第04章糖代謝

1、目錄目錄糖 代 謝metabolism of carbohydrates第第 4 4 章章目錄目錄n糖的化學(xué)糖的化學(xué)糖糖(carbohydrates)即碳水化合物，即碳水化合物，其化學(xué)本質(zhì)為多羥醛或多羥酮類及其衍其化學(xué)本質(zhì)為多羥醛或多羥酮類及其衍生物或多聚物。生物或多聚物。目錄目錄ohohhhohhohoohoohhhhohohhohhch2oh葡萄糖葡萄糖(glucose)（已醛糖）已醛糖）果糖果糖(fructose)（已酮糖）（已酮糖）ohohohohhhohhoh單糖單糖不能再水解的糖。不能再水解的糖。oohohhoh2chhohhch2ohoohhhohhohhohhch2ohohhh

2、hohohohhoh2cohohohohhohhhoh半乳糖半乳糖(galactose)（已醛糖）（已醛糖）核糖核糖(ribose) （戊醛糖）（戊醛糖）ohhohhohohoh目錄目錄寡糖寡糖常見(jiàn)的幾種二糖有：常見(jiàn)的幾種二糖有：麥芽糖麥芽糖 (maltose)：葡萄糖葡萄糖 葡萄糖葡萄糖蔗蔗 糖糖 (sucrose)：葡萄糖葡萄糖 果糖果糖乳乳 糖糖 (lactose)：葡萄糖葡萄糖 半乳糖半乳糖能水解生成幾分子單糖的糖，各單糖之間能水解生成幾分子單糖的糖，各單糖之間借脫水縮合的糖苷鍵相連。借脫水縮合的糖苷鍵相連。目錄目錄多糖多糖能水解生成多個(gè)分子單糖的糖。能水解生成多個(gè)分子單糖的糖。常見(jiàn)的

3、多糖有：常見(jiàn)的多糖有：淀粉淀粉 (starch)糖原糖原 (glycogen)纖維素纖維素 (cellulose) 淀粉淀粉是植物中養(yǎng)分的儲(chǔ)存形式。是植物中養(yǎng)分的儲(chǔ)存形式。淀粉淀粉顆粒顆粒 糖原糖原是動(dòng)物體內(nèi)葡萄糖的儲(chǔ)存形式。是動(dòng)物體內(nèi)葡萄糖的儲(chǔ)存形式。纖維素纖維素作為植物的骨架。作為植物的骨架。-1,4-糖苷鍵糖苷鍵目錄目錄結(jié)合糖結(jié)合糖糖與非糖物質(zhì)的結(jié)合物。糖與非糖物質(zhì)的結(jié)合物。糖脂糖脂 (glycolipid)：是糖與脂類的結(jié)合物。是糖與脂類的結(jié)合物。糖蛋白糖蛋白 (glycoprotein)：是糖與蛋白質(zhì)的結(jié)合物。是糖與蛋白質(zhì)的結(jié)合物。 常見(jiàn)的結(jié)合糖有：常見(jiàn)的結(jié)合糖有：目錄目錄第一節(jié)第一

4、節(jié) 概述概述目錄目錄糖在生命活動(dòng)中的主要作用是提供碳源和能源。糖在生命活動(dòng)中的主要作用是提供碳源和能源。 如糖可提供合成某些氨基酸、脂肪、如糖可提供合成某些氨基酸、脂肪、膽固醇、核苷等物質(zhì)的原料。膽固醇、核苷等物質(zhì)的原料。作為機(jī)體組織細(xì)胞的組成成分。作為機(jī)體組織細(xì)胞的組成成分。提供合成體內(nèi)其他物質(zhì)的原料。提供合成體內(nèi)其他物質(zhì)的原料。如糖是糖蛋白、蛋白聚糖、糖脂等的如糖是糖蛋白、蛋白聚糖、糖脂等的組成成分。組成成分。目錄目錄糖的消化糖的消化人類食物中的糖主要有植物淀粉、動(dòng)人類食物中的糖主要有植物淀粉、動(dòng)物糖原以及麥芽糖、蔗糖、乳糖、葡萄糖物糖原以及麥芽糖、蔗糖、乳糖、葡萄糖等，其中以等，其中以淀

5、粉淀粉為主。為主。 消化部位：消化部位： 主要在小腸，少量在口腔。主要在小腸，少量在口腔。目錄目錄淀粉淀粉 麥芽糖麥芽糖+麥芽三糖麥芽三糖 （40%） （25%）-臨界糊精臨界糊精+異麥芽糖異麥芽糖 （30%） （5%）葡萄糖葡萄糖 唾液中的唾液中的- -淀粉酶淀粉酶 - -葡萄糖苷酶葡萄糖苷酶 - -臨界糊精酶臨界糊精酶 消化過(guò)程：消化過(guò)程： 腸粘膜腸粘膜上皮細(xì)胞上皮細(xì)胞刷狀緣刷狀緣 口腔口腔 腸腔腸腔 胰液中的胰液中的- -淀粉酶淀粉酶 目錄目錄食物中含有的大量纖維素，因人體食物中含有的大量纖維素，因人體內(nèi)無(wú)內(nèi)無(wú) - -糖苷酶而不能對(duì)其分解利用，但卻糖苷酶而不能對(duì)其分解利用，但卻具有刺激腸

6、蠕動(dòng)等作用，也是維持健康具有刺激腸蠕動(dòng)等作用，也是維持健康所必需。所必需。目錄目錄糖的吸收糖的吸收 吸收部位：吸收部位：小腸上段小腸上段 吸收形式：吸收形式：?jiǎn)翁菃翁?目錄目錄adp+pi atp g na+ k+ na+泵泵小腸粘膜細(xì)胞小腸粘膜細(xì)胞腸腔腸腔門(mén)靜脈門(mén)靜脈 吸收機(jī)制：吸收機(jī)制：na+依賴型葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)體依賴型葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)體(na+-dependent glucose transporter, sglt)刷狀緣刷狀緣細(xì)胞內(nèi)膜細(xì)胞內(nèi)膜目錄目錄葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入細(xì)胞葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入細(xì)胞 這一過(guò)程依賴于葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)體這一過(guò)程依賴于葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)體(glucose transporter，glut)。三、

7、糖代謝的概況三、糖代謝的概況小腸腸腔小腸腸腔腸粘膜上皮細(xì)胞腸粘膜上皮細(xì)胞門(mén)靜脈門(mén)靜脈肝臟肝臟體循環(huán)體循環(huán)sglt各種組織細(xì)胞各種組織細(xì)胞glut目錄目錄葡萄糖葡萄糖酵解酵解途徑途徑丙丙酮酮酸酸有氧有氧無(wú)氧無(wú)氧 h2o及及co2乳酸乳酸糖異生途徑糖異生途徑 乳酸、氨基酸、甘油乳酸、氨基酸、甘油糖原糖原肝糖原分解肝糖原分解 糖原合成糖原合成 磷酸戊磷酸戊糖途徑糖途徑 核糖核糖+ +nadph+h+淀粉淀粉消化與吸收消化與吸收 atp目錄目錄第二節(jié)第二節(jié)糖的無(wú)氧分解糖的無(wú)氧分解glycolysis目錄目錄在機(jī)體缺氧條件下，葡萄糖經(jīng)一系列酶促反應(yīng)在機(jī)體缺氧條件下，葡萄糖經(jīng)一系列酶促反應(yīng)生成丙酮酸進(jìn)而還

