢体 2. NADPH参与体内的参与体内的羟化反应羟化反应 3. NADPH可维持可维持GSH的还原状态的还原状态 2G-SH G-S-S-G NADP+ NADPH+H+ AH2 第第 五五 节节 糖原的合成与分解糖原的合成与分解 glycogenesis and glycogenolysis l糖糖 原原 (glycogen) 是动物体内糖的储存形式，是机体能迅是动

47、物体内糖的储存形式，是机体能迅 速动用的能量储备。速动用的能量储备。 l糖原储存的主要组织器官及其生理意义糖原储存的主要组织器官及其生理意义 肌肉：肌糖原，肌肉：肌糖原，180180300300g g，供肌肉收缩所需。，供肌肉收缩所需。 肝脏：肝糖原，肝脏：肝糖原，7070100g100g，维持血糖水平。，维持血糖水平。 l糖原的结构特点糖原的结构特点 糖原中葡萄糖单糖原中葡萄糖单 元以元以-1,4-1,4-糖糖 苷键苷键形成直链，形成直链， 分 枝 处 以分 枝 处 以 - - 1,6-1,6-糖苷键糖苷键连接。连接。 糖原直链短、分糖原直链短、分 支多。支多。 一、糖原的合成代谢一、糖原的

48、合成代谢 l 合成部位合成部位 l 糖原合成糖原合成(glycogenesis) 指以葡萄糖为指以葡萄糖为 基本单位合成糖原的过程。基本单位合成糖原的过程。 组织部位：组织部位： 主要在肝脏、肌肉主要在肝脏、肌肉 细胞部位：细胞部位： 胞液胞液 （一）（一）葡萄糖活化为葡萄糖活化为UDPG 葡萄糖葡萄糖 葡糖葡糖-6-磷酸磷酸 ATP ADP 己糖激酶己糖激酶; ; 葡萄糖激酶（肝）葡萄糖激酶（肝） 葡糖葡糖-1-磷酸磷酸 磷酸葡萄磷酸葡萄 糖变位酶糖变位酶 PPi UDPG焦焦 磷酸化酶磷酸化酶 尿苷二磷酸尿苷二磷酸 葡萄糖葡萄糖 UTP UDPG称称“活性葡萄糖活性葡萄糖”，作为作为葡萄糖

49、供体。葡萄糖供体。 PPi UDPG焦磷酸化酶焦磷酸化酶 UTP 葡糖葡糖-1- 磷酸磷酸 O H HO OH HOHHOH H O H CH2OH H P P P 尿苷二磷酸葡萄糖尿苷二磷酸葡萄糖UDPG O H HO OH HOHHOH H O H CH2OH H P P P尿苷尿苷P尿苷尿苷P P 糖原糖原n + UDPG 糖原糖原n+1 + UDP 糖原合酶糖原合酶 ( glycogen synthase ) （二）糖原合酶催化形成糖原直链（二）糖原合酶催化形成糖原直链 （-1,4- 糖苷键形成）糖苷键形成） l糖原合酶糖原合酶是糖原合成的关键酶。是糖原合成的关键酶。 l糖原糖原n n

50、为原有的较小糖原分子，称为为原有的较小糖原分子，称为糖原糖原 引物引物，作为，作为UDPG上葡萄糖基的接受体。上葡萄糖基的接受体。 分支酶分支酶(branching enzyme)将一段约将一段约67个个 葡萄糖基的糖链转移到临近的糖链上，以葡萄糖基的糖链转移到临近的糖链上，以 -1,6-糖苷键糖苷键相连，形成糖原分支。在各分相连，形成糖原分支。在各分 支末端，糖原合酶又可延长糖链。支末端，糖原合酶又可延长糖链。 （三）分支酶催化形成糖原分支（三）分支酶催化形成糖原分支 （-1,6-糖苷键形成）糖苷键形成） l糖原分支的形成糖原分支的形成 分分 支支 酶酶 (branching enzyme)

51、 -1,6-糖苷键糖苷键 -1,4-糖苷键糖苷键 在糖原分子的核心发现了一种名为在糖原分子的核心发现了一种名为 glycogenin的蛋白质的蛋白质。Glycogenin可对其可对其 自身进行共价修饰，将自身进行共价修饰，将UDPG的葡萄糖基的葡萄糖基 结合到自身分子的结合到自身分子的酪氨酸残基酪氨酸残基上。这样上。这样 就成为糖原合成时的引物。就成为糖原合成时的引物。 作为引物的第一个糖原分子从何而来？作为引物的第一个糖原分子从何而来？ 二、糖原的分解代谢二、糖原的分解代谢 l细胞部位：细胞部位：胞胞 浆浆 l糖原分解糖原分解 (glycogenolysis ) 是指糖原分解是指糖原分解 为

