糖类化学及糖代谢中医

糖类化学及糖代谢中医第一页，共一百二十四页，2022年，8月28日本章重点1.糖异生2.血糖3.糖酵解4.糖有氧氧化5.磷酸戊糖途径1．糖酵解的主要意义是什么？2．请写出蚕豆病的发病机理？3．磷酸戊糖途径的主要意义是什么？4．维生素B１缺乏对糖代谢有何影响？5．解释糖尿病时高血糖与糖尿现象的生化机制。6．肌糖原和肌糖原有何不同的代谢去处？为什么？7．严重缺氧情况下可否导致酸中毒？为什么？第二页，共一百二十四页，2022年，8月28日糖(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。糖的化学(课外了解)（一）糖的概念第三页，共一百二十四页，2022年，8月28日（二）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(monosacchride)寡糖(oligosacchride)多糖(polysacchride)结合糖(glycoconjugate)第四页，共一百二十四页，2022年，8月28日葡萄糖(glucose)——已醛糖果糖(fructose)——已酮糖1.

单糖不能再水解的糖。第五页，共一百二十四页，2022年，8月28日半乳糖(galactose)——已醛糖

核糖(ribose)——戊醛糖

第六页，共一百二十四页，2022年，8月28日2.

寡糖常见的几种二糖有麦芽糖(maltose)

葡萄糖—葡萄糖蔗糖(sucrose)

葡萄糖—果糖乳糖(lactose)

葡萄糖—半乳糖能水解生成几分子单糖的糖，各单糖之间借脱水缩合的糖苷键相连。第七页，共一百二十四页，2022年，8月28日3.多糖

能水解生成多个分子单糖的糖。常见的多糖有淀粉(starch)糖原(glycogen)纤维素(cellulose)第八页，共一百二十四页，2022年，8月28日①淀粉是植物中养分的储存形式淀粉颗粒第九页，共一百二十四页，2022年，8月28日②糖原是动物体内葡萄糖的储存形式第十页，共一百二十四页，2022年，8月28日③纤维素作为植物的骨架β-1,4-糖苷键第十一页，共一百二十四页，2022年，8月28日食物中含有的大量纤维素，因人体内无-糖苷酶而不能对其分解利用，但却具有刺激肠蠕动等作用，也是维持健康所必需。第十二页，共一百二十四页，2022年，8月28日4.结合糖

糖与非糖物质的结合物。糖脂(glycolipid)：是糖与脂类的结合物。糖蛋白(glycoprotein)：是糖与蛋白质的结合物。

常见的结合糖有第十三页，共一百二十四页，2022年，8月28日第一节

概述Introduction第十四页，共一百二十四页，2022年，8月28日一、糖的生理功能1.

氧化供能糖的主要功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---重要的碳源。4.作为机体组织细胞的组成成分2.贮存能量,维持血糖---以糖原贮存。3.

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。第十五页，共一百二十四页，2022年，8月28日二、糖代谢的概况葡萄糖酵解途径丙酮酸有氧无氧H2O及CO2乳酸糖异生途径乳酸、氨基酸、甘油糖原肝糖原分解糖原合成磷酸戊糖途径核糖

+NADPH+H+淀粉消化与吸收ATP

第十六页，共一百二十四页，2022年，8月28日三、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，少量在口腔第十七页，共一百二十四页，2022年，8月28日淀粉麦芽糖+麦芽三糖（40%）（25%）α-临界糊精+异麦芽糖（30%）（5%）葡萄糖唾液中的α-淀粉酶α-葡萄糖苷酶α-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α-淀粉酶第十八页，共一百二十四页，2022年，8月28日（二）糖的吸收1.吸收部位

小肠上段

2.吸收形式

单糖

第十九页，共一百二十四页，2022年，8月28日ADP+PiATPGNa+K+Na+泵小肠粘膜细胞肠腔门静脉3.吸收机制Na+依赖型葡萄糖转运体(Na+-dependentglucosetransporter,SGLT)刷状缘细胞内膜第二十页，共一百二十四页，2022年，8月28日4.吸收途径小肠肠腔肠粘膜上皮细胞门静脉肝脏体循环SGLT各种组织细胞GLUTGLUT：葡萄糖转运体(glucosetransporter)，已发现有5种葡萄糖转运体(GLUT1～5)。第二十一页，共一百二十四页，2022年，8月28日第二

