生物有机化学 糖代谢

生物有机化学糖代谢第一页，共六十九页，2022年，8月28日二、糖的分类(一)单糖(monosacchride)葡萄糖(二)寡糖(oligosacchride)蔗糖：1葡萄糖+1果糖乳糖：1葡萄糖+1半乳糖麦芽糖：2葡萄糖果糖半乳糖第二页，共六十九页，2022年，8月28日二、糖的分类(三)多糖(polysacchride)淀粉α-1,4-糖苷键第三页，共六十九页，2022年，8月28日二、糖的分类(四)结合糖(glycoconjugate)(三)多糖(polysacchride)纤维素β-1,4-糖苷键食物中的纤维素，因人体内无-糖苷酶而不能对其分解利用，却具有刺激肠蠕动等作用，也是维持健康所必需。第四页，共六十九页，2022年，8月28日第一节概述

一、糖的功能(一)提供能量：糖酵解与三羧酸循环(二)提供物质：C骨架作为合成原料第五页，共六十九页，2022年，8月28日

二、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乳酸糖异生乳酸、氨基酸、甘油糖原食物消化吸收大量ATP

少量ATP

乙酰CoAH2O及CO2糖酵解TCA循环第六页，共六十九页，2022年，8月28日第二节糖的分解代谢糖的无氧氧化

(Catabolism

ofCarbohydrates)糖的有氧氧化

葡萄糖丙酮酸乳酸大量ATP

少量ATP

乙酰CoAH2O及CO2糖酵解TCA循环在缺氧情况下，葡萄糖生成乳酸(lactate)的过程称之为糖的无氧氧化，其反应部位在胞浆。在有氧情况下，葡萄彻底氧化成水和二氧化碳的过程称之为糖的有氧氧化，其反应部位在胞浆和线粒体。第七页，共六十九页，2022年，8月28日一、糖的无氧氧化

缺氧情况下，葡萄糖转化为乳酸的过程称之为糖的无氧氧化，其反应部位在胞浆。可分为二个阶段：第二阶段:由丙酮酸转变成乳酸。第一阶段:由葡萄糖转化为丙酮酸（糖酵解）。第八页，共六十九页，2022年，8月28日1.葡萄糖磷酸化为6-磷酸葡萄糖GluG-6-P

F-6-PF-1,6-2PATP

ADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸第一阶段：葡萄糖分解成丙酮酸-糖酵解(一)反应过程

ATP

ADPMg2+

己糖激酶(hexokinase)葡萄糖

CH2HOHHOOHHOHHOHHH

6-磷酸葡萄糖

(glucose-6-phosphate,G-6-P)OCH2OHHOOHHOHHOHHHPO第九页，共六十九页，2022年，8月28日Glu

G-6-P

F-6-PF-1,6-2PATP

ADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸2.6-磷酸葡萄糖转变为6-磷酸果糖己糖异构酶6-磷酸葡萄糖

OCH2OHHOOHHOHHOHHHP6-磷酸果糖

(fructose-6-phosphate,F-6-P)OCH2OHOHOHHOHHPCH2OH第十页，共六十九页，2022年，8月28日Glu

G-6-PF-6-PF-1,6-2PATP

ADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸3.6-磷酸果糖转变为1,6-双磷酸果糖6-磷酸果糖激酶-1(6-phosphfructokinase-1)糖酵解途径中最重要的限速酶1,6-二磷酸果糖6-磷酸果糖

ATP

ADP

Mg2+6-磷酸果糖激酶-1OCH2OHOHOHHOHHPCH2OHOCH2OHOHOHHOHHPCH2OP第十一页，共六十九页，2022年，8月28日Glu

G-6-PF-6-P

F-1,6-2PATP

ADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸1,6-二磷酸果糖4.磷酸己糖裂解成2分子磷酸丙糖

