第4章糖代谢(本章节很重要,都要记)

1、第四章 糖代谢 任课教师：陈万群1 1、氧化供能氧化供能： 这是糖的主要功能。这是糖的主要功能。2 2、机体的重要碳源机体的重要碳源： 糖可转变成氨基酸、脂肪、核苷等。糖可转变成氨基酸、脂肪、核苷等。3 3、组织结构的重要成分组织结构的重要成分： 如糖蛋白如糖蛋白、蛋白聚糖、糖脂。蛋白聚糖、糖脂。4 4、特殊生理功能及形成生理活性物质特殊生理功能及形成生理活性物质： 如如 NADNAD+ + 、 FAD FAD 、 ATPATP等等糖代谢的概况：糖代谢的概况：葡萄糖糖酵解途径糖酵解途径丙酮酸丙酮酸有氧有氧无氧无氧H2O及及CO2乳酸乳酸糖异生途径糖异生途径乳酸、氨基酸、甘油乳酸、氨基酸、甘油糖

2、原糖原分解糖原合成糖原合成磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径 核糖核糖 +NADPH+H+食物食物消化与吸收消化与吸收糖的无氧分解糖的无氧分解* * 葡萄糖或糖原在不消耗氧的情况下，葡萄糖或糖原在不消耗氧的情况下，生成乳酸生成乳酸（lactate）的过程。又称的过程。又称为为糖酵解糖酵解（glycolysisglycolysis) )。* 部位：部位：胞浆胞浆（重点）（重点） 一、糖酵解的反应过程一、糖酵解的反应过程* * 第一阶段：第一阶段： 由由葡萄糖葡萄糖分解成分解成丙酮酸丙酮酸（ pyruvatepyruvate ) )的过程，这一过程又称为的过程，这一过程又称为糖酵解途径糖酵解途径（ glyc

3、olytic glycolytic pathway pathway ) )* * 第二阶段：第二阶段： 由由丙酮酸转变成乳酸丙酮酸转变成乳酸的过程。的过程。（一一）、糖酵解途径、糖酵解途径1、葡萄糖葡萄糖磷酸化为磷酸化为6- 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 ( glucose-6-phosphate , G-6-P ) OCH2HOHOHOHHOHHOHHH葡萄糖葡萄糖ATPADPMg2+己糖激酶己糖激酶 OHOHOHHOHHOHHO CH2H6- 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖P P4种种己糖激酶己糖激酶( (HK)HK)，肝中己糖激酶也称，肝中己糖激酶也称葡萄糖激酶葡萄糖激酶糖酵解由糖酵解由糖原糖原

4、G-6-P，不消耗，不消耗ATP：2、 6- 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖转变为转变为 6- 6-磷酸果糖磷酸果糖 ( fructose-6-phosphate , F-6-P )己糖异构酶己糖异构酶HOHHOHOHHOCH2OHCH2O6- 6-磷酸果糖磷酸果糖 OP PHOHHOHOHHHOHHCH2O6- 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 OP P 3、 6- 6-磷酸果糖磷酸果糖转变为转变为1 1、6- 6-双磷酸果糖双磷酸果糖 （1、6-fructose-biphosphate )ATPADPMg2+6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1HOHHOHOHHOCH2CH2O1 1、6- 6-双磷酸果糖双

5、磷酸果糖O OPPHOHHOHOHHOCH2OHCH2O6- 6-磷酸果糖磷酸果糖 OP4 4、磷酸己糖磷酸己糖裂解成裂解成2 2个个磷酸丙糖磷酸丙糖磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮3- 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛+CCH2OHCH2OOPPCHOHCH2OCHOPP 醛缩酶醛缩酶HO1 1、6- 6-双磷酸果糖双磷酸果糖CCCCCH2OCH2OHOHOHHHPPPP5 5、磷酸丙糖磷酸丙糖的同分异构化的同分异构化磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮3- 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛CCH2OHCH2OOPPCHOHCH2OCHOPP磷酸丙糖异构酶磷酸丙糖异构酶6 6、3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛氧化为氧化为 1 1、

