第四章 糖代謝

1、第第 四四 章章主要內(nèi)容主要內(nèi)容糖的分解代謝糖的分解代謝糖原的合成與分解糖原的合成與分解糖異生糖異生血糖及其調(diào)節(jié)血糖及其調(diào)節(jié)1.掌握糖酵解和糖的有氧氧化的概念、反應(yīng)過程、限速酶、特點(diǎn)與生理意義,熟悉其調(diào)節(jié)。2.掌握糖異生作用概念、反應(yīng)過程、丙酮酸羧化支路的概念及糖異生的生理意義。3.掌握磷酸戊糖途徑的限速酶及生理意義。4.熟悉糖原合成和糖原分解的概念、關(guān)鍵酶、生理意義, 了解其調(diào)節(jié)。5.熟悉血糖的概念及血糖的主要來源和去路,了解其調(diào)節(jié)。目的要求目的要求糖糖(carbohydrates)(carbohydrates)即碳水化合物，其化學(xué)即碳水化合物，其化學(xué)本質(zhì)為本質(zhì)為多羥醛多羥醛或或多羥酮類多羥

2、酮類及其及其衍生物衍生物或或多聚物多聚物。糖的概念糖的概念單糖單糖 (monosacchride)(monosacchride) 寡糖寡糖 (oligosacchride)(oligosacchride) 多糖多糖 (polysacchride)(polysacchride) 結(jié)合糖結(jié)合糖 (glycoconjugate)(glycoconjugate)葡萄糖葡萄糖( (glucose) ) 已醛糖已醛糖果糖果糖( (fructose) ) 已酮糖已酮糖 OHOHHHOHHOHOOHOOHHHHOHOHHOHHCH2OHOHOHOHOHHHOHHOHOOHOHHOH2CHHOHHCH2OH半乳

3、糖半乳糖( (galactose) ) 已醛糖已醛糖 核糖核糖( (ribose) ) 戊醛糖戊醛糖 OOHHHOHHOHHOHHCH2OHOHHHHOHOHOHHOH2COHOHOHOHHOHHHOHOHHOHHOHOHOH麥芽糖麥芽糖 (maltose)(maltose) 葡萄糖葡萄糖 葡萄糖葡萄糖蔗糖蔗糖 (sucrose)(sucrose) 葡萄糖葡萄糖 果糖果糖乳糖乳糖 (lactose)(lactose) 葡萄糖葡萄糖 半乳糖半乳糖淀淀 粉粉 (starch)(starch)糖糖 原原 (glycogen)(glycogen)纖維素纖維素 (cellulose)(cellulose

4、)糖脂糖脂 (glycolipid)(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)(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。 糖分解的中間產(chǎn)物，為生物體合成其它類型的糖分解的中間產(chǎn)物，為生物體合成其它類型的生物分子提供生物分子提供碳源碳源或或碳鏈骨架碳鏈骨架。二二. . 糖的消化吸收糖的消化吸收人類食物中的糖主要有植物淀粉、動(dòng)物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、葡萄糖等，糖原以及麥芽糖、蔗糖、乳糖、葡萄糖等，其中以其中以淀粉淀粉為主。為主。消化部位：消化部位： 主要在小

5、腸，少量在口腔主要在小腸，少量在口腔酶：酶：淀粉酶、淀粉酶、a-a-葡萄糖苷酶和葡萄糖苷酶和a-a-臨界糊精酶等。臨界糊精酶等。淀粉淀粉 麥芽糖麥芽糖+ +麥芽三糖麥芽三糖 （40%40%） （25%25%）-臨界糊精臨界糊精+ +異麥芽糖異麥芽糖 （30%30%） （5%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 消化過程消化過程 腸粘膜上腸粘膜上皮細(xì)胞刷皮細(xì)胞刷狀緣狀緣 胃胃 口腔口腔 腸腔腸腔 胰液中的胰液中的-淀粉酶淀粉酶 吸收吸收途徑途徑 小腸腸腔小腸腸腔 腸粘膜腸粘膜上皮細(xì)胞上皮細(xì)胞 門靜脈門靜脈 肝臟肝臟 體循環(huán)體循環(huán)SGL

6、T SGLT 各種組織細(xì)胞各種組織細(xì)胞 GLUT GLUT GLUTGLUT：葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)體：葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)體(glucose transporter)(glucose transporter)，已發(fā)現(xiàn)有已發(fā)現(xiàn)有5 5種葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)種葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)體體(GLUT 1(GLUT 15)5)。食物中含有食物中含有的大量纖維素，的大量纖維素，因因人體內(nèi)無人體內(nèi)無 - -糖糖苷酶苷酶而不能對(duì)其而不能對(duì)其分解利用，但卻分解利用，但卻具有刺激腸蠕動(dòng)具有刺激腸蠕動(dòng)等作用，也是維等作用，也是維持健康所必需。持健康所必需。小腸上段小腸上段 吸收吸收部位部位吸收吸收形式形式單單 糖糖糖的吸收糖的吸收肝糖原分解肝糖原分解 糖原

7、合成糖原合成 淀粉淀粉 消化與吸收消化與吸收 糖異生途徑糖異生途徑 氨基酸氨基酸甘油甘油 乳酸乳酸葡萄糖葡萄糖3.896.113.896.11mmol/Lmmol/L核糖核糖+ + NADPH+HNADPH+H+ +磷酸戊糖途徑磷酸戊糖途徑 酵解途徑酵解途徑 丙丙酮酮酸酸糖原糖原血糖的來源與去路血糖的來源與去路有氧有氧 H2O及及CO2無氧無氧 乳酸乳酸葡萄糖分解代謝的途徑葡萄糖分解代謝的途徑糖的無氧分解（糖酵解）糖的無氧分解（糖酵解）糖的有氧氧化糖的有氧氧化磷酸戊糖途徑磷酸戊糖途徑 學(xué)習(xí)一種物質(zhì)的合成或分解代謝途徑學(xué)習(xí)一種物質(zhì)的合成或分解代謝途徑時(shí)，要求掌握該代謝途徑的時(shí)，要求掌握該代謝途徑

8、的起始物起始物、反反應(yīng)部位應(yīng)部位、關(guān)鍵酶關(guān)鍵酶、特點(diǎn)或特征特點(diǎn)或特征、終產(chǎn)物終產(chǎn)物及及影響因素影響因素第第 二二 節(jié)節(jié)糖的無氧分解糖的無氧分解Glycolysis一一. .糖酵解的反應(yīng)過程糖酵解的反應(yīng)過程糖酵解糖酵解(glycolysis)(glycolysis)的定義的定義糖的無氧分解糖的無氧分解是指葡萄糖或糖原在無氧或是指葡萄糖或糖原在無氧或缺氧缺氧情況下，分解生成情況下，分解生成乳酸乳酸(lactate)(lactate)并生成并生成ATPATP的過程的過程, ,這一過程與酵母中糖生醇發(fā)酵的過這一過程與酵母中糖生醇發(fā)酵的過程相似，故又稱為程相似，故又稱為糖酵解糖酵解。 第一階段第一階段