醛缩酶(aldolase)磷酸二羟丙酮

3-磷酸甘油醛

+PCH2OCH2OOHCOCCCHOOHHHHCH2OCOCH2OHCH2OOHCHOCHPPP第十二页，共六十九页，2022年，8月28日Glu

G-6-PF-6-P

F-1,6-2PATP

ADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸5.磷酸丙糖的同分异构化磷酸丙糖异构酶磷酸丙糖异构酶(phosphotrioseisomerase)磷酸二羟丙酮

PCH2OCOCH2OH3-磷酸甘油醛

PCH2OOHCHOCHPP第十三页，共六十九页，2022年，8月28日Glu

G-6-PF-6-P

F-1,6-2PATP

ADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸6.3-磷酸甘油醛氧化为1,3-二磷酸甘油酸

Pi、NAD+NADH+H+

3-磷酸甘油醛脱氢酶3-磷酸甘油醛

PCH2OOHCHOCH1,3-二磷酸甘油酸

PCH2OOHCCHPOOPPPNAD+：烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（氧化型）；NADH：烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（还原型）；常作为脱氢酶的辅酶，用于接收或提供H+。第十四页，共六十九页，2022年，8月28日Glu

G-6-PF-6-P

F-1,6-2PATP

ADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸7.1,3-二磷酸甘油酸转变成3-磷酸甘油酸

※在这个反应中，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)。

磷酸甘油酸激酶(phosphoglyceratekinase)

ADPATP

磷酸甘油酸激酶Mg2+

1,3-二磷酸甘油酸

PCH2OOHCCHPOOPCH2OOHCOOHCH3-磷酸甘油酸

PPP第十五页，共六十九页，2022年，8月28日Glu

G-6-PF-6-P

F-1,6-2PATP

ADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸8.3-磷酸甘油酸转变为2-磷酸甘油酸

磷酸甘油酸变位酶(phosphoglyceratemutase)2-磷酸甘油酸

磷酸甘油酸变位酶Mg2+

3-磷酸甘油酸

PCH2OOHCOOHCHPCH2OHCOOHCHOPP第十六页，共六十九页，2022年，8月28日Glu

G-6-PF-6-P

F-1,6-2PATP

ADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸9.2-磷酸甘油酸转变为磷酸烯醇式丙酮酸

烯醇化酶(enolase)

磷酸烯醇式丙酮酸(phosphoenolpyruvate,PEP)2-磷酸甘油酸

PCH2OHCOOHCHOPCH2COOHCHOPPPEP的烯醇磷酸酯具有高基团势能。第十七页，共六十九页，2022年，8月28日Glu

G-6-PF-6-P

F-1,6-2PATP

ADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸ADPATP

K+Mg2+丙酮酸激酶(pyruvatekinase)10.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这是糖酵解途径中的第二次底物水平磷酸化。PCH2COOHCHO磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸COOHC=OCH3第十八页，共六十九页，2022年，8月28日11.乳酸生成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。乳酸脱氢酶(LDH)

NADH+H+

NAD+第二阶段：丙酮酸转变成乳酸第十九页，共六十九页，2022年，8月28日GluG-6-PF-6-PF-1,6-BPATP

ADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛NAD+

NADH+H+

ADPATP

ADPATP磷酸烯醇式丙酮酸E1:己糖激酶

E2:6-磷酸果糖激酶-1

E3:丙酮酸激酶

NAD+乳酸糖的无氧代谢E2E1E3NADH+H+H2Oˣ2

ˣ2

第二十页，共六十九页，2022年，8月28日(二)糖酵解反应特点及意义1.反应部位胞浆。2.糖酵解是一个不需氧的产能过程。3.反应全过程中有三步不可逆的反应。GG-6-PATPADP己糖激酶

ATP

ADPF-6-PF-1,6-BP磷酸果糖激酶-1

ADP

ATPPEP丙酮酸丙酮酸激酶

第二十一页，共六十九页，2022年，8月28日(2)净生成ATP数量：1分子葡萄糖氧化成2分子乳酸生成2分子的ATP

4.产能的方式和数量

在缺氧条件下迅速提供能量，对肌收缩很重要。

5.无氧氧化的生理意义

(1)产能方式为底物水平磷酸化，是机体在缺氧情况下获取能量的有效方式。第二十二页，共六十九页，2022年，8月28日(三)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，分为激素调节和代谢物的变构调节及共价修饰调节。1.6-磷酸果糖激酶-1(PFK-1)