8、原生成乳酸的過(guò)程稱為生成丙酮酸進(jìn)而還原生成乳酸的過(guò)程稱為糖酵糖酵解解(glycolysis)，亦稱，亦稱糖的無(wú)氧氧化糖的無(wú)氧氧化(anaerobic oxidation)。 糖酵解的反應(yīng)部位：糖酵解的反應(yīng)部位：胞漿。胞漿。目錄目錄一、糖無(wú)氧氧化反應(yīng)過(guò)程分為酵解一、糖無(wú)氧氧化反應(yīng)過(guò)程分為酵解途徑和乳酸生成兩個(gè)階段途徑和乳酸生成兩個(gè)階段 第一階段：第一階段：由葡萄糖分解成丙酮酸由葡萄糖分解成丙酮酸(pyruvate)，稱之為稱之為糖酵解途徑糖酵解途徑(glycolytic pathway)。 第二階段：第二階段：由丙酮酸轉(zhuǎn)變成乳酸。由丙酮酸轉(zhuǎn)變成乳酸。糖酵解分為兩個(gè)階段：糖酵解分為兩個(gè)階段：目錄目

9、錄1. 葡萄糖磷酸化為葡萄糖磷酸化為6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 atp adpmg2+ 己糖激酶(hexokinase)glu g-6-p f-6-p f-1,6-2patp adp atp adp 1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羥丙酮羥丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛nad+nadh+h+adpatpadpatp磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸葡萄糖葡萄糖 o ch2ho h hoohh oh h oh h h6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 (glucose-6-phosphate, g-6-p)p p o ch2oh hoohh

10、 oh h oh h h 目錄目錄 哺乳類動(dòng)物體內(nèi)已發(fā)現(xiàn)有哺乳類動(dòng)物體內(nèi)已發(fā)現(xiàn)有4種己糖激酶同工種己糖激酶同工酶，分別稱為酶，分別稱為至至型。肝細(xì)胞中存在的型。肝細(xì)胞中存在的是是型，稱為型，稱為葡萄糖激酶葡萄糖激酶(glucokinase)。 它的特點(diǎn)是：它的特點(diǎn)是：對(duì)葡萄糖的親和力很低；對(duì)葡萄糖的親和力很低；受激素調(diào)控。受激素調(diào)控。 這些特性使葡萄糖激酶在維持血糖水平和這些特性使葡萄糖激酶在維持血糖水平和糖代謝中起著重要的生理作用。糖代謝中起著重要的生理作用。 目錄目錄2. 6-磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿崞咸烟寝D(zhuǎn)變?yōu)?6-磷酸果糖磷酸果糖己糖異構(gòu)酶 glug-6-pf-6-pf-1,6-2patp

11、adpatpadp1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羥丙酮羥丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛nad+nadh+h+adpatpadpatp磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 p p o ch2oh hoohh oh h oh h h6-磷酸果糖磷酸果糖 (fructose-6-phosphate, f-6-p)目錄目錄3. 6-磷酸果糖轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿峁寝D(zhuǎn)變?yōu)?,6-雙磷酸果糖雙磷酸果糖 atp adp mg2+ 6-磷酸果糖激酶-1glug-6-pf-6-pf-1,6-2patpadpatpadp1,3-二磷

12、酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羥丙酮羥丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛nad+nadh+h+adpatpadpatp磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1(6-phosphfructokinase-1)6-磷酸果糖磷酸果糖 1,6-雙磷酸果糖雙磷酸果糖(1, 6-fructose-biphosphate, f-1,6-2p)目錄目錄ch2ohoccccch2oohohohhhp pp p1,6-雙磷酸果糖雙磷酸果糖 4. 磷酸己糖裂解成磷酸己糖裂解成2分子磷酸丙糖分子磷酸丙糖 醛縮酶醛縮酶(aldolase)g

13、lug-6-pf-6-pf-1,6-2patpadpatpadp1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羥丙酮羥丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛nad+nadh+h+adpatpadpatp磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 +chochohchohohch2poch2p poch2ohcoch2poch2p po目錄目錄5. 磷酸丙糖的同分異構(gòu)化磷酸丙糖的同分異構(gòu)化glug-6-pf-6-pf-1,6-2patpadpatpadp1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸

14、2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羥丙酮羥丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛nad+nadh+h+adpatpadpatp磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸磷酸丙糖異構(gòu)酶磷酸丙糖異構(gòu)酶 (phosphotriose isomerase)3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 chochohchohohch2poch2p po磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮 ch2ohcoch2poch2p po目錄目錄6. 3-磷酸甘油醛氧化為磷酸甘油醛氧化為1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸pi、nad+ nadh+h+ 3-磷酸甘油醛脫氫酶(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase)

15、glug-6-pf-6-pf-1,6-2patpadpatpadp1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羥丙酮羥丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛nad+nadh+h+adpatpadpatp磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 chochohchohohch2poch2p po1,3-二磷酸二磷酸甘油酸甘油酸 o=ccohch2pop pop po目錄目錄adp atp 磷酸甘油酸激酶 (phosphoglycerate kinase) glug-6-pf-6-pf-1,6-2patpadpatpadp1,3-二

16、磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羥丙酮羥丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛nad+nadh+h+adpatpadpatp磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸在以上反應(yīng)中，底物分子內(nèi)部能量重新分布，在以上反應(yīng)中，底物分子內(nèi)部能量重新分布，生成高能鍵，使生成高能鍵，使adp磷酸化生成磷酸化生成atp的過(guò)程，的過(guò)程，稱為稱為底物水平磷酸化底物水平磷酸化(substrate level phosphorylation) 。1,3-二磷酸二磷酸 甘油酸甘油酸o=ccohch2pop pop po3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸coohcohch2pop po目

17、錄目錄8. 3-磷酸甘油酸轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿岣视退徂D(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸甘油酸磷酸甘油酸glug-6-pf-6-pf-1,6-2patpadpatpadp1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羥丙酮羥丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛nad+nadh+h+adpatpadpatp磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸磷酸甘油酸變位酶(phosphoglycerate mutase)3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 coohcohch2pop po2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 coohcch2pop poohoh目錄目錄9. 2-磷酸甘油酸轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿嵯┐际奖崃姿岣视?/p>

18、酸轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿嵯┐际奖嵯┐蓟?enolase)glug-6-pf-6-pf-1,6-2patpadpatpadp1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羥丙酮羥丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛nad+nadh+h+adpatpadpatp磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸2- 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸coohcch2pop poohoh+ h2o磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 (phosphoenolpyruvate, pep)coohcch2p po目錄目錄adp atp k+ mg2+丙酮酸激酶(pyruvate kinase

19、)glug-6-pf-6-pf-1,6-2patpadpatpadp1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羥丙酮羥丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛nad+nadh+h+adpatpadpatp磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸10.磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸轉(zhuǎn)變成轉(zhuǎn)變成丙酮酸丙酮酸， 并通過(guò)底物水平磷酸化生成并通過(guò)底物水平磷酸化生成atp磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸coohcch2p po丙酮酸丙酮酸coohc=och3目錄目錄（二）丙酮酸轉(zhuǎn)變成乳酸（二）丙酮酸轉(zhuǎn)變成乳酸反應(yīng)中的反應(yīng)中的nadh+h+ 來(lái)自于上述第來(lái)自于上述

20、第6步反步反應(yīng)中的應(yīng)中的 3-磷酸甘油醛脫氫反應(yīng)。磷酸甘油醛脫氫反應(yīng)。丙酮酸丙酮酸 乳酸乳酸 乳酸脫氫酶乳酸脫氫酶(lactate dehydrogenase, ldh) nadh + h+ nad+ coohchohch3coohc=och3目錄目錄e1:己糖激酶己糖激酶 e2: 6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1 e3: 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 nad+ 乳乳 酸酸 糖酵解的代謝途徑糖酵解的代謝途徑glug-6-pf-6-pf-1, 6-2patp adp atpadp1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 丙酮酸丙酮酸磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮 3

