文稿生化糖代谢

1、1第5章 糖代谢P962 糖是一大类有机化合物，是食物中的重要成分。由C、H、O所组成的多羟醛、多羟酮以及它们的多缩聚体化合物。多数糖可表示为Cx(H2O)y如葡萄糖：C6(H2O)6、蔗糖： C12(H2O)11。因此曾称为“碳水化合物”。随后人们发现，它并不确切。如非糖物质甲醛C1(H2O)1 、醋酸C2(H2O)2等；有些糖类物质不能用Cx(H2O)y表示如脱氧核糖CHOC5H10O4；有的糖类分子除含C、H、O外，还含S或N如氨基葡萄糖。事实上，没有任何一种糖可由碳和水化合而成。但习惯上仍用。一、概述（一）糖的概念、分类3 糖类物质是人类食物的主要成分。糖类广泛存在于自然界的植物、动物

2、、微生物等，尤以植物中含量丰富（湿重的85%-95%或干重的50%-80%），主要有纤维素、木质素、淀粉、糖原、果胶、蔗糖、葡萄糖、果糖等。 糖的分类： 根据其分子大小及组成的不同，糖可分为单糖、寡糖和多糖等。4（二）糖的主要生理功能1）氧化供能；2）提供碳源；3）构成人体组织的重要成分如糖蛋白、糖脂、激素、抗体、核酸等；5（三） 糖的消化吸收 人类食物中可被消化吸收的糖主要有：淀粉、糖原、麦芽糖、蔗糖、乳糖、葡萄糖等。纤维素则因人体缺乏 糖苷酶而分解利用，但可刺激肠道蠕动，也为维持健康所必需。6 淀粉在 淀粉酶（口腔、胰腺）的作用下水解为寡糖如麦芽糖、 临界糊精等，后者进一步在小肠粘膜细胞的

3、相应酶作用下水解为单糖（以葡萄糖为主）如蔗糖酶、乳糖酶、麦芽糖酶、 临界糊精酶等。 只有单糖才能被小肠上皮细胞吸收。吸收过程是一个通过特定载体转运、消耗能量以及伴有Na+的转运过程。该转运葡萄糖的特定载体称为Na+依赖型葡萄糖转运体（蛋白）。7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 口腔 肠腔 胰液中的-淀粉酶 8（四） 糖代谢概述 吸收入血的葡萄糖经血液进入全身组织细胞。其进入组织细胞是通过葡萄糖转运体来实现。进入细胞内的葡萄糖通过一系列复杂的化学反应进行糖

4、代谢。包括合成代谢、分解代谢。分解代谢主要有：（1）O2供应充足时，葡萄糖经有氧氧化生成CO2和H2O并释放出大量能量。（2）缺氧时，葡萄糖经无氧酵解（糖酵解）生成乳酸并释放出能量。9（3）葡萄糖经磷酸戊糖途径代谢。（4）糖原的分解合成代谢主要有：（1）葡萄糖用于合成糖原储存于肝或肌肉中。（2）有些非糖物质如乳酸、丙氨酸等经糖异生途径转变成葡萄糖或糖原。10二、糖酵解 在缺氧的情况下，由葡萄糖或糖原经过一系列反应转变为乳酸并产生能量的过程称为糖酵解作用。而由葡萄糖转变为乙醇的过程称为发酵。 糖酵解是生物界最古老、最普遍的一种供能方式，广泛存在于包括人类在内的动植物界和许多微生物体内；而且也是糖

5、有氧氧化的前奏。11 C6H12O6 (葡萄糖) C3H4O3 (丙酮酸) 酵解作用 乳酸+少量能量 发酵作用 乙醇+CO2+少量能量 有氧氧化 CO2+H2O +大量能量121. 糖酵解的反应过程糖酵解的反应过程均在胞液完成。它分为2个阶段：葡萄糖分解为丙酮酸的过程（酵解途径）丙酮酸转变为乳酸 整个过程包括11步反应：（1）葡萄糖磷酸化为6-磷酸葡萄糖 葡萄糖在己糖激酶（肝细胞内是葡萄糖激酶）催化下，由ATP提供磷酸基，使葡萄糖磷酸化为6-磷酸葡萄糖(G-6-P)。若糖酵解从糖原开始，则先生成1-磷酸葡萄糖(G-1-P)，再转变为6-磷酸葡萄糖。13（2） 6-磷酸葡萄糖转变为6-磷酸果糖

