生物化學(xué)教案4ppt課件

1、 第第4 4章章 糖類代謝糖類代謝carbonhydrate metabelismcarbonhydrate metabelism本章主要內(nèi)容本章主要內(nèi)容一、糖的生理功能一、糖的生理功能 1 1、能源、能源 2 2、機(jī)體重要的碳源、機(jī)體重要的碳源 3 3、細(xì)胞或組織的重要組成成分、細(xì)胞或組織的重要組成成分 4 4、糖的磷酸衍生物可以構(gòu)成許多重要的、糖的磷酸衍生物可以構(gòu)成許多重要的生物活性物質(zhì)如生物活性物質(zhì)如NAD+,FAD,ATPNAD+,FAD,ATP等等 血液中的葡萄糖。血液中的葡萄糖。 正常情況下，血糖濃度比較恒定，維持在一定范圍內(nèi)，正常情況下，血糖濃度比較恒定，維持在一定范圍內(nèi)，主要受

2、激素調(diào)控。主要受激素調(diào)控。 當(dāng)來源去路，高血糖當(dāng)來源去路，高血糖 糖尿糖尿 當(dāng)來源去路，低血糖當(dāng)來源去路，低血糖第二節(jié)第二節(jié) 糖的分解供能糖的分解供能 概述概述 一、糖酵解一、糖酵解 二、丙酮酸構(gòu)成乙酰輔酶二、丙酮酸構(gòu)成乙酰輔酶A 三、檸檬酸循環(huán)三、檸檬酸循環(huán) 四、葡萄糖完成氧化產(chǎn)生的四、葡萄糖完成氧化產(chǎn)生的ATP 一、教學(xué)目的一、教學(xué)目的 掌握糖酵解途徑的根本過程和糖酵解途徑掌握糖酵解途徑的根本過程和糖酵解途徑的幾種關(guān)鍵酶及相關(guān)知識；學(xué)會計算糖酵的幾種關(guān)鍵酶及相關(guān)知識；學(xué)會計算糖酵解過程中解過程中ATP產(chǎn)生和耗費量；了解糖酵解產(chǎn)生和耗費量；了解糖酵解的生理意義。掌握檸檬酸循環(huán)途徑的主要的生理

3、意義。掌握檸檬酸循環(huán)途徑的主要步驟、關(guān)鍵酶及相關(guān)概念；了解丙酮酸構(gòu)步驟、關(guān)鍵酶及相關(guān)概念；了解丙酮酸構(gòu)成乙酰輔酶成乙酰輔酶A的根本過程，掌握丙酮酸脫氫的根本過程，掌握丙酮酸脫氫酶復(fù)合體的組成及根本概念；了解檸檬酸酶復(fù)合體的組成及根本概念；了解檸檬酸循環(huán)的生理意義及調(diào)控；掌握檸檬酸循環(huán)循環(huán)的生理意義及調(diào)控；掌握檸檬酸循環(huán)的主要特點；掌握葡萄糖完全氧化釋放的主要特點；掌握葡萄糖完全氧化釋放ATP數(shù)的相關(guān)計算。數(shù)的相關(guān)計算。 。 二、重點、難點二、重點、難點:1.糖酵解途徑的根本過程糖酵解途徑的根本過程 2.檸檬酸循環(huán)途徑的主要步驟、關(guān)鍵酶及相檸檬酸循環(huán)途徑的主要步驟、關(guān)鍵酶及相關(guān)概念。關(guān)概念。3.

4、葡萄糖完全氧化釋放葡萄糖完全氧化釋放ATP數(shù)的相關(guān)計算。數(shù)的相關(guān)計算。 葡萄糖在體內(nèi)主要是分解供能，這個過程需求經(jīng)過幾十步葡萄糖在體內(nèi)主要是分解供能，這個過程需求經(jīng)過幾十步化學(xué)反響才完成，最終使含有化學(xué)反響才完成，最終使含有6個碳的葡萄糖分解為個碳的葡萄糖分解為3個二個二氧化碳和水，同時釋放出大量的能量來供機(jī)體運用。氧化碳和水，同時釋放出大量的能量來供機(jī)體運用。 葡萄糖葡萄糖6碳單位碳單位 2個個3碳單位碳單位 CO2 2 個個2碳單位碳單位 三羧酸循環(huán)三羧酸循環(huán) CO 2 ATP CO2一、糖酵解糖的無氧氧化一、糖酵解糖的無氧氧化 (一一)、糖酵解的反響過程、糖酵解的反響過程 糖酵解糖酵解(