9、第二階段第二階段* * 糖酵解分為兩個(gè)階段糖酵解分為兩個(gè)階段由葡萄糖分解成丙酮酸由葡萄糖分解成丙酮酸(pyruvate)(pyruvate)的過程，的過程，稱之為稱之為糖酵解途徑糖酵解途徑(glycolytic pathway)(glycolytic pathway) 。由丙酮酸轉(zhuǎn)變成乳酸的過程。由丙酮酸轉(zhuǎn)變成乳酸的過程。 糖酵解的反應(yīng)部位：糖酵解的反應(yīng)部位：胞漿胞漿1. 1. 葡萄糖磷酸化生成葡萄糖磷酸化生成6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖G-6-P（一）葡萄糖分解成丙酮酸（一）葡萄糖分解成丙酮酸1-1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖O C H2H O H H OO HH O H H O H H HOP糖

10、原糖原葡萄糖葡萄糖 O CH2HO H HOOHH OH H OH H HP P O CH2OH HOOHH OH H OH H H6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖己糖激酶己糖激酶/葡萄糖激酶葡萄糖激酶MgMg2+2+(1)ATPADP己糖激酶是糖酵解的關(guān)鍵酶之一己糖激酶是糖酵解的關(guān)鍵酶之一。哺乳類。哺乳類動(dòng)物體內(nèi)已發(fā)現(xiàn)有動(dòng)物體內(nèi)已發(fā)現(xiàn)有4 4種己糖激酶同工酶，分別稱種己糖激酶同工酶，分別稱為為至至型。肝細(xì)胞中存在的是型。肝細(xì)胞中存在的是型，稱為葡型，稱為葡萄糖激酶萄糖激酶(glucokinase)(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

11、調(diào)控受激素調(diào)控 2.6-2.6-磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿崞咸烟寝D(zhuǎn)變?yōu)?6-6-磷酸果糖磷酸果糖（ P P O C H2OH H OO HH O H H O H H H6 6- -磷磷酸酸葡葡萄萄糖糖6-6-磷酸果糖磷酸果糖磷酸己糖異構(gòu)酶磷酸己糖異構(gòu)酶(2)ATPADP(3)MgMg2+2+P P O CH2OH HOOHH OH H OH H H6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖1,6-1,6-雙磷酸果糖雙磷酸果糖 4.4.磷酸己糖裂解為磷酸己糖裂解為2 2分子磷酸丙糖分子磷酸丙糖 以上以上5 5步反應(yīng)有兩次磷酸化反應(yīng)步反應(yīng)有兩次磷酸化反應(yīng), ,共消耗共消耗2 2分子分子ATPATP5.5.磷酸丙糖的同

12、分異構(gòu)化磷酸丙糖的同分異構(gòu)化 （4 4）（5 5）CHOCHOHCHOHOHCH2POCH2P PO(6)3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛脫氫酶脫氫酶NAD+PiNADH+H+O=CCOHCH2POP POP PO(7)ATPADP磷酸甘油酸磷酸甘油酸激酶激酶COOHCOHCH2POP PO6.3-6.3-磷酸甘油醛氧化并磷酸化生成磷酸甘油醛氧化并磷酸化生成1,3-1,3-二磷酸甘油二磷酸甘油酸酸7.1,3-7.1,3-二磷酸甘油酸轉(zhuǎn)變成二磷酸甘油酸轉(zhuǎn)變成3-3-磷酸甘油酸，同時(shí)脫磷酸，將磷酸甘油酸，同時(shí)脫磷酸，將其交給其交給ADPADP生成生成ATPATP此步反應(yīng)形成一個(gè)高能磷酸鍵此步反應(yīng)形成一

13、個(gè)高能磷酸鍵存在于存在于1,3-1,3-二磷酸甘油酸中二磷酸甘油酸中在以上反應(yīng)中，底物分子內(nèi)原子重新排列，能量在以上反應(yīng)中，底物分子內(nèi)原子重新排列，能量重新分布，生成高能鍵，底物分子中的高能磷酸基重新分布，生成高能鍵，底物分子中的高能磷酸基直接轉(zhuǎn)移給直接轉(zhuǎn)移給ADPADP生成生成ATPATP的過程，稱為的過程，稱為底物水平磷酸底物水平磷酸化化( (substrate level phosphorylation) )底物水平磷酸化是機(jī)體生成底物水平磷酸化是機(jī)體生成ATPATP的一種方式的一種方式(8)磷酸甘油酸變位酶磷酸甘油酸變位酶COOHCCH2POP POOHOH 8.3-8.3-磷酸甘油酸

14、轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿岣视退徂D(zhuǎn)變?yōu)?-2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸(glycerate-2-phosphate)COOHCOHCH2POP PO9.2-9.2-磷酸甘油酸脫水生成磷酸甘油酸脫水生成磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸(phosphoenolpyruvate, (phosphoenolpyruvate, PEPPEP) )；烯醇化酶烯醇化酶H2OCOOHCCH2P PO此步反應(yīng)形成一個(gè)高能此步反應(yīng)形成一個(gè)高能磷酸鍵存在于磷酸鍵存在于PEPPEP中中10.10.磷酸烯醇式丙酮酸（磷酸烯醇式丙酮酸（PEPPEP）將高能磷酸基交給）將高能磷酸基交給ADPADP生成生成ATPATP和丙酮酸和丙酮酸pyruv

15、atepyruvate）COOHCCH2P PO丙酮酸激酶丙酮酸激酶ATPADPCOOHC=OCH3丙酮酸丙酮酸 糖酵解途徑中第二糖酵解途徑中第二次底物水平磷酸化次底物水平磷酸化（二）丙酮酸轉(zhuǎn)變成乳酸（二）丙酮酸轉(zhuǎn)變成乳酸 在在缺缺O(jiān) O2 2條件下，條件下，3 3磷酸甘油醛脫下的磷酸甘油醛脫下的2H2H交交給給丙酮酸還原為乳酸丙酮酸還原為乳酸。乳乳酸酸脫脫氫氫酶酶NAD+NADH+H+丙丙酮酮酸酸 乳乳酸酸 NADH+H+NADH+H+ 來自來自3-3-磷酸甘油醛脫氫反應(yīng)磷酸甘油醛脫氫反應(yīng)乳酸脫氫酶乳酸脫氫酶NAD+NADH+H+COOHC=OCH3丙酮酸丙酮酸 乳酸乳酸 COOHCHOHC