6、在磷酸己糖异构酶的作用下， 6-磷酸葡萄糖变构为6-磷酸果糖(F-6-P)。14(3) 6-磷酸果糖磷酸化为1,6-二磷酸果糖 6-磷酸果糖在磷酸果糖激酶-1的作用下，由ATP提供磷酸基，生成1,6-磷酸果糖(F-1,6-2P)。在肌肉中，磷酸果糖激酶是一种主要的限速酶。15（4） 1,6-二磷酸果糖裂解为2分子磷酸丙糖 在醛缩酶的催化下， 1,6-二磷酸果糖裂解为2分子磷酸丙糖即磷酸二羟丙酮和3-磷酸甘油醛。（5）磷酸丙糖的同分异构化 磷酸二羟丙酮是一种丙酮糖，3-磷酸甘油醛是一种丙醛糖，二者是同分异构体。在磷酸丙糖异构酶的催化下互变。16 上述5步反应是糖酵解过程的能量消耗阶段，1分子葡萄

7、糖消耗了2分子ATP，产生了2分子的磷酸丙糖。（6） 3-磷酸甘油醛被氧化为1,3 二磷酸甘油酸 在3-磷酸甘油醛脱氢酶的作用下， 3-磷酸甘油醛脱氢并被磷酸化而生成1,3 二磷酸甘油酸，脱下的氢由NAD+接受。17 在此反应中， 3-磷酸甘油醛的醛基被氧化脱氢为羧基，后者与无机磷酸根结合形成酸酐，能量即储存于酸酐键中（高能磷酸基）。（7）1,3 二磷酸甘油酸转变为3 磷酸甘油酸 在3 磷酸甘油酸激酶的催化下， 1,3 二磷酸甘油酸分子中酸酐键中高能磷酸基18 转移给ADP，生成ATP和3 磷酸甘油酸。这是糖酵解过程中生成的第1个ATP。(8) 3 磷酸甘油酸转变为2 磷酸甘油酸 在磷酸甘油酸

8、变位酶的催化下， 3 磷酸甘油酸变为其同分异构体2 磷酸甘油酸。变位酶的作用一般是使底物中的某些化学基团在分子内进行转移。19（9）2 磷酸甘油酸转变为磷酸烯醇式丙酮酸 在烯醇化酶催化下，2 磷酸甘油酸脱水生成磷酸烯醇式丙酮酸。此脱水反应可引起分子内部的电子重排和能量的重新分布，从而形成一个高能磷酸键。20（10）磷酸烯醇式丙酮酸转变为丙酮酸 在丙酮酸激酶催化下，磷酸烯醇式丙酮酸分子中的高能磷酸键转移给ADP，生成ATP和丙酮酸。这是糖酵解过程中生成的第2个ATP。（11）丙酮酸还原为乳酸 在乳酸脱氢酶催化下，丙酮酸被还原为乳酸。还原所需的H由第6步生成的NADH+H+提供。21糖酵解的总反应

9、如下：C6H12O6n + 3H3PO4 2乳酸+3ATP+ C6H12O6n -1C6H12O6 + 2H3PO4 2乳酸+2ATP 此外，其它的己糖也可转变为磷酸己糖而进入酵解途径如果糖经己糖激酶催化变为6-磷酸果糖；半乳糖经半乳糖激酶催化变为1-磷酸半乳糖，进一步转变为1-磷酸葡萄糖和6-磷酸葡萄糖等。22232.糖酵解的反应特点1）反应部位胞液，起始物是葡萄糖或糖原，终产物是乳酸。2）无需氧的参与。3）能量(ATP）通过底物水平磷酸化产生。产生位置是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，故产生4分子ATP；能量消耗情况是葡萄糖磷酸化与6-磷酸果糖磷酸化（分别由AT