节

糖原的合成与分解

GlycogenesisandGlycogenolysis第二十二页，共一百二十四页，2022年，8月28日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。肌肉：肌糖原，小于400g，主要供肌肉收缩所需肝脏：肝糖原，小于100g，维持血糖水平糖原(glycogen)糖原储存的主要器官及其生理意义第二十三页，共一百二十四页，2022年，8月28日一、糖原的合成代谢合成部位（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：胞浆第二十四页，共一百二十四页，2022年，8月28日糖原的合成与分解总图UDPG焦磷酸化酶G-1-PUTPUDPGPPi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第二十五页，共一百二十四页，2022年，8月28日*糖原合成的总结1.糖原合成需要引物2.糖原合酶是关键酶3.糖原合成是耗能的过程三、糖原合成与分解的生理意义关键酶①糖原合成：糖原合酶

②糖原分解：糖原磷酸化酶

第二十六页，共一百二十四页，2022年，8月28日肌糖原和肌糖原有何不同的代谢去处？为什么？由于肌肉组织中不存在葡萄糖-6-磷酸酶，所以生成的6-磷酸葡萄糖不能直接转变成葡萄糖释放入血，提供血糖，而只能进入酵解途径进一步代谢。肌肉：肌糖原，主要供肌肉收缩所需肝脏：肝糖原，维持血糖水平第二十七页，共一百二十四页，2022年，8月28日1.葡萄糖单元以α-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二十八页，共一百二十四页，2022年，8月28日1.

葡萄糖磷酸化生成6-磷酸葡萄糖葡萄糖6-磷酸葡萄糖ATP

ADP己糖激酶;葡萄糖激酶（肝）（二）糖原合成途径1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖变位酶6-磷酸葡萄糖2.6-磷酸葡萄糖转变成1-磷酸葡萄糖第二十九页，共一百二十四页，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。+UTP尿苷PPPPPiUDPG焦磷酸化酶3.1-磷酸葡萄糖转变成尿苷二磷酸葡萄糖2Pi+能量1-磷酸葡萄糖尿苷二磷酸葡萄糖(uridinediphosphateglucose,UDPG)第三十页，共一百二十四页，2022年，8月28日糖原n+

UDPG

糖原n+1+

UDP

糖原合酶(glycogensynthase)

UDPUTPADPATP核苷二磷酸激酶4.α-1,4-糖苷键式结合第三十一页，共一百二十四页，2022年，8月28日*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。糖原n+

UDPG

糖原n+1+

UDP

糖原合酶(glycogensynthase)

第三十二页，共一百二十四页，2022年，8月28日（四）糖原分枝的形成

分支酶

(branchingenzyme)

α-1,6-糖苷键α-1,4-糖苷键第三十三页，共一百二十四页，2022年，8月28日二、糖原的分解代谢*定义*亚细胞定位：胞浆

*肝糖元的分解

糖原n+1糖原n+1-磷酸葡萄糖磷酸化酶1.糖原的磷酸解糖原分解(glycogenolysis)习惯上指肝糖原分解成为葡萄糖的过程。第三十四页，共一百二十四页，2022年，8月28日脱枝酶

(debranchingenzyme)2.脱枝酶的作用①转移葡萄糖残基②水解-1,6-糖苷键磷酸化酶转移酶活性α-1,6糖苷酶活性第三十五页，共一百二十四页，2022年，8月28日

1-磷酸葡萄糖

6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖变位酶3.

