糖代謝生物化學

1、department of biochemistry hangzhou medical collegeguyisheng杭 醫(yī)生物化學biochemistry2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical collegel活細胞中的所有化學變化。物質(zhì)代謝l物質(zhì)分解（catabolic）物質(zhì)合成(anabolic)能量代謝l能量釋放， 能量存儲department of biochemistry hangzhou medical collegeguyisheng杭 醫(yī)2021-11-14 department of biochemi

2、stry, hangzhou medical collegel單糖：（glucose）（體內(nèi)糖的運輸形式血糖）l果糖（fructose） 半乳糖l核糖 脫氧核糖（戊糖）l雙糖：麥芽糖（2分子葡萄糖）l蔗糖（葡萄糖果糖）l乳糖（半乳糖葡萄糖） 2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical collegel多糖：淀粉（食物中的主要糖類）直鏈淀粉（1，4糖苷鍵）支鏈淀粉（1，4糖苷鍵：分支處為1，6糖苷鍵）纖維素（1，4糖苷鍵）（動物淀粉體內(nèi)糖的貯存形式，分子量比淀粉更大）（1，4糖苷鍵，分支處為1，6糖苷鍵）2021-11-14 d

3、epartment of biochemistry, hangzhou medical college1、提供生命活動所需的能量 60左右（5070）2、組成人體的重要組成成分（結(jié)構(gòu)成分、特殊生理功能） 如：核糖（核苷酸核酸、nad+、atp）蛋白多糖（軟骨、結(jié)締組織的基質(zhì)）糖脂（生物膜的成分）糖蛋白（多種生物學功能）3、提供碳源（轉(zhuǎn)變?yōu)榘被?、脂肪等?021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical collegel消化的部位：口腔 小腸（為主）l吸收的部位：小腸l吸收的形式：單糖l吸收的方式：主動轉(zhuǎn)運為主需要特殊的載體（sglt

4、），與na+偶聯(lián)，鈉泵參與，atp供能2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical collegel有五種葡萄糖轉(zhuǎn)運載體(glucose transporter)（glut 15l代謝途徑分解代謝：有氧氧化、糖酵解、磷酸戊糖途徑糖原的合成與分解糖異生作用轉(zhuǎn)變?yōu)樘堑难苌锖头翘俏镔|(zhì)（脂類、氨基酸）2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical college糖在體內(nèi)分解代謝的途徑有三種方式：l糖酵解（糖的無氧分解）乳酸(lactate)，atp l糖的有氧氧化 co2

5、，h2o，atp（正常情況下糖分解代謝的主要途徑）l磷酸戊糖途徑 nadph，戊糖氧化戊糖2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical collegel概念：在缺氧情況下，體內(nèi)組織中的在缺氧情況下，體內(nèi)組織中的葡萄糖或糖原分解為乳酸的過程。葡萄糖或糖原分解為乳酸的過程。l細胞定位：細胞液l反應過程：兩個階段1、葡萄糖丙酮酸（酵解途徑2、丙酮酸乳酸2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical college乙醛乙醇（ 酵母）乙酰coaco2,h2o,atp（有氧氧化

6、）gg-6-p丙酮酸g-1-p糖原乳酸（酵解）乳酸（酵解）糖酵解途徑糖酵解途徑2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical collegel1、己糖磷酸酯的生成與轉(zhuǎn)變（耗能階段）（1）葡萄糖6-磷酸葡萄糖 （gg6p glucose-6-phosphate ）總圖圖示2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical college己糖激酶己糖激酶 (hexokinase)是限速酶之一（肝中為葡萄糖激酶葡萄糖激酶 glucokinase）不可逆反應消耗atp,需要mg2

7、+（若糖原開始不消耗atp）（gng1pg6p）比較2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical college（2）6-磷酸葡萄糖6-磷酸果糖（g6pf6p fructose-6-phosphate ）l 可逆反應 磷酸己糖異構(gòu)酶催化（3）6-磷酸果糖1,6-二磷酸果糖（f6pf1,6bp）l磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1-1催化(f-6-p kinase)糖酵解途徑主要的限速酶l不可逆反應l消耗atp,需要mg2+圖示2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical

8、 collegel2、磷酸丙糖生成與同分異構(gòu)化（裂解階段）l磷酸二羥丙酮 dihydroxyacetone phosphate l3磷酸甘油醛 glyceraldehyde-3-phosphate 分別由醛縮酶、異構(gòu)酶催化 為可逆反應，體內(nèi)生理條件下傾向于裂解 1分子葡萄糖生成2分子3-磷酸甘油醛而代謝1,6-二磷酸果糖 （6 c）3-磷酸甘油醛 (3c)磷酸二羥丙酮 (3c)2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical collegel3、丙酮酸生成（產(chǎn)能階段）(1)3-磷酸甘油醛1,3-二磷酸甘油酸（1,3-bisphosp