6、3-3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸1 1、3- 3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸Pi、 NAD+NADH+H+3-磷酸甘油醛脱氢酶磷酸甘油醛脱氢酶3- 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛CHOHCH2OCHOPPCHOHCH2OC O=OPPd1 1、3 - 3 - 二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸CHOHCH2OCO=OPPADPATP磷酸甘油酸激酶磷酸甘油酸激酶3- 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸CHOHCH2OCOOHP8 8、3-3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 转变为转变为 2-2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2- 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸3- 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 CHOHCH2OCOOHPCHOHCH2OCOOHP磷酸甘

7、油酸变位酶磷酸甘油酸变位酶9 9、2-2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸转变为转变为磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 ( ( phosphoenolpyruvatephosphoenolpyruvate , , PEP ) )磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸+ H2O2- 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸CHOHCH2OCOOHPCCH2OCOOHP烯醇化酶烯醇化酶1010、磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸转变成转变成ATPATP和和丙酮酸丙酮酸C=OCH3丙酮酸丙酮酸COOHADPATPK+ Mg+丙酮酸激酶丙酮酸激酶CCH2OCOOHP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 ( (二二) ) 丙酮酸转变成乳酸：丙

8、酮酸转变成乳酸：C=OCH3丙酮酸丙酮酸COOHCHOHCH3乳酸乳酸COOHNADH+H+ 来自于上述第来自于上述第6 6步反应中的步反应中的 3-3-磷酸甘油醛脱氢反应磷酸甘油醛脱氢反应u u乳酸脱氢酶乳酸脱氢酶(LDH)NADH + H+NAD+E1:己糖激酶己糖激酶E2: 6-6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1-1E3: 丙酮酸激酶丙酮酸激酶糖酵解的代谢途径及特点糖酵解的代谢途径及特点GluG-6-PF-6-PF-1,6 2PATPADPATPADP乳乳 酸酸NAD+1 1、3-3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙丙 酮酮 酸酸磷酸二羟丙

9、酮磷酸二羟丙酮3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸E2E1E3NADH+H+1分子分子Glu净产能量净产能量2ATP若从糖原开始，净生成若从糖原开始，净生成3ATP三、红细胞的糖酵解：存在三、红细胞的糖酵解：存在2，3二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸（2,3-BPG)支路支路： 四、糖酵解的生理意义四、糖酵解的生理意义（重点）（重点）1、为机体迅速提供能量为机体迅速提供能量，尤其对肌肉收缩重要。，尤其对肌肉收缩重要。2、为某些细胞提供能量：、为某些细胞提供能量： 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，

10、如：白细胞、神经元、代谢活跃的细胞，如：白细胞、神经元、 骨髓细胞骨髓细胞五、其他单糖的分解代谢与糖酵解的关系：五、其他单糖的分解代谢与糖酵解的关系：果糖（果糖（fructose,F)、半乳糖（、半乳糖（galactose, Gal)、甘露糖（甘露糖（mannose, M)等。等。 六、糖酵解的调节：六、糖酵解的调节： （重点）（重点）关键酶关键酶 己糖激酶己糖激酶 6-6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1-1 丙酮酸激酶丙酮酸激酶调节方式调节方式 别构调节别构调节共价修饰调节共价修饰调节 ( (通过通过激素激素）6磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1 （6-PFK-1）: ATP、柠檬酸为抑制剂；、柠檬

11、酸为抑制剂；ADP、AMP、1,6-2PF（正反馈）、（正反馈）、2,6-2PF为激活剂。为激活剂。丙酮酸激酶丙酮酸激酶 （PK）：）： 1,6-2PF激活；激活；ATP、丙氨酸（肝内）抑制。、丙氨酸（肝内）抑制。胰高血糖素抑制酶活性。胰高血糖素抑制酶活性。己糖激酶（己糖激酶（HK）：6-PG抑制抑制(负反馈）。负反馈）。（GK不受影响）不受影响） 糖在有氧情况下，彻底氧化成水和糖在有氧情况下，彻底氧化成水和COCO2 2的过程。是机体主要供能方式。的过程。是机体主要供能方式。* 部位：部位：胞液及线粒体胞液及线粒体糖的有氧氧化糖的有氧氧化 ( ( aerobic oxidation aero