1-磷酸葡萄糖转变成6-磷酸葡萄糖4.6-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-磷酸葡萄糖第三十六页，共一百二十四页，2022年，8月28日⑵G-6-P的代谢去路G（补充血糖）G-6-P

F-6-P（进入酵解途径）G-1-PGn（合成糖原）UDPG

6-磷酸葡萄糖内酯（进入磷酸戊糖途径）

葡萄糖醛酸（进入葡萄糖醛酸途径）小结⑴反应部位：胞浆第三十七页，共一百二十四页，2022年，8月28日四、糖原合成与分解的调节关键酶①糖原合成：糖原合酶

②糖原分解：糖原磷酸化酶

这两种关键酶的重要特点：*它们的快速调节有共价修饰和变构调节二种方式。*它们都以活性、无（低）活性二种形式存在，二种形式之间可通过磷酸化和去磷酸化而相互转变。第三十八页，共一百二十四页，2022年，8月28日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。1.共价修饰调节第三十九页，共一百二十四页，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ATPcAMP

PKA(无活性)磷酸化酶b激酶糖原合酶糖原合酶-P

PKA(有活性)磷酸化酶b磷酸化酶a-P磷酸化酶b激酶-PPi磷蛋白磷酸酶-1PiPi磷蛋白磷酸酶-1磷蛋白磷酸酶-1–––磷蛋白磷酸酶抑制剂-P磷蛋白磷酸酶抑制剂PKA（有活性）第四十页，共一百二十四页，2022年，8月28日2.

别构调节磷酸化酶二种构像——紧密型(T)和疏松型(R)

，其中T型的14位Ser暴露，便于接受前述的共价修饰调节。*葡萄糖是磷酸化酶的别构抑制剂。磷酸化酶a(R)[疏松型]磷酸化酶a(T)[紧密型]葡萄糖第四十一页，共一百二十四页，2022年，8月28日肌肉内糖原代谢的二个关键酶的调节与肝糖原不同*在糖原分解代谢时肝主要受胰高血糖素的调节，而肌肉主要受肾上腺素调节。

*肌肉内糖原合酶及磷酸化酶的变构效应物主要为AMP、ATP及6-磷酸葡萄糖。

糖原合酶磷酸化酶a-P磷酸化酶bAMPATP及6-磷酸葡萄糖♁♁第四十二页，共一百二十四页，2022年，8月28日调节小结②双向调控：对合成酶系与分解酶系分别进行调节，如加强合成则减弱分解，或反之。③双重调节：别构调节和共价修饰调节。

⑤肝糖原和肌糖原代谢调节各有特点：如：分解肝糖原的激素主要为胰高血糖素，分解肌糖原的激素主要为肾上腺素。④关键酶调节上存在级联效应。

①关键酶都以活性、无（低）活性二种形式存在，二种形式之间可通过磷酸化和去磷酸化而相互转变。第四十三页，共一百二十四页，2022年，8月28日第二节

糖的分解代谢

第四十四页，共一百二十四页，2022年，8月28日一、糖的无氧氧化(糖酵解)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。第四十五页，共一百二十四页，2022年，8月28日⑴

葡萄糖磷酸化为6-磷酸葡萄糖ATPADPMg2+己糖激酶(hexokinase)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第四十六页，共一百二十四页，2022年，8月28日哺乳类动物体内已发现有4种己糖激酶同工酶，分别称为Ⅰ至Ⅳ型。肝细胞中存在的是Ⅳ型，称为葡萄糖激酶(glucokinase)。生化意义:Ⅳ型利于高浓度降糖—合成糖原其他利于低浓度供能第四十七页，共一百二十四页，2022年，8月28日⑵

6-磷酸葡萄糖转变为

6-磷酸果糖

己糖异构酶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6-磷酸葡萄糖6-磷酸果糖(fructose-6-phosphate,F-6-P)第四十八页，共一百二十四页，2022年，8月28日⑶6-磷酸果糖转变为1,6-双磷酸果糖

ATP

ADP

Mg2+磷酸果糖激酶-1GluG-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磷酸烯醇式丙酮酸磷酸果糖激酶-1(6-phosphfructokinase-1)6-磷酸果糖1,6-双磷酸果糖(1,6-fructose-biphosphate,F-1,6-2P)第四十九页，共一百二十四页，2022年，8月28日1,6-双磷酸果糖⑷

磷酸己糖裂解成2分子磷酸丙糖

醛缩酶(aldolase)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磷酸烯醇式丙酮酸磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛+第五十页，共一百二十四页，2022年，8月28日⑸