9、hoglycerate ）l3-磷酸甘油醛脫氫酶催化，脫下2h （nad+nadh+h+）l1,3-二磷酸甘油酸是高能化合物 （含高能磷酸鍵）2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical college(2)1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸l磷酸甘油酸激酶催化， adpatp l是糖酵解途徑中的第一次底物水平磷酸化(3)3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸l磷酸甘油酸變位酶催化，磷酸基團轉(zhuǎn)移位置l需要 mg2 參與 (3-phosphoglycerate)（2-phosphoglycerate）2021-11-14 departmen

10、t of biochemistry, hangzhou medical college2-磷酸甘油酸磷酸烯醇式丙酮酸(pep)l烯醇化酶催化 可逆反應lpep是高能化合物（含高能磷酸鍵）磷酸烯醇式丙酮酸烯醇式丙酮酸丙酮酸(pyruvate) l丙酮酸激酶丙酮酸激酶催化 第三個限速酶l生理條件下為不可逆反應ladp atp 糖酵解的第二次底物水平磷酸第二次底物水平磷酸化化（phosphoenolpyruvate）2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical collegel總反應式：c6h12o6+2nad+2adp+2h3po4

11、 2c3h4o3+2nadh+2h+2atp+2h2o葡萄糖丙酮酸三個限速酶： 己糖激酶、磷酸果糖激酶1、丙酮酸激酶生成atp數(shù)：2分子（凈生成）3分子（糖原開始）atp2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical college+nadh+h+nad+乳酸脫氫酶nadh來自3-磷酸甘油醛脫氫，使糖酵解順利進行l(wèi)dh有五種同工酶l糖酵解全過程的總反應式為：c6h12o6+2adp+2h3po42c3h6o3+2atp+2h2o在缺氧條件下進行，由乳酸脫氫酶催化，為可逆反應。(lactate)2021-11-14 departme

12、nt of biochemistry, hangzhou medical college1、迅速提供能量迅速提供能量，供機體急需供機體急需，對骨骼肌收縮尤為重要。2、少數(shù)組織，即使有氧，糖酵解仍然旺盛，如皮膚、視網(wǎng)膜、睪丸、癌瘤組織等；特別是成熟紅細胞以糖酵解作為基成熟紅細胞以糖酵解作為基本能源本能源。3、某些病理情況（如呼吸、循環(huán)障礙），糖酵解增強，使機體缺氧時獲得atp供應。atp2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical college1、成熟紅細胞存在2,3-bpg支路，調(diào)節(jié)帶氧能力。2、乳酸運輸?shù)叫摹⒏蔚?，繼續(xù)供能（

13、有氧條件），或糖異生為糖。3、酵解中間產(chǎn)物（丙酮酸、磷酸二羥丙酮）是氨基酸、脂類合成前體 酵解還是徹底有氧氧化的前奏，準備 階段注意：糖酵解過量，乳酸酸中毒。生理意義的其他方面：2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical college磷酸果糖激酶-1（最重要）：l變構(gòu)抑制劑：atp、檸檬酸l變構(gòu)激活劑：amp、2,6-雙磷酸果糖已糖激酶：l變構(gòu)抑制劑：6-磷酸葡萄糖等l（但肝臟中的葡萄糖激酶則不受此影響）丙酮酸激酶：l變構(gòu)抑制劑：atp、丙氨酸圖示2021-11-14 department of biochemistry,

14、hangzhou medical college概念：部位：胞漿原料：glucose/glycogen產(chǎn)物：乳酸(lactate)能量：2/3個atp關鍵酶：lhexokinase/glucokinase (hk/gk)lf-6-p kinaselpyruvatekinase(pk) 生理意義：l機體在無氧或缺氧條件下獲得能量的一種有效方式，也是機體在應激狀態(tài)下產(chǎn)生能量，以滿足機體生理需要的重要途徑。 2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical collegel概念：在有氧條件下，葡萄糖或糖原徹底氧化成co2和h2o，并釋放大

15、量能量 ， 這 一 過 程 稱 為 糖 的 有 氧 氧 化(aerobic oxidation)。l細胞定位：細胞液、線粒體2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical college糖酵解途徑葡萄糖丙酮酸（與無氧酵解時相似）區(qū)別點：生成的nadh進入線粒體，經(jīng)電子傳遞鏈生成能量。（1）丙酮酸乙酰輔酶a(acetyl coa) （2）乙酰輔酶a進入三羧酸循環(huán)，生成co2、h2o。l糖的有氧氧化的總反應式為： c6h12o6+6o66co2+6h2o2021-11-14 department of biochemistry, ha