12、bic oxidation ) )第二节第二节 糖的有氧氧化糖的有氧氧化（重点）（重点）葡萄糖有氧氧化概况：葡萄糖有氧氧化概况：葡葡萄萄糖糖6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖丙酮酸丙酮酸丙酮酸丙酮酸乙酰乙酰CoA三羧酸三羧酸循环循环H+ + eO2O2O2H2OCO2胞胞 液液线粒体线粒体 一、有氧氧化的过程一、有氧氧化的过程第一阶段：糖酵解途径（同前）第一阶段：糖酵解途径（同前）第二阶段：丙酮酸氧化生成乙酰第二阶段：丙酮酸氧化生成乙酰CoA第三阶段：三羧酸循环和氧化磷酸化第三阶段：三羧酸循环和氧化磷酸化胞液胞液线粒体线粒体（一）丙酮酸的氧化脱羧（一）丙酮酸的氧化脱羧丙酮酸丙酮酸乙酰乙酰CoACoANA

13、D+，HSCoACO2，NADH + H+丙酮酸脱氢酶复合体丙酮酸脱氢酶复合体 丙酮酸脱氢酶复合体的组成：丙酮酸脱氢酶复合体的组成：酶酶 辅助因子辅助因子 所含维生素所含维生素丙酮酸脱氢酶丙酮酸脱氢酶E1 TPP 维生素维生素B1二氢硫辛酰胺转乙酰酶二氢硫辛酰胺转乙酰酶E2 硫辛酸、硫辛酸、HSCoA 硫辛酸，泛酸硫辛酸，泛酸二氢硫辛酰胺脱氢酶二氢硫辛酰胺脱氢酶E3 FAD, NAD+ VitB2,VitPP柠檬酸循环，柠檬酸循环， KrebsKrebs循环循环1、反应过程、反应过程（均在均在线粒体线粒体中进行）中进行） （1） 柠檬酸的合成柠檬酸的合成 乙酰辅酶乙酰辅酶A + 草酰乙酸草酰乙

14、酸 柠檬酸柠檬酸+HSCoA 反应由催化（2 2） 异柠檬酸异柠檬酸的形成的形成 顺乌头酸酶柠檬酸 异柠檬酸 异柠檬酸异柠檬酸 - -酮戊二酸酮戊二酸NAD+ NADH+ H+CO2-酮戊二酸 琥珀酰琥珀酰CoACoANAD+ NADH+ H+CO2琥珀酰CoA 琥珀酸琥珀酸 + HSCoA三羧酸循环中唯一直接生成高能磷酸键的反应。GDP+Pi GTPGTP琥珀酸琥珀酸 延胡索酸延胡索酸FAD FADH2延胡索酸延胡索酸 苹果酸苹果酸延胡索酸酶延胡索酸酶NAD+ NADH+ H+苹果酸苹果酸 草酰乙酸草酰乙酸2 2、小小 结结要点： 经过经过1次三羧酸循环，消耗一分子乙酰次三羧酸循环，消耗一分

15、子乙酰CoA， 4次脱氢次脱氢（1 分子分子FADH2 ，3分子分子NADH+H+ ），）， 2次脱羧次脱羧（ 2分子分子CO2 ），）， 1次底物水平磷酸化次底物水平磷酸化（1分子分子GTP）。）。 可产能可产能12分子分子ATP(2+3 3+1) 什么是三羧酸循环？ 整个循环反应为不可逆反应。为什么？整个循环反应为不可逆反应。为什么？ 中间产物需要补充。中间产物需要补充。表面上看来，三羧酸循环运转必不可少的表面上看来，三羧酸循环运转必不可少的草酰乙酸在三羧酸循环中是不会消耗的，它可草酰乙酸在三羧酸循环中是不会消耗的，它可被反复利用。但是，被反复利用。但是，例如：例如： 草酰乙酸草酰乙酸 天

16、冬氨酸天冬氨酸 -酮戊二酸酮戊二酸 谷氨酸谷氨酸 柠檬酸柠檬酸 脂肪酸脂肪酸 琥珀酰琥珀酰CoA 卟啉卟啉 机体内各种物质代谢之间是彼此联系、相机体内各种物质代谢之间是彼此联系、相互配合的，互配合的，TAC中的某些中间代谢物能够中的某些中间代谢物能够转变合成其他物质，借以沟通糖和其他物转变合成其他物质，借以沟通糖和其他物质代谢之间的联系。质代谢之间的联系。 机体糖供不足时，可能引起机体糖供不足时，可能引起TAC运转障碍，这运转障碍，这时苹果酸、草酰乙酸可脱羧生成丙酮酸，再时苹果酸、草酰乙酸可脱羧生成丙酮酸，再进一步生成乙酰进一步生成乙酰CoA进入进入TAC氧化分解。氧化分解。 草酰乙酸草酰乙酸