(1)变构激活剂：AMP;ADP;F-1,6-BP;F-2,6-BP。(2)变构抑制剂：柠檬酸;

ATP(高浓度)。(3)F-1,6-BP正反馈调节该酶。

第二十三页，共六十九页，2022年，8月28日

3.己糖激酶2.丙酮酸激酶(2)变构抑制剂：ATP,丙氨酸(1)变构激活剂：1,6-二磷酸果糖(1)反馈抑制剂：6-磷酸葡萄糖第二十四页，共六十九页，2022年，8月28日氧供应充足时，葡萄糖彻底氧化成H2O和CO2，并释放出大量能量的过程。是机体主要供能方式。在胞浆及线粒体中进行。二、糖的有氧氧化

包括以下几个环节糖酵解；丙酮酸氧化脱羧；三羧酸循环（TCA循环）氧化磷酸化；第二十五页，共六十九页，2022年，8月28日第一阶段：糖酵解生成丙酮酸第二阶段：丙酮酸的氧化脱羧第三阶段：三羧酸循环

葡萄糖

第四阶段：氧化磷酸化丙酮酸乙酰CoACO2NADH+H+FADH2H2O[O]ATPADPTCA循环胞浆线粒体乳酸第二十六页，共六十九页，2022年，8月28日2.丙酮酸的氧化脱羧

丙酮酸进入线粒体，氧化脱羧为乙酰CoA。丙酮酸氧化脱氢酶系(1)反应式:

(一)反应过程

1.丙酮酸的生成(同无氧氧化)

第二十七页，共六十九页，2022年，8月28日

辅酶

TPP硫辛酸，

HSCoA

FAD,NAD+(2)丙酮酸氧化脱氢酶系的组成

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TPPE1E2E3FADNAD+HSCoASS第二十八页，共六十九页，2022年，8月28日NAD+TPPE1E3FADH2SSE2CO2

CoASHNADH+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TPPE1E3FADSSE2TPPE1E3FADSSE2CH3-C-COOHOCH3-C-HOHTPPE1E3FADHSSE2CH3-COCH3-C-SCoAOTPPE1E3FADHSHSE2(3)丙酮酸氧化脱氢酶系催化的反应过程第二十九页，共六十九页，2022年，8月28日TCA循环在线粒体中进行。3.三羧酸循环(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。由于Krebs提出三羧酸循环的学说，又称为Krebs循环。(2)反应过程第三十页，共六十九页，2022年，8月28日CoASHNADH+H+NAD+CO2NAD+NADH+H+CO2GTPGDP+PiFADFADH2NADH+H+NAD+H2OH2OH2OCoASHCoASH⑧①②③④⑤⑥⑦②H2O①柠檬酸合酶②顺乌头酸酶③异柠檬酸脱氢酶④α-酮戊二酸脱氢酶复合体⑤琥珀酰CoA合成酶⑥琥珀酸脱氢酶⑦延胡索酸酶⑧苹果酸脱氢酶CH3-C-SCoAOOCOOHCCH2COOH草酰乙酸COOHHO-C-COOHCH2COOH柠檬酸CH2COOHC-COOHCHCOOH顺乌头酸CH2COOHH-C-COOHCHCOOH异柠檬酸CH2HO-COOHCH2CCOOHα－酮戊二酸CH2O琥珀酰CoAO-SCoACH2CH2COOHC琥珀酸CH2CH2COOHCOOH延胡索酸CHHCCOOHCOOHHO-C-HCH2COOHCOOH苹果酸第三十一页，共六十九页，2022年，8月28日第三十二页，共六十九页，2022年，8月28日