16、H3葡萄糖葡萄糖6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖6-6-磷酸果糖磷酸果糖1 1，6-6-雙磷酸果糖雙磷酸果糖六碳化合物六碳化合物三碳化合物三碳化合物磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮 3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛1 1，3-3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸丙酮酸乳酸乳酸E E1 1: :己糖激酶己糖激酶 E E2 2: 6-: 6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1 -1 E E3 3: : 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

17、 ATPADP1,3-1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 3-3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 2-2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 丙丙 酮酮 酸酸 磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮 3-3-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+ 1.1.反應(yīng)部位反應(yīng)部位：胞漿：胞漿2.2.糖酵解是一個(gè)不需氧的產(chǎn)能過程糖酵解是一個(gè)不需氧的產(chǎn)能過程3.3.反應(yīng)全過程反應(yīng)全過程中中1 1分子分子G,G,1 1次裂解次裂解, ,1 1次氧化次氧化, ,1 1次還原次還原; ;2 2次耗能次耗能, ,消耗消耗2 2分子分子ATP, ATP,

18、2 2次底物水平磷酸化次底物水平磷酸化, , 2 2次產(chǎn)能次產(chǎn)能, ,凈生成凈生成2 2分子分子ATP,ATP,生成生成2 2分子乳酸分子乳酸; ; 3 3個(gè)關(guān)鍵酶?jìng)€(gè)關(guān)鍵酶, ,催化催化3 3處不可逆反應(yīng)處不可逆反應(yīng); ;1 1分子分子G G酵解可生成酵解可生成4 4分子分子ATPATP。4. 4. 產(chǎn)能的方式和數(shù)量產(chǎn)能的方式和數(shù)量方式：底物水平磷酸化方式：底物水平磷酸化凈生成凈生成ATPATP數(shù)量：從數(shù)量：從G G開始開始 2 22-2= 2ATP2-2= 2ATP 從從GnGn開始開始 2 22-1= 3ATP2-1= 3ATP5.5.三個(gè)關(guān)鍵酶三個(gè)關(guān)鍵酶己糖激酶（葡萄糖激酶）、磷酸果糖激

19、酶己糖激酶（葡萄糖激酶）、磷酸果糖激酶-1-1、丙酮酸激酶丙酮酸激酶關(guān)鍵酶關(guān)鍵酶 己糖激酶己糖激酶 6-6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1 -1 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 調(diào)節(jié)方式調(diào)節(jié)方式 變構(gòu)調(diào)節(jié)變構(gòu)調(diào)節(jié) 共價(jià)修飾調(diào)節(jié)共價(jià)修飾調(diào)節(jié) * * 變構(gòu)調(diào)節(jié)變構(gòu)調(diào)節(jié) 變構(gòu)激活劑：變構(gòu)激活劑：AMP; ADP; F-1,6-2P; F-2,6-2PAMP; ADP; F-1,6-2P; F-2,6-2P變構(gòu)抑制劑：變構(gòu)抑制劑： 檸檬酸檸檬酸; ATP; ATP（高濃度）（高濃度） 此酶有二個(gè)結(jié)合此酶有二個(gè)結(jié)合ATPATP的部位：的部位： 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

20、心外變構(gòu)調(diào)節(jié)部位（高濃度時(shí)）活性中心外變構(gòu)調(diào)節(jié)部位（高濃度時(shí)） F-1,6-2P F-1,6-2P 正反饋調(diào)節(jié)該酶正反饋調(diào)節(jié)該酶 F-6-P F-1,6-2P ATP ADP PFK-1磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶 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（無活性）（無活性）6-6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-2-2 PFK-2（無活性）（無活性）FBP-2（有活性）（有活性）PP果糖雙磷酸酶果糖雙磷酸酶-2-2 胰島素的作用與胰高血糖素相反胰

21、島素的作用與胰高血糖素相反（二）丙酮酸激酶二）丙酮酸激酶1. 1. 變構(gòu)調(diào)節(jié)變構(gòu)調(diào)節(jié): :別構(gòu)抑制劑：別構(gòu)抑制劑：ATP, ATP, 丙氨酸丙氨酸別構(gòu)激活劑：別構(gòu)激活劑：1,6-1,6-雙磷酸果糖雙磷酸果糖2. 2. 共價(jià)修飾調(diào)節(jié)共價(jià)修飾調(diào)節(jié)丙酮酸激酶丙酮酸激酶 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 ATP ATP ADP ADP Pi Pi 磷蛋白磷酸磷蛋白磷酸酶酶（無活性）（無活性） （有活性）（有活性） 胰高血糖素胰高血糖素 PKA, CaMPKA, CaM激酶激酶P P1.1.變構(gòu)抑制劑變構(gòu)抑制劑2.2.胰島素可誘導(dǎo)葡萄糖激酶基因的轉(zhuǎn)錄胰島素可誘導(dǎo)葡萄糖激酶基因的轉(zhuǎn)錄己糖激酶：己糖激酶：6-6-磷酸葡

22、萄糖磷酸葡萄糖葡萄糖激酶：長(zhǎng)鏈脂酰葡萄糖激酶：長(zhǎng)鏈脂酰CoACoA對(duì)上述三種酶的調(diào)節(jié)主要是取決于對(duì)上述三種酶的調(diào)節(jié)主要是取決于: :（1 1）機(jī)體能量的儲(chǔ)備情況）機(jī)體能量的儲(chǔ)備情況:ATP/AMP,E:ATP/AMP,E活性活性糖糖酵解增強(qiáng)酵解增強(qiáng); ATP/AMP ,E; ATP/AMP ,E活性活性,糖酵解減弱糖酵解減弱(2)(2)激素的分泌情況激素的分泌情況: :胰高血糖素胰高血糖素,胰島素胰島素,糖糖酵解增強(qiáng)酵解增強(qiáng); ;胰高血糖素胰高血糖素,胰島素胰島素,糖酵解減弱糖酵解減弱1.1.是機(jī)體在是機(jī)體在缺氧缺氧情況下情況下獲取急需能量獲取急需能量的有效方式的有效方式2.2.是某些組織或細(xì)

23、胞是某些組織或細(xì)胞在氧供應(yīng)正常在氧供應(yīng)正常情況下的重要情況下的重要供能途徑。供能途徑。 組織，如：視網(wǎng)膜、睪丸、腎髓質(zhì)和皮膚等組織，如：視網(wǎng)膜、睪丸、腎髓質(zhì)和皮膚等 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)胞無線粒體的細(xì)胞，如：紅細(xì)胞無線粒體的細(xì)胞，如：紅細(xì)胞 3. 3. 酵解逆行是糖異生途徑酵解逆行是糖異生途徑糖的有氧氧化糖的有氧氧化(aerobic oxidation)(aerobic oxidation)是指機(jī)體是指機(jī)體在氧供充足時(shí)，葡萄糖徹底氧化成在氧供充足時(shí)，葡萄糖徹底氧化成H H2 2O O和和COCO2 2，并釋，并釋放出能量的過程。放出能量的過程。