10、P提供磷酸基）。因此，1分子葡萄糖可净生成2ATP，若从糖原开始，可生成3ATP。244）己糖激酶（葡萄糖激酶）、磷酸果糖激酶-1和丙酮酸激酶是糖酵解中的关键酶，其中，磷酸果糖激酶-1活性最低，是最重要的限速酶，对糖分解代谢速度起调节作用。252. 糖酵解的调节 糖酵解过程的绝大部分反应是可逆反应，但有3步不可逆，其催化的酶分别是：己糖激酶（葡萄糖激酶）、磷酸果糖激酶-1和丙酮酸激酶。它们是糖酵解过程调节的3个调节点，属于糖酵解途径的关键酶（限速酶、调节酶），控制这些酶的活性可以调节糖酵解进行的速度或决定是否进行或终止等。受变构效应剂和激素的调节。261）激素调节作用胰岛素：诱导己糖激酶（葡萄

11、糖激酶）、磷酸果糖激酶-1和丙酮酸激酶的合成。直接促进己糖激酶（葡萄糖激酶）、磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶的活性。 调节作用持久、缓慢。2）代谢物的调节作用 代谢物直接作用于关键酶。27磷酸果糖激酶-1 磷酸果糖激酶是糖酵解过程中最重要的一个限速酶。其变构激活剂有：无机磷酸、AMP、ADP等；变构抑制剂有：ATP、柠檬酸、长链脂肪酸等。这种调节具有重要的生理意义。如肌肉休息状态下，ATP的消耗减少，细胞内ATP含量高，磷酸果糖激酶受到变构抑制，使糖酵解的进行减弱；当肌肉处于收缩状态时， ATP的消耗增多，细胞内ATP含量低，使磷酸果糖激酶变构抑制得到解除，同时ATP分解产生的无机磷酸、AMP、AD

12、P等是该酶的变构激活剂，从而使糖酵解作用加强。又如，细胞脂肪利用活跃时，长链脂肪酸、柠檬酸等抑制磷酸果糖激酶，使糖酵解减弱。28己糖激酶（葡萄糖激酶）与丙酮酸激酶 己糖激酶（葡萄糖激酶）催化葡萄糖的磷酸化，生成6-磷酸葡萄糖，减低细胞内葡萄糖的浓度，有利于细胞对葡萄糖的摄取。 6-磷酸葡萄糖是己糖激酶的变构抑制剂，而无机磷酸可解除这种抑制作用。丙酮酸激酶：变构激活剂： 1,6-磷酸果糖、磷酸烯醇式丙酮酸等变构抑制剂：ATP、乙酰CoA、柠檬酸、丙酮酸等。 此外，丙酮酸激酶也受共价修饰的调节如磷酸化后而失活。293.糖酵解的生理意义（1）机体在缺氧情况下获取能量的有效方式。 糖酵解是生物界普遍存

13、在的供能途径。产生能量少（从葡萄糖开始的糖酵解可产生2分子ATP，从糖原开始可产生3分子ATP）。并非生理状况下的主要供能方式（正常情况下，机体组织细胞在氧气供应充足时以糖的有氧氧化供能）。 肌肉剧烈运动时、高原状态下、严重贫血、大量失血、呼吸障碍等病理状态下等。30（2）是某些细胞在氧供应正常情况下的重要供能途径。无线粒体细胞如红细胞代谢活跃的细胞，如：白细胞、骨髓细胞、肿瘤细胞等。31三、糖的有氧氧化 葡萄糖或糖原在有氧条件下彻底氧化成水和二氧化碳并释放大量能量的反应过程称为有氧氧化(Aerobic oxidation)。它是糖氧化的主要方式。（一）有氧氧化的反应过程 通常分为3阶段：葡萄

14、糖经过糖酵解途径转变为丙酮酸。 每分子葡萄糖可产生2分子丙酮酸、净生成2分子ATP、1分子NADH+H+。无CO2的生成。322. 丙酮酸的氧化脱羧 在胞浆产生的丙酮酸，经载体的转运进入线粒体，在丙酮酸脱氢酶复合体(pyruvate dehydrogenase complex)的催化下进行氧化脱羧，生成乙酰CoA。丙酮酸+ NAD+HSCoA 乙酰CoA+ CO2 +NADH+H+丙酮酸脱氢酶复合体至少包括3种酶：丙酮酸脱氢酶、二氢硫辛酰胺转乙酰酶和二氢硫辛酰胺脱氢酶。参与的辅酶有：硫辛酸、TPP、FAD、 NAD+和CoA5种。催化的是不可逆反应。33丙酮酸脱氢酶复合体的组成E1：丙酮酸脱氢