5、glycolysis)的定義的定義 在缺氧情況下，葡萄糖生成乳酸在缺氧情況下，葡萄糖生成乳酸(lactate)的過程的過程稱之為糖酵解。稱之為糖酵解。 * 糖酵解的反響部位：胞漿糖酵解的反響部位：胞漿 * 糖酵解分為兩個階段糖酵解分為兩個階段 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)，稱之為糖酵，稱之為糖酵解途徑解途徑(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。 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 己糖激酶 葡萄糖 6-磷酸葡萄糖 ATP Mg2+ ADP 1.葡萄糖磷酸化成為葡萄

6、糖磷酸化成為6-磷酸葡萄糖：磷酸葡萄糖： 葡萄糖進(jìn)入葡萄糖進(jìn)入細(xì)胞后首先的反響是磷酸化。磷酸化后葡萄糖即細(xì)胞后首先的反響是磷酸化。磷酸化后葡萄糖即不能自在經(jīng)過細(xì)胞膜而逸出細(xì)胞。催化此反響的不能自在經(jīng)過細(xì)胞膜而逸出細(xì)胞。催化此反響的是己糖激酶是己糖激酶(hexokinase)。并需求。并需求Mg2+。這個。這個反響根本上是不可逆的。反響根本上是不可逆的。 哺乳類動物體內(nèi)已發(fā)現(xiàn)有四種己糖激酶同工酶，哺乳類動物體內(nèi)已發(fā)現(xiàn)有四種己糖激酶同工酶，分別稱為分別稱為I至至型。肝細(xì)胞中存在的是型。肝細(xì)胞中存在的是型，也稱型，也稱為葡萄糖激酶。它對葡萄糖的親和力很低，為葡萄糖激酶。它對葡萄糖的親和力很低，Km值

7、為值為10mmolL左右，而其他己糖激酶的左右，而其他己糖激酶的Km值值在在01mmolL左右左右 它的特點是：它的特點是： 對葡萄糖的親和力很低對葡萄糖的親和力很低 受激素調(diào)控。受激素調(diào)控。 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 磷酸己糖異構(gòu)酶磷酸己糖異構(gòu)酶6磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 6-磷酸果磷酸果糖糖 6磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿崞咸烟寝D(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸果糖磷酸果糖: 這是醛糖這是醛糖與酮糖間的異構(gòu)反響，需求與酮糖間的異構(gòu)反響，需求Mg2+參與的可參與的可逆反響。逆反響。 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 6-磷酸葡萄糖激酶磷酸葡萄糖激酶-16-磷酸果

8、糖磷酸果糖 1，6，雙磷酸果糖，雙磷酸果糖 ATP Mg2+ ADP 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: 這這是第二個磷酸化反響，需是第二個磷酸化反響，需ATP和和Mg2+參與，參與，是不可逆的反響。是不可逆的反響。 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1，6，雙磷酸果糖，雙磷酸果糖 磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮 + 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 磷酸己糖裂解成磷酸己糖裂解成2個磷酸丙糖個磷酸丙糖:，由醛縮酶，由醛縮酶催化，最終產(chǎn)生：催化，最終產(chǎn)生：2個丙糖，即磷酸二羥丙個丙糖，即磷酸二羥丙酮和酮和3-磷酸甘油醛，此步反響可逆。磷酸甘油醛，