24、糖的有氧氧化糖的有氧氧化是機(jī)體供能的主是機(jī)體供能的主要代謝方式。要代謝方式。* * 反應(yīng)部位：反應(yīng)部位：胞液及線粒體胞液及線粒體 * * 概念概念第一階段：第一階段：G G循酵解途徑分解成循酵解途徑分解成丙酮酸丙酮酸 第二階段：第二階段：丙酮酸的氧化脫羧丙酮酸的氧化脫羧 第三階段：第三階段：三羧酸循環(huán)及氧三羧酸循環(huán)及氧 化磷酸化化磷酸化 G（Gn） 丙酮酸丙酮酸 乙酰乙酰CoA CO2 NADH+H+ FADH2H2O O ATP ADP TAC循環(huán)循環(huán) 胞液胞液 線粒體線粒體 糖的有氧氧化分為三個(gè)階段糖的有氧氧化分為三個(gè)階段: :6C3C2C1C丙酮酸進(jìn)入丙酮酸進(jìn)入線粒體線粒體，氧化脫羧為乙

25、酰，氧化脫羧為乙酰CoA CoA (acetyl CoA)(acetyl CoA)?？偡磻?yīng)式總反應(yīng)式: : 丙酮酸丙酮酸丙酮酸脫氫酶復(fù)合體丙酮酸脫氫酶復(fù)合體丙酮酸脫氫酶復(fù)合體的組成丙酮酸脫氫酶復(fù)合體的組成E E1 1：丙酮酸脫氫酶：丙酮酸脫氫酶E E2 2：二氫硫辛酰胺轉(zhuǎn)乙酰酶：二氫硫辛酰胺轉(zhuǎn)乙酰酶E E3 3：二氫硫辛酰胺脫氫酶：二氫硫辛酰胺脫氫酶HSCoANAD+ 硫辛酸硫辛酸（ ) SSLFADFAD：黃素腺嘌呤二核苷酸：黃素腺嘌呤二核苷酸NAD+NAD+：尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸：尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸酶酶輔輔 酶酶TPPTPPHSCoAHSCoAFADFADNAD+NAD+丙酮酸脫氫酶

26、復(fù)合體催化的反應(yīng)過程丙酮酸脫氫酶復(fù)合體催化的反應(yīng)過程CO2 CoASHNAD+NADH+H+5.5. NADH+HNADH+H+ +的的生成生成1. 1. - -羥乙基羥乙基-TPP-TPP的生成的生成 2.2.乙酰硫辛酰乙酰硫辛酰胺的生成胺的生成 3.3.乙酰乙酰CoACoA的生成的生成4. 4. 硫辛酰胺的生成硫辛酰胺的生成 三羧酸循環(huán)三羧酸循環(huán)TACTAC概念：概念：KrebsKrebs循環(huán)。循環(huán)。（二）三羧酸循環(huán)（二）三羧酸循環(huán)* * 反應(yīng)部位反應(yīng)部位: :所有的反應(yīng)均在所有的反應(yīng)均在線粒體線粒體中進(jìn)行。中進(jìn)行。 整個(gè)循環(huán)過程包括整個(gè)循環(huán)過程包括8 8步反應(yīng)：步反應(yīng)：1.1.三羧酸循環(huán)

27、的反應(yīng)過程三羧酸循環(huán)的反應(yīng)過程（1 1）檸檬酸（）檸檬酸（Citrate) Citrate) 的合成的合成，是不可逆反應(yīng)。，是不可逆反應(yīng)。檸檬酸合酶檸檬酸合酶乙酰乙酰CoA草酰乙酸草酰乙酸檸檬酸檸檬酸檸檬酸合酶檸檬酸合酶(2)(2)異檸檬酸（異檸檬酸（Isocitrate)Isocitrate)的形成的形成原來在原來在C C3 3上的羥基轉(zhuǎn)到上的羥基轉(zhuǎn)到C C2 2上上檸檬酸檸檬酸順烏頭酸順烏頭酸異檸檬酸異檸檬酸順烏頭酸酶順烏頭酸酶順烏頭酸酶順烏頭酸酶(3)(3)第一次氧化脫羧第一次氧化脫羧: : - -酮戊二酸酮戊二酸( ( - -Ketoglutarate) Ketoglutarate)

28、的生成的生成，是不可逆反應(yīng)。是不可逆反應(yīng)。異檸檬酸異檸檬酸 - -酮戊二酸酮戊二酸異檸檬酸脫氫酶異檸檬酸脫氫酶第一次第一次脫氫脫氫及及脫羧脫羧, ,(4)(4)第二次氧化脫羧第二次氧化脫羧: : - -酮戊二酸酮戊二酸( ( -Ketoglutarate)-Ketoglutarate)脫氫、脫酸生成琥珀酰輔酶脫氫、脫酸生成琥珀酰輔酶A A (Succinyl-CoA) (Succinyl-CoA)，是是不可逆反應(yīng)不可逆反應(yīng)。 - -酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體的組成及催化的反應(yīng)過的組成及催化的反應(yīng)過程與丙酮酸脫氫酶復(fù)合體類似。該酶是關(guān)鍵酶之一程與丙酮酸脫氫酶復(fù)合體類似。該酶是關(guān)鍵酶

29、之一 - -酮戊二酸酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體脫氫酶復(fù)合體 - -酮戊二酸酮戊二酸琥珀酰輔酶琥珀酰輔酶A第二次第二次脫氫脫氫及及脫羧脫羧, ,(5)(5)底物水平磷酸化底物水平磷酸化: :琥珀酸琥珀酸(Succinate)(Succinate)的生成的生成是三羧酸循環(huán)中唯一直接生成高能磷酸鍵的反應(yīng)是三羧酸循環(huán)中唯一直接生成高能磷酸鍵的反應(yīng)琥珀酰輔酶琥珀酰輔酶A琥珀酰輔酶琥珀酰輔酶A合成酶合成酶琥珀酸琥珀酸是三羧酸循環(huán)中唯一的一次是三羧酸循環(huán)中唯一的一次底物水平磷酸化底物水平磷酸化(6)(6)琥珀酸脫氫生成延胡索酸琥珀酸脫氫生成延胡索酸(Fumarate)(Fumarate)琥珀酸琥珀酸琥珀酸脫氫酶琥

30、珀酸脫氫酶延胡索酸延胡索酸第三次第三次脫氫脫氫, ,(7)(7)延胡索酸加水生成蘋果酸延胡索酸加水生成蘋果酸(Malate)(Malate)延胡索酸延胡索酸延胡索酸酶延胡索酸酶蘋果酸蘋果酸(8)(8)蘋果酸脫氫生成草酰乙酸蘋果酸脫氫生成草酰乙酸(Oxaloacetate)(Oxaloacetate)蘋果酸蘋果酸蘋果酸脫氫酶蘋果酸脫氫酶草酰乙酸草酰乙酸第四次第四次脫氫脫氫, ,CoASHNADH+H+NAD+NAD+NADH+H+FADH2NADH+H+NAD+H2OH2OH2OCoASHCoASHH2O檸檬酸合酶檸檬酸合酶順烏頭酸酶順烏頭酸酶異檸檬酸脫氫酶異檸檬酸脫氫酶琥珀酰琥珀酰CoACoA