(3)三羧酸循环的要点①整个循环反应为不可逆反应。一次循环，消耗一分子乙酰CoA，释放2分子CO2。②生成能量物质：1分子GTP，1分子FADH2，

3分子NADH+H+③关键酶有：柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶、α-酮戊二酸脱氢酶复合体。④三羧酸循环的中间产物，如草酰乙酸(转变天冬氨酸，参与蛋白质代谢)，α-酮戊二酸（转变为谷氨酸）看似在循环中不消耗，其实不然，可转变成其他物质，故需不断补充。第三十三页，共六十九页，2022年，8月28日1.5*4.葡萄糖有氧氧化的ATP生成反应辅酶ATP第一阶段葡萄糖→6-磷酸葡萄糖-16-磷酸果糖→1,6-双磷酸果糖-12×3-磷酸甘油醛→2×1,3-二磷酸甘油酸NAD+2×2.5或2×2×1,3-二磷酸甘油酸→2×3-磷酸甘油酸2×12×磷酸烯醇式丙酮酸→2×丙酮酸2×1第二阶段2×丙酮酸→2×乙酰CoA2×2.5第三阶段2×异柠檬酸→2×α-酮戊二酸2×2.52×α-酮戊二酸→2×琥珀酰CoA2×2.52×琥珀酰CoA→2×琥珀酸2×12×琥珀酸→2×延胡索酸FAD2×1.52×苹果酸→2×草酰乙酸NAD+2×2.5净生成32(或30)ATPNAD+NAD+NAD+第三十四页，共六十九页，2022年，8月28日(二)有氧氧化的意义

1.氧化供能：产能效率高，且能量的生成方式为逐步分次释放，利用效率高；2.为其他物质代谢提供小分子前体：如由酮戊二酸合成谷氨酸、由草酰乙酸合成天冬氨酸；3.TCA循环是三大营养物质产能的共同通路：分解后均生成乙酰辅酶A，进入TCA循环；4.TCA循环是三大营养物质代谢联系的枢纽；第三十五页，共六十九页，2022年，8月28日(三)有氧氧化的调节

主要是通过对七个关键酶活性的调节，分为别构调节和共价修饰调节。关键酶

①

酵解途径：己糖激酶、6-磷酸果糖激酶-1

丙酮酸激酶②丙酮酸的氧化脱羧：丙酮酸脱氢酶复合体③

三羧酸循环：柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶、α-酮戊二酸脱氢酶复合体1.

丙酮酸脱氢酶复合体的调节变构调节变构抑制剂：乙酰CoA;NADH;ATP变构激活剂：AMP;ADP;NAD+第三十六页，共六十九页，2022年，8月28日乙酰CoA柠檬酸草酰乙酸琥珀酰CoAα-酮戊二酸异柠檬酸苹果酸NADHFADH2GTP

ATP

异柠檬酸脱氢酶柠檬酸合酶α-酮戊二酸脱氢酶复合体–ATP

+ADP

ADP

+ATP

–柠檬酸

琥珀酰CoA

NADH–琥珀酰CoANADH

+Ca2+Ca2+①ATP、ADP的影响②产物堆积引起抑制③循环中后续反应中间产物别位反馈抑制前面反应中的酶④其他，如Ca2+可激活许多酶2.

三羧酸循环的调节第三十七页，共六十九页，2022年，8月28日磷酸戊糖途径是指由糖酵解中间产物葡萄糖-6-磷酸开始形成旁路，并返回糖酵解的一个代谢支路，该支路不产生ATP，其意义在于生产NADPH和磷酸核糖。四、磷酸戊糖途径1.生成的5-磷酸核糖是核酸合成的重要原料。2.NADPH是GSH还原酶的辅酶，具有保护细胞膜和清除自由基的作用。3.NADPH作为氢供体，是加单氧酶体系的组成成分，参与激素、药物、毒物的生物转化过程。

第三十八页，共六十九页，2022年，8月28日第三十九页，共六十九页，2022年，8月28日果糖己糖激酶GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP丙酮酸半乳糖1-磷酸半乳糖1-磷酸葡萄糖半乳糖激酶变位酶甘露糖6-磷酸甘露糖己糖激酶变位酶五、其他单糖的分解代谢