17、 草酰乙酸脱羧酶草酰乙酸脱羧酶 丙酮酸丙酮酸 CO2 苹果酸苹果酸 苹果酸酶苹果酸酶 丙酮酸丙酮酸 CO2 NAD+ NADH + H+ 乙酰乙酰CoA CO2 NADH+H+ NAD+ - -酮戊二酸酮戊二酸 谷氨酸谷氨酸 其来源如下：其来源如下： 异柠檬酸脱氢酶异柠檬酸脱氢酶 -酮戊二酸脱氢酶系酮戊二酸脱氢酶系柠檬酸合酶柠檬酸合酶 三羧酸循环总反应：三羧酸循环总反应：CH3SCoA +3NAD+ +FAD+GDP+Pi+2H2O 2CO2+3NADH +3H+ +FADH2 +GTP +HSCoA3 3、三羧酸循环三羧酸循环的生理意义的生理意义（1）TAC是体内糖、脂、蛋白质三大营养物质分

18、解代是体内糖、脂、蛋白质三大营养物质分解代谢的最终共同途径代谢通路谢的最终共同途径代谢通路: 都产生乙酰都产生乙酰CoA，进入三羧酸循环进行降解。，进入三羧酸循环进行降解。（2）TAC本身并不是主要释放能量循环本身并不是主要释放能量循环,作用是通过作用是通过4次脱氢，为氧化磷酸化提供次脱氢，为氧化磷酸化提供NADH +H+和和FADH2 (还还原当量原当量)。 （3）TAC是糖、脂、是糖、脂、AA等代谢联系的枢纽等代谢联系的枢纽糖乙酰糖乙酰CoA 脂肪（脂肪（FA） AA碳架是碳架是TAC的中间产物：的中间产物： 草酰乙酸草酰乙酸NH2 Asp 酮戊二酸酮戊二酸NH2 Glu (4) 提供某些

19、物质生物合成的前体。提供某些物质生物合成的前体。 二、有氧氧化生成的二、有氧氧化生成的ATPATP反反 应应辅辅 酶酶A T P第第一一阶阶段段葡萄糖葡萄糖 6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖-16-6-磷酸果糖磷酸果糖 1,6-1,6-双磷酸果糖双磷酸果糖-12 23-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 2 21,3-1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 NAD+ 2 3或或2 2*2 21 1,3-,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 2 23-3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2 12 2 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 2 2丙酮酸丙酮酸2 1第二阶段2 2 丙酮酸丙酮酸 2 2 乙酰乙酰CoACoA2 3第三阶段2

20、2异柠檬酸异柠檬酸 2 2 - -酮戊二酸酮戊二酸2 32 2-酮戊二酸酮戊二酸 2 2 琥珀酰琥珀酰CoACoA2 32 2琥珀酰琥珀酰CoA 2 CoA 2 琥珀酸琥珀酸2 12 2琥珀酸琥珀酸 2 2 延胡索酸延胡索酸FAD2 22 2苹果酸苹果酸 2 2 草酰乙酸草酰乙酸NAD+2 3净生成38(或或36)ATP 三、有氧氧化的调节三、有氧氧化的调节关关键键酶酶 糖酵解途径：糖酵解途径：己糖激酶己糖激酶 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 6-6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1-1 丙酮酸脱氢酶复合体：丙酮酸脱氢酶复合体：变构调节（变构调节（NADH+ H+乙乙酰酰CoA）、）、 共价修饰（磷酸化（激

21、酶作用）共价修饰（磷酸化（激酶作用） 三羧酸循环：三羧酸循环：柠檬酸合酶柠檬酸合酶-酮戊二酸脱氢酶复合体酮戊二酸脱氢酶复合体 异柠檬酸脱氢酶异柠檬酸脱氢酶 NADH+H+、ATP抑制抑制 ADP、Ca2+线粒体激活线粒体激活四、巴斯德效应四、巴斯德效应(Pastuer effect(Pastuer effect) ) 指有氧氧化抑制糖酵解的现象。指有氧氧化抑制糖酵解的现象。机机 制制： 有氧时，有氧时，NADH+H+可进入线粒体内氧化，可进入线粒体内氧化，丙酮酸进一步氧化而不生成乳酸丙酮酸进一步氧化而不生成乳酸; 缺氧时，缺氧时，NADH+H+不能氧化，丙酮酸作为不能氧化，丙酮酸作为氢接受体而