21、-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 nad+ nadh+h+ adp atp adp atp磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸e2e1e3nadh+h+ 目錄目錄n糖酵解小結(jié)糖酵解小結(jié)反應(yīng)部位：胞漿；反應(yīng)部位：胞漿；糖酵解是一個(gè)不需氧的產(chǎn)能過(guò)程；糖酵解是一個(gè)不需氧的產(chǎn)能過(guò)程；反應(yīng)全過(guò)程中有三步不可逆的反應(yīng)：反應(yīng)全過(guò)程中有三步不可逆的反應(yīng)：g g-6-p atp adp 己糖激酶己糖激酶 atp adp f-6-p f-1,6-2p 磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1 adp atp pep 丙酮酸丙酮酸 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 目錄目錄 產(chǎn)能的方式和數(shù)量產(chǎn)能的方式和數(shù)量方式：方式：底物水平磷酸化底物水平磷酸化凈生成

22、凈生成atp數(shù)量：數(shù)量：從從g開(kāi)始開(kāi)始 22-2= 2atp從從gn開(kāi)始開(kāi)始 22-1= 3atp 終產(chǎn)物乳酸的去路終產(chǎn)物乳酸的去路釋放入血，進(jìn)入肝臟再進(jìn)一步代謝：釋放入血，進(jìn)入肝臟再進(jìn)一步代謝：分解利用分解利用 乳酸循環(huán)（糖異生）乳酸循環(huán)（糖異生）目錄目錄果糖果糖己糖激酶己糖激酶glug-6-pf-6-pf-1,6-2patpadpatpadp丙酮酸丙酮酸半乳糖半乳糖1- 1-磷酸半乳糖磷酸半乳糖1- 1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖半乳糖激酶半乳糖激酶變位酶變位酶甘露糖甘露糖6- 6-磷酸甘露糖磷酸甘露糖己糖激酶己糖激酶變位酶變位酶除葡萄糖外，其它己糖也可轉(zhuǎn)除葡萄糖外，其它己糖也可轉(zhuǎn)變成變成磷酸己

23、糖磷酸己糖而進(jìn)入酵解途徑。而進(jìn)入酵解途徑。 目錄目錄二、糖酵解的調(diào)控是對(duì)二、糖酵解的調(diào)控是對(duì)3個(gè)關(guān)鍵酶?jìng)€(gè)關(guān)鍵酶活性的調(diào)節(jié)活性的調(diào)節(jié)關(guān)鍵酶關(guān)鍵酶 己糖激酶己糖激酶 6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 調(diào)節(jié)方式調(diào)節(jié)方式 別構(gòu)調(diào)節(jié)別構(gòu)調(diào)節(jié) 共價(jià)修飾調(diào)節(jié)共價(jià)修飾調(diào)節(jié) 目錄目錄 （一）（一）6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1對(duì)調(diào)節(jié)酵解途徑的對(duì)調(diào)節(jié)酵解途徑的流量最重要流量最重要變構(gòu)調(diào)節(jié)變構(gòu)調(diào)節(jié)別構(gòu)激活劑別構(gòu)激活劑：amp; adp; f-1,6-2p; f-2,6-2p別構(gòu)抑制劑別構(gòu)抑制劑：檸檬酸檸檬酸; atp（高濃度）（高濃度）目錄目錄atp對(duì)對(duì)6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1的調(diào)節(jié)

24、：的調(diào)節(jié)：atp結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合位點(diǎn)活性中心底物結(jié)合部位（低濃度時(shí)）活性中心底物結(jié)合部位（低濃度時(shí)）活性中心外別構(gòu)調(diào)節(jié)部位（高濃度時(shí)）活性中心外別構(gòu)調(diào)節(jié)部位（高濃度時(shí)）調(diào)節(jié)效應(yīng)調(diào)節(jié)效應(yīng)激活激活抑制抑制目錄目錄l2,6-雙磷酸果糖是雙磷酸果糖是6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1最強(qiáng)的變最強(qiáng)的變構(gòu)激活劑；構(gòu)激活劑；l其作用是與其作用是與amp一起取消一起取消atp、檸檬酸對(duì)、檸檬酸對(duì)6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1的變構(gòu)抑制作用。的變構(gòu)抑制作用。2,6-雙磷酸果糖對(duì)雙磷酸果糖對(duì)6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1的調(diào)節(jié)：的調(diào)節(jié)：f-6-p f-1,6-2p atp adp pfk-1磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶

25、 pi pka atp adp pi 胰高血糖素胰高血糖素 atp camp 活化活化 f-2,6-2p +/+amp +檸檬酸檸檬酸 amp +檸檬酸檸檬酸 pfk-2（有活性）（有活性）fbp-2（無(wú)活性）（無(wú)活性）6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-2 pfk-2（無(wú)活性）（無(wú)活性）fbp-2（有活性）（有活性）pp果糖雙磷酸酶果糖雙磷酸酶-2 目錄目錄（二）丙酮酸激酶是糖酵解的第二個(gè)重要的（二）丙酮酸激酶是糖酵解的第二個(gè)重要的調(diào)節(jié)點(diǎn)調(diào)節(jié)點(diǎn)別構(gòu)調(diào)節(jié)別構(gòu)調(diào)節(jié) 別構(gòu)抑制劑：別構(gòu)抑制劑：atp, 丙氨酸丙氨酸 別構(gòu)激活劑：別構(gòu)激活劑：1,6-雙磷酸果糖雙磷酸果糖目錄目錄共價(jià)修飾調(diào)節(jié)共價(jià)修飾調(diào)節(jié)丙酮酸

26、激酶丙酮酸激酶丙酮酸激酶丙酮酸激酶atp atp adp adp pi pi 磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶（無(wú)活性）（無(wú)活性） （有活性）（有活性）胰高血糖素胰高血糖素 pka, cam激酶激酶p ppka：蛋白激酶蛋白激酶a (protein kinase a)cam：鈣調(diào)蛋白鈣調(diào)蛋白目錄目錄（三）己糖激酶受到反饋抑制調(diào)節(jié)（三）己糖激酶受到反饋抑制調(diào)節(jié) 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖可反饋抑制己糖激酶，但肝葡可反饋抑制己糖激酶，但肝葡萄糖激酶不受其抑制。萄糖激酶不受其抑制。 長(zhǎng)鏈脂肪酰長(zhǎng)鏈脂肪酰coa可別構(gòu)抑制肝葡萄糖激酶?？蓜e構(gòu)抑制肝葡萄糖激酶。 胰島素可誘導(dǎo)葡萄糖激酶基因的轉(zhuǎn)錄，促進(jìn)胰島素可誘導(dǎo)葡

27、萄糖激酶基因的轉(zhuǎn)錄，促進(jìn)酶的合成。酶的合成。 目錄目錄三、糖酵解的主要生理意義是在機(jī)體三、糖酵解的主要生理意義是在機(jī)體缺氧的情況下快速供能缺氧的情況下快速供能 是機(jī)體在缺氧情況下獲取能量的有效方式。是機(jī)體在缺氧情況下獲取能量的有效方式。 是某些細(xì)胞在氧供應(yīng)正常情況下的重要供能途徑。是某些細(xì)胞在氧供應(yīng)正常情況下的重要供能途徑。 無(wú)線粒體的細(xì)胞，如：紅細(xì)胞無(wú)線粒體的細(xì)胞，如：紅細(xì)胞 代謝活躍的細(xì)胞，如：白細(xì)胞、骨髓細(xì)胞代謝活躍的細(xì)胞，如：白細(xì)胞、骨髓細(xì)胞目錄目錄第三節(jié)第三節(jié)糖的有氧氧化糖的有氧氧化 aerobic oxidation of carbohydrate目錄目錄糖的有氧氧化糖的有氧氧化(