16、ngzhou medical collegel丙酮酸經(jīng)特異載體，進入線粒體。l經(jīng)催化，丙酮酸經(jīng)氧化、脫羧，生成乙酰輔酶a。ch3cocooh + hscoach3cocoanad+ nadh + h+co2丙酮酸脫氫酶復合體（tpp、硫辛酸、fad等）圖示2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical collegel包括三種酶：l丙酮酸脫氫酶（脫羧酶）l二氫硫辛酰胺轉(zhuǎn)乙酰酶l二氫硫辛酰胺脫氫酶5種輔助因子：tpp（含vitb1）hscoa（含泛酸）硫辛酸fad（含vitb2）nad+（含vitpp）缺乏vitb1，引起腳氣病，多

17、發(fā)性神經(jīng)炎等乙酰輔酶a有多條代謝途徑圖示2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical collegel由草酰乙酸和乙酰coa縮合成檸檬酸開始，經(jīng)多個中間步驟，又重新生成草酰乙酸的循環(huán)過程。l其第一個中間產(chǎn)物是一個含三個羧酸的檸檬酸（citrate），是由kreb正式提出的，所以又稱檸檬酸循環(huán)或krebs循環(huán) l以乙酰coa 為起點，多種生物大分子（糖，脂，氨基酸）的共同最終代謝途徑。結(jié)構(gòu)圖反應式2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical collegel第一階段

18、：檸檬酸的生成 l l乙酰coa草酰乙酸 檸檬酸coa-shl此步為三羧酸循環(huán)的第一個限速步驟l檸檬酸合酶為三羧酸循環(huán)的第一個關鍵酶 檸檬酸合酶citrate synthaseh2o(oxaloacetate)(citrate)(acetyl coa)結(jié)構(gòu)圖反應式2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical collegel（1）異檸檬酸的形成 順烏頭酸酶檸檬酸順烏頭酸異檸檬酸順烏頭酸酶h2oh2o(isocitrate)(aconite)(citrate)結(jié)構(gòu)圖反應式2021-11-14 department of bioch

19、emistry, hangzhou medical college異檸檬酸 草酰琥珀酸 -酮戊二酸 nad nadh+h+ co2 此步反應是三羧酸循環(huán)中的第二步限速步驟，異檸檬酸脫氫酶是三羧酸循環(huán)中的第二個關鍵酶。 產(chǎn)生1分子 nadh、1分子 co2(alpha-ketoglutarate)(isocitrate dehydrogenase)異檸檬酸脫氫酶結(jié)構(gòu)圖反應式2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical college-酮戊二酸coa-sh 琥珀酰coa nad nadh+h co2 -酮戊二酸脫氫酶系此酶系是三羧酸

20、循環(huán)中的第三個關鍵酶其反應同丙酮酸脫氫酶系催化的氧化脫羧類似，由三種酶和五種輔助因子組成:-酮戊二酸脫氫酶、二氫硫辛酰胺轉(zhuǎn)琥珀?；?、二氫硫辛酰胺脫氫酶、fad、tpp、coash、nad 、硫辛酸產(chǎn)生1 分子nadh、1分子 co2(succinyl-coa)(-ketoglutarate)結(jié)構(gòu)圖反應式2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical collegel琥珀酰coa 琥珀酸coa-shl gdp+pi gtp l gtp+adp gdp+atpl這是三羧酸循環(huán)中唯一的一次底物水平磷酸化 l琥珀酰coa在琥珀酸硫激酶的

21、催化下高能硫酯鍵被水解生成琥珀酸，并使gdp磷酸化形成gtp，l即產(chǎn)生分子1分子 atp 琥珀酸硫激酶(succinate)結(jié)構(gòu)圖反應式2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical college琥珀酸 延胡索酸 fad fadh2 即產(chǎn)生1分子 fadh2延胡索酸蘋果酸草酰乙酸 h2o nadnadh+h+ 即產(chǎn)生1 分子nadh 琥珀酸脫氫酶(cis-fumarate) 延胡索酸酶蘋果酸脫氫酶(l-malate)(oxaloacetate)結(jié)構(gòu)圖反應式2021-11-14 department of biochemistry

22、, hangzhou medical college酰coa+3nad+fad+gdp+pi+2h2o2co2+3nadh+2h+fadh2+coa+gtp中間產(chǎn)物起著催化劑的作用，本身并無量的變化三羧酸循環(huán)總反應式三羧酸循環(huán)總反應式2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical college部位：線粒體關鍵酶：l檸檬酸合酶l異檸檬酸脫氫酶l-酮戊二酸脫氫酶 原料：乙酰coa產(chǎn)物： co2，h2o產(chǎn)能：12 atp生理意義：生理意義：l三羧酸循環(huán)不僅是糖的分解代謝的途徑，同時也是脂肪和蛋白質(zhì)在細胞內(nèi)氧化供能的最終l三羧酸循環(huán)還是