磷酸丙糖的同分异构化磷酸丙糖异构酶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磷酸烯醇式丙酮酸磷酸丙糖异构酶(phosphotrioseisomerase)3-磷酸甘油醛磷酸二羟丙酮第五十一页，共一百二十四页，2022年，8月28日⑹

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3-磷酸甘油醛脱氢酶(glyceraldehyde-3-phosphatedehydrogenase)3-磷酸甘油醛1,3-二磷酸甘油酸第五十二页，共一百二十四页，2022年，8月28日⑺1,3-二磷酸甘油酸转变成3-磷酸甘油酸

ADP

ATP磷酸甘油酸激酶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

※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)。

1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸激酶(phosphoglyceratekinase)第五十三页，共一百二十四页，2022年，8月28日⑻

3-磷酸甘油酸转变为2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸变位酶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磷酸烯醇式丙酮酸磷酸甘油酸变位酶(phosphoglyceratemutase)3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸第五十四页，共一百二十四页，2022年，8月28日⑼2-磷酸甘油酸转变为磷酸烯醇式丙酮酸

烯醇化酶(enolase)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2-磷酸甘油酸+

H2O磷酸烯醇式丙酮酸(phosphoenolpyruvate,PEP)第五十五页，共一百二十四页，2022年，8月28日ADPATPK+Mg2+丙酮酸激酶(pyruvatekinase)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⑽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第五十六页，共一百二十四页，2022年，8月28日

(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。乳酸脱氢酶(LDH)

NADH+H+NAD+第五十七页，共一百二十四页，2022年，8月28日E1:己糖激酶E2:6-磷酸果糖激酶-1E3:丙酮酸激酶NAD+乳酸糖酵解的代谢途径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E2E1E3NADH+H+第五十八页，共一百二十四页，2022年，8月28日(三)糖酵解小结⑴反应部位：胞浆⑵糖酵解是一个不需氧的产能过程⑶反应全过程中有三步不可逆的反应GG-6-PATPADP己糖激酶ATPADPF-6-PF-1,6-2P磷酸果糖激酶-1ADPATPPEP丙酮酸丙酮酸激酶第五十九页，共一百二十四页，2022年，8月28日⑷

产能的方式和数量方式：底物水平磷酸化净生成ATP数量：从G开始2×2-2=2ATP从Gn开始2×2-1=3ATP⑸终产物乳酸的去路释放入血，进入肝脏再进一步代谢。分解利用乳酸循环（糖异生）第六十页，共一百二十四页，2022年，8月28日四、糖酵解的生理意义1.是机体在缺氧情况下获取能量的有效方式。2.

是某些细胞在氧供应正常情况下的重要供能途径。①无线粒体的细胞，如：红细胞②代谢活跃的细胞，如：白细胞、骨髓细胞3.2,3-二磷酸甘油酸支路对红细胞的释氧作用.第六十一页，共一百二十四页，2022年，8月28日严重缺氧情况下可导致酸中毒。因为缺氧时糖的有氧氧化不能顺利进行而糖酵解代谢增强，致使乳酸生成量大大增加，堆积于血液中，发生酸中毒。严重缺氧情况下可否导致酸中毒？第六十二页，共一百二十四页，2022年，8月28日糖的有氧氧化(aerobicoxidation)指在机体氧供充足时，葡萄糖彻底氧化成H2O和CO2，并释放出能量的过程。是机体主要供能方式。*部位：胞液及线粒体

（一）概念：二、糖的有氧氧化第六十三页，共一百二十四页，2022年，8月28日二、有氧氧化的反应过程第一阶段：酵解途径第二阶段：丙酮酸的氧化脱羧第三阶段：三羧酸循环G（Gn）第四阶段：氧化磷酸化丙酮酸乙酰CoACO2NADH+H+FADH2H2O[O]ATPADPTAC循环胞液线粒体第六十四页，共一百二十四页，2022年，8月28日（一）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)。丙酮酸乙酰CoA