31、合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果酸脫氫酶蘋果酸脫氫酶GTPGDPATPADP核苷二磷酸激酶核苷二磷酸激酶目目 錄錄- -酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體GTPFAD 關(guān)鍵酶關(guān)鍵酶有：有：檸檬酸合酶檸檬酸合酶 異檸檬酸脫氫酶（限速酶）異檸檬酸脫氫酶（限速酶） - -酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體 TAC為不為不可逆反應(yīng)可逆反應(yīng) TAC 運(yùn)轉(zhuǎn) 一周消耗消耗1 1分子乙?；肿右阴；? 4次脫氫生成次脫氫生成1 1分子分子FADHFADH2 2，3 3分子分子NADH+HNADH+H+ +2 2次脫羧，生成次脫羧，生成2 2分子分子COCO2 21 1次

32、底物水平磷酸化，生成次底物水平磷酸化，生成1 1分子分子GTPGTP三羧酸循環(huán)的特點(diǎn)：三羧酸循環(huán)的特點(diǎn)： 一次一次TAC所所產(chǎn)生的能量（產(chǎn)生的能量（ATP）NADH+H+ H2O、3ATP O H2O、2ATP FADH2 O X 3= 9ATPX 1= 2ATP一次底物水平磷酸化，一次底物水平磷酸化，生成生成1 1分子分子GTPGTPGTPGDPATPADP12ATP三羧酸循環(huán)中三羧酸循環(huán)中脫羧脫羧產(chǎn)生的產(chǎn)生的兩個(gè)兩個(gè)CO2CO2分子分子來自草來自草酰乙酸酰乙酸，而不是來自乙酰輔酶，而不是來自乙酰輔酶A A。 體內(nèi)凡是能轉(zhuǎn)變?yōu)轶w內(nèi)凡是能轉(zhuǎn)變?yōu)橐阴Ｒ阴oACoA的物質(zhì)，都能進(jìn)入的物質(zhì)，都能進(jìn)

33、入三羧酸循環(huán)而被徹底氧化三羧酸循環(huán)而被徹底氧化(1)(1)三羧酸循環(huán)是三羧酸循環(huán)是三大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)三大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)（糖、（糖、脂肪、蛋白質(zhì)）脂肪、蛋白質(zhì)）氧化分解的共同途徑氧化分解的共同途徑 (2)(2)三羧酸循環(huán)是三羧酸循環(huán)是三大代謝相互聯(lián)三大代謝相互聯(lián)系的樞紐系的樞紐。糖糖脂肪脂肪蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)乙酰輔酶乙酰輔酶A 三羧酸循環(huán)三羧酸循環(huán)(3)(3)為呼吸鏈提供為呼吸鏈提供H H+ + + e + e。(4)(4)為其它物質(zhì)代謝提供為其它物質(zhì)代謝提供小分子前體小分子前體 每分子葡萄糖經(jīng)有氧氧化徹底分解可凈生每分子葡萄糖經(jīng)有氧氧化徹底分解可凈生成成3636或或3838分子分子ATPATP。二二. .有氧氧

34、化生成的有氧氧化生成的ATPATP H H+ + + e+ 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H H2 2O O 的同的同時(shí)時(shí)ADPADP偶聯(lián)磷酸化生成偶聯(lián)磷酸化生成ATPATP。NADH+HNADH+H+ + H H2 2O O、3ATP3ATP O O H H2 2O O、2ATP2ATP FADHFADH2 2 O O 葡萄糖有氧氧化生成的葡萄糖有氧氧化生成的ATP 反反應(yīng)應(yīng)輔輔 酶酶ATP 第第一一階階段段葡萄糖葡萄糖 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖-1 6-磷酸果糖磷酸果糖 1,6-雙磷酸果糖雙磷酸果糖-1 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NAD

35、+ 2 3或或2 2* 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 1 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 1 第二階段第二階段2 丙酮酸丙酮酸 2 乙酰乙酰CoA2 3 第第三三階階段段2異檸檬酸異檸檬酸 2 -酮戊二酸酮戊二酸2 3 2-酮戊二酸酮戊二酸 2 琥珀酰琥珀酰CoA2 3 2琥珀酰琥珀酰CoA 2 琥珀酸琥珀酸2 1 2琥珀酸琥珀酸 2 延胡索酸延胡索酸FAD 2 2 2蘋果酸蘋果酸 2 草酰乙酸草酰乙酸NAD+ 2 3 凈生成凈生成38(或或36)ATP NAD+ NAD+ NAD+ 關(guān)關(guān)鍵鍵酶酶 酵解途徑：酵解途徑：己糖激酶己糖激酶

36、 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)：檸檬酸合酶檸檬酸合酶6-6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1-1丙酮酸激酶丙酮酸激酶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1.1.丙酮酸脫氫酶復(fù)合體丙酮酸脫氫酶復(fù)合體 變構(gòu)調(diào)節(jié)變構(gòu)調(diào)節(jié)別構(gòu)抑制劑：乙酰別構(gòu)抑制劑：乙酰CoA; NADH; ATPCoA; NADH; ATP；長(zhǎng)鏈脂肪長(zhǎng)鏈脂肪酸酸 別構(gòu)激活劑：別構(gòu)激活劑：AMP; ADP; NADAMP; ADP; NAD+ + ；CoASHCoASH 乙酰乙酰CoA/HSCoACoA/HSCoA 或或 NADH/NAD

37、+NADH/NAD+ 時(shí)，其活性時(shí)，其活性也受到抑制。也受到抑制。 共價(jià)修飾調(diào)節(jié)共價(jià)修飾調(diào)節(jié)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 蘋果酸蘋果酸 NADH FADH2 GTP ATP 丙酮酸丙酮酸+ +ADP ATP 檸檬酸檸檬酸 琥珀酰琥珀酰CoA NADH ATP ADP+Ca2+ 琥珀酰琥珀酰CoA NADH +Ca2+ 2.2.三羧酸循環(huán)的調(diào)節(jié)三羧酸循環(huán)的調(diào)節(jié) ATP ATP、ADPADP的影響的影響 產(chǎn)物堆積產(chǎn)物堆積引起抑制引起抑制 循環(huán)中后續(xù)循環(huán)中后續(xù)反應(yīng)中間產(chǎn)物別反應(yīng)中間產(chǎn)物別位反饋抑制前面位反饋抑制前面反應(yīng)中