23、糖、脂肪和蛋白質(zhì)的。 l為一些物質(zhì)的合成結(jié)構(gòu)圖反應式2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical college1次底物水平磷酸化（琥珀酰coa琥珀酸）2次脫羧反應3步關鍵反應（關鍵酶） 檸檬酸合酶異檸檬酸脫氫酶-酮戊二酸脫氫酶復合體4次脫氫（3 次nad+及1次fad+）三羧酸循環(huán)的要點三羧酸循環(huán)的要點2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical college三羧酸循環(huán)中的脫氫反應三羧酸循環(huán)中的脫氫反應 反反 應應輔酶輔酶氧化時生成氧化時生成atp異檸檬酸異檸

24、檬酸 酮戊二酸酮戊二酸nad+3酮戊二酸酮戊二酸 琥珀酰琥珀酰coanad+3琥珀酸琥珀酸 延胡索酸延胡索酸fad2蘋果酸蘋果酸 草酰乙酸草酰乙酸nad+32021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical collegel第一階段：脫氫3（2）26（4）底物水平磷酸化l第二階段：脫氫 326l第三階段： 12224l合計： 38（36）2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical college2021-11-14 department of biochemistry

25、, hangzhou medical collegel根據(jù)機體的能量需要,調(diào)節(jié)代謝速率（如atp過多時，一系列限速酶的活性降低）。l關鍵酶的活性受效應物的變構(gòu)調(diào)節(jié)，由由atp/adp、atp/amp、nadh/nad+ 、ch3co-scoa/coash 的比值所決定 。2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical college變構(gòu)調(diào)節(jié)：變構(gòu)調(diào)節(jié)：乙酰coa、nadh 、atp可反饋抑制丙酮酸脫氫酶復合體的活性。 共價修飾：共價修飾：丙酮酸脫氫酶激酶使丙酮酸脫氫酶復合體。磷酸酶作用相反。1、atp/adp、atp/amp、na

26、dh/nad+ 、ch3co-scoa/coash 的比值升高，激酶被激活，丙酮酸脫氫酶活性降低，有氧氧化被抑制。2、胰島素可激活磷酸酶，促進有氧氧化。圖示2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical collegel主要調(diào)節(jié)點：異檸檬酸脫氫酶-酮戊二酸脫氫酶復合體latp/adp、nadh/nad+ 比值，上述酶活性lca2+,上述酶活性l抑制氧化磷酸化的各因素，均可阻斷三羧酸循環(huán)圖示2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical collegel有氧氧化抑制無氧

27、酵解的現(xiàn)象稱為巴斯德效應（pasteur effect）nadh、丙酮酸進入線粒體被氧化，不生成乳酸 nadh不能被氧化，使丙酮酸生成乳酸氧化磷酸化受阻，atp生成，adp/atp比值，磷酸果糖激酶-1、丙酮酸激酶活性，糖酵解2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical college部位：胞漿，線粒體關鍵酶：丙酮酸脫氫酶等原料/產(chǎn)物：g/ co2，h2o能量：36/38 atp生理意義：1. 人體活動所需要的能量主要來自糖的有氧氧化2. 三羧酸循環(huán)的重要性3. 多種中間產(chǎn)物也可參與其它代謝途徑 l整個反應過程可分以下三個階段

28、：l l1. 葡萄糖 丙酮酸 l l2.丙酮酸 乙酰coa l l3.乙酰coa co2+ h2o 糖酵解途徑糖酵解途徑丙酮酸脫氫酶復合體丙酮酸脫氫酶復合體tac2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical collegel器官：肝、泌乳期乳腺、紅細胞、脂肪組織、腎上腺皮質(zhì)等合成代謝旺盛的組織l細胞定位：細胞液l關鍵酶：g-6-p脫氫酶，g-6-p酸脫氫酶l原料： g-6-pl重要產(chǎn)物：nadph，磷酸核糖2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical colleg

29、e1、氧化階段：6-磷酸葡萄糖5-磷酸戊糖（1）2次脫氫，（2）脫羧，磷酸戊糖的互變（1）5-磷酸核酮糖5-磷酸核糖（2）5-磷酸核酮糖5-磷酸木酮糖2、非氧化階段：基團轉(zhuǎn)移反應（1）轉(zhuǎn)酮基、轉(zhuǎn)醛基（2）最終生成3-磷酸甘油醛和6-磷酸果糖，進入進入糖酵解途徑糖酵解途徑生成5-磷酸核酮糖圖示2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical college糖酵解途徑nadp+ nadph+h+nadp+ nadph+h+6-磷酸葡萄糖6-磷酸葡萄糖酸5-磷酸核酮糖6-磷酸葡萄糖脫氫酶co26-磷酸葡萄糖酸脫氫酶5-磷酸核糖 5-磷酸木