NAD+,HSCoACO2,

NADH+H+

丙酮酸脱氢酶复合体总反应式:第六十五页，共一百二十四页，2022年，8月28日丙酮酸脱氢酶复合体的组成

酶E1：丙酮酸脱氢酶E2：二氢硫辛酸乙酰转移酶E3：二氢硫辛酸脱氢酶HSCoANAD+

辅酶

TPP

硫辛酸（)HSCoA

FAD,NAD+SSL第六十六页，共一百二十四页，2022年，8月28日维生素B１缺乏对糖代谢有何影响？维生素B１是丙酮酸氧化脱氢酶系的重要辅酶TPP的组成成分。丙酮酸氧化脱羧反应是糖的有氧氧化的重要环节；维生素B１缺乏可使丙酮酸氧化脱羧反应受阻，影响糖的有氧氧化，终致丙酮酸积聚,能量生成障碍和乳酸生成过多。第六十七页，共一百二十四页，2022年，8月28日三羧酸循环(TricarboxylicacidCycle,TAC)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Krebs正式提出了三羧酸循环的学说，故此循环又称为Krebs循环，它由一连串反应组成。所有的反应均在线粒体中进行。（二）乙酰CoA的彻底氧化

（三羧酸循环）*概述*反应部位第六十八页，共一百二十四页，2022年，8月28日CoASHNADH+H+NAD+CO2NAD+NADH+H+CO2GTPGDP+PiFADFADH2NADH+H+NAD+H2OH2OH2OCoASHCoASH⑧①②③④⑤⑥⑦②H2O①柠檬酸合酶②顺乌头酸梅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GTPGDPATPADP核苷二磷酸激酶第六十九页，共一百二十四页，2022年，8月28日小结①三羧酸循环的概念：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，又生成草酰乙酸的过程。，再重复循环反应②TAC过程的反应部位是线粒体。第七十页，共一百二十四页，2022年，8月28日巴斯德效应*概念*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。巴斯德效应(Pastuereffect)指有氧氧化抑制糖酵解的现象。第七十一页，共一百二十四页，2022年，8月28日③三羧酸循环的要点

经过一次三羧酸循环，1消耗一分子乙酰CoA，2经四次脱氢，二次脱羧，一次底物水平磷酸化。3生成1分子FADH2，3分子NADH+H+，2分CO2，

1分子GTP。整个循环反应为不可逆反应关键酶有：柠檬酸合酶

α-酮戊二酸脱氢酶复合体异柠檬酸脱氢酶④三羧酸循环不断补充中间产物第七十二页，共一百二十四页，2022年，8月28日（四）有氧氧化的生理意义1.糖的有氧氧化是机体产能最主要的途径。它不仅产能效率高，而且由于产生的能量逐步分次释放，相当一部分形成ATP，所以能量的利用率也高。简言之，即“供能”2.TAC是三大营养物质氧化分解的共同途径。3.TAC是三大营养物质代谢联系的枢纽。第七十三页，共一百二十四页，2022年，8月28日H++e

进入呼吸链彻底氧化生成H2O

的同时ADP偶联磷酸化生成ATP。NADH+H+H2O、2.5ATP

[O]H2O、1.5ATP

FADH2[O]有氧氧化生成的ATP第七十四页，共一百二十四页，2022年，8月28日葡萄糖有氧氧化生成的ATP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2×1.5*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+第七十五页，共一百二十四页，2022年，8月28日（五）有氧氧化的调节关键酶①

酵解途径：己糖激酶②丙酮酸的氧化脱羧：丙酮酸脱氢酶复合体③

三羧酸循环：柠檬酸合酶丙酮酸激酶6-磷酸果糖激酶-1α-酮戊二酸脱氢酶复合体异柠檬酸脱氢酶第七十六页，共一百二十四页，2022年，8月28日*概念磷酸戊糖途径是指由葡萄糖生成磷酸戊糖及NADPH+H+，前者再进一步转变成3-磷酸甘油醛和6-磷酸果糖的反应过程。三、磷酸戊糖途径第七十七页，共一百二十四页，2022年，8月28日*细胞定位：胞液第一阶段：氧化反应

生成磷酸戊糖，NADPH+H+及CO2（一）磷酸戊糖途径的反应过程*反应过程可分为二个阶段第二阶段则是非氧化反应包括一系列基团转移。第七十八页，共一百二十四页，2022年，8月28日6-磷酸葡萄糖酸5-磷酸核酮糖

NADPH+H+NADP+⑴H2ONADP+CO2

NADPH+H+⑵6-磷酸葡萄糖脱氢酶6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶HCOHCH2OHCO6-磷酸葡萄糖6-磷酸葡萄糖酸内酯1.