38、的酶反應(yīng)中的酶 其他，如其他，如CaCa2+2+可激活許多酶可激活許多酶乙酰乙酰CoA; NADH; ATPCoA; NADH; ATP；長(zhǎng)鏈脂肪酸長(zhǎng)鏈脂肪酸AMP; NADAMP; NAD+ + ；CoASH; CoASH; 胰島素胰島素+檸檬酸合酶檸檬酸合酶 異檸檬酸異檸檬酸 脫氫酶脫氫酶-酮戊二酸酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體脫氫酶復(fù)合體 * * 概念概念* * 機(jī)制機(jī)制 有氧時(shí)，有氧時(shí)，NADH+HNADH+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+HNAD

39、H+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)(Pastuer effect)是指在氧是指在氧供應(yīng)充足的條件下，組織細(xì)胞中糖的供應(yīng)充足的條件下，組織細(xì)胞中糖的有氧氧化有氧氧化抑制糖酵解抑制糖酵解的現(xiàn)象。的現(xiàn)象。* * 概念概念磷酸戊糖途徑是指由葡萄糖生成磷酸戊糖途徑是指由葡萄糖生成磷酸戊磷酸戊糖及糖及NADPH+HNADPH+H+ +，前者再進(jìn)一步轉(zhuǎn)變成前者再進(jìn)一步轉(zhuǎn)變成3-3-磷酸磷酸甘油醛和甘油醛和6-6-磷酸果糖的反應(yīng)過程。磷酸果糖的反應(yīng)過程。CO2+H2O+ATPTACGG-6-P

40、F-6-PF-1,6-BP3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛丙酮酸丙酮酸乙酰乙酰CoA磷酸戊磷酸戊糖途徑糖途徑NADPH5-5-磷酸核糖磷酸核糖 第一階段：氧化反應(yīng)第一階段：氧化反應(yīng) 生成磷酸戊糖，生成磷酸戊糖，NADPH+H+及及CO2一一. .磷酸戊糖途徑的反應(yīng)過程磷酸戊糖途徑的反應(yīng)過程* * 反應(yīng)過程可分為二個(gè)階段反應(yīng)過程可分為二個(gè)階段 第二階段則是非氧化反應(yīng)第二階段則是非氧化反應(yīng) 包括一系列基團(tuán)轉(zhuǎn)移。包括一系列基團(tuán)轉(zhuǎn)移。 H2O NADPH+H+ NADP+ NADP+ CO2 NADPH+H+ 6-6-磷酸葡萄糖脫氫酶磷酸葡萄糖脫氫酶 6-6-磷酸葡萄糖酸脫氫酶磷酸葡萄糖酸脫氫酶 CCCC

41、COOCH2OHOHOHOHHHHOHP P6-6-磷酸葡萄糖酸磷酸葡萄糖酸 CH2OHC=OCCCH2OOHOHHHP P5-5-磷酸核酮糖磷酸核酮糖 CH2OH C O 6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 CCCCCCH2OHOHOHOHHHHOHHOP P6-6-磷酸葡萄糖酸內(nèi)酯磷酸葡萄糖酸內(nèi)酯 CCCCC=OCH2OHOHOHHHHOHOP P1. 1. 磷酸戊糖生成磷酸戊糖生成: :5-磷酸核糖磷酸核糖 異構(gòu)酶異構(gòu)酶總反應(yīng)式總反應(yīng)式 36- -磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 + 6 + 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 1.

42、兩次脫氫兩次脫氫脫下的氫均脫下的氫均由由NADPNADP+ +接受生成接受生成NADPH + HNADPH + H+ +2.2.反應(yīng)生成的反應(yīng)生成的磷酸核糖磷酸核糖是一個(gè)非常重要的中間產(chǎn)物。是一個(gè)非常重要的中間產(chǎn)物。此酶活性主要受此酶活性主要受NADPH/NADP+NADPH/NADP+比值調(diào)控比值調(diào)控（一）為核酸的生物合成提供（一）為核酸的生物合成提供核糖核糖 （二）提供（二）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) NADPHNADPH是體內(nèi)許多是體內(nèi)許多合成代謝的供氫體合成代謝的供氫體 如如: :如脂肪酸、膽固醇等合成過程。如脂肪酸、膽固醇等合成過程。2. NA

43、DPH2. NADPH參與體內(nèi)的參與體內(nèi)的羥化反應(yīng)羥化反應(yīng)，與，與生物合成生物合成或或生物轉(zhuǎn)化生物轉(zhuǎn)化有關(guān)有關(guān) 如如: :膽汁酸的合成等膽汁酸的合成等A 2GSH AH2GSSG GSH還原酶還原酶NADP+ NADPH+H+ G-6-P G-6-P酸酸 G6PD GSHGSH過氧過氧化物酶化物酶3.3.NADPH可維持可維持GSH的還原性的還原性 GSH功能：作為抗氧化劑，對(duì)抗功能：作為抗氧化劑，對(duì)抗H2O2等氧等氧化劑，保護(hù)蛋白質(zhì)或酶的巰基?；瘎?，保護(hù)蛋白質(zhì)或酶的巰基。 6-6-磷酸葡萄糖脫氫酶磷酸葡萄糖脫氫酶( (G6PD)G6PD)缺乏是一種遺傳病，系缺乏是一種遺傳病，系G6PDG6P

44、D基因缺陷所致。該酶缺乏時(shí)，患者易患蠶豆病基因缺陷所致。該酶缺乏時(shí)，患者易患蠶豆病或藥物或藥物/ /感染引起的溶血性貧血或新生兒黃疸癥。感染引起的溶血性貧血或新生兒黃疸癥。第第 五五 節(jié)節(jié)糖原的合成與分解糖原的合成與分解 糖原是由許多糖原是由許多葡萄糖葡萄糖組成的帶分枝的大分子多糖，組成的帶分枝的大分子多糖，糖原分子中的葡萄糖通過糖原分子中的葡萄糖通過-1,4-1,4-糖苷鍵糖苷鍵聚合成長(zhǎng)鏈，聚合成長(zhǎng)鏈，而分枝處的葡萄糖以而分枝處的葡萄糖以-1,6-1,6-糖苷鍵糖苷鍵連接。連接。糖原是動(dòng)物體內(nèi)糖的儲(chǔ)存形式之一，是糖原是動(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。機(jī)體能迅速動(dòng)用的能量

45、儲(chǔ)備。肌肉：肌糖原，肌肉：肌糖原，180-300g180-300g，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，70-100g70-100g，維持血糖水平維持血糖水平 合成部位合成部位定義定義糖原的合成糖原的合成(glycogenesis) (glycogenesis) 指由葡萄糖指由葡萄糖合成糖原的過程。合成糖原的過程。組織定位：組織定位：主要在肝臟、肌肉、腎臟主要在肝臟、肌肉、腎臟細(xì)胞定位：細(xì)胞定位：胞漿胞漿( (一一) )糖原合成反應(yīng)過程：糖原合成反應(yīng)過程：糖原合成的反應(yīng)過程可分為三個(gè)階段：糖原合成的反應(yīng)過程可分為三個(gè)階段：1 1活化：活化：由葡萄糖生成由葡萄糖生成