15、酶E2：二氢硫辛酰胺转乙酰酶E3：二氢硫辛酰胺脱氢酶HSCoANAD+TPP 硫辛酸（ )HSCoAFAD, NAD+SSL酶辅酶34353. 三羧酸循环与氧化磷酸化 乙酰CoA进入三羧酸循环，进一步代谢。三羧酸循环(Tricarboxylic Acid Cycle，TAC)于1937年Krebs提出，也称为Krebs循环或柠檬酸循环。主要过程：（1）乙酰CoA与草酰乙酸缩合生成柠檬酸。在柠檬酸合酶的催化下完成，为单向、不可逆反应。36（2）柠檬酸异构为异柠檬酸。 在顺乌头酸酶的催化下，柠檬酸异构化为异柠檬酸。此反应为可逆反应。（3）第1次氧化脱羧 异柠檬酸在异柠檬酸脱氢酶催化下氧化脱羧并转变

16、为-酮戊二酸，脱下的H由NAD+接受，生成NADH+H+。37（4）第2次氧化脱羧 在-酮戊二酸脱氢酶复合体的催化下， -酮戊二酸脱氢、脱羧生成琥珀酰CoA。 -酮戊二酸脱氢酶复合体与丙酮酸脱氢酶复合体类似，此外，还生成1个高能硫酯键。38（5）底物水平磷酸化反应 即高能化合物GTP的生成。在琥珀酰CoA合成酶的催化下，琥珀酰CoA的高能硫酯键水解，释放的能量交给GDP而生成GTP。39（6）琥珀酸脱氢生成延胡索酸由琥珀酸脱氢酶催化，脱下的H由FAD接受。（7）延胡索酸加水生成苹果酸，再脱氢生成草酰乙酸。4041三羧酸循环的总反应式为：CH3COSCoA+3NAD+FAD+GDP+Pi+3H2

17、O2CO2+3NADH+3H+FADH2+HSCoA+GTP三羧酸循环小结：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。 42三羧酸循环的要点：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。43由于柠檬酸合酶、-酮戊二酸脱氢酶复合体和异柠檬酸脱氢酶催化的反应不可逆，从而保证三羧酸循环向一个方向进行。整个循环反

18、应为不可逆的。三羧酸循环的中间产物：由于循环中的某些组分还可参与合成其他物质，而其他物质也可不断通过多种途径而生成中间产物，所以，三羧酸循环组成成分处于开放和不断更新中。44例如： 草酰乙酸 天冬氨酸 -酮戊二酸 谷氨酸 柠檬酸 脂肪酸 琥珀酰CoA 卟啉 45通过同位素标记发现， CO2的碳来自草酰乙酸而不是乙酰CoA，但三羧酸循环1周，实际上氧化了1分子乙酰CoA。因此，不断补充草酰乙酸是使三羧酸循环得以顺利进行的关键。 46草酰乙酸 柠檬酸柠檬酸裂解酶乙酰CoA 丙酮酸丙酮酸羧化酶CO2 苹果酸苹果酸脱氢酶NADH+H+ NAD+ 天冬氨酸谷草转氨酶-酮戊二酸 谷氨酸 草酰乙酸的来源如下

19、：47 糖有氧氧化的最后过程是氧化磷酸化，即前面产生的还原型NADH和FADH2通过呼吸链进行氧化，同时释放的能量用于使ADP磷酸化生成ATP。通常1分子NADH可生成2.5分子ATP； 1分子FADH2可生成1.5分子ATP。因此，1分子葡萄糖经彻底氧化后可生成的ATP数：48 1分子葡萄糖 胞液 2ATP 酵解途径 2(NADH+H+) 2分子丙酮酸 穿梭机制 2(NADH+H+)或2FADH2 2分子丙酮酸 线粒体 2(NADH+H+) 2分子乙酰CoA 6(NADH+H+) 三羧酸循环 2FADH2 2GTP30或32分子ATP 呼吸链 49三羧酸循环的作用：人体各组织产生的CO2大部