52、葡糖为葡糖-6 6-磷酸或葡萄糖的过程。磷酸或葡萄糖的过程。 l糖原在肝脏分解为葡萄糖，补充血糖；在糖原在肝脏分解为葡萄糖，补充血糖；在 肌肉分解为葡糖肌肉分解为葡糖-6 6-磷酸，进入糖酵解途径磷酸，进入糖酵解途径 供能。供能。 糖原糖原n+1 糖原糖原n + + 葡糖葡糖-1-磷酸磷酸 （一）糖原磷酸化酶作用（一）糖原磷酸化酶作用 Pi l糖原磷酸化酶是糖原分解的关键酶。糖原磷酸化酶是糖原分解的关键酶。 l糖原磷酸化酶催化分解糖原直链中的糖原磷酸化酶催化分解糖原直链中的 -1,4-糖苷键。糖苷键。 （二）脱支酶作用（二）脱支酶作用 脱支酶具有两种酶活性：脱支酶具有两种酶活性：葡聚糖转移酶、

53、葡聚糖转移酶、- 1,6葡萄糖苷酶。葡萄糖苷酶。 糖原磷酸化酶分解糖原直链到离糖链分支点糖原磷酸化酶分解糖原直链到离糖链分支点4 4个个 葡萄糖基葡萄糖基时，不能再发挥作用。时，不能再发挥作用。 此时，脱支酶发挥此时，脱支酶发挥葡聚糖转移酶葡聚糖转移酶活性，将活性，将3 3个葡个葡 萄糖基萄糖基转移到临近的糖链末端，分支点处的转移到临近的糖链末端，分支点处的1 1个葡个葡 萄糖基萄糖基由脱支酶发挥由脱支酶发挥-1,6-葡萄糖苷酶葡萄糖苷酶活性将其水活性将其水 解生成解生成葡萄糖葡萄糖。去分支后磷酸化酶可继续作用。去分支后磷酸化酶可继续作用。 脱支酶脱支酶 (debranching enzyme

54、) 脱支酶的作用脱支酶的作用 磷磷 酸酸 化化 酶酶 葡聚糖转葡聚糖转 移酶活性移酶活性 -1,6-糖糖 苷酶活性苷酶活性 葡糖葡糖-1-磷酸磷酸葡糖葡糖-6-磷酸磷酸 磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 变位酶变位酶 （三）（三）葡糖葡糖-1-磷酸转变成葡糖磷酸转变成葡糖-6-磷酸磷酸 在糖原磷酸化酶、脱支酶在糖原磷酸化酶、脱支酶的作用下，的作用下， 糖原分解产物中糖原分解产物中约约85%为葡糖为葡糖-1-磷酸，磷酸， 15%为葡萄糖。为葡萄糖。 （四）葡糖（四）葡糖-6-磷酸水解生成葡萄糖磷酸水解生成葡萄糖 葡糖葡糖-6-磷酸酶磷酸酶 葡萄糖葡萄糖 葡糖葡糖-6-磷酸磷酸 葡糖葡糖-6-磷酸酶磷酸酶存在

55、于肝中，不存在于肌存在于肝中，不存在于肌 肉中，故肝糖原分解可补充血糖，肌糖原肉中，故肝糖原分解可补充血糖，肌糖原 只能生成只能生成葡糖葡糖-6-磷酸磷酸进入糖酵解代谢。进入糖酵解代谢。 PiH2O 三、糖原合成与分解的调节三、糖原合成与分解的调节 关键酶关键酶 糖原合成：糖原合成：糖原合酶糖原合酶 糖原分解：糖原分解：磷酸化酶磷酸化酶 两种酶都有两种酶都有有活性、无（低）活性有活性、无（低）活性二种二种 形式，二种形式之间可通过磷酸化和去形式，二种形式之间可通过磷酸化和去 磷酸化而相互转变。磷酸化而相互转变。 糖原合酶糖原合酶a（有活性，去磷酸化）（有活性，去磷酸化） 糖原合酶糖原合酶b（无