28、aerobic oxidation)指在指在機(jī)體氧供充足時(shí)，葡萄糖徹底氧化成機(jī)體氧供充足時(shí)，葡萄糖徹底氧化成h2o和和co2，并釋放出，并釋放出能量能量的過(guò)程。是機(jī)體主的過(guò)程。是機(jī)體主要供能方式。要供能方式。目錄目錄一、糖有氧氧化的反應(yīng)過(guò)程包括糖酵解一、糖有氧氧化的反應(yīng)過(guò)程包括糖酵解途徑、丙酮酸氧化脫羧、三羧酸循環(huán)及途徑、丙酮酸氧化脫羧、三羧酸循環(huán)及氧化磷酸化氧化磷酸化第一階段：酵解途徑第一階段：酵解途徑 第二階段：丙酮酸的氧化脫羧第二階段：丙酮酸的氧化脫羧第三階段：三羧酸循環(huán)第三階段：三羧酸循環(huán) g（gn）第四階段：氧化磷酸化第四階段：氧化磷酸化丙酮酸丙酮酸 乙酰乙酰coaco2nadh+h

29、+ fadh2h2o o atp adptac循環(huán)循環(huán) 胞液胞液線粒體線粒體目錄目錄（一）葡萄糖循糖酵解途徑分解為丙酮酸（一）葡萄糖循糖酵解途徑分解為丙酮酸丙酮酸丙酮酸 乙酰乙酰coa nad+ , hscoa co2 , nadh + h+ 丙酮酸脫氫酶復(fù)合體丙酮酸脫氫酶復(fù)合體 總反應(yīng)式總反應(yīng)式: : （二）丙酮酸進(jìn)入線粒體氧化脫羧生成乙酰（二）丙酮酸進(jìn)入線粒體氧化脫羧生成乙酰coa 目錄目錄 丙酮酸脫氫酶復(fù)合體丙酮酸脫氫酶復(fù)合體的組成的組成e1：丙酮酸脫氫酶：丙酮酸脫氫酶e2：二氫硫辛酰胺轉(zhuǎn)乙酰酶：二氫硫辛酰胺轉(zhuǎn)乙酰酶e3：二氫硫辛酰胺脫氫酶：二氫硫辛酰胺脫氫酶hscoanad+tpp 硫

30、辛酸（硫辛酸（ )hscoafad, nad+ssl酶酶輔酶輔酶目錄目錄 丙酮酸脫氫酶復(fù)合體催化的反應(yīng)過(guò)程：丙酮酸脫氫酶復(fù)合體催化的反應(yīng)過(guò)程：1. 丙酮酸脫羧形成羥乙基丙酮酸脫羧形成羥乙基-tpp，由，由丙酮酸脫氫酶丙酮酸脫氫酶催化催化(e1)。 2. 由由二氫硫辛酰胺轉(zhuǎn)乙酰酶二氫硫辛酰胺轉(zhuǎn)乙酰酶(e2)催化形成乙酰硫辛催化形成乙酰硫辛酰胺酰胺-e2。3. 二氫硫辛酰胺轉(zhuǎn)乙酰酶二氫硫辛酰胺轉(zhuǎn)乙酰酶(e2)催化生成乙酰催化生成乙酰coa, 同同時(shí)使硫辛酰胺上的二硫鍵還原為時(shí)使硫辛酰胺上的二硫鍵還原為2個(gè)巰基。個(gè)巰基。4. 二氫硫辛酰胺脫氫酶二氫硫辛酰胺脫氫酶(e3)使還原的二氫硫辛酰胺使還原的二

31、氫硫辛酰胺脫氫，同時(shí)將氫傳遞給脫氫，同時(shí)將氫傳遞給fad。5. 在二氫硫辛酰胺脫氫酶在二氫硫辛酰胺脫氫酶(e3)催化下，將催化下，將fadh2上上的的h轉(zhuǎn)移給轉(zhuǎn)移給nad+，形成，形成nadh+h+。co2 coashnad+nadh+h+5. nadh+h+的生成的生成1. -羥乙基羥乙基-tpp的生成的生成 2.乙酰硫辛酰乙酰硫辛酰胺的生成胺的生成 3.乙酰乙酰coa的生成的生成4. 硫辛酰胺的生成硫辛酰胺的生成 目錄目錄三羧酸循環(huán)三羧酸循環(huán)(tricarboxylic acid cycle, tac)也稱為也稱為檸檬酸循環(huán)檸檬酸循環(huán)，這是因?yàn)檠h(huán)反應(yīng)中的第一，這是因?yàn)檠h(huán)反應(yīng)中的第一個(gè)中

32、間產(chǎn)物是一個(gè)含三個(gè)羧基的檸檬酸。由于個(gè)中間產(chǎn)物是一個(gè)含三個(gè)羧基的檸檬酸。由于krebs正式提出了三羧酸循環(huán)的學(xué)說(shuō)，故此循環(huán)又正式提出了三羧酸循環(huán)的學(xué)說(shuō)，故此循環(huán)又稱為稱為krebs循環(huán)循環(huán)，它由一連串反應(yīng)組成。，它由一連串反應(yīng)組成。二、三羧酸循環(huán)是以形成檸檬酸為二、三羧酸循環(huán)是以形成檸檬酸為起始物的循環(huán)反應(yīng)系統(tǒng)起始物的循環(huán)反應(yīng)系統(tǒng)概述概述反應(yīng)部位：反應(yīng)部位：線粒體線粒體目錄目錄（一）（一）tca循環(huán)由循環(huán)由8步代謝反應(yīng)組成步代謝反應(yīng)組成1.乙酰乙酰coa與草酰乙酸縮合成檸檬酸與草酰乙酸縮合成檸檬酸 2.檸檬酸經(jīng)順烏頭酸轉(zhuǎn)變?yōu)楫悪幟仕釞幟仕峤?jīng)順烏頭酸轉(zhuǎn)變?yōu)楫悪幟仕?3.異檸檬酸氧化脫羧轉(zhuǎn)變?yōu)楫悪?/p>

33、檬酸氧化脫羧轉(zhuǎn)變?yōu)?酮戊二酸酮戊二酸 4.-酮戊二酸氧化脫羧生成琥珀酰酮戊二酸氧化脫羧生成琥珀酰coa 5.琥珀酰琥珀酰coa合成酶催化底物水平磷酸化反應(yīng)合成酶催化底物水平磷酸化反應(yīng) 6.琥珀酸脫氫生成延胡索酸琥珀酸脫氫生成延胡索酸 7.延胡索酸加水生成蘋(píng)果酸延胡索酸加水生成蘋(píng)果酸 8.蘋(píng)果酸脫氫生成草酰乙酸蘋(píng)果酸脫氫生成草酰乙酸 coashnadh+h+nad+nad+nadh+h+fadfadh2nadh+h+nad+h2oh2oh2ocoashcoashh2o檸檬酸合酶檸檬酸合酶順烏頭酸梅順烏頭酸梅異檸檬酸脫氫酶異檸檬酸脫氫酶-酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體琥珀酰琥珀酰coa合