20、分是由三羧酸循环产生的。大部分的还原型辅酶来源于三羧酸循环，这些还原型的辅酶驱动呼吸链运行以产生ATP。三羧酸循环是三大营养物质的最终代谢通路，也是糖、氨基酸和脂肪代谢联系的枢纽。三羧酸循环为生物合成提供前体物质。糖有氧氧化中的CO2生成：5051(二) 糖有氧氧化的调节在糖有氧氧化的三个阶段都有调节：糖酵解途径丙酮酸转变为乙酰CoA：丙酮酸脱氢酶复合体受变构效应和化学修饰2种方式进行快速调节。 变构调节：乙酰CoA、NADH可反馈性抑制此酶活性；而CoA、 NAD+有激活作用。如饥饿时，大量利用脂肪而抑制糖的有氧氧化。 化学修饰：丙酮酸脱氢酶复合体可在丙酮酸脱氢酶激酶的作用下进行磷酸化，酶活

21、性由有活性变为无活性；在磷酸酶作用下，酶活性由无活性变为有活性。Ca2+、丙酮酸可抑制激酶的活性；ATP、NADH、乙酰CoA可增52 增强此酶活性；脂肪组织中，胰岛素可增强磷酸酶活性。促进糖有氧氧化。3. 三羧酸循环 三羧酸循环中有三步不可逆反应：柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶、 -酮戊二酸脱氢酶复合体。主要在后2个酶： 异柠檬酸脱氢酶： Ca2+ 、ADP激活 ATP抑制 -酮戊二酸脱氢酶复合体： Ca2+ 激活 琥珀酰CoA、NADH抑制 此外，氧化磷酸化的速率也影响三羧酸循环的运转。 5354（三）有氧氧化的生理意义是机体获取能量的主要方式。它不仅产能效率高，而且由于产生的能量逐步分次释放

22、，相当一部分形成ATP，所以能量的利用率也高。是体内糖、脂肪、蛋白质三种主要有机物相互转变的联系体系。 如糖转变为甘油、乙酰CoA，进而合成脂肪； 脂肪分解产生的甘油需进入有氧氧化分解等。55（四）巴斯德效应 巴斯德效应(Pastuer effect) 指有氧氧化抑制糖酵解的现象。机制：有氧时，NADH+H+进入线粒体内氧化，丙酮酸进入线粒体进一步氧化而不生成乳酸;缺氧时，酵解途径加强，NADH+H+在胞浆浓度升高，丙酮酸作为氢接受体生成乳酸。56 糖有氧氧化与无氧氧化的比较57有氧氧化与无氧氧化比较（续）58四、磷酸戊糖途径 磷酸戊糖途径(Pentose phosphate pathway)

23、是糖的另一个代谢通路。葡萄糖经此途径主要生成5-磷酸核糖、NADPH和CO2，而不是生成ATP。（一）磷酸戊糖途径的主要过程 分为2阶段：第1阶段是氧化反应，生成5-磷酸核糖、NADPH和CO2 ；第2阶段是基团的转移反应。1. 第1阶段：59（1）6-磷酸葡萄糖变为6-磷酸葡萄糖酸内酯，生成1分子NADPH。（2）6-磷酸葡萄糖酸内酯被水解为6-磷酸葡萄糖酸。60（3） 6-磷酸葡萄糖酸脱氢、脱羧生成5-磷酸核酮糖，后者异构为5-磷酸核糖。612. 第2阶段 此阶段是非氧化过程，既无脱氢反应，也无脱羧反应，中间产物是多种单糖的磷酸酯，最后产物除少数变为3-磷酸甘油醛，其余大部分又重新生成6-

24、磷酸葡萄糖。 5-磷酸核酮糖+5-磷酸核糖 7-磷酸景天庚酮糖+3-磷酸甘油醛 6-磷酸果糖 + 4-磷酸赤癣糖 5-磷酸木酮糖 6-磷酸果糖 + 3-磷酸甘油醛62（二）磷酸戊糖途径的调节 6-磷酸葡萄糖脱氢酶是磷酸戊糖途径的限速酶，其活性主要受NADPH/NADP+的调节：NADPH/NADP+升高时，6-磷酸葡萄糖脱氢酶的活性降低，磷酸戊糖途径受到抑制，反之。（三）磷酸戊糖途径的生理意义为核酸的生物合成提供核糖。提供NADPH作为供氢体参与多种代谢反应： （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。 （3）保护作用：维持谷胱甘肽的还原性，从而可保