30、酮糖7-磷酸景天糖 4-磷酸赤蘚糖3-磷酸甘油醛 6-磷酸果糖圖示2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical collegel特點：產(chǎn)生5-磷酸核糖和nadphl意義：1、產(chǎn)生5-磷酸核糖參與核苷酸、核酸的合成（提供原料）2、產(chǎn)生nadph主要作為供氫體（三方面）2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical collegel1、參與脂肪酸、膽固醇、類固醇激素等的合成l2、加單氧酶體系的輔酶，參與生物轉(zhuǎn)化作用(藥物、毒物和一些激素的生物轉(zhuǎn)化有關)l3、谷胱甘肽還原

31、酶的輔酶，維持g-sh的正常含量，維持紅細胞膜的穩(wěn)定性和完整性，保護巰基酶和含巰基蛋白質(zhì)（如：遺傳性6-磷酸葡萄糖脫氫酶缺陷，蠶豆病、伯氨奎寧性溶血）2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical collegel糖原(glycogen)：糖的貯存形式 肝糖原和肌糖原l糖原結(jié)構(gòu)：葡萄糖以糖苷鍵連結(jié)而成的、帶有分支的多糖（兩種糖苷鍵，還原端和非還原端）2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical college糖原的說明糖原是動物體內(nèi)糖的儲存形式能源儲存大部分 脂肪

32、脂肪組織小部分 糖原 急需時分解成葡萄糖生理意義肝糖原 維持血糖水平 腦、紅細胞肌糖原 肌肉收縮能量之需 酵解2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical collegel概念：單糖（主要為葡萄糖）合成糖原的過程l細胞定位：細胞液l反應過程：四步反應 消耗atp和utp圖示2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical collegel1、葡萄糖轉(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸葡萄糖 （gg-6-pg-1-p）（回顧糖酵解途徑）第一步反應：生成 g-6-p己糖激酶（葡萄糖激酶）催化消

33、耗atp第二步反應：生成 g-1-p（磷酸基變位）2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical collegel2、尿苷二磷酸葡萄糖的生成 （g-1-pudpg）udpg焦磷酸化酶催化消耗utp，釋放出ppi（ppi水解成2pi，釋放能量，使反應不可逆）udpg作為葡萄糖的供體，可看成是“活性葡活性葡萄糖萄糖”2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical collegel3、糖原合成（udpg+糖原（gn）udp+糖原（gn+1）糖原合酶糖原合酶催化（限速酶），形

34、成1，4糖苷鍵僅是糖原分子的逐步擴大（不形成新的糖原）l4、形成分支轉(zhuǎn)移一段糖鏈（67）個葡萄糖單位分支酶分支酶催化，分支處為1，6 糖苷鍵注意：糖原合成中，每增加1個葡萄糖單位，消耗1分子atp,1分子utp,即相當于2分子atp2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical collegel限速酶：糖原合酶l原料：g，utp，atp l產(chǎn)物：gnl耗能：2 atpl生理意義：儲存能量l肝臟：70-100g（血糖）l肌肉：180-200g（肌肉收縮）l人體24hr所需l（脂肪：10天-2個月）糖原（gn）十 葡萄糖(g) 十 2

35、atp 糖原（gn+1）十 2adp 十 2pi2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical collegel概念：肝糖原分解為葡萄糖的過程（即：肌糖原不能直接分解為葡萄糖）原料：gn產(chǎn)物：g生理意義：維持血糖濃度細胞定位：細胞液反應過程：三步反應限速酶：糖原磷酸化酶圖示2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical collegel1、糖原分解為1-磷酸葡萄糖 糖原（gn+1）h3po4糖原（gn）g-1-p僅僅是糖原分子的逐步縮小磷酸化酶催化（限速酶），1，4糖

36、苷鍵加磷酸分解當分支處約4個葡萄糖單位時，脫支酶催化轉(zhuǎn)移一段糖鏈（3個葡萄糖單位）水解分支處的1，6糖苷鍵，脫下葡萄糖脫支酶圖示2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical collegel2、1-磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸葡萄糖（g-1-pg-6-p）可逆反應 （回顧糖原合成與糖酵解途徑）l3、6-磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟?（g-6-pg）葡萄糖6磷酸酶催化，僅存在肝、腎 （亦與糖異生作用有關）補充血糖的重要方式肌肉中葡萄糖-6-磷酸酶活性很低，故肌糖原分解的g-6-p只能通過酵解途徑分解產(chǎn)能供肌肉活動的需要。2021-11-14

37、 department of biochemistry, hangzhou medical college 糖原合成與分解是由不同酶催化的逆向反應。 調(diào)節(jié)主要是改變兩個過程關鍵酶的活性，即改變及的活性。 受共價修飾共價修飾調(diào)節(jié)（磷酸化和去磷酸化）和變構(gòu)調(diào)節(jié)變構(gòu)調(diào)節(jié)。2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical collegel糖原磷酸化酶有磷酸化和去磷酸化兩種形式（磷酸化后有活性）l依次受蛋白激酶a、磷酸化酶b激酶催化（使酶蛋白磷酸化，而磷蛋白磷酸酶催化脫磷酸）l胰高血糖素使蛋白激酶a活性升高，最終促進糖原分解，抑制糖原合成圖示