22、生成乳酸。且糖酵解途径加强。氢接受体而生成乳酸。且糖酵解途径加强。（重点）（重点） 一、亚细胞定位一、亚细胞定位：胞液胞液 二、反应过程二、反应过程：( Pentose phosphate pathway )第一阶段：氧化反应第一阶段：氧化反应 生成磷酸戊糖，生成磷酸戊糖，NADPH+H+及及CO2第二阶段：非氧化反应（基团转移反应第二阶段：非氧化反应（基团转移反应) 第三节第三节 * 磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径（重点）（重点）磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径第一阶段第一阶段5-磷酸木酮糖5-磷酸木酮糖7-磷酸景天糖3-磷酸甘油醛4-磷酸赤藓糖6-磷酸果糖6-磷酸果糖3-磷酸甘油醛第第二二阶阶段段概括：

23、3分子的磷酸戊糖生成分子的磷酸戊糖生成2分分子子6-磷酸果糖和磷酸果糖和1分子磷酸甘油醛分子磷酸甘油醛6-磷酸葡萄糖6-磷酸葡萄糖酸内酯6-磷酸葡萄糖酸5-磷酸核酮糖5-磷酸核糖NADP+NADPH+H+6-6-磷酸葡萄糖脱氢酶磷酸葡萄糖脱氢酶NADP+NADPH+H+6-6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶磷酸葡萄糖酸脱氢酶生成生成NADPH+H+ 和和5磷酸核糖磷酸核糖 三、磷酸戊糖途径的调节三、磷酸戊糖途径的调节 四、磷酸戊糖途径的生理意义四、磷酸戊糖途径的生理意义（重点）（重点）1、为核酸的生物合成提供为核酸的生物合成提供 核核 糖糖.2、为多种代谢反应提供、为多种代谢反应提供NADPH： NADP

24、H是体内许多合成代谢的供氢体是体内许多合成代谢的供氢体. NADPH参与肝内生物转化作用参与肝内生物转化作用. NADPH可维持可维持GSH的还原性的还原性 蚕豆病病因：缺乏蚕豆病病因：缺乏6-磷酸葡萄糖脱氢酶磷酸葡萄糖脱氢酶* 6-磷酸葡萄糖脱氢酶磷酸葡萄糖脱氢酶糖原的种类及其生理意义：糖原的种类及其生理意义：肌糖原肌糖原： 主要供肌肉收缩所需主要供肌肉收缩所需 肝糖原肝糖原 维持血糖维持血糖平衡平衡糖原糖原 (glycogen)(glycogen): : 葡萄糖单位；葡萄糖单位；- 1, 4- 1, 4糖苷键糖苷键 ； -1,6-1,6糖苷键；还原端和非还原端。糖苷键；还原端和非还原端。一

25、条糖链有一个还原端和非还原端。一条糖链有一个还原端和非还原端。第四节第四节 糖原的合成与分解糖原的合成与分解（重点）（重点）1. 葡萄糖单元以葡萄糖单元以 -1,4-1,4-糖苷糖苷 键键形成长链。形成长链。2. 约约1010个葡萄糖单元处形成分个葡萄糖单元处形成分枝，分枝处葡萄糖以枝，分枝处葡萄糖以 -1,6-1,6-糖苷键糖苷键连接，连接，分支增加，溶分支增加，溶解度增加。解度增加。3. 每条链都终止于一个非还原每条链都终止于一个非还原端端. .非还原端增多，以利于其非还原端增多，以利于其被酶分解。被酶分解。 葡萄糖的活化葡萄糖的活化葡萄糖6-磷酸葡萄糖ATPADPa1-磷酸葡萄糖ba：在

26、肌肉为己糖激酶; 在肝为葡萄糖激酶b：磷酸葡萄糖变位酶 反应过程反应过程一、糖原的合成代谢：一、糖原的合成代谢： 合成部位合成部位： 胞浆胞浆 尿苷二磷酸葡萄糖尿苷二磷酸葡萄糖( uridine diphosphate glucose , UDPG )* * UDPG UDPG是是GluGlu的活化形式，作为合成糖原时的活化形式，作为合成糖原时GluGlu的供体的供体+UTP尿苷尿苷PiPiPi OHOHOHHOHHOHCH2 OHH1- 1- 磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖Pi OHOHOHHOHHOHCH2OHH尿苷尿苷PiPiPPiUDPGUDPG焦磷酸化酶焦磷酸化酶 糖原的合成糖原的合成糖原糖原