磷酸戊糖生成5-磷酸核糖第七十九页，共一百二十四页，2022年，8月28日催化第一步脱氢反应的6-磷酸葡萄糖脱氢酶是此代谢途径的关键酶。两次脱氢脱下的氢均由NADP+接受生成NADPH+H+。反应生成的磷酸核糖是一个非常重要的中间产物。G-6-P5-磷酸核糖NADP+NADPH+H+NADP+NADPH+H+CO2第八十页，共一百二十四页，2022年，8月28日每3分子6-磷酸葡萄糖同时参与反应，在一系列反应中，通过3C、4C、6C、7C等演变阶段，最终生成3-磷酸甘油醛和6-磷酸果糖。3-磷酸甘油醛和6-磷酸果糖，可进入酵解途径。因此，磷酸戊糖途径也称磷酸戊糖旁路(pentosephosphateshunt)。2.

基团转移反应第八十一页，共一百二十四页，2022年，8月28日5-磷酸核酮糖(C5)

×3

5-磷酸核糖

C55-磷酸木酮糖

C55-磷酸木酮糖

C57-磷酸景天糖

C73-磷酸甘油醛

C34-磷酸赤藓糖

C46-磷酸果糖

C66-磷酸果糖

C63-磷酸甘油醛

C3第八十二页，共一百二十四页，2022年，8月28日磷酸戊糖途径第一阶段第二阶段5-磷酸木酮糖

C55-磷酸木酮糖

C57-磷酸景天糖

C73-磷酸甘油醛

C34-磷酸赤藓糖

C46-磷酸果糖

C66-磷酸果糖

C63-磷酸甘油醛

C36-磷酸葡萄糖(C6)×3

6-磷酸葡萄糖酸内酯(C6)×3

6-磷酸葡萄糖酸(C6)×3

5-磷酸核酮糖(C5)

×3

5-磷酸核糖

C53NADP+3NADP+3H+6-磷酸葡萄糖脱氢酶3NADP+3NADP+3H+6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶CO2第八十三页，共一百二十四页，2022年，8月28日总反应式3×6-磷酸葡萄糖

+6

NADP+

2×6-磷酸果糖+3-磷酸甘油醛+6NADPH+H++3CO2

第八十四页，共一百二十四页，2022年，8月28日磷酸戊糖途径的特点⑴脱氢反应以NADP+为受氢体，生成NADPH+H+。

⑵反应过程中进行了一系列酮基和醛基转移反应，经过了3、4、5、6、7碳糖的演变过程。⑶反应中生成了重要的中间代谢物——5-磷酸核糖。⑷一分子G-6-P经过反应，只能发生一次脱羧和二次脱氢反应，生成一分子CO2和2分子NADPH+H+。第八十五页，共一百二十四页，2022年，8月28日（二）磷酸戊糖途径的生理意义1.为核苷酸的生成提供核糖2.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，与生物合成或生物转化有关(3)NADPH可维持GSH的还原性G-S-S-G2G-SHNADPH+H+NADP+第八十六页，共一百二十四页，2022年，8月28日（三）磷酸戊糖途径的调节*6-磷酸葡萄糖脱氢酶此酶为磷酸戊糖途径的关键酶，其活性的高低决定6-磷酸葡萄糖进入磷酸戊糖途径的流量。此酶活性主要受NADPH/NADP+比值的影响，比值升高则被抑制，降低则被激活。另外NADPH对该酶有强烈抑制作用。第八十七页，共一百二十四页，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。四、其他单糖的分解代谢第八十八页，共一百二十四页，2022年，8月28日第四节