34、成酶合成酶琥珀酸脫氫酶琥珀酸脫氫酶延胡索酸酶延胡索酸酶蘋(píng)果酸脫氫酶蘋(píng)果酸脫氫酶gtpgdpatpadp核苷二磷酸激酶核苷二磷酸激酶目錄目錄n 小結(jié)：小結(jié)： 三羧酸循環(huán)的概念：三羧酸循環(huán)的概念：指乙酰指乙酰coa和和草酰乙酸草酰乙酸縮合生成縮合生成含三個(gè)羧基的檸檬酸含三個(gè)羧基的檸檬酸，反復(fù)的進(jìn)行，反復(fù)的進(jìn)行脫氫脫羧，又生成脫氫脫羧，又生成草酰乙酸草酰乙酸，再重復(fù)循環(huán)反，再重復(fù)循環(huán)反應(yīng)的過(guò)程。應(yīng)的過(guò)程。 tac過(guò)程的反應(yīng)部位過(guò)程的反應(yīng)部位是線粒體。是線粒體。目錄目錄經(jīng)過(guò)一次三羧酸循環(huán)，經(jīng)過(guò)一次三羧酸循環(huán)，l消耗一分子乙酰消耗一分子乙酰coa；l經(jīng)四次脫氫，二次脫羧，一次底物水平磷酸化；經(jīng)四次脫氫，

35、二次脫羧，一次底物水平磷酸化；l生成生成1分子分子fadh2，3分子分子nadh+h+，2分子分子co2， 1分子分子gtp；l關(guān)鍵酶有：關(guān)鍵酶有：檸檬酸合酶，檸檬酸合酶，-酮戊二酸脫氫酶復(fù)合酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體，體， 異檸檬酸脫氫酶。異檸檬酸脫氫酶。整個(gè)循環(huán)反應(yīng)為不可逆反應(yīng)。整個(gè)循環(huán)反應(yīng)為不可逆反應(yīng)。三羧酸循環(huán)的要點(diǎn)：三羧酸循環(huán)的要點(diǎn)：目錄目錄三羧酸循環(huán)中間產(chǎn)物起催化劑的作用，三羧酸循環(huán)中間產(chǎn)物起催化劑的作用，本身無(wú)量的變化，不可能通過(guò)三羧酸循環(huán)本身無(wú)量的變化，不可能通過(guò)三羧酸循環(huán)直接從乙酰直接從乙酰coa合成草酰乙酸或三羧酸循環(huán)合成草酰乙酸或三羧酸循環(huán)中其他產(chǎn)物，同樣中間產(chǎn)物也不能直接在中

36、其他產(chǎn)物，同樣中間產(chǎn)物也不能直接在三羧酸循環(huán)中被氧化為三羧酸循環(huán)中被氧化為co2及及h2o。 三羧酸循環(huán)的中間產(chǎn)物：三羧酸循環(huán)的中間產(chǎn)物：目錄目錄表面上看來(lái)，三羧酸循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)必不可少的草酰表面上看來(lái)，三羧酸循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)必不可少的草酰乙酸在三羧酸循環(huán)中是不會(huì)消耗的，它可被反復(fù)利乙酸在三羧酸循環(huán)中是不會(huì)消耗的，它可被反復(fù)利用。實(shí)際上：用。實(shí)際上：例如：例如： 草酰乙酸草酰乙酸 天冬氨酸天冬氨酸 -酮戊二酸酮戊二酸 谷氨酸谷氨酸 檸檬酸檸檬酸 脂肪酸脂肪酸 琥珀酰琥珀酰coa 卟啉卟啉 .機(jī)體內(nèi)各種物質(zhì)代謝之間是彼此聯(lián)系、相互配合機(jī)體內(nèi)各種物質(zhì)代謝之間是彼此聯(lián)系、相互配合的，的，tac中的某些中間代謝物能

37、夠轉(zhuǎn)變合成其他中的某些中間代謝物能夠轉(zhuǎn)變合成其他物質(zhì)，借以溝通糖和其他物質(zhì)代謝之間的聯(lián)系。物質(zhì)，借以溝通糖和其他物質(zhì)代謝之間的聯(lián)系。 目錄目錄.機(jī)體糖供不足時(shí)，可能引起機(jī)體糖供不足時(shí)，可能引起tac運(yùn)轉(zhuǎn)障礙，這運(yùn)轉(zhuǎn)障礙，這時(shí)蘋(píng)果酸、草酰乙酸可脫羧生成丙酮酸，再進(jìn)時(shí)蘋(píng)果酸、草酰乙酸可脫羧生成丙酮酸，再進(jìn)一步生成乙酰一步生成乙酰coa進(jìn)入進(jìn)入tac氧化分解。氧化分解。 草酰乙酸草酰乙酸 草酰乙酸脫羧酶草酰乙酸脫羧酶 丙酮酸丙酮酸 co2 蘋(píng)果酸蘋(píng)果酸 蘋(píng)果酸酶蘋(píng)果酸酶 丙酮酸丙酮酸 co2 nad+ nadh + h+ 所以，草酰乙酸必須不斷被更新補(bǔ)充。所以，草酰乙酸必須不斷被更新補(bǔ)充。目錄目錄草

38、酰乙酸草酰乙酸 乙酰乙酰coa co2 nadh+h+ nad+ -酮戊二酸酮戊二酸 谷氨酸谷氨酸 草酰乙酸的來(lái)源如下：草酰乙酸的來(lái)源如下：目錄目錄（二）（二）tca循環(huán)受底物、產(chǎn)物和關(guān)鍵酶活性循環(huán)受底物、產(chǎn)物和關(guān)鍵酶活性的調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)tca循環(huán)主要受其底物、產(chǎn)物、關(guān)鍵酶活性循環(huán)主要受其底物、產(chǎn)物、關(guān)鍵酶活性3種因素的調(diào)控。種因素的調(diào)控。tca循環(huán)的速率和流量主要受循環(huán)的速率和流量主要受3種因素的調(diào)種因素的調(diào)控：底物的供應(yīng)量，催化循環(huán)最初幾步反應(yīng)控：底物的供應(yīng)量，催化循環(huán)最初幾步反應(yīng)酶的反饋別構(gòu)抑制，產(chǎn)物堆積的抑制作用。酶的反饋別構(gòu)抑制，產(chǎn)物堆積的抑制作用。目錄目錄1tca循環(huán)中有循環(huán)中有3個(gè)關(guān)

39、鍵酶?jìng)€(gè)關(guān)鍵酶檸檬酸合酶檸檬酸合酶異檸檬酸脫氫酶異檸檬酸脫氫酶-酮戊二酸脫氫酶酮戊二酸脫氫酶 目錄目錄乙酰乙酰coa 檸檬酸檸檬酸 草酰乙酸草酰乙酸 琥珀酰琥珀酰coa -酮戊二酸酮戊二酸 異檸檬酸異檸檬酸 蘋(píng)果酸蘋(píng)果酸 nadh fadh2 gtp atp 異檸檬酸異檸檬酸 脫氫酶脫氫酶檸檬酸合酶檸檬酸合酶-酮戊二酸脫酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體氫酶復(fù)合體atp +adp adp +atp 檸檬酸檸檬酸 琥珀酰琥珀酰coa nadh 琥珀酰琥珀酰coa nadh +ca2+ ca2+ atp、adp的影響的影響 產(chǎn)物堆積引起抑制產(chǎn)物堆積引起抑制循環(huán)中后續(xù)反應(yīng)循環(huán)中后續(xù)反應(yīng)中間產(chǎn)物別位反中間產(chǎn)物別位反饋

40、抑制前面反應(yīng)饋抑制前面反應(yīng)中的酶中的酶其他，如其他，如ca2+可可激活許多酶激活許多酶目錄目錄2tca循環(huán)與上游和下游反應(yīng)協(xié)調(diào)循環(huán)與上游和下游反應(yīng)協(xié)調(diào)在正常情況下，（糖）酵解途徑和在正常情況下，（糖）酵解途徑和tca循環(huán)循環(huán)的速度是相協(xié)調(diào)的。這種協(xié)調(diào)不僅通過(guò)高濃的速度是相協(xié)調(diào)的。這種協(xié)調(diào)不僅通過(guò)高濃度的度的atp、nadh的抑制作用，亦通過(guò)檸檬酸的抑制作用，亦通過(guò)檸檬酸對(duì)磷酸果糖激酶對(duì)磷酸果糖激酶-1的別構(gòu)抑制作用而實(shí)現(xiàn)。的別構(gòu)抑制作用而實(shí)現(xiàn)。 氧化磷酸化的速率對(duì)氧化磷酸化的速率對(duì)tca循環(huán)的運(yùn)轉(zhuǎn)也起著循環(huán)的運(yùn)轉(zhuǎn)也起著非常重要的作用。非常重要的作用。 目錄目錄（三）（三）tca循環(huán)在循環(huán)在3大