27、n + UDPG糖原n+1 + UDP 糖糖 原原 合合 酶酶( glycogen synthase ) 糖原糖原n 为肝内的较小糖原分子，称为为肝内的较小糖原分子，称为糖原引物糖原引物( (primerprimer) )* *， 作作 为为UDPG 上葡萄糖基的接受体。上葡萄糖基的接受体。 * 引物以其非还原端接受糖基，二者以引物以其非还原端接受糖基，二者以 1,4糖苷糖苷键连接。键连接。 糖原分枝的形成糖原分枝的形成 -1、4-糖苷键糖苷键 分分 支支 酶酶(branching enzyme) -1、6-糖苷键糖苷键 二、糖原的分解代谢二、糖原的分解代谢1、 糖原分解糖原分解 ( ( gl

28、ycogenolysis ) ) 习惯上指肝糖原分解成为葡萄糖习惯上指肝糖原分解成为葡萄糖的过程。的过程。2、反应过程：、反应过程：糖原糖原n+1糖原糖原n + 1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖糖原磷酸化酶糖原磷酸化酶磷磷 酸酸 化化 酶酶葡聚糖转移酶葡聚糖转移酶 -1、6- 糖苷酶糖苷酶 脱支酶脱支酶 (debranching enzyme) 经以上酶的共同作用，最终产物中约经以上酶的共同作用，最终产物中约85%为为1 - 磷酸葡萄糖，磷酸葡萄糖， 15%为游离葡萄糖。为游离葡萄糖。1 - 磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖6 - 磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖葡萄糖葡萄糖-6-6-磷酸酶磷酸酶葡萄糖葡萄糖（肝，肾）（肝，

29、肾）糖原的合成与分解Pi磷酸化酶磷酸化酶葡萄糖葡萄糖-6-6-磷酸酶（肝、肾）磷酸酶（肝、肾）UDPGUDPG焦磷酸化酶焦磷酸化酶G-1-PUTPUDPGPPi糖原糖原 n+1UDPG-6-PGlu糖原合酶糖原合酶磷酸葡萄糖变位酶磷酸葡萄糖变位酶己糖己糖( (葡萄糖葡萄糖) )激酶激酶糖原糖原n (糖原引物）糖原引物）糖原糖原n 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：糖原磷酸化酶糖原磷酸化酶调节有级联放大作用，效率很高；调节有级联放大作用，效率很高；1、共价修饰调节、共价修饰调节两种酶磷酸化或去磷酸化后活性变化相

30、反；两种酶磷酸化或去磷酸化后活性变化相反；此调节为酶促反应，调节速度快；此调节为酶促反应，调节速度快；受激素调节。受激素调节。腺苷环化酶腺苷环化酶（无活性）（无活性）腺苷环化酶（有活性）腺苷环化酶（有活性）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 ATPcAMPA A激酶激酶( (无活性无活性) )A A激酶激酶( (有活性有活性) )磷酸化酶磷酸化酶b b激酶激酶磷酸化酶磷酸化酶b b激酶激酶-Pi-Pi糖原合成酶糖原合成酶糖原合成酶糖原合成酶-Pi-Pi磷酸化酶磷酸化酶b b磷酸化酶磷酸化酶a aPi磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶-1-1PiPiPi磷蛋白磷酸酶

31、磷蛋白磷酸酶-1-1磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶-1-1磷蛋白磷酸酶抑制剂磷蛋白磷酸酶抑制剂-P-P磷蛋白磷酸酶抑制剂磷蛋白磷酸酶抑制剂A A激酶（活性）激酶（活性）2、别构调节、别构调节 磷酸化酶由二种构像，紧密型磷酸化酶由二种构像，紧密型(T)和疏松型和疏松型(R) ，其中其中T型的型的14位位Ser暴露，便于接受共价修饰调节。暴露，便于接受共价修饰调节。* 磷酸化酶还受别构调节，葡萄糖是其别构抑制剂磷酸化酶还受别构调节，葡萄糖是其别构抑制剂磷酸化酶磷酸化酶 a (R)磷酸化酶磷酸化酶 a (T)Glu 四、糖原积累症四、糖原积累症 ( (glycogen storage diseasegly