25、护一些含-SH的蛋白质或酶。63糖三条分解代谢途径（糖酵解、有氧氧化、磷酸戊糖途径）的关系 64五、糖原的合成与分解 糖原是糖在动物体内的储存形式。从食物吸收的糖类物质，除一般消耗外，还可以糖原(Glycogen)与脂肪的形式储存。其中，糖原仅占极小部分。糖原可在机体急需葡萄糖补充；而脂肪不能。糖原主要储存于肝脏（肝糖原）与肌肉（肌糖原）。肝糖原可迅速分解为葡萄糖（糖原的分解）；而肌糖原不能。肝糖原与肌糖原均可通过酵解或有氧氧化进行分解。65（一）糖原的结构 糖原一般是由几千个至几万个葡萄糖残基组成的分子量较大的物质，每1015个葡萄糖残基借-1,4-糖苷键依次相连而形成许多短链，这些短链之间

26、又借-1,6-糖苷键彼此相连，从而形成树状结构（见后图）。（二）糖原的合成 体内糖原合成的主要部位是肝脏和肌肉，合成原料是葡萄糖，合成所需的能量由ATP和UTP提供。糖原分子每增加1个葡萄糖单位，需消耗2个高能磷酸键（相当于2分子ATP ）。66676-磷酸葡萄糖的生成。1-磷酸葡萄糖的生成。 磷酸葡萄糖变位酶6-磷酸葡萄糖 1-磷酸葡萄糖二磷酸尿苷葡萄糖(UDPG)的生成 1-磷酸葡萄糖+三磷酸尿苷(UTP) UDPG焦磷酸化酶 焦磷酸+ UDPG 水 焦磷酸酶 2H3PO44. 糖原分子中-1,4-糖苷键的生成 当事先有极微量小分子糖原存在时（作为引物），在糖原合成酶的催化下68 UDPG

27、分子中的葡萄糖残基转移到引物直链的末端，以-1,4-糖苷键相连，从而使引物的直链不断延伸和加长。 糖原合成酶(葡萄糖)n + (UDPG)n (糖原引物) (葡萄糖)n+m +(UDP)m (直链加长的糖原) 69糖原分子中-1,6-糖苷键的生成 当糖原分子中以-1,4-糖苷键相连的直链延长至1015个残基时，分支酶即开始发挥作用，它催化直链末端约含67个葡萄糖残基的一段糖链转移到相邻直链上去，并以-1,6-糖苷键相连，从而形成支链。70糖原合成的基本过程7172（三）糖原的分解 糖原分解一般是指肝细胞内肝糖原直接分解为葡萄糖的过程。因肌肉中缺乏葡萄糖-6-磷酸酶，肌糖原不能直接分解为葡萄糖。

28、 肝糖原的分解过程与合成过程几乎由完全不同的酶所催化。糖原磷酸解: 在糖原磷酸化酶的催化下，糖原首先被磷酸解（脱掉1个葡萄糖残基）而生成1-磷酸葡萄糖；而糖原本身转变为减少1个葡萄糖残基的糖原。73 磷酸化酶(葡萄糖)n + H3PO4 (葡萄糖)n-1 + 1-P-G 糖原 分子变小的糖原 磷酸化酶只能作用于-1,4-糖苷键，不能水解-1,6-糖苷键。当磷酸化酶逐步水解直链至距-1,6-糖苷键约4个葡萄糖残基时，磷酸化酶不再起作用，转由葡聚糖转移酶的作用，将直链所剩4个葡萄糖残基中的3个转移至另一支链上去，从而使-1,6-糖苷键分支点暴露出来，在脱支酶的作用下，水解该-1,6-糖苷键而释放出

29、一个游离葡萄糖分子。所以，在磷酸化酶、葡聚糖转移酶、脱支酶的共同作用下分解糖原。74 磷酸化酶 葡聚糖转移酶 脱支酶糖原+mH3PO4+nH2O m(1-P-G) + nG (94%) (6%)751-磷酸葡萄糖转变为6-磷酸葡萄糖 6-磷酸葡萄糖是体内各种糖代谢途径的交汇点，在肝脏，它至少有5条去路；在绝大多数肝外组织，至少有4条去路： 糖酵解 糖有氧氧化 葡萄糖-6-磷酸酶葡萄糖 6-磷酸葡萄糖 磷酸戊糖途径 糖原6-磷酸葡萄糖水解为葡萄糖 在葡萄糖-6-磷酸酶的作用下， 6-磷酸葡萄糖水解为游离葡萄糖。葡萄糖-6-磷酸酶主要存在于肝脏。76糖原分解的基本过程7778（四）糖原合成与分解的