41、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)代謝中具有大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)代謝中具有重要生理意義重要生理意義1. tca循環(huán)是循環(huán)是3大營(yíng)養(yǎng)素的最終代謝通路大營(yíng)養(yǎng)素的最終代謝通路,其其作用在于通過(guò)作用在于通過(guò)4次脫氫，為氧化磷酸化反次脫氫，為氧化磷酸化反應(yīng)生成應(yīng)生成atp提供還原當(dāng)量。提供還原當(dāng)量。 2. tca循環(huán)是糖、脂肪、氨基酸代謝聯(lián)系的循環(huán)是糖、脂肪、氨基酸代謝聯(lián)系的樞紐樞紐。目錄目錄h+ + e 進(jìn)入進(jìn)入呼吸鏈呼吸鏈徹底氧化生成徹底氧化生成h2o 的同的同時(shí)時(shí)adp偶聯(lián)磷酸化生成偶聯(lián)磷酸化生成atp。nadh+h+ h2o、3atp o h2o、2atp fadh2 o 目錄目錄第一階段（胞漿）第一階段（胞漿）第二階段（線粒體基

42、質(zhì)）第二階段（線粒體基質(zhì)）第三階段（線粒體基質(zhì)）第三階段（線粒體基質(zhì)）葡糖糖葡糖糖6-磷酸葡糖糖磷酸葡糖糖6-磷酸果糖磷酸果糖1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖23-磷酸甘油醛磷酸甘油醛21,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸21,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸23-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸2丙酮酸丙酮酸2丙酮酸丙酮酸2乙酰乙酰coa2異檸檬酸異檸檬酸2-酮戊二酸酮戊二酸2-酮戊二酸酮戊二酸2琥珀酰琥珀酰coa2琥珀酰琥珀酰coa2琥珀酸琥珀酸2琥珀酸琥珀酸2延胡索酸延胡索酸2蘋(píng)果酸蘋(píng)果酸2草酰乙酸草酰乙酸反反 應(yīng)應(yīng)輔輔 酶酶2nadh2nadh2nadh2nadh2fadh2

43、 2nadh最終獲得最終獲得atpatp-1-1 3或或5*22555235目錄目錄糖的有氧氧化是機(jī)體糖的有氧氧化是機(jī)體產(chǎn)能最主要的途徑產(chǎn)能最主要的途徑。它不。它不僅僅產(chǎn)能效率高產(chǎn)能效率高，而且由于產(chǎn)生的能量逐步分次，而且由于產(chǎn)生的能量逐步分次釋放，相當(dāng)一部分形成釋放，相當(dāng)一部分形成atp，所以，所以能量的利用能量的利用率也高率也高。目錄目錄四、糖有氧氧化的調(diào)節(jié)是基于四、糖有氧氧化的調(diào)節(jié)是基于能量的需求能量的需求關(guān)關(guān)鍵鍵酶酶 酵解途徑：酵解途徑： 丙酮酸的氧化脫羧：丙酮酸的氧化脫羧：丙酮酸脫氫酶復(fù)合體丙酮酸脫氫酶復(fù)合體 三羧酸循環(huán)：三羧酸循環(huán)：己糖激酶己糖激酶丙酮酸激酶丙酮酸激酶6-磷酸果糖激

44、酶磷酸果糖激酶-1檸檬酸合酶檸檬酸合酶-酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體異檸檬酸脫氫酶異檸檬酸脫氫酶目錄目錄丙酮酸脫氫酶復(fù)合體的調(diào)節(jié)丙酮酸脫氫酶復(fù)合體的調(diào)節(jié) 別構(gòu)調(diào)節(jié)別構(gòu)調(diào)節(jié)別構(gòu)抑制劑：乙酰別構(gòu)抑制劑：乙酰coa；nadh；atp別構(gòu)激活劑：別構(gòu)激活劑：amp；adp；nad+乙酰乙酰coa / hscoa 或或 nadh / nad+ 時(shí)，時(shí)，其活性也受到抑制。這兩種情況見(jiàn)于饑餓、大量其活性也受到抑制。這兩種情況見(jiàn)于饑餓、大量脂酸被動(dòng)員利用時(shí)，這時(shí)糖的有氧氧化被抑制，脂酸被動(dòng)員利用時(shí)，這時(shí)糖的有氧氧化被抑制，大多數(shù)組織器官利用脂酸作為能量來(lái)源以確保腦大多數(shù)組織器官利用脂酸作為能量來(lái)源

45、以確保腦等重要組織對(duì)葡萄糖的需要。等重要組織對(duì)葡萄糖的需要。 目錄目錄 共價(jià)修飾調(diào)節(jié)共價(jià)修飾調(diào)節(jié)目錄目錄乙酰乙酰coa 檸檬酸檸檬酸 草酰乙酸草酰乙酸 琥珀酰琥珀酰coa -酮戊二酸酮戊二酸 異檸檬酸異檸檬酸 蘋(píng)果酸蘋(píng)果酸 nadh fadh2 gtp atp 異檸檬酸異檸檬酸 脫氫酶脫氫酶檸檬酸合酶檸檬酸合酶 -酮戊二酸酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體脫氫酶復(fù)合體 atp +adp adp +atp 檸檬酸檸檬酸 琥珀酰琥珀酰coa nadh 琥珀酰琥珀酰coa nadh +ca2+ ca2+ atp、adp的影響的影響 產(chǎn)物堆積引起抑制產(chǎn)物堆積引起抑制 循環(huán)中后續(xù)反應(yīng)循環(huán)中后續(xù)反應(yīng)中間產(chǎn)物別位反饋抑中

46、間產(chǎn)物別位反饋抑制前面反應(yīng)中的酶制前面反應(yīng)中的酶 其他，如其他，如ca2+可可激活許多酶激活許多酶三羧酸循環(huán)的調(diào)節(jié)三羧酸循環(huán)的調(diào)節(jié)目錄目錄有氧氧化的調(diào)節(jié)特點(diǎn)有氧氧化的調(diào)節(jié)特點(diǎn) 有氧氧化的調(diào)節(jié)通過(guò)對(duì)其有氧氧化的調(diào)節(jié)通過(guò)對(duì)其關(guān)鍵酶關(guān)鍵酶的調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)。的調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)。 atp/adp或或atp/amp比值全程調(diào)節(jié)。該比值比值全程調(diào)節(jié)。該比值升高，所有關(guān)鍵酶均被抑制。升高，所有關(guān)鍵酶均被抑制。 氧化磷酸化速率影響三羧酸循環(huán)。前者速率降氧化磷酸化速率影響三羧酸循環(huán)。前者速率降低，則后者速率也減慢。低，則后者速率也減慢。 三羧酸循環(huán)與酵解途徑互相協(xié)調(diào)。三羧酸循環(huán)三羧酸循環(huán)與酵解途徑互相協(xié)調(diào)。三羧酸循環(huán)需要多少乙