果糖、甘露糖、半乳糖等单糖都是转变为葡萄糖代谢的中间产物而进行代谢。第四十页，共六十九页，2022年，8月28日肌糖原，250~400g，氧化供能。肝糖原，70~100g，维持血糖。

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。糖原储存第三节糖原的合成与分解

(GlycogenesisandGlycogenolysis)第四十一页，共六十九页，2022年，8月28日1.葡萄糖残基以α-1,4-糖苷键形成长链。2.约10个葡萄糖残基处形成分枝，分枝处葡萄糖以α-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

第四十二页，共六十九页，2022年，8月28日一、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6-磷酸葡萄糖

1.葡萄糖磷酸化生成6-磷酸葡萄糖葡萄糖

ATP

ADP

己糖激酶;葡萄糖激酶(肝)

OHHOOHHOHHOHHHCH2OHHPOOHHOOHHOHHOHHHCH2OHHOH第四十三页，共六十九页，2022年，8月28日2.6-磷酸葡萄糖转变成1-磷酸葡萄糖

1-磷酸葡萄糖

磷酸葡萄糖变位酶

6-磷酸葡萄糖

OHHOOHHOHHOHHHCH2OHHPOOHHOOHHOHHOHHOHCH2OHHP第四十四页，共六十九页，2022年，8月28日

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

PPi

UDPG焦磷酸化酶

尿苷二磷酸葡萄糖(uridinediphosphateglucose,UDPG)

（UTP）

1-磷酸葡萄糖

OHHOOHHOHHOHHOHCH2OHHP尿苷

PPPPPPOHHOOHHOHHOHHOHCH2OHHP尿苷

PP糖原n+UDPG糖原n+1+UDP

糖原合酶

4.糖原分子的延长第四十五页，共六十九页，2022年，8月28日1.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。

2.糖原合酶(glycogensynthase)是糖原合成过程的关键酶。

3.糖原合成是消耗能量的过程，需要消耗2个高能磷酸键的能量。

(三)糖原合成反应的特点第四十六页，共六十九页，2022年，8月28日OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO4.糖原分枝的形成

分支酶

(branchingenzyme)α-1,4-糖苷键

α-1,6-糖苷键

第四十七页，共六十九页，2022年，8月28日二、糖原分解(一)反应过程

糖原n+1糖原n+1-磷酸葡萄糖

磷酸化酶

1.糖原分解为1-磷酸葡萄糖1-磷酸葡萄糖6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖变位酶

2.1-磷酸葡萄糖转变成6-磷酸葡萄糖

3.6-磷酸葡萄糖水解生成葡萄糖

葡萄糖-6-磷酸酶

（肝，肾）葡萄糖6-磷酸葡萄糖第四十八页，共六十九页，2022年，8月28日4.脱枝酶的作用

①转移葡萄糖残基②水解-1,6-糖苷键

转移酶活性α-1,6糖苷酶活性

OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO磷酸化酶脱枝酶(dabranchingenzyme)

在几个酶的共同作用下，最终产物中的85％为1-磷酸葡萄糖，15％为游离葡萄糖。第四十九页，共六十九页，2022年，8月28日糖原的合成与分解总图UDPG焦磷酸化酶

G-1-P-UTPUDPGPPi糖原n+1UDPG-6-PG糖原合酶

磷酸葡萄糖变位酶

己糖(葡萄糖)激酶

糖原nPi磷酸化酶

葡萄糖-6-磷酸酶（肝）糖原n（-ATP）第五十页，共六十九页，2022年，8月28日三、糖原合成与分解的意义

(一)糖原是葡萄糖的一种储存形式：葡萄糖充足时储存，不足时分解提供能量；

(二)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。

(三)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。第五十一页，共六十九页，2022年，8月28日

四、糖原合成与分解的调节

糖原合成：糖原合酶

糖原分解：糖原磷酸化酶

对关键酶调节(一)