32、cogen storage disease) )由于先天性缺乏与糖原代谢有由于先天性缺乏与糖原代谢有关的酶类，使体内大量糖原堆积的关的酶类，使体内大量糖原堆积的遗传代谢病。遗传代谢病。糖异生糖异生( (gluconeogenesisgluconeogenesis) ) 是指从非糖化合物（是指从非糖化合物（乳酸、甘油、生糖氨乳酸、甘油、生糖氨基酸基酸等）转变为葡萄糖或糖原的过程。等）转变为葡萄糖或糖原的过程。 部位部位：主要在肝、肾。：主要在肝、肾。原料原料：丙酮酸、乳酸、甘油、生糖氨基酸、：丙酮酸、乳酸、甘油、生糖氨基酸、 TAC中的各种羧酸中的各种羧酸第五节第五节 糖异生糖异生（重点）（重点

33、）一、糖异生途径一、糖异生途径 （gluconeogenic pathway）1、定义、定义：从丙酮酸生成葡萄糖的具体反从丙酮酸生成葡萄糖的具体反应过程称应过程称 糖异生途径糖异生途径。2、过程：、过程： * * 糖酵解途径中有糖酵解途径中有3 3个不可逆反应，在糖个不可逆反应，在糖异生时，须由另外的反应和酶代替异生时，须由另外的反应和酶代替: : * * 糖异生途径与糖酵解途径大多数反应糖异生途径与糖酵解途径大多数反应是共有的、可逆的；是共有的、可逆的； 丙酮酸转变成磷酸烯醇式丙酮酸（丙酮酸转变成磷酸烯醇式丙酮酸（PEP） （1分子丙酮酸变为分子丙酮酸变为1分子分子PEP消耗消耗2分子分子A

34、TP)丙酮酸草酰乙酸PEPATPATPADP+PiCO2GTPGTPGDP+PiCO2 丙酮酸羧化酶，辅酶为生物素（线粒体）丙酮酸羧化酶，辅酶为生物素（线粒体） 磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶（线粒体、胞液）磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶（线粒体、胞液）（丙酮酸羧化支路丙酮酸羧化支路）丙酮酸丙酮酸乳酸乳酸丙氨酸丙氨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 + CO2ADP + 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磷酸烯醇型丙酮酸羧激磷酸烯醇型丙酮酸羧激酶酶GTPGDP + CO2线线粒粒

35、体体三羧酸三羧酸循环中循环中间产物间产物胞胞液液 1, 6-二磷酸果糖二磷酸果糖 转变为转变为 6-磷酸果糖磷酸果糖1, 6-二磷酸果糖二磷酸果糖6-磷酸果糖磷酸果糖Pi果糖二磷酸酶果糖二磷酸酶1 6-磷酸葡萄糖水解为葡萄糖磷酸葡萄糖水解为葡萄糖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-磷酸酶磷酸酶底物循环底物循环, 无效循环无效循环葡萄糖 6-磷酸葡萄糖 6-磷酸果糖 1、6-双磷酸果糖3-磷酸甘油醛磷酸二羟丙酮1、3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸糖酵解途径糖酵解途径1-磷酸葡萄糖糖 原PEP丙酮酸胞胞 液液乳乳 酸酸氨基酸氨基酸糖糖异异生生途途径径丙酮酸草酰乙酸氨基酸草酰乙酸酶酶酶酶果糖双磷酸酶果糖双磷酸酶-1-1葡萄糖葡萄糖-6-6-磷酸酶磷酸酶甘甘 油油3-磷酸甘油ATPATPADPADPNAD+NADH+H+ADPATP 二、糖异生的调节二、糖异生的调节 调节的目的是使糖异生途径与糖酵解调节的目的是使糖异生途径与糖酵解途径相互协调，主要是对这两条途径中的途径相互协调，主要是对这两条途径中的关键酶关键酶进行调节：进行调节：1. 6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶1与果糖二磷酸酶与果糖二磷酸酶12. 丙酮酸激酶丙酮酸激酶3. 丙酮酸脱氢酶和丙酮酸羧化酶丙酮酸脱氢酶和丙酮酸羧化酶4. 磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶6