生物化学与分子生物学（第9版）第5章糖代谢

作者:赵晶单位:空军军医大学第五章

糖代谢-1MetabolismofCarbohydrates第一节糖的摄取与利用第二节糖的无氧氧化第三节糖的有氧氧化第四节磷酸戊糖途径重点难点熟悉了解掌握糖酵解和无氧氧化的概念、亚细胞定位、主要步骤、关键酶、重要中间产物和生理意义；糖有氧氧化的概念、亚细胞定位、主要步骤、关键酶、重要中间产物和生理意义；磷酸戊糖途径的概念、亚细胞定位、关键酶、重要产物和生理意义巴斯德效应的概念和生理意义；糖酵解关键酶的调节；糖有氧氧化关键酶的调节；磷酸戊糖途径关键酶的调节；其他单糖进行糖酵解的方式糖的消化吸收过程和糖代谢概况；Warburg效应的概念和生理病理意义；蚕豆病的发病机制糖的摄取与利用第一节TheUptakeandUtilizationofofCarbohydrates1.糖主要在小肠中消化一、糖消化后以单体形式吸收淀粉麦芽糖+麦芽三糖（主要）α-极限糊精+异麦芽糖

（少部分）葡萄糖唾液α-淀粉酶α-糖苷酶α-极限糊精酶

肠黏膜刷状缘口腔肠腔胰液α-淀粉酶2.单糖吸收入血依赖SGLTNa+依赖型葡糖转运蛋白（Na+-dependentglucosetransporter,SGLT）小肠肠腔肠黏膜上皮细胞门静脉肝体循环SGLT这一SGLT依赖的吸收过程主动耗能二、细胞摄取葡萄糖需要转运蛋白（glucosetransporter，GLUT）体循环各组织细胞葡糖转运蛋白分布Km功能GLUT1红细胞、脑、肾、结肠等1mM葡萄糖的恒定摄取GLUT2肝、胰腺β细胞15~20mM在肝，从血液移走多余的葡萄糖；在胰腺，调节胰岛素分泌GLUT3脑、肾等1mM葡萄糖的恒定摄取GLUT4心肌、骨骼肌、脂肪组织5mM胰岛素促进其葡萄糖摄取GLUT5小肠—葡萄糖吸收几种葡糖转运蛋白的比较三、体内糖代谢涉及分解、储存和合成三方面糖酵解丙酮酸有氧氧化无氧氧化H2O及CO2乳酸糖异生乳酸、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淀粉消化与吸收ATP葡萄糖糖的无氧氧化第二节AnaerobicOxidationofCarbohydrates糖无氧氧化的概念：

缺氧时，葡萄糖在胞质中生成乳酸并释放出少量ATP一、糖的无氧氧化分两阶段糖酵解（glycolysis）乳酸生成（一）葡萄糖经糖酵解分解为两分子丙酮酸葡萄糖葡萄糖磷酸化为葡糖-6-磷酸葡糖-6-磷酸（glucose-6-phosphate,G-6-P）

ATP

ADPMg2+

己糖激酶（hexokinase）OCH2HOHHOOHHOHHOHHHPPOCH2OHHOOHHOHHOHHH己糖激酶（hexokinase,HK）葡糖激酶（glucokinase,GK）存在部位肝外组织肝对葡萄糖的Km0.1~0.2mmol/L10mmol/L调节受葡糖-6-磷酸反馈抑制受胰岛素诱导己糖激酶与葡糖激酶的比较葡糖-6-磷酸转变为果糖-6-磷酸果糖-6-磷酸（fructose-6-phosphate,F-6-P）己糖异构酶葡糖-6-磷酸PPOCH2OHHOOHHOHHOHHHOHOHCH2OHPPCH2OOHHHOH果糖-6-磷酸转变为果糖-1,6-二磷酸

ATP

ADP

Mg2+磷酸果糖激酶-1（phosphfructokinase-1,PFK-1）果糖-1,6-二磷酸（fructose-1,6-bisphosphate,F-1,6-BP）OHOHCH2OHPPCH2OOHHHOHOHOHCH2OPPCH2OOHHHOHPP果糖-6-磷酸果糖-1,6-二磷酸磷酸己糖裂解成2分子磷酸丙糖

醛缩酶(aldolase)磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛+CH2OHOCCCCCH2OOHOHOHHHPPPPCH2OHCOCH2POCH2PPOCHOCHOHCHOHOHCH2POCH2PPO磷酸二羟丙酮转变为3-磷酸甘油醛磷酸丙糖异构酶（phosphotrioseisomerase）3-磷酸甘油醛磷酸二羟丙酮CH2OHCOCH2POCH2PPOCHOCHOHCHOHOHCH2POCH2PPO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（glyceraldehyde-3-phosphatedehydrogenase）3-磷酸甘油醛1,3-二磷酸甘油酸

CHOCHOHCHOHOHCH2POCH2PPOO=CCOHCH2POPPOPPO1,3-二磷酸甘油酸转变成3-磷酸甘油酸ADPATP

磷酸甘油酸激酶（phosphoglyceratekinase）

底物水平磷酸化（substrate-levelphosphorylation）：ADP或其他核苷二磷酸的磷酸化作用与高能化合物的高能键水解直接相偶联的产能方式1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸O=CCOHCH2POPPOPPOCOOHCOHCH2POPPO3-磷酸甘油酸转变为2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸变位酶（phosphoglyceratemutase）3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸COOHCOHCH2POPPOCOOHCCH2POPPOOHOH2-磷酸甘油酸脱水生成磷酸烯醇式丙酮酸烯醇化酶（enolase）2-磷酸甘油酸+

H2O磷酸烯醇式丙酮酸（phosphoenolpyruvate,PEP）COOHCCH2POPPOOHOHCOOHCCH2PPOADPATP

K+Mg2+丙酮酸激酶（pyruvatekinase）磷酸烯醇式丙酮酸经底物水平磷酸化生成ATP和丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸COOHCCH2PPOCOOHC=OCH3（二）丙酮酸被还原为乳酸NADH+H+

来自于上述第6步反应中的3-磷酸甘油醛的脱氢反应丙酮酸

乳酸

乳酸脱氢酶（Lactatedehydrogenase,LDH）

NADH+H+NAD+COOHC=OCH3COOHCHOHCH3糖的无氧氧化全过程二、糖酵解的流量调节取决于3个关键酶活性关键酶变构激活剂变构抑制剂激素调节磷酸果糖激酶-1（最重要）AMP、ADP、果糖-1,6-二磷酸、果糖-2,6-二磷酸（最强激活剂）ATP、柠檬酸受胰高血糖素抑制丙酮酸激酶果糖-1,6-二磷酸、丙氨酸（肝）ATP受胰高血糖素抑制己糖激酶

葡糖-6-磷酸

葡糖激酶（肝）

长链脂酰CoA受胰岛素诱导合成糖酵解关键酶的调节果糖-6-磷酸

果糖-1,6-二磷酸

ATPADP磷酸果糖激酶-1磷蛋白磷酸酶蛋白激酶AATPADPPi胰高血糖素ATPcAMP活化果糖-2,6-二磷酸

+++–/+AMP+柠檬酸–AMP+柠檬酸–磷酸果糖激酶-2（有活性）果糖二磷酸酶-2（无活性）磷酸果糖激酶-2（无活性）果糖二磷酸酶-2（有活性）PP磷酸果糖激酶-1的活性调节三、糖的无氧氧化为机体快速供能缺氧时迅速供能，对肌收缩更重要①无线粒体的细胞，如：成熟红细胞②增殖活跃的细胞，如：白细胞、骨髓细胞常氧时为某些特殊类型的细胞供能净生成2分子ATP，无NADH净生成果糖（肌）己糖激酶葡萄糖葡糖-6-磷酸果糖-6-磷酸果糖-1,6-二磷酸ATPADPATPADP丙酮酸半乳糖半乳糖-1-磷酸葡糖-1-磷酸半乳糖激酶变位酶甘露糖甘露糖-6-磷酸己糖激酶变位酶半乳糖血症果糖（肝）果糖激酶四、其他单糖可转变成糖酵解的中间产物糖的有氧氧化第三节AerobicOxidationofCarbohydrates糖有氧氧化的概念：有氧时，葡萄糖彻底分解成CO2

和H2O并释放出大量ATP一、糖的有氧氧化分三阶段糖酵解（胞质，同无氧氧化第一阶段，略）丙酮酸氧化脱羧生成乙酰CoA（线粒体）乙酰CoA进入柠檬酸循环及氧化磷酸化（线粒体）（一）线粒体内丙酮酸的氧化脱羧丙酮酸乙酰CoANAD+,HSCoA

CO2,NADH+H+

丙酮酸脱氢酶复合体3酶5辅因子CO2CoASHNAD+NADH+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.硫辛酰胺的生成丙酮酸脱氢酶复合体作用机制（二）柠檬酸循环（citricacidcycle）由线粒体内一系列酶促反应构成的循环反应体系，将乙酰CoA彻底氧化，亦称三羧酸循环（TricarboxylicacidCycle,TCAcycle）或Krebs循环1.乙酰CoA与草酰乙酸缩合成柠檬酸柠檬酸合酶（citratesynthase）2.柠檬酸经顺乌头酸转变为异柠檬酸顺乌头酸酶顺乌头酸酶3.异柠檬酸氧化脱羧转变为α-酮戊二酸异柠檬酸脱氢酶（isocitratedehydrogenase）4.α-酮戊二酸氧化脱羧生成琥珀酰CoA

-酮戊二酸脱氢酶复合体（3酶5辅因子）5.琥珀酰CoA合成酶催化底物水平磷酸化反应琥珀酰CoA合成酶(ADP)(ATP)6.琥珀酸脱氢生成延胡索酸琥珀酸脱氢酶（与内膜结合）7.延胡索酸加水生成苹果酸8.苹果酸脱氢生成草酰乙酸苹果酸脱氢酶小结柠檬酸循环特点：4次脱氢，2次脱羧，1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（ATP）关键酶：柠檬酸合酶，异柠檬酸脱氢酶，α-酮戊二酸脱氢酶复合体CoASHNADH+H+NAD+CO2NAD+NADH+H+CO2GTP(ATP)GDP(ADP)+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苹果酸脱氢酶柠檬酸循环全过程柠檬酸循环在三大营养物代谢中占核心地位三大营养物质分解产能的共同通路糖、脂肪、氨基酸代谢联系的枢纽1分子乙酰CoA经柠檬酸循环及氧化磷酸化生成10ATP三大营养物质通过柠檬酸循环在一定程度上相互转变二﹑糖的有氧氧化是糖分解供能的主要方式反应辅酶最终获得ATP第一阶段（胞浆）葡萄糖→葡糖-6-磷酸-1果糖-6-磷酸→果糖-1,6-二磷酸-12×3-磷酸甘油醛→2×1,3-二磷酸甘油酸2NADH3或52×1,3-二磷酸甘油酸→2×3-磷酸甘油酸22×磷酸烯醇式丙酮酸→2×丙酮酸2第二阶段（线粒体基质）2×丙酮酸→2×乙酰CoA2NADH5第三阶段（线粒体基质）2×异柠檬酸→2×α-酮戊二酸2×α-酮戊二酸→2×琥珀酰CoA2×琥珀酰CoA→2×琥珀酸2×琥珀酸→2×延胡索酸2×苹果酸→2×草酰乙酸2NADH2NADH2FADH2

2NADH55235由一个葡萄糖总共获得30或32（2种机制运入线粒体）三﹑糖的有氧氧化主要受能量供需平衡调节关键酶变构激活剂变构抑制剂激素调节丙酮酸脱氢酶复合体AMP、NAD+、CoA、Ca2+ATP、NADH、乙酰CoA、脂肪酸胰岛素激活异柠檬酸脱氢酶ADP、Ca2+ATP

α-酮戊二酸脱氢酶复合体Ca2+NADH、琥珀酰CoA

柠檬酸合酶ADPATP、NADH、柠檬酸、琥珀酰CoA

丙酮酸氧化脱羧和柠檬酸循环中关键酶的调节关键酶能量别构激活剂能量别构抑制剂糖酵解

己糖激酶/葡糖激酶--磷酸果糖激酶-1AMP、ADPATP丙酮酸激酶-ATP丙酮酸氧化脱羧丙酮酸脱氢酶复合体AMPATP柠檬酸循环

柠檬酸合酶ADPATP异柠檬酸脱氢酶ADPATPα-酮戊二酸脱氢酶复合体--糖酵解己糖激酶/葡糖激酶--糖的有氧氧化受能量供需调节四﹑糖氧化产能方式的选择有组织偏好1.巴斯德效应（Pasteureffect）概念：肌组织中，糖的有氧氧化抑制无氧氧化机制：NADH决定丙酮酸的代谢去向。有氧时二者均进入线粒体氧化，无氧时二者均留在胞质还原生成乳酸2.Warburg效应（Warburgeffect）概念：增殖活跃的细胞中，有氧时糖的无氧氧化增强意义：积累碳源用于生物合成磷酸戊糖途径第四节PentosePhosphatePathway磷酸戊糖途径的概念：从葡糖-6-磷酸形成旁路，通过氧化、基团转移生成果糖-6-磷酸和3-磷酸甘油醛，从而返回糖酵解，发生于胞质，主要意义是提供NADPH和磷酸核糖一、磷酸戊糖途径分两阶段氧化反应（六碳糖转变为五碳糖）基团转移反应（3个五碳糖返回糖酵解）（一）氧化阶段生成NADPH和磷酸核糖6-磷酸葡萄糖酸核酮糖-5-磷酸NADPH+H+NADP+⑴H2ONADP+

CO2

NADPH+H+⑵葡糖-6-磷酸脱氢酶6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶

HCOHCH2OHCO葡糖-6-磷酸6-磷酸葡萄糖酸内酯核糖-5-磷酸CCCCCCH2OHOHOHOHHHHOHHOPPCCCCC=OCH2OHOHOHHHHOHOPPCCCCCOO—CH2OHOHOHOHHHHOHPPCH2OHC=OCCCH2OOHOHHHPPCHOOHCCCCH2OOHOHHHPPH（二）基团转移阶段生成磷酸己糖和磷酸丙糖核酮糖-5-磷酸（C5）

×3核糖-5-磷酸C5木酮糖-5-磷酸

C5木酮糖-5-磷酸C5景天糖-7-磷酸C73-磷酸甘油醛C3赤藓糖-4-磷酸C4果糖-6-磷酸C6果糖-6-磷酸C63-磷酸甘油醛C3磷酸戊糖途径全过程二、磷酸戊糖途径主要受NADPH/NADP+比值的调节NADPH/NADP+比值降低时，葡糖-6-磷酸脱氢酶被激活三、磷酸戊糖途径是NADPH和磷酸核糖的主要来源为脂类合成等供氢参与体内羟化反应维持谷胱甘肽的还原状态蚕豆病提供磷酸核糖参与核酸的生物合成提供NADPH作为供氢体参与多种代谢反应糖类主要在小肠被消化吸收，细胞摄取糖需要葡糖转运蛋白体内糖代谢包括分解、合成与储存三方面糖的分解包括无氧氧化、有氧氧化和磷酸戊糖途径糖酵解是糖有氧氧化和无氧氧化的共同起始通路，由葡萄糖在胞质中生成丙酮酸糖的无氧氧化指葡萄糖在胞质中生成乳酸，可为机体快速供能，受3个关键酶调节糖的有氧氧化指葡萄糖在胞质和线粒体中生成CO2和H2O，是机体的主要产能方式，受7个关键酶调节柠檬酸循环将乙酰CoA彻底氧化，是三大营养物代谢的核心，受3个关键酶调节磷酸戊糖途径在胞质产生磷酸核糖和NADPH，受1个关键酶调节作者:赵晶单位:空军军医大学第五章

糖代谢-2MetabolismofCarbohydrates第五节糖原的合成与分解第六节糖异生第七节葡萄糖的其他代谢途径第八节血糖及其调节重点难点熟悉了解掌握糖原合成与分解的主要步骤、关键酶和生理意义；糖异生的原料、重要中间产物、关键酶和生理意义糖原合成与分解关键酶的调节；糖异生与糖酵解的底物循环调节；乳酸循环的概念和生理意义；血糖调节激素及其作用机制糖原累积症的发病机制；糖醛酸途径、多元醇途径的概念和生理意义；血糖的来源和去路；糖代谢异常所致疾病糖原的合成与分解第五节GlycogenesisandGlycogenolysis糖原（glycogen）的概念：种类和功能：动物体内的葡萄糖多聚体，是可迅速动用的能量储备肌糖原：180~300g，主要为肌收缩供能肝糖原：70~100g，维持血糖水平糖原的结构特点：糖原的代谢概况：多分支状，一个还原性末端和多个非还原性末端主要以α-1,4-糖苷键连接，分支处为α-1,6-糖苷键葡萄糖单元的增减发生于多个非还原端，效率高葡糖-6-磷酸葡糖-1-磷酸葡萄糖肝糖原肌糖原UDPG糖原合成糖原分解乳酸肝糖原分解肌糖原分解一、糖原合成（glycogenesis）肝、肌的细胞质中，耗能将葡萄糖连接形成分支状多聚体概念：（一）葡萄糖活化为尿苷二磷酸葡萄糖葡糖-6-磷酸葡糖-1-磷酸葡萄糖UDPG葡糖/己糖激酶ATP磷酸葡萄糖变位酶UTPUDPG焦磷酸化酶“活性葡萄糖”+UTP尿苷PPPPPiUDPG焦磷酸化酶2Pi+能量葡糖-1-磷酸

尿苷二磷酸葡萄糖（uridinediphosphateglucose,UDPG）OHHOOHHOHHOHHOHCH2OHHPPPHHOOHHOHHOHHOHCH2OHHPPPP尿苷PPO（二）糖原合成的起始需要引物（三）UDPG中的葡萄糖基连接形成直链和支链UDP引物（α-1,4-糖苷键）糖原蛋白（自身糖基化酶）+糖原引物

+UDPG糖原直链延伸糖原合酶（glycogensynthase）分支酶UDP支链形成耗能：糖原分子每延长1个葡萄糖基，需消耗2个ATPUDPUDPUDPα-1,4-糖苷键α-1,6-糖苷键分支酶的作用

分支酶(branchingenzyme)α-1,6-糖苷键α-1,4-糖苷键二、糖原分解（glycogenolysis）糖原分子从非还原性末端进行磷酸解而被机体快速利用概念：（一）

糖原磷酸化酶分解α-1,4-糖苷键释出葡糖-1-磷酸糖原磷酸化酶（glycogenphosphorylase）糖原n+1糖原n+葡糖-1-磷酸分解产物主要为葡糖-1-磷酸，少量为游离葡萄糖（二）脱支酶分解α-1,6-糖苷键释出游离葡萄糖脱支酶

（debranchingenzyme）转移酶活性α-1,6糖苷酶活性①

②脱支酶具有两种酶活性（三）肝利用葡糖-6-磷酸生成葡萄糖而肌不能葡糖-1-磷酸葡糖-6-磷酸磷酸葡萄糖变位酶葡萄糖（肝）葡糖-6-磷酸酶丙酮酸乳酸（肌）肝糖原分解为葡萄糖，补充血糖肌糖原分解为乳酸，为肌收缩供能糖原的合成与分解全过程UDPG焦磷酸化酶G-1-PUTPUDPGPPi糖原n+1

UDPG-6-PG糖原合酶磷酸葡萄糖变位酶己糖(葡糖)激酶糖原n

Pi磷酸化酶葡糖-6-磷酸酶（肝）糖原n

三、糖原合成与分解的调节彼此相反（一）磷酸化修饰对两个关键酶进行反向调节1.磷酸化的糖原磷酸化酶是活性形式磷酸化酶b激酶磷酸化酶b（活性低）磷酸化酶b激酶-磷酸化酶a-（活性高）ＰＰ（活性高）（活性低）糖原合酶（活性高）糖原合酶-（活性低）Ｐ2.去磷酸化的糖原合酶是活性形式多种激酶磷蛋白磷酸酶-1磷蛋白磷酸酶-1（二）激素反向调节糖原的合成与分解1.肝糖原分解主要受胰高血糖素调节；肌糖原分解主要受肾上腺素调节腺苷环化酶（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）2.肝糖原和肌糖原的合成主要受胰岛素调节激活磷蛋白磷酸酶-1，催化广泛的去磷酸反应抑制糖原合酶激酶，避免糖原合酶磷酸化，维持活化使糖原合酶去磷酸而活化使糖原磷酸化酶b激酶、糖原磷酸化酶去磷酸而失活磷蛋白磷酸酶-1受负调节磷蛋白磷酸酶抑制剂-P磷蛋白磷酸酶抑制剂PKA（有活性）–磷蛋白磷酸酶-1（三）肝糖原和肌糖原分解受不同的别构剂调节1.肝糖原和肌糖原的合成受相同的别构剂调节葡糖-6-磷酸别构激活糖原合酶合成肝糖原和肌糖原2.肝糖原和肌糖原的分解受不同的别构剂调节肝糖原磷酸化酶主要受葡萄糖的别构抑制肌糖原分解主要受能量和Ca2+的别构调节能量调节磷酸化酶：受AMP激活；受ATP和葡糖-6-磷酸抑制肌收缩Ca2+升高，别构激活磷酸化酶b激酶四﹑糖原累积症(glycogenstoragediseases)遗传性代谢病，先天性酶缺陷导致某些组织堆积糖原型别缺陷的酶受害器官糖原结构Ⅰ葡糖-6-磷酸酶肝、肾正常Ⅱ溶酶体α-1,4-和α-1,6-葡糖苷酶所有组织正常Ⅲ脱支酶肝、肌分支多，外周糖链短Ⅳ分支酶肝、脾分支少，外周糖链特别长Ⅴ肌磷酸化酶肌正常Ⅵ肝磷酸化酶肝正常Ⅶ肌磷酸果糖激酶肌正常Ⅷ肝磷酸化酶激酶肝正常糖原累积症分型糖异生第六节Gluconeogenesis糖异生的概念：在肝、肾细胞的胞质及线粒体，由非糖化合物（乳酸、甘油、生糖氨基酸等）转变为葡萄糖或糖原的过程一、糖异生不完全是糖酵解的逆反应糖酵解的3个关键酶反应不可逆，糖异生需由另外的酶催化糖异生与糖酵解的大多数反应可逆（一）丙酮酸经丙酮酸羧化支路生成磷酸烯醇式丙酮酸1.丙酮酸羧化支路包括两步反应丙酮酸草酰乙酸磷酸烯醇式丙酮酸ATPADP+PiCO2①GTPGDPCO2②①丙酮酸羧化酶(pyruvatecarboxylase)，辅因子为生物素（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）2.将草酰乙酸运出线粒体有两种方式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磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇型丙酮酸羧激酶GTPGDP+CO2线粒体胞液①苹果酸转运：有NADH运出②天冬氨酸转运：无NADH运出①②NADH+H+NAD+糖异生所需NADH+H+的来源②氨基酸糖异生脂肪酸β-氧化或柠檬酸循环线粒体内产生NADH+H+经苹果酸转运草酰乙酸将NADH+H+带至胞质①乳酸糖异生乳酸丙酮酸胞质NADH+H+NAD+1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油醛NADH+H+NAD+糖异生需NADH的反应胞质（二）果糖-1,6-二磷酸水解为果糖-6-磷酸（三）葡糖-6-磷酸水解为葡萄糖果糖-1,6-二磷酸果糖-6-磷酸Pi果糖二磷酸酶-1葡萄糖Pi葡糖-6-磷酸酶葡糖-6-磷酸葡萄糖丙酮酸果糖-1,6-二磷酸3-磷酸甘油醛磷酸二羟丙酮磷酸烯醇式丙酮酸乳酸甘油生糖氨基酸草酰乙酸NADH糖异生原料的入口一览图NADH二、糖异生和糖酵解主要调节两个底物循环

底物循环（substratecycle）：由不同的酶催化底物和产物的互变反应

AB酶-1酶-2两酶活性不等：代谢向活性强的一方推进两酶活性相等：不能向任一方向推进（一）第一个底物循环调节果糖-6-磷酸与果糖-1,6-二磷酸的互变果糖-6-磷酸果糖-1,6-二磷酸ATPADP磷酸果糖激酶-1Pi果糖二磷酸酶-1果糖-2,6-二磷酸（主要调节信号）AMP（二）第二个底物循环调节磷酸烯醇式丙酮酸与丙酮酸的互变磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸ATPADP丙酮酸激酶果糖-1,6-二磷酸丙氨酸乙酰CoA草酰乙酸丙酮酸羧化酶丙酮酸脱氢酶复合体胰高血糖素磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶胰岛素胰高血糖素（三）两个底物循环的调节相互联系和协调通过中间代谢物协调两个底物循环通过激素协调两个底物循环果糖-1,6-二磷酸第一个底物循环的磷酸果糖激酶-1第二个底物循环的丙酮酸激酶抑制第二个底物循环中丙酮酸激酶胰高血糖素减少第一个底物循环中果糖-2,6-二磷酸的生成三、糖异生的主要生理意义是维持血糖恒定（一）维持血糖恒定是肝糖异生最重要的生理作用肝内糖异生的主要原料为乳酸、生糖氨基酸和甘油运动时，乳酸来自肌糖原分解饥饿时，氨基酸和甘油来自蛋白质和脂肪分解（二）糖异生是补充或恢复肝糖原储备的重要途径（三）肾糖异生增强有利于维持酸碱平衡三碳途径：进食后，大部分葡萄糖先在肝外细胞中分解为乳酸或丙酮酸等三碳化合物，再进入肝细胞异生为糖原长期饥饿时，体液pH降低，促进肾小管中磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶的合成，导致α-酮戊二酸因异生成糖而减少，从而促进谷氨酰胺两次脱氨，调节pH四、乳酸循环（Cori

cycle）糖异生活跃有葡糖-6-磷酸酶肝肌葡萄糖葡萄糖葡萄糖糖酵解丙酮酸乳酸NADHNAD+

乳酸乳酸NAD+NADH丙酮酸糖异生血液糖异生低下无葡糖-6磷酸酶乳酸再利用防止酸中毒葡萄糖的其他代谢途径第七节OtherMetabolicPathwaysofGlucose一、糖醛酸途径（glucuronatepathway）生成葡糖醛酸葡糖-6-磷酸↓葡糖-1-磷酸↓UDPG↓UDPGA↓1-磷酸葡糖醛酸↓葡糖醛酸L-古洛糖酸↓L-木酮糖↓木糖醇↓D-木酮糖↓木酮糖-5-磷酸↓磷酸戊糖途径活化的葡糖醛酸组成蛋白聚糖的糖胺聚糖参与生物转化的结合反应葡糖醛酸的功能二、多元醇途径（polyolpathway）生成少量多元醇葡萄糖代谢可生成一些多元醇，如木糖醇（xylitol）、山梨醇（sorbitol）此途径局限于某些组织，在葡萄糖代谢中所占比例极小多元醇本身无毒，不易通过细胞膜对肝、脑、肾上腺、眼等具有重要的生理病理意义血糖及其调节第八节BloodGlucoseanditsRegulation血糖（bloodsugar，bloodglucose）的概念：指血中的葡萄糖正常血糖浓度始终稳定在3.9~6.0mmol/L肝是调节血糖的主要器官（肝糖原、糖异生）保证重要组织器官的供能（如脑、红细胞）一、血糖水平保持恒定是血糖来源和去路相对平衡的结果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他糖脂类、氨基酸合成脂肪、氨基酸血糖二、血糖稳态主要受激素调节降低血糖：胰岛素（insulin）等

升高血糖：胰高血糖素（glucagon）、糖皮质激素、肾上腺素等调节血糖的主要激素

激素调节的整合作用

糖、脂肪、氨基酸代谢相协调肝、肌、脂肪组织等各组织代谢相协调（一）胰岛素是降低血糖的主要激素血糖升高时分泌增多促进肌、脂肪组织等通过GLUT4摄取葡萄糖激活磷酸二酯酶而降低cAMP水平，使糖原合酶活化、磷酸化酶抑制激活丙酮酸脱氢酶磷酸酶，使丙酮酸脱氢酶活化抑制磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶的合成，同时因肌蛋白质合成加速而使糖异生原料减少，抑制肝内糖异生糖分解产生乙酰CoA和NADPH增多，促进合成脂肪酸促进糖原、脂肪、蛋白质合成特点：机制：（二）体内有多种升高血糖的激素1.胰高血糖素是升高血糖的主要激素血糖降低或血中氨基酸升高时，分泌增多抑制糖原合酶而激活磷酸化酶，加速肝糖原分解抑制磷酸果糖激酶-2、激活果糖二磷酸酶-2，减少果糖-2,6-二磷酸的合成，抑制糖酵解、促进糖异生抑制肝内丙酮酸激酶，抑制糖酵解，同时促进磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶的合成，促进糖异生激活脂肪组织内激素敏感性脂肪酶，促进脂肪分解供能促进肝糖原分解和糖异生，促进脂类供能特点：机制：两种激素的分泌彼此相反体内胰岛素和胰高血糖素的动态关系使胰岛素分泌的信号（如血糖升高）可抑制胰高血糖素分泌使胰岛素分泌减少的信号可促进胰高血糖素分泌两种激素的作用相互拮抗调节三大营养物代谢最主要的两种激素糖、脂肪、氨基酸代谢的变化主要取决于二者的比例2.糖皮质激素可升高血糖3.肾上腺素是强有力的升高血糖的激素促进肌蛋白质分解，分解产生的氨基酸转移到肝进行糖异生抑制丙酮酸的氧化脱羧，减少体内葡萄糖的分解利用协同增强其他激素促进脂肪动员的效应，促进利用脂肪酸供能经肝和肌内依赖cAMP的磷酸化级联激活磷酸化酶，加速糖原分解主要在应激状态下发挥调节作用三、糖代谢障碍导致血糖水平异常糖耐量试验（glucosetolerancetest）结果分析：

①正常：血糖在0.5～1h达到高峰，一般不出现糖尿；此后逐渐降低，

约2h降至7.8mmol/L以下，约3h回落至接近空腹血糖水平。②糖尿病：空腹血糖高于正常值；服糖后血糖急剧升高，出现糖尿；

此后缓慢降低，约2h