46、UDPG(uridine diphosphate glucose) )，是一耗能過程。，是一耗能過程。葡萄糖葡萄糖磷酸化：磷酸化：葡萄糖葡萄糖（G） 6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖（G-6-P） ATP ADP 己糖激酶（肝外）己糖激酶（肝外）葡萄糖激酶（肝內(nèi)）葡萄糖激酶（肝內(nèi)） Mg2+磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖變位酶變位酶 6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 （G-6-P）1-1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 （G-1-P）CH2OHOHOHOHO- P1-1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖+ PPP尿苷尿苷UTPUDPG焦磷酸化酶焦磷酸化酶CH2OHOHOHOHO-PP尿苷尿苷尿苷二磷酸葡萄糖尿苷二磷酸葡萄糖( uri

47、dine diphosphate glucose , UDPG )+ +PPi UDPGUDPG可看作體內(nèi)的可看作體內(nèi)的“活性葡萄糖活性葡萄糖”，在體內(nèi)作在體內(nèi)作為為葡萄糖供體葡萄糖供體。 轉(zhuǎn)形：轉(zhuǎn)形：G-1-P轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)槟蜍斩姿崞咸烟悄蜍斩姿崞咸烟? (UDPG) )糖原合酶糖原合酶* *UDPG + (G)n(G)n+1 + UDP2 2縮合：縮合： 在關(guān)鍵酶在關(guān)鍵酶糖原合酶糖原合酶的催化下，的催化下，UDPG中中的葡萄糖基連接到糖原引物上。的葡萄糖基連接到糖原引物上。（關(guān)鍵酶）（關(guān)鍵酶）糖原引物，糖原引物，n=4或或4以上以上以以-1,4-糖苷鍵結(jié)合糖苷鍵結(jié)合UDP UTP ADP

48、 ATP 核苷二磷酸激酶核苷二磷酸激酶* *糖原引物糖原引物Gn 為原有的細(xì)為原有的細(xì)胞內(nèi)的較小糖原分子，作胞內(nèi)的較小糖原分子，作為為UDPG UDPG 上葡萄糖基的接上葡萄糖基的接受體。受體。 3 3分支分支糖原分枝的形成糖原分枝的形成 分分 支支 酶酶 (branching enzyme) -1,6-糖苷鍵糖苷鍵 -1,4-糖苷鍵糖苷鍵 糖原合成的意義：糖原合成的意義： 進(jìn)食后血液中葡萄糖濃度升高，以糖原形式進(jìn)食后血液中葡萄糖濃度升高，以糖原形式貯存?zhèn)溆?，也避免血糖過高。貯存?zhèn)溆?，也避免血糖過高。* * 定義定義* * 亞細(xì)胞定位：亞細(xì)胞定位：胞胞 漿漿 糖原分解糖原分解 (glycoge

49、nolysis )(glycogenolysis )習(xí)慣上指習(xí)慣上指肝肝糖原分解成為葡萄糖糖原分解成為葡萄糖的過程。的過程。糖原磷酸化酶糖原磷酸化酶* *(G)n + Pi (G)n-1 + G-1-P（一）反應(yīng)過程：（一）反應(yīng)過程：具體過程：具體過程：基本上是糖原合成的逆過程?；旧鲜翘窃铣傻哪孢^程。糖原的分解代謝可分為三個(gè)階段：糖原的分解代謝可分為三個(gè)階段：1 1水解：水解：包括三步反應(yīng)，循環(huán)交替進(jìn)行。包括三步反應(yīng)，循環(huán)交替進(jìn)行。脫枝酶脫枝酶 (debranching enzyme)磷磷 酸酸 化化 酶酶 -1,6糖苷糖苷酶活性酶活性 轉(zhuǎn)移酶活性轉(zhuǎn)移酶活性 轉(zhuǎn)寡糖鏈：轉(zhuǎn)寡糖鏈：葡聚糖轉(zhuǎn)移

50、酶葡聚糖轉(zhuǎn)移酶 脫枝：脫枝： -1,6-1,6-葡萄糖苷酶葡萄糖苷酶脫枝酶脫枝酶: :兼有葡聚糖轉(zhuǎn)移酶和兼有葡聚糖轉(zhuǎn)移酶和 -1,6-1,6-葡萄糖苷酶活性葡萄糖苷酶活性磷酸葡萄糖變位酶磷酸葡萄糖變位酶G-1-PG-6-P3 3脫磷酸：脫磷酸：葡萄糖葡萄糖-6-6-磷酸酶磷酸酶6-6-磷酸葡萄糖水解生成磷酸葡萄糖水解生成葡萄糖葡萄糖-6-6-磷酸酶磷酸酶G-6-P + H2OG + Pi 肝肝腎腎而而肌肉中缺乏此酶肌肉中缺乏此酶，因此，肝糖原可直接分解為葡萄糖，肌糖原卻不因此，肝糖原可直接分解為葡萄糖，肌糖原卻不能直接轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟悄苤苯愚D(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟翘窃暮铣膳c分解總圖糖原的合成與分解總圖UDP

51、G焦磷酸化酶焦磷酸化酶 G-1-P UTP UDPG PPi 糖原糖原n n+1+1 UDP G-6-P G 糖原合酶糖原合酶 磷酸葡萄糖變位酶磷酸葡萄糖變位酶 己糖己糖( (葡萄糖葡萄糖) )激酶激酶 糖原糖原n Pi 磷酸化酶磷酸化酶 葡萄糖葡萄糖-6-6-磷酸酶（肝）磷酸酶（肝） 糖原糖原n n 糖原分解的意義：糖原分解的意義： 饑餓時(shí)，肝糖原分解補(bǔ)充血糖，以維持血糖饑餓時(shí)，肝糖原分解補(bǔ)充血糖，以維持血糖濃度的恒定。肌糖原分解主要是提供能量。濃度的恒定。肌糖原分解主要是提供能量。關(guān)鍵酶關(guān)鍵酶 糖原合成：糖原合成：糖原合酶糖原合酶 糖原分解：糖原分解：磷酸化酶磷酸化酶 調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)對(duì)象對(duì)象這兩