47、酰需要多少乙酰coa，則酵解途徑相應(yīng)產(chǎn)生多少，則酵解途徑相應(yīng)產(chǎn)生多少丙酮酸以生成乙酰丙酮酸以生成乙酰coa。目錄目錄2adpatp+amp腺苷酸激酶腺苷酸激酶體內(nèi)體內(nèi)atp濃度是濃度是amp的的50倍，經(jīng)上述反應(yīng)倍，經(jīng)上述反應(yīng)后，后，atp/amp變動(dòng)比變動(dòng)比atp變動(dòng)大，有信號(hào)放大變動(dòng)大，有信號(hào)放大作用，從而發(fā)揮有效的調(diào)節(jié)作用。作用，從而發(fā)揮有效的調(diào)節(jié)作用。有氧氧化全過(guò)程中許多酶的活性都受細(xì)胞內(nèi)有氧氧化全過(guò)程中許多酶的活性都受細(xì)胞內(nèi)atp/adp或或atp/amp比率的影響，因而能得以比率的影響，因而能得以協(xié)調(diào)。協(xié)調(diào)。目錄目錄五、巴斯德效應(yīng)是指糖有氧氧化五、巴斯德效應(yīng)是指糖有氧氧化抑制糖酵解

48、的現(xiàn)象抑制糖酵解的現(xiàn)象 概念概念機(jī)制機(jī)制 有氧時(shí)，有氧時(shí)，nadh+h+進(jìn)入線粒體內(nèi)氧化，丙酮進(jìn)入線粒體內(nèi)氧化，丙酮酸進(jìn)入線粒體進(jìn)一步氧化而不生成乳酸酸進(jìn)入線粒體進(jìn)一步氧化而不生成乳酸; 缺氧時(shí)，酵解途徑加強(qiáng)，缺氧時(shí)，酵解途徑加強(qiáng)，nadh+h+在胞漿濃在胞漿濃度升高，丙酮酸作為氫接受體生成乳酸。度升高，丙酮酸作為氫接受體生成乳酸。巴斯德效應(yīng)巴斯德效應(yīng)(pastuer effect) 指有氧氧化抑指有氧氧化抑制糖酵解的現(xiàn)象。制糖酵解的現(xiàn)象。目錄目錄第第 四四 節(jié)節(jié) 葡萄糖的其他代謝途徑葡萄糖的其他代謝途徑other metabolism pathways of glucose目錄目錄概念概念磷

49、酸戊糖途徑磷酸戊糖途徑(pentose phosphate pathway)是指由葡萄糖生成是指由葡萄糖生成磷酸戊糖磷酸戊糖及及nadph+h+，前，前者再進(jìn)一步轉(zhuǎn)變成者再進(jìn)一步轉(zhuǎn)變成3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛和和6-磷酸果糖磷酸果糖的的反應(yīng)過(guò)程。反應(yīng)過(guò)程。一、磷酸戊糖途徑生成一、磷酸戊糖途徑生成nadph和和磷酸戊糖磷酸戊糖目錄目錄n細(xì)胞定位：細(xì)胞定位：胞液胞液 第一階段：氧化反應(yīng)第一階段：氧化反應(yīng)（一）磷酸戊糖途徑的反應(yīng)過(guò)程分為兩個(gè)階段（一）磷酸戊糖途徑的反應(yīng)過(guò)程分為兩個(gè)階段反應(yīng)過(guò)程可分為二個(gè)階段反應(yīng)過(guò)程可分為二個(gè)階段: : 第二階段：非氧化反應(yīng)第二階段：非氧化反應(yīng) 生成生成磷酸戊糖，磷酸戊

50、糖，nadph+h+及及co2。包括一系列基團(tuán)轉(zhuǎn)移。包括一系列基團(tuán)轉(zhuǎn)移。目錄目錄cccccooch2ohohohohhhhohp p6-磷酸葡萄糖酸磷酸葡萄糖酸 ch2ohc=occch2oohohhhp p5-磷酸核酮糖磷酸核酮糖 nadph+h+ nadp+ h2o nadp+ co2 nadph+h+ 6-磷酸葡萄糖脫氫酶磷酸葡萄糖脫氫酶 6-磷酸葡萄糖酸脫氫酶磷酸葡萄糖酸脫氫酶 ch2oh c o 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 cccccch2ohohohohhhhohhop p6-磷酸葡萄糖酸內(nèi)酯磷酸葡萄糖酸內(nèi)酯 ccccc=och2ohohohhhhohop p16-磷酸葡萄糖在氧化階

51、段生成磷酸戊糖和磷酸葡萄糖在氧化階段生成磷酸戊糖和nadph5-磷酸核糖磷酸核糖 目錄目錄催化第一步脫氫反應(yīng)的催化第一步脫氫反應(yīng)的6-磷酸葡萄糖脫氫酶磷酸葡萄糖脫氫酶是此代謝途徑的關(guān)鍵酶。是此代謝途徑的關(guān)鍵酶。兩次脫氫脫下的氫均由兩次脫氫脫下的氫均由nadp+接受生成接受生成nadph + h+。反應(yīng)生成的磷酸核糖是一個(gè)非常重要的中反應(yīng)生成的磷酸核糖是一個(gè)非常重要的中間產(chǎn)物。間產(chǎn)物。g-6-p5-磷酸核糖磷酸核糖nadp+nadph+h+nadp+nadph+h+co2目錄目錄第二階段反應(yīng)的意義就在于通過(guò)一系列基第二階段反應(yīng)的意義就在于通過(guò)一系列基團(tuán)轉(zhuǎn)移反應(yīng)，將核糖轉(zhuǎn)變成團(tuán)轉(zhuǎn)移反應(yīng)，將核糖轉(zhuǎn)變

52、成6-磷酸果糖和磷酸果糖和3-磷酸甘油醛而進(jìn)入酵解途徑。因此磷酸戊磷酸甘油醛而進(jìn)入酵解途徑。因此磷酸戊糖途徑也稱糖途徑也稱 磷 酸 戊 糖 旁 路 （磷 酸 戊 糖 旁 路 （ pentose phosphate shunt）。2經(jīng)過(guò)基團(tuán)轉(zhuǎn)移反應(yīng)進(jìn)入糖酵解途徑經(jīng)過(guò)基團(tuán)轉(zhuǎn)移反應(yīng)進(jìn)入糖酵解途徑目錄目錄5-磷酸核酮糖磷酸核酮糖(c5) 35-磷酸核糖磷酸核糖c55-磷酸木酮糖磷酸木酮糖c55-磷酸木酮糖磷酸木酮糖c57-磷酸景天糖磷酸景天糖c73-磷酸甘油醛磷酸甘油醛c34-磷酸赤蘚糖磷酸赤蘚糖c46-磷酸果糖磷酸果糖c66-磷酸果糖磷酸果糖c63-磷酸磷酸甘油醛甘油醛c3目錄目錄磷酸戊糖途徑磷酸戊

53、糖途徑第一階段第一階段第第二二階階段段5-磷酸木酮糖磷酸木酮糖c55-磷酸木酮糖磷酸木酮糖c57-磷酸景天糖磷酸景天糖c73-磷酸甘油醛磷酸甘油醛c34-磷酸赤蘚糖磷酸赤蘚糖c46-磷酸果糖磷酸果糖c66-磷酸果糖磷酸果糖c63-磷酸甘油醛磷酸甘油醛c36-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖(c6)36-磷酸葡萄糖酸內(nèi)酯磷酸葡萄糖酸內(nèi)酯(c6)36-磷酸葡萄糖酸磷酸葡萄糖酸(c6)35-磷酸核酮糖磷酸核酮糖(c5) 35-磷酸核糖磷酸核糖c53nadp+ 3nadp+3h+ 6-磷酸葡萄糖脫氫酶磷酸葡萄糖脫氫酶3nadp+ 3nadp+3h+ 6-磷酸葡萄糖酸脫氫酶磷酸葡萄糖酸脫氫酶co2目錄目錄總反應(yīng)式總