38、激素2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical collegel磷酸化酶：amp變構(gòu)激活劑atp、g-6-p變構(gòu)抑制劑磷酸化酶（a）的（肝臟，血糖升高時發(fā)揮作用）lca2+是磷酸化酶b激酶的變構(gòu)激活劑（肌肉，可促進糖原分解，供肌肉收縮需要）2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical collegel蛋白激酶a催化酶蛋白，磷蛋白磷酸酶催化脫磷酸l糖原代謝中的兩種關鍵酶受磷酸化和去磷酸化共價修飾調(diào)節(jié)效果不同：糖原磷酸化酶磷酸化有活性，糖原合酶去磷酸化有活性。激素2

39、021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical college糖原合成與分解的生理性調(diào)節(jié)因素l胰島素：胰島素：促進糖原合成，抑制糖原分解l胰高血糖素胰高血糖素：使蛋白激酶a活性升高，最終促進糖原分解，抑制糖原合成（肝）（肝）l腎上腺素：腎上腺素：促進糖原分解、抑制糖原合成（肌肉（肌肉：激素作用中存在級聯(lián)放大系統(tǒng)、“瀑布效應激素2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical college概念：非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟腔蛱窃倪^程器官：（生理情況的主要器官）腎臟腎臟（長期饑餓

40、時作用增強）原料：丙酮酸、乳酸等有機酸，甘油，生糖氨基酸等產(chǎn)物：g（或糖原） 2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical college部位：胞漿、線粒體（肝臟）關鍵酶：g-6-p酶；f-1,6-bp酶；丙酮酸羧化酶/pep羧激酶生理意義： l1、維持血糖濃度的相對穩(wěn)定。l2、補充肝糖原（恢復糖原儲備）。l3、調(diào)節(jié)酸堿平衡 。2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical college反應部位：線粒體，胞液消耗1分子atp與1分子gtp。丙酮酸草酰乙酸磷酸烯醇式

41、丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶pepckpepck丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶(pac)生物素、生物素、mg2+gtpgdp+pi co2co2 atpadp+piphosphoenolpyruvatepyruvateoxaloacetate圖示2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical college 果糖-1,6-雙磷酸酶-11，6-二磷酸果糖 6-磷酸果糖 h2o pi 與6-磷酸果糖激酶-1(糖酵解)催化的反應相對應2021-11-14 department of biochemistry, hangz

42、hou medical college 葡萄糖-6-磷酸酶6-磷酸葡萄糖 葡萄糖 h2o pi 葡萄糖-6-磷酸酶（肝臟）與己糖激酶/葡萄糖激酶（酵解）催化的相對應圖示（substrate cycle）：作用物的互變反應分別由不同的酶催化其單項反應，這種互變循環(huán)稱為底物循環(huán)。（又稱無效循環(huán)）2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical collegel主要通過對（substrate cycle）調(diào)節(jié)，協(xié)調(diào)糖酵解途徑和糖異生途徑這兩條方向相反的代謝途徑。l這兩個底物循環(huán)之間是通過 聯(lián)系和協(xié)調(diào)的。2021-11-14 departm

43、ent of biochemistry, hangzhou medical college第一個底物循環(huán)：6-磷酸果糖和1,6-二磷酸果糖之間6-磷酸果糖2,6-二磷酸果糖amp1,6-二磷酸果糖2,6-二磷酸果糖二磷酸果糖 是肝內(nèi)調(diào)節(jié)糖酵解和糖異生反應方向的主要信號，受到激素的調(diào)節(jié)。_+fbpasepi糖異生糖異生pfkiatpadp糖酵解糖酵解2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical college磷酸烯醇式丙酮酸和丙酮酸之間第二個底物循環(huán)：丙酮酸丙酮酸羧化酶羧化酶磷酸烯醇磷酸烯醇式丙酮酸式丙酮酸羧激酶羧激酶丙酮酸脫氫酶

44、丙酮酸脫氫酶丙酮酸激酶丙酮酸激酶（活性）（活性）作用2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical collegel2,6-二磷酸果糖二磷酸果糖 是肝內(nèi)調(diào)節(jié)糖酵解和糖異生反應方向的主要信號。l胰高血糖素通過化學修飾，使2,6-二磷酸果糖生成下降，促進糖異生；胰島素作用相反。l胰高血糖素誘導磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶合成，促進糖異生；胰島素作用相反。作用機制2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical college1、維持血糖濃度恒定、維持血糖濃度恒定保證大腦、神經(jīng)組織

45、的正常功能2、補充肝糖原、補充肝糖原糖異生是肝糖原補充或恢復肝糖原儲備的主要途徑，是糖原合成間接途徑（丙酮酸、乳酸等三碳化合物異生成糖原，又稱）3、調(diào)節(jié)酸堿平衡、調(diào)節(jié)酸堿平衡長期饑餓，腎糖異生作用增強有利于酸堿平衡，有利于排氫保鈉作用，防止機體酸中毒。2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical collegel肌糖原酵解產(chǎn)生大量乳酸，大部分則經(jīng)血液運到肝臟，通過糖異生作用合成肝糖原或葡萄糖以補充血糖，血糖再被肌肉利用，如此形成乳酸循環(huán)（cori循環(huán)）?；厥杖樗崮芰?防止乳酸中毒更新肝糖原 補充肌肉消耗的糖圖示乳酸循環(huán)是一個耗能

46、過程，2分子乳酸異生成1分子葡萄糖要消耗6分子atp。2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical collegel血糖（blood sugar）是指血液中的葡萄糖。（glucose,g）l血糖濃度：3.896.11mmol/l （安靜、空腹、停食1214小時）l血糖濃度相對恒定對于保證組織器官特別是大腦組織的正常活動有重要意義。 2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical college血糖3.89-6.11 mmol/lco2、h2o能量氧化分解合 成肝糖原

47、肌糖原戊糖途徑等其他糖類尿糖 8.89 mmol/l（腎糖閾）去 路來 源食物中糖消化吸收肝糖原分 解非糖物質(zhì)異生作用合 成脂肪、氨基酸等非糖物質(zhì)2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical college機制：嚴格控制血糖的來源和去路血糖濃度的動態(tài)平衡是l肝、肌肉、腎等器官組織代謝協(xié)調(diào)的結(jié)果l神經(jīng)、激素調(diào)節(jié)的結(jié)果l糖、脂肪、氨基酸代謝調(diào)節(jié)的結(jié)果酶水平的調(diào)節(jié)是最基本的調(diào)節(jié)方式和基礎2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical college肝臟是調(diào)節(jié)血糖濃度的主要

48、器官l具有參于糖代謝的各種酶肝糖原合成肝糖原分解糖異生2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical collegel血糖濃度及糖代謝的調(diào)節(jié)最重要的因素。l降低血糖的激素：胰島素l升高血糖的激素：胰高血糖素l腎上腺素l腎上腺皮質(zhì)激素l生長素l甲狀腺素說明互相協(xié)調(diào)互相制約2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical college說明2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical collegel 空腹血

49、糖濃度高于7.227.78mmol/l稱為高血糖（hyperglycemia） 。l空腹血糖濃度低于3.333.89mmol/l稱為低血糖。 (hypoglycemia) 2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical collegel在生理情況下，血糖超過腎糖閾(血糖濃度高于（8.8910.00mmol/l）時出現(xiàn)的糖尿，屬生理性糖尿(glucosuria) 。l如：情感性糖尿l飲食性糖尿2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical collegel糖尿病(dia

50、betes)是一組病因和發(fā)病機理尚未完全闡明的內(nèi)分泌代謝性疾病，以高血糖為其主要標志。 l病因：胰島素分泌不足等（胰島細胞損害）l分型：胰島素依賴型（i型）l非胰島素依賴型（ii型）說明2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical college常見病因：l饑餓、不能進食等l胰島素-細胞機能亢進、胰島素分泌過多l(xiāng)內(nèi)分泌功能紊亂l肝臟疾病等引起的肝功能不良對機體的影響：l影響腦的正常功能（血糖是大腦的主要能源）出現(xiàn)頭昏、心悸、饑餓感及出冷汗等嚴重時患者出現(xiàn)昏迷，稱為低血糖休克如不及時補充血糖可導致死亡2021-11-14 depa

51、rtment of biochemistry, hangzhou medical college果糖 och2ohch2oh61葡萄糖ch2oho16半乳糖ch2oho162021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical college糖原結(jié)構(gòu) o ch2oho141 o ch2oh6 o ch2oho och2o16o o ch2oh4功用2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical college糖原2021-11-14 department of biochem

52、istry, hangzhou medical college注：-淀粉酶、-葡萄糖苷酶能水解1，4糖苷鍵-極限糊精酶則水解1，6糖苷鍵-極限糊精酶葡萄糖（小腸粘膜細胞刷狀緣）-葡萄糖苷酶葡萄糖麥芽糖麥芽三糖麥芽寡糖-極限糊精淀粉 （唾液、胰液） -淀粉酶2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical college說明：1、糖的吸收形式主要是葡萄糖。 2、己糖的吸收是消耗atp的主動吸收過程，而戊糖靠被動擴散吸收。 3、糖的貯存形式是糖原（肝、肌糖原共約400g）；而脂肪也可視為糖的另一種貯存形式。蔗糖蔗糖酶乳糖乳糖酶葡萄糖果糖