糖异生Gluconeogenesis第八十九页，共一百二十四页，2022年，8月28日糖异生(gluconeogenesis)是指从非糖化合物转变为葡萄糖或糖原的过程。*部位*原料一、概念主要在肝、肾细胞的胞浆及线粒体

主要有乳酸、甘油、生糖氨基酸第九十页，共一百二十四页，2022年，8月28日二、糖异生途径

*定义*过程酵解途径中有3个由关键酶催化的不可逆反应。在糖异生时，须由另外的反应和酶代替。糖异生途径与酵解途径大多数反应是共有的、可逆的；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磷酸烯醇式丙酮酸糖异生途径(gluconeogenicpathway)指从丙酮酸生成葡萄糖的具体反应过程。第九十一页，共一百二十四页，2022年，8月28日1.丙酮酸转变成磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)丙酮酸草酰乙酸PEPATPADP+PiCO2①GTPGDPCO2

②①丙酮酸羧化酶(pyruvatecarboxylase)，辅酶为生物素（反应在线粒体）②磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶（反应在线粒体、胞液）第九十二页，共一百二十四页，2022年，8月28日第九十三页，共一百二十四页，2022年，8月28日丙酮酸丙酮酸草酰乙酸丙酮酸羧化酶ATP+CO2ADP+Pi苹果酸NADH+H+NAD+天冬氨酸谷氨酸

α-酮戊二酸天冬氨酸苹果酸草酰乙酸PEP磷酸烯醇型丙酮酸羧激酶GTPGDP+CO2线粒体胞液第九十四页，共一百二十四页，2022年，8月28日2.1,6-双磷酸果糖转变为6-磷酸果糖1,6-双磷酸果糖6-磷酸果糖Pi果糖双磷酸酶3.6-磷酸葡萄糖水解为葡萄糖6-磷酸葡萄糖葡萄糖Pi葡萄糖-6-磷酸酶第九十五页，共一百二十四页，2022年，8月28日非糖物质进入糖异生的途径⑴糖异生的原料转变成糖代谢的中间产物生糖氨基酸α-酮酸-NH2甘油

α-磷酸甘油磷酸二羟丙酮乳酸丙酮酸2H⑵上述糖代谢中间代谢产物进入糖异生途径，异生为葡萄糖或糖原第九十六页，共一百二十四页，2022年，8月28日第九十七页，共一百二十四页，2022年，8月28日三、糖异生的生理意义（一）维持血糖浓度恒定（三）调节酸碱平衡（乳酸异生为糖）（二）有利于乳酸循环第九十八页，共一百二十四页，2022年，8月28日糖异生活跃有葡萄糖-6磷酸酶【】肝肌肉乳酸循环(lactosecycle)

———（Cori循环）循环过程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糖异生低下没有葡萄糖-6磷酸酶【】第九十九页，共一百二十四页，2022年，8月28日肝糖原1磷酸葡萄糖6磷酸葡萄糖磷酸丙糖丙酮酸乙酰CoA草酰乙酸脂肪酸胆固醇乙酰乙酸甘油3磷酸甘油β