共价修饰调节

3.调节有级联放大作用，效率高；1.两种酶磷酸化或去磷酸化后活性变化相反；2.此调节为酶促反应，调节速度快；4.受激素调节。第五十二页，共六十九页，2022年，8月28日1.糖原合酶与糖原磷酸化酶都是变构酶，可受代谢物的变构调节。2.6-磷酸葡萄糖可激活糖原合酶b，使之转变为活性的糖原合酶a，加速糖原合成。3.AMP浓度升高时，可使糖原磷酸化酶b变构而易形成有活性的糖原磷酸化酶a，加速糖原分解。4.ATP是糖原磷酸化酶a的变构抑制剂，抑制糖原分解。(二)变构调节第五十三页，共六十九页，2022年，8月28日腺苷环化酶（无活性）腺苷环化酶（有活性）激素（胰高血糖素、肾上腺素等）+受体ATPcAMPPKA(无活性)磷酸化酶b激酶糖原合酶糖原合酶-PPKA(有活性)磷酸化酶b磷酸化酶a-P磷酸化酶b激酶-PPiPKA：蛋白激酶A抑制糖原合成增强糖原分解第五十四页，共六十九页，2022年，8月28日第四节糖异生(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α-酮酸甘油

α-磷酸甘油磷酸二羟丙酮乳酸丙酮酸第五十五页，共六十九页，2022年，8月28日GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸二、糖异生途径(一)反应过程

糖异生与糖酵解途径共有可逆反应，3个由关键酶催化的不可逆反应，由另外的反应和酶代替。GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸1.6-磷酸葡萄糖水解为葡萄糖

葡萄糖G-6-PPi葡萄糖-6-磷酸酶果糖双磷酸酶2.1,6-双磷酸果糖转变为6-磷酸果糖F-1,6-BPF-6-PPi

第五十六页，共六十九页，2022年，8月28日丙酮酸羧化酶(辅酶为生物素)

丙酮酸丙酮酸草酰乙酸ATP+CO2ADP+Pi苹果酸天冬氨酸天冬氨酸苹果酸草酰乙酸PEP

PEP羧激酶

GTPGDP+CO2线粒体胞液

丙酮酸羧化为草酰乙酸，再脱羧生成PEP的过程称丙酮酸羧化支路。3.丙酮酸转变成磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)第五十七页，共六十九页，2022年，8月28日三、糖异生的意义(一)维持血糖浓度恒定

(二)调节酸碱平衡1.饥饿早期肝每天可异生葡萄糖10～15g。

2.长期饥饿时肾糖异生的能力增强，可占糖异生总量的45%。

长期饥饿，组织蛋白分解增强，血中氨基酸含量升高，为糖异生提供原料。肾中α-酮戊二酸消耗，促进谷氨酰胺脱氨生成α-酮戊二酸，肾小管上皮细胞氨钠交换增强。(三)协助氨基酸代谢第五十八页，共六十九页，2022年，8月28日肝肌肉葡萄糖葡萄糖葡萄糖酵解途径丙酮酸乳酸NADHNAD+乳酸乳酸NAD+NADH丙酮酸糖异生途径血液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。(四)乳酸循环(lactosecycle)—（Cori循环）第五十九页，共六十九页，2022年，8月28日四、糖异生的调节

(一)代谢物的调节1．细胞内ATP含量较高时，促进糖异生而抑制糖的氧化。AMP、ADP可抑制糖异生作用，促进糖的氧化分解。2．乙酰辅酶A一方面可抑制丙酮酸脱氢酶系的活性，使丙酮酸大量堆积，为糖异生提供原料；另一方面又可激活丙酮酸羧化酶，加速丙酮酸生成草酰乙酸，促进糖异生。(二)激素的调节

升高血糖的激素促进糖异生（胰高血糖素、肾上腺素；降低血糖的激素抑制糖异生（胰岛素）。第六十页，共六十九页，2022年，8月28日

血糖是血液中单糖的总称，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