53、半乳糖葡萄糖2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical collegel人類食物中的糖有淀粉、糖原、蔗糖、乳糖、麥芽糖、葡萄糖、果糖及纖維素等 ，纖維素不被消化，但纖維素能促進腸管蠕動 ，其余的糖被消化道中水解酶類分解為單糖后才被吸收 l唾液中含有唾液淀粉酶 ，胃液中不含水解糖類的酶類，小腸是糖消化的主要場所，腸液中有胰腺分泌的胰淀粉酶 2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical collegel消化所生成的單糖主要在小腸上段被吸收擴散入血，循門靜脈入肝，并輸

54、送到全身各組織器官中利用。 l目前認為單糖至少有兩種吸收轉(zhuǎn)運系統(tǒng)：l1）na+單糖共轉(zhuǎn)運系統(tǒng)，依賴鈉泵并消耗atp，對葡萄糖和半乳糖有高特異性；l2）不依賴na+ 的單糖轉(zhuǎn)運系統(tǒng)，對果糖有高特異性。兩種吸收轉(zhuǎn)運系統(tǒng)都有特異性載體蛋白參與。 2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical college己糖激酶葡萄糖激酶分布各組織細胞肝細胞專一性較低高與 g 親和力 大小km 值0.1mmol/l 左右10mmol/l 左右作用時間飯后血糖升高時 平時特點受激素調(diào)控維持血糖濃度等2021-11-14 department of bi

55、ochemistry, hangzhou medical college乳酸脫氫酶6-磷酸果糖葡萄糖6-磷酸葡萄糖己糖激酶（葡萄糖激酶）atpadp磷酸果糖激酶-11,6-二磷酸果糖atpadp2-磷酸甘油酸磷酸烯醇式丙酮酸3-磷酸甘油醛 磷酸二羥丙酮1,3-二磷酸甘油酸pi、nad+nadh+h+3-磷酸甘油酸adp atp磷酸甘油酸激酶3-磷酸甘油醛脫氫酶丙酮酸丙酮酸激酶atp adp乳酸nad+nadh+h+1-磷酸葡萄糖磷酸化酶糖原pi2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical collegeatpadp己糖激酶（肝）

56、葡萄糖激酶pi磷酸化酶 變位酶 o ch2oh o ch2oho o ch2oho o ch2ohp o ch2oh o ch2oh p磷酸己糖異構(gòu)酶ch2ohch2o 1pch2ohch2o 1p磷酸果糖激酶-1atp adpp注意：1、消耗2分子atp2、限速步驟與限速酶2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical collegech2o pch2o p1 o異構(gòu)酶醛縮酶2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical collegeh2o烯醇化酶丙酮酸激酶adp

57、 atpnadh +h+nad+pi3-磷酸甘油酸脫氫酶adp atp磷酸甘油酸激酶磷酸甘油酸變位酶2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical college2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical college2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical college2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical colle

58、ge 1 丙酮酸脫羧形成羥乙基-tpp tpp為焦磷酸硫胺素，是維生素b1的活性形式。能協(xié)助e1使丙酮酸脫羧生成co2，并形成羥乙基-tpp。2 乙?；D(zhuǎn)移硫辛酸是一種脂溶性維生素，是含有二硫鍵的八碳羧酸，其羧基可與e2酶蛋白的賴氨酸殘基的-氨基以酰胺鍵結(jié)合，形成硫辛酰胺-e2，使羥乙基-tpp上的羥乙基氧化成乙酰基，并使乙酰基轉(zhuǎn)移到硫辛酰胺的巰基上，進一步作用使乙酰基轉(zhuǎn)移到輔酶a，形成乙酰coa。2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical college 3 氧化還原反應l羥乙基氧化成乙?；鶗r脫下的氫使硫辛酰胺上二硫鍵還原成

59、二個巰基，形成二氫硫辛酰胺，在e3的作用下，二氫硫辛酰胺脫氫重新生成硫辛酰胺，以進行下一輪的反應。脫下的氫由fad接受，形成fadh2。在e3的催化下，fadh2上的氫轉(zhuǎn)移給nad+，形成nadh+h+。全過程是不可逆的連續(xù)反應，中間產(chǎn)物不離開復合體，保證迅速完成丙酮酸氧化釋放的能量以高能硫酯鍵形式儲存進入乙酰coa，是重要中間物特點2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical college概要2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical college草酰乙酸

60、檸檬酸異檸檬酸-酮戊二酸琥珀酸延胡索酸蘋果酸琥珀酰輔酶a三羧酸循環(huán)概要2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical college2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical college2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical college2021-11-14 department of biochemistry, hangzhou medical college2021-11-14 de