羟丁酸丙酮葡萄糖TCA戊糖旁路NADPH+H+第一百页，共一百二十四页，2022年，8月28日第五节

血糖第一百零一页，共一百二十四页，2022年，8月28日*血糖，指血液中的葡萄糖。*血糖水平，即血糖浓度。

正常血糖浓度：3.9~6.1mmol/L

血糖及血糖水平的概念第一百零二页，共一百二十四页，2022年，8月28日血糖水平恒定的生理意义保证重要组织器官的能量供应，特别是某些依赖葡萄糖供能的组织器官。脑组织不能利用脂酸，正常情况下主要依赖葡萄糖供能；红细胞没有线粒体，完全通过糖酵解获能；骨髓及神经组织代谢活跃，经常利用葡萄糖供能。第一百零三页，共一百二十四页，2022年，8月28日血糖食物糖消化，吸收肝糖原分解非糖物质糖异生氧化分解CO2+H2O糖原合成肝（肌）糖原磷酸戊糖途径等其它糖脂类、氨基酸合成代谢脂肪、氨基酸一、血糖来源和去路第一百零四页，共一百二十四页，2022年，8月28日二、血糖水平的调节主要调节激素降低血糖：胰岛素(insulin)升高血糖：胰高血糖素(glucagon)、糖皮质激素、肾上腺素*主要依靠激素的调节第一百零五页，共一百二十四页，2022年，8月28日（一）胰岛素①促进葡萄糖转运进入肝外细胞；②加速糖原合成，抑制糖原分解；③加快糖的有氧氧化；④抑制肝内糖异生；⑤减少脂肪动员。——体内唯一降低血糖水平的激素胰岛素的作用机制:第一百零六页，共一百二十四页，2022年，8月28日糖尿病是由于胰岛素绝对或相对不足而导致的代谢紊乱性疾病，以高血糖、糖尿为其主要临床特点。胰岛素是体内唯一的降糖激素。胰岛素不足可导致：（1）肌肉、脂肪细胞摄取葡萄糖减少；（2）肝葡萄糖分解利用减少；（3）糖原合成减少；（4）糖转变为脂肪减少；（5）糖异生增强。总之使血糖来源增加，去路减少，而致血糖浓度增高。当血糖浓度高于肾糖阈时则出现糖尿。解释糖尿病时高血糖与糖尿现象的生化机制。第一百零七页，共一百二十四页，2022年，8月28日（二）胰高血糖素①促进肝糖原分解，抑制糖原合成；②抑制酵解途径，促进糖异生；③促进脂肪动员。——体内升高血糖水平的主要激素*此外，糖皮质激素和肾上腺素也可升高血糖，肾上腺素主要在应急状态下发挥作用。胰高血糖素的作用机制：第一百零八页，共一百二十四页，2022年，8月28日（三）糖皮质激素——引起血糖升高，肝糖原增加糖皮质激素的作用机制可能有两方面：①促进肌肉蛋白质分解，分解产生的氨基酸转移到肝进行糖异生。②抑制肝外组织摄取和利用葡萄糖，抑制点为丙酮酸的氧化脱羧。

*此外，在糖皮质激素存在时，其他促进脂肪动员的激素才能发挥最大的效果，间接抑制周围组织摄取葡萄糖。第一百零九页，共一百二十四页，2022年，8月28日（四）肾上腺素——强有力的升高血糖的激素肾上腺素的作用机制通过肝和肌肉的细胞膜受体、cAMP、蛋白激酶级联激活磷酸化酶，加速糖原分解。主要在应激状态下发挥调节作用。第一百一十页，共一百二十四页，2022年，8月28日*葡萄糖耐量(glucosetolerence)正常人体内存在一套精细的调节糖代谢的机制，在一次性食入大量葡萄糖后，血糖水平不会出现大的波动和持续升高。指人体对摄入的葡萄糖具有很大的耐受能力的现象。第一百一十一页，共一百二十四页，2022年，8月28日糖耐量试验(glucosetolerancetest,GTT)

目的：临床上用来诊断病人有无糖代谢异常。口服糖耐量试验的方法被试者清晨空腹静脉采血测定血糖浓度，然后一次服用100g葡萄糖，服糖后的1/2、1、2h（必要时可在3h）各测血糖一次。以测定血糖的时间为横坐标（空腹时为0h），血糖浓度为纵坐标，绘制糖耐量曲线。第一百一十二页，共一百二十四页，2022年，8月28日糖耐量曲线正常人：服糖后1/2~1h达到高峰，然后逐渐降低，一般2h左右恢复正常值。糖尿病患者：空腹血糖高于正常值，服糖后血糖浓度急剧升高，2h后仍可高于正常。第一百一十三页，共一百二十四页，2022年，8月28日三、血糖水平异常（一）高血糖及糖尿症1.高血糖(hyperglycemia)的定义2.肾糖阈的定义临床上将空腹血糖浓度高于7.22~7.78mmol/L称为高血糖。当血糖浓度高于8.89~10.00mmol/L时，