54、反應(yīng)式:36-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 + 6 nadp+26-磷酸果糖磷酸果糖+3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛+6nadph+h+3co2目錄目錄n磷酸戊糖途徑的特點(diǎn)磷酸戊糖途徑的特點(diǎn): 脫氫反應(yīng)以脫氫反應(yīng)以nadp+為受氫體，生成為受氫體，生成nadph+h+。 反應(yīng)過(guò)程中進(jìn)行了一系列酮基和醛基轉(zhuǎn)移反應(yīng)，經(jīng)反應(yīng)過(guò)程中進(jìn)行了一系列酮基和醛基轉(zhuǎn)移反應(yīng)，經(jīng)過(guò)了過(guò)了3、4、5、6、7碳糖碳糖的演變過(guò)程。的演變過(guò)程。 反應(yīng)中生成了重要的中間代謝物反應(yīng)中生成了重要的中間代謝物5-磷酸核糖磷酸核糖。 一分子一分子g-6-p經(jīng)過(guò)反應(yīng)，只能發(fā)生經(jīng)過(guò)反應(yīng)，只能發(fā)生一次脫羧一次脫羧和和二次二次脫氫脫氫反應(yīng)，生成一分子反應(yīng)

55、，生成一分子co2和和2分子分子nadph+h+。目錄目錄（二）磷酸戊糖途徑主要受（二）磷酸戊糖途徑主要受nadph/nadp+比值的調(diào)節(jié)比值的調(diào)節(jié) 6-磷酸葡萄糖脫氫酶磷酸葡萄糖脫氫酶此酶為磷酸戊糖途徑的此酶為磷酸戊糖途徑的關(guān)鍵酶，其活性的高低決定關(guān)鍵酶，其活性的高低決定6-磷酸葡萄糖進(jìn)磷酸葡萄糖進(jìn)入磷酸戊糖途徑的流量。入磷酸戊糖途徑的流量。 此酶活性主要受此酶活性主要受nadph/nadp+比值比值的影響，的影響，比值升高則被抑制，降低則被激活。另外比值升高則被抑制，降低則被激活。另外nadph對(duì)該酶有強(qiáng)烈抑制作用。對(duì)該酶有強(qiáng)烈抑制作用。 因此，磷酸戊糖途徑的流量取決于因此，磷酸戊糖途徑的

56、流量取決于nadph的需求。的需求。 目錄目錄（三）磷酸戊糖途徑的生理意義在于生成（三）磷酸戊糖途徑的生理意義在于生成nadph和和5-磷酸核糖磷酸核糖2提供提供nadph作為供氫體參與多種代謝反應(yīng)作為供氫體參與多種代謝反應(yīng)1為核酸的生物合成提供核糖為核酸的生物合成提供核糖（1）nadph是體內(nèi)許多合成代謝的供氫體；是體內(nèi)許多合成代謝的供氫體；（2）nadph參與體內(nèi)羥化反應(yīng)；參與體內(nèi)羥化反應(yīng)；（3）nadph還用于維持谷胱甘肽還用于維持谷胱甘肽(glutathione，gsh)的還原狀態(tài)。的還原狀態(tài)。目錄目錄2g-sh g-s-s-gn n a a d d p p+ + n n a a d

57、d p p h h + +h h+ +a ah2 氧化型谷胱甘肽氧化型谷胱甘肽還原型谷胱甘肽還原型谷胱甘肽 還原型谷胱甘肽是體內(nèi)重要的抗氧化劑，可還原型谷胱甘肽是體內(nèi)重要的抗氧化劑，可以保護(hù)一些含以保護(hù)一些含-sh基的蛋白質(zhì)或酶免受氧化基的蛋白質(zhì)或酶免受氧化劑尤其是過(guò)氧化物的損害。劑尤其是過(guò)氧化物的損害。 在紅細(xì)胞中還原型谷胱甘肽更具有重要作用。在紅細(xì)胞中還原型谷胱甘肽更具有重要作用。它可以保護(hù)紅細(xì)胞膜蛋白的完整性。它可以保護(hù)紅細(xì)胞膜蛋白的完整性。 目錄目錄二、糖醛酸途徑可生成葡萄糖醛酸二、糖醛酸途徑可生成葡萄糖醛酸n反應(yīng)過(guò)程：反應(yīng)過(guò)程：6- 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖1- 1-磷酸葡萄糖磷酸葡

58、萄糖udpgudpgudpgaudpga1- 1-磷酸葡萄糖醛酸磷酸葡萄糖醛酸葡萄糖醛酸葡萄糖醛酸l-l-古洛糖酸古洛糖酸l-l-木酮糖木酮糖木糖醇木糖醇d-d-木酮糖木酮糖5- 5-磷酸木酮糖磷酸木酮糖磷酸戊糖途徑磷酸戊糖途徑目錄目錄對(duì)人類而言，糖醛酸途徑的主要生理意義在對(duì)人類而言，糖醛酸途徑的主要生理意義在于生成活化的葡萄糖醛酸，即于生成活化的葡萄糖醛酸，即udpga。葡。葡萄糖醛酸是組成蛋白聚糖的糖胺聚糖，如透萄糖醛酸是組成蛋白聚糖的糖胺聚糖，如透明質(zhì)酸、硫酸軟骨素、肝素等的組成成分。明質(zhì)酸、硫酸軟骨素、肝素等的組成成分。葡萄糖醛酸在生物轉(zhuǎn)化過(guò)程中參與很多結(jié)合葡萄糖醛酸在生物轉(zhuǎn)化過(guò)程中參

59、與很多結(jié)合反應(yīng)。反應(yīng)。n生理意義：生理意義：目錄目錄三、多元醇途徑可生成木糖醇、山梨醇等三、多元醇途徑可生成木糖醇、山梨醇等葡萄糖代謝過(guò)程中可生成一些多元醇，如木葡萄糖代謝過(guò)程中可生成一些多元醇，如木糖醇糖醇(xylitol)、山梨醇、山梨醇(sorbitol)等，所以被稱等，所以被稱為多元醇途徑為多元醇途徑(polyol pathway)。 但這些代謝過(guò)程局限于某些組織，對(duì)整個(gè)葡但這些代謝過(guò)程局限于某些組織，對(duì)整個(gè)葡萄糖代謝所占比重極少。萄糖代謝所占比重極少。目錄目錄第第 五五 節(jié)節(jié) 糖原的合成與分解糖原的合成與分解glycogenesis and glycogenolysis目錄目錄糖糖

60、原原 (glycogen)是動(dòng)物體內(nèi)糖的儲(chǔ)存形式是動(dòng)物體內(nèi)糖的儲(chǔ)存形式之一，是機(jī)體能迅速動(dòng)用的能量?jī)?chǔ)備。之一，是機(jī)體能迅速動(dòng)用的能量?jī)?chǔ)備。肌肉：肌糖原，肌肉：肌糖原，180 300g，主要供肌肉收縮所需主要供肌肉收縮所需肝臟：肝糖原，肝臟：肝糖原，70 100g，維持血糖水平維持血糖水平n糖原的定義：糖原的定義：n糖原儲(chǔ)存的主要器官及其生理意義：糖原儲(chǔ)存的主要器官及其生理意義：目錄目錄1. 葡萄糖單元以葡萄糖單元以-1,4-糖苷鍵糖苷鍵形成長(zhǎng)鏈。形成長(zhǎng)鏈。2. 約約10個(gè)葡萄糖單元處形成分個(gè)葡萄糖單元處形成分枝，分枝處葡萄糖以枝，分枝處葡萄糖以-1,6-糖苷鍵連接，分支增加，溶糖苷鍵連接，分支