52、種關(guān)鍵酶的重要特點(diǎn)：這兩種關(guān)鍵酶的重要特點(diǎn)：1.1.它們的快速調(diào)節(jié)有它們的快速調(diào)節(jié)有變構(gòu)調(diào)節(jié)變構(gòu)調(diào)節(jié)和和共價(jià)修飾共價(jià)修飾二種二種方式。方式。2.2.它們都以它們都以有活性有活性和和無（低）活性無（低）活性二種形式存二種形式存在，二種形式之間可通過在，二種形式之間可通過磷酸化磷酸化和和去磷酸化去磷酸化而而相互轉(zhuǎn)變。相互轉(zhuǎn)變。腺苷環(huán)化酶腺苷環(huán)化酶 （無活性）（無活性）腺苷環(huán)化酶（有活性）腺苷環(huán)化酶（有活性） 激素（胰高血糖素、腎上腺素等）激素（胰高血糖素、腎上腺素等）+ + 受體受體 ATP cAMP PKA( (無活性無活性) ) 磷酸化酶磷酸化酶b b激酶激酶 糖原合酶糖原合酶 糖原合酶糖原合

53、酶-P-P PKA( (有活性有活性) ) 磷酸化酶磷酸化酶b 磷酸化酶磷酸化酶a-Pa-P 磷酸化酶磷酸化酶b b激酶激酶-P-P Pi 磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶-1-1 Pi Pi 磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶-1-1 磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶-1-1 磷蛋白磷酸酶抑制劑磷蛋白磷酸酶抑制劑-P-P 磷蛋白磷酸酶抑制劑磷蛋白磷酸酶抑制劑 PKA（有活性）（有活性） 有活性無活性無活性無活性無活性有活性有活性無活性無活性有活性有活性兩種酶磷酸化或去磷酸化后活性變兩種酶磷酸化或去磷酸化后活性變化相反；化相反；此調(diào)節(jié)為酶促反應(yīng)，調(diào)節(jié)速度快；此調(diào)節(jié)為酶促反應(yīng)，調(diào)節(jié)速度快；調(diào)節(jié)有調(diào)節(jié)有級(jí)聯(lián)放大級(jí)聯(lián)放大作用

54、，效率高；作用，效率高；受激素調(diào)節(jié)。受激素調(diào)節(jié)。（二）（二） 共價(jià)修飾調(diào)節(jié)共價(jià)修飾調(diào)節(jié) 糖原累積癥糖原累積癥(glycogen storage (glycogen storage diseases)diseases)是一類遺傳性是一類遺傳性代謝病，其特點(diǎn)為體內(nèi)某代謝病，其特點(diǎn)為體內(nèi)某些器官組織中有大量糖原些器官組織中有大量糖原堆積。引起糖原累積癥的堆積。引起糖原累積癥的原因是患者先天性缺乏與原因是患者先天性缺乏與糖原代謝有關(guān)的酶類。糖原代謝有關(guān)的酶類。 肝腫大、發(fā)育不良、低血糖肝腫大、發(fā)育不良、低血糖肥胖、矮身材、纖肥胖、矮身材、纖細(xì)手足、嬰兒期肌張力減低和智能遲緩。細(xì)手足、嬰兒期肌張力減低和

55、智能遲緩。 第第 六六 節(jié)節(jié)糖糖 異異 生生GluconeogenesisGluconeogenesis從非糖化合物轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟腔蛱窃倪^程從非糖化合物轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟腔蛱窃倪^程稱為稱為糖異生糖異生(gluconeogenesis)(gluconeogenesis) 。* * 部位部位* * 原料原料* * 概念概念 主要在主要在肝肝、腎腎細(xì)胞的細(xì)胞的胞漿胞漿及及線粒體線粒體 主要有乳酸、甘油、生糖氨基酸主要有乳酸、甘油、生糖氨基酸* * 過程過程 酵解途徑中有酵解途徑中有3 3個(gè)由關(guān)鍵酶催化的不可逆?zhèn)€由關(guān)鍵酶催化的不可逆反應(yīng)反應(yīng)。在糖異生時(shí)，須由另外的反應(yīng)和酶。在糖異生時(shí)，須由另外的反應(yīng)和酶代

56、替。代替。 糖異生途徑與酵解途徑大多數(shù)反應(yīng)是共有糖異生途徑與酵解途徑大多數(shù)反應(yīng)是共有的、可逆的；的、可逆的；糖異生途徑糖異生途徑(gluconeogenic pathway)(gluconeogenic pathway)指指從從丙酮酸生成葡萄糖丙酮酸生成葡萄糖的具體反應(yīng)過程。的具體反應(yīng)過程。1.1.丙酮酸轉(zhuǎn)變成磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸轉(zhuǎn)變成磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)(PEP)丙酮酸丙酮酸 草酰乙酸草酰乙酸 PEP ATP ADP+Pi CO2 GTP GDPCO2 丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶(pyruvate carboxylase)(pyruvate carboxylase)，輔酶為輔酶為生物素

57、生物素（該酶僅存在于（該酶僅存在于線粒體線粒體內(nèi)）內(nèi)） 磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶（該酶存在于（該酶存在于線線粒體粒體內(nèi)和內(nèi)和胞液胞液中）中）丙酮酸丙酮酸 丙酮酸丙酮酸 草酰乙酸草酰乙酸 丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶 ATP + CO2ADP + Pi 蘋果酸蘋果酸 NADH + H+ NAD+ 天冬氨酸天冬氨酸 谷氨酸谷氨酸 -酮戊二酸酮戊二酸 PEP 磷酸烯醇型丙酮酸羧激酶磷酸烯醇型丙酮酸羧激酶 GTP GDP + CO2 線線粒粒體體胞胞液液草酰乙酸草酰乙酸 天冬氨酸天冬氨酸 蘋果酸蘋果酸 PEP2.2.1,6-1,6-雙磷酸果糖轉(zhuǎn)變?yōu)殡p磷酸果糖轉(zhuǎn)變?yōu)?-6-磷酸果糖磷酸果

58、糖 1,6-1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖 6-6-磷酸果糖磷酸果糖 Pi 果糖二磷酸酶果糖二磷酸酶 3.3.6-6-磷酸葡萄糖水解為葡萄糖磷酸葡萄糖水解為葡萄糖 6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 葡萄糖葡萄糖 Pi 葡萄糖葡萄糖-6-6-磷酸酶磷酸酶 H2O4.4.磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶羧激酶糖異生途徑的關(guān)鍵酶糖異生途徑的關(guān)鍵酶1.1.葡萄糖葡萄糖-6-6-磷酸酶磷酸酶2.2.果糖二磷酸酶果糖二磷酸酶3.3.丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶1.1.葡萄糖葡萄糖-6-6-磷酸酶磷酸酶1.1.在饑餓情況下維持血糖濃度的相對(duì)恒定。在饑餓情況下維持血糖濃度的相對(duì)恒定。2.2.補(bǔ)充肝糖原補(bǔ)充肝糖原 三碳途徑三碳途徑： 指進(jìn)食后，大部分葡萄糖指進(jìn)食后，大部分葡萄糖先在肝外細(xì)胞中分解為乳酸或丙酮酸等三碳先在肝外細(xì)胞中分解為乳酸或丙酮酸等三碳化合物，再進(jìn)入肝細(xì)胞異生為糖原