30、调节糖原合成 糖原合成酶是糖原合成过程中的限速酶。对该酶活性的调节以化学修饰为主。细胞内的糖原合成酶有2种形式存在即糖原合成酶a（无催化活性）和糖原合成酶b（有催化活性）。2者可进行转变：79 实际上，糖原合成酶的活性变化是一系列连锁酶促反应逐级放大的结果。通常在激素如肾上腺素、胰高血糖素、胰岛素等的作用下：80糖原分解 糖原分解过程的限速酶是糖原磷酸化酶。通过化学修饰为主的调节方式调节其活性。它也有2种形式即磷酸化酶a（四聚体，有活性）和磷酸化酶b（二聚体，无活性），其转变如下：8182 肌糖原与肝糖原代谢调节不同：肝糖原主要受胰高血糖素的调节；肌糖原主要受肾上腺素的调节。此外，肌肉内糖原合

31、成酶与磷酸化酶的变构效应剂主要有：AMP、ATP和6-磷酸葡萄糖。AMP可激活磷酸化酶b，而ATP和6-磷酸葡萄糖可抑制磷酸化酶a，但对糖原合成酶有激活作用。因此，肌肉收缩时，ATP和6-磷酸葡萄糖减少，使糖原分解加快而合成被抑制；肌肉休息时，则相反。 另外，Ca2+增加时，通过激活磷酸化酶b激酶而加速糖原的分解。83六、糖异生 由非糖化合物转变为葡萄糖或糖原的过程称为糖异生作用(Gluconeogenesis)。 非糖化合物主要有乳酸、甘油、生糖氨基酸等，主要在肝、肾等组织中进行。84（一）糖异生途径 从丙酮酸生成葡萄糖的反应过程称为糖异生途径。除3步反应外，其余均为糖酵解的逆过程，这3步反

32、应是：丙酮酸生成磷酸烯醇式丙酮酸 丙酮酸羧化酶仅存在于线粒体内，磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶在胞浆和线粒体都存在，上述过程可在线粒体或胞浆内完成。85 但应注意：虽然丙酮酸和磷酸烯醇式丙酮酸能自由通过线粒体膜，但草酰乙酸却不能自由通过线粒体膜进入胞浆，它需要其它物质的帮助（穿梭机制）。1,6-二磷酸果糖转变为6-磷酸果糖，由果糖二磷酸酶催化。6-磷酸葡萄糖转变为葡萄糖，由葡萄糖-6-磷酸酶催化。8687主要物质的糖异生过程乳酸甘油氨基酸88（二）糖异生的调节糖异生与糖酵解的相互调节（1）6-磷酸果糖与1,6-二磷酸果糖间89（2）丙酮酸激酶与丙酮酸羧化酶间90激素的调节作用 与糖异生作用具有密切关系

33、的激素有：胰高血糖素、肾上腺素、胰岛素、肾上腺皮质激素等。91（三）糖异生的生理意义：维持血糖浓度的恒定（饥饿）。2.是补充或恢复肝糖原储备的重要途径。3.促进肾小管泌氨，调节酸碱平衡。924. 促进乳酸的充分利用乳酸循环 肌肉通过糖酵解产生的乳酸经血循环到达肝脏，在肝内异生为葡萄糖，后者通过血液被肌肉摄取，从而构成的循环称为乳酸循环（也叫Cori循环）。通过乳酸循环，可避免损失乳酸并防止乳酸堆积而引起酸中毒。9394七、血糖及其调节（一）血糖的来源与去路 血糖通常指血液中的葡萄糖。正常情况下，血糖维持在相对恒定水平(3.896.11mmol/L)。血糖的来源：（1）食物中的糖类物质经消化吸收入血。（2）肝糖原分解为葡萄糖。（3）肝脏的糖异生作用生成葡萄糖。（4）其它单糖转变为葡萄糖。