56、活性，磷酸化）（无活性，磷酸化） 磷酸化酶磷酸化酶a（有活性，磷酸化）（有活性，磷酸化） 磷酸化酶磷酸化酶b（低活性，去磷酸化）（低活性，去磷酸化） 糖原的合成与分解主要受糖原的合成与分解主要受胰岛素、胰胰岛素、胰 高血糖素、肾上腺素高血糖素、肾上腺素等激素的调节。等激素的调节。 激素通过一定的作用机制使激素通过一定的作用机制使糖原合酶、糖原合酶、 磷酸化酶磷酸化酶发生发生磷酸化或去磷酸化修饰，磷酸化或去磷酸化修饰， 改变其活性，调节糖原的合成与分解。改变其活性，调节糖原的合成与分解。 （一）激素调节（一）激素调节 （化学修饰调节）（化学修饰调节） 腺苷酸环化酶腺苷酸环化酶 （无活性）（无活性

57、） 激素（胰高血糖素、肾上腺素等）激素（胰高血糖素、肾上腺素等）+ 受体受体 ATP cAMP PKA ( (无活性无活性) ) 磷酸化酶磷酸化酶b b激酶激酶 糖原合酶糖原合酶b-Pb-P 磷酸化酶磷酸化酶b b Pi 磷蛋白磷磷蛋白磷 酸酶酸酶-1 Pi Pi 磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶-1 磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶-1 磷蛋白磷酸酶抑制剂磷蛋白磷酸酶抑制剂 胰岛素可通过胰岛素可通过 激活激活磷酸二酯磷酸二酯 酶酶加速加速cAMPcAMP的的 分解参与调节分解参与调节 （二）（二） 别构调节别构调节 l磷酸化酶别构抑制剂：磷酸化酶别构抑制剂：葡萄糖葡萄糖 l糖原合酶别构抑制剂：糖原合酶别构抑

58、制剂： AMP 糖原合酶别构激活剂：糖原合酶别构激活剂： ATP、葡糖葡糖-6-磷酸磷酸 （骨骼肌组织中）（骨骼肌组织中） 四、糖原累积症四、糖原累积症 糖原累积症糖原累积症(glycogen storage diseases)是指由于先天性缺乏糖原代是指由于先天性缺乏糖原代 谢的酶类，导致某些组织器官中大量谢的酶类，导致某些组织器官中大量 糖原堆积，属于遗传性代谢病。糖原堆积，属于遗传性代谢病。 （略讲）（略讲） 型别型别缺陷的酶缺陷的酶受害器官受害器官糖原结构糖原结构 葡萄糖葡萄糖-6-磷酸酶缺陷磷酸酶缺陷肝、肾肝、肾正常正常 溶酶体溶酶体14和和16葡葡 萄糖苷酶萄糖苷酶 所有组织所有组

59、织正常正常 脱支酶缺失脱支酶缺失肝、肌肉肝、肌肉分支多，外周分支多，外周 糖链短糖链短 分支酶缺失分支酶缺失所有组织所有组织分支少，外周分支少，外周 糖链特别长糖链特别长 肌磷酸化酶缺失肌磷酸化酶缺失 肌肉肌肉正常正常 肝磷酸化酶缺陷肝磷酸化酶缺陷肝肝正常正常 肌肉和红细胞磷酸果糖肌肉和红细胞磷酸果糖 激酶缺陷激酶缺陷 肌肉、红肌肉、红 细胞细胞 正常正常 肝磷酸化酶激酶缺陷肝磷酸化酶激酶缺陷脑、肝脑、肝正常正常 糖原累积症分型糖原累积症分型 第六节第六节 糖糖 异异 生生 有乳酸、甘油、生糖氨基酸等。有乳酸、甘油、生糖氨基酸等。 l概念概念 糖异生糖异生（Gluconeogenesis）是指

60、由非糖是指由非糖 化合物转变为葡萄糖或糖原的过程。化合物转变为葡萄糖或糖原的过程。 l部位部位 肝、肾细胞的胞液及线粒体。肝、肾细胞的胞液及线粒体。 （主要在肝，长期饥饿肾加强）（主要在肝，长期饥饿肾加强） l原料原料 糖异生途径与糖酵解大多数反糖异生途径与糖酵解大多数反 应是共有的、可逆的；糖酵解途应是共有的、可逆的；糖酵解途 径中有径中有 ，在糖异生时，须由另外的，在糖异生时，须由另外的 反应和酶代替。反应和酶代替。 Glu G-6-P F-6-P F-1,6-2P ATP ADP ATP ADP 1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 丙酮酸