9、此步反響可逆。 磷酸丙糖的同分異構(gòu)化磷酸丙糖的同分異構(gòu)化 磷酸丙糖異構(gòu)酶磷酸丙糖異構(gòu)酶磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛3-磷酸甘油醛和磷酸二羥丙酮是同分異構(gòu)體磷酸甘油醛和磷酸二羥丙酮是同分異構(gòu)體. 上述的五步反響為糖酵解途徑中的耗能階段，上述的五步反響為糖酵解途徑中的耗能階段，1分子葡萄糖的代謝耗費了分子葡萄糖的代謝耗費了2分子分子 ATP，產(chǎn)，產(chǎn)生了生了2分子分子3-磷酸甘油醛。磷酸甘油醛。 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 3-磷酸甘油醛脫氫酶3-磷酸甘油醛 1，3-二磷酸甘油酸 NAD+ Pi NADH+H+ 3-磷酸甘油醛氧化為1，

10、3-二磷酸甘油酸: 3-磷酸甘油醛的醛基氧化脫氫成羧基即與磷酸構(gòu)成混合酸酐。該酸酐含一高能磷酸鍵。 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 磷酸甘油酸變位酶磷酸甘油酸變位酶3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 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: 反響是可反響是可逆的逆的 2-磷酸甘油酸轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿嵯┐际奖崃姿岣视退徂D(zhuǎn)變?yōu)榱姿嵯┐际奖?烯醇化酶烯醇化酶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 +H2O 2磷酸甘油酸轉(zhuǎn)變成磷酸烯醇式丙酮酸磷酸甘油酸轉(zhuǎn)變成磷酸烯醇式丙酮酸: 反響可引起分子內(nèi)部的電子重排和能量重反響

11、可引起分子內(nèi)部的電子重排和能量重新分布，構(gòu)成了一個高能磷酸鍵。新分布，構(gòu)成了一個高能磷酸鍵。 磷酸烯醇式丙酮酸轉(zhuǎn)變成丙酮酸，磷酸烯醇式丙酮酸轉(zhuǎn)變成丙酮酸， 并經(jīng)過并經(jīng)過底物程度磷酸化生成底物程度磷酸化生成ATP 丙酮酸激酶丙酮酸激酶磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 丙酮酸丙酮酸 ADP ATP 磷酸烯醇式丙酮酸轉(zhuǎn)變成磷酸烯醇式丙酮酸轉(zhuǎn)變成ATP和丙酮酸和丙酮酸: 反響最初生成烯醇式丙酮酸，但烯醇式迅反響最初生成烯醇式丙酮酸，但烯醇式迅即非酶促轉(zhuǎn)變?yōu)橥?。反響是不可逆的。即非酶促轉(zhuǎn)變?yōu)橥?。反響是不可逆的。這是糖酵解途徑中第二次底物程度磷酸化。這是糖酵解途徑中第二次底物程度磷酸化。二丙酮酸轉(zhuǎn)變成

12、乳酸二丙酮酸轉(zhuǎn)變成乳酸 乳酸脫氫酶乳酸脫氫酶丙酮酸丙酮酸+NADH+H+ 乳酸乳酸+NAD+反響中的反響中的NADH+H+ 來自于上述第來自于上述第6步反響步反響中的中的 3-磷酸甘油醛脫氫反響磷酸甘油醛脫氫反響 二、糖酵解的調(diào)理二、糖酵解的調(diào)理 己糖激酶葡萄糖激酶、己糖激酶葡萄糖激酶、6-磷酸果糖激磷酸果糖激酶酶-1和丙酮酸激酶是糖酵解途徑和丙酮酸激酶是糖酵解途徑3個調(diào)理點，個調(diào)理點，分別受變構(gòu)效應(yīng)劑和激素的調(diào)理。分別受變構(gòu)效應(yīng)劑和激素的調(diào)理。目目 錄錄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

13、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 丙丙 酮酮 酸酸 磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮 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+ 目目 錄錄 反響部位：胞漿反響部位：胞漿 糖酵解是一個不需氧的產(chǎn)能過程糖酵解是一個不需氧的產(chǎn)能過程 反響全過程中有三步不可逆的反響反響全過程中有三步不可逆的反響G G-6-P ATP ADP 己糖激酶己糖激酶 ATP ADP F-6-P F-1

14、,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 目目 錄錄二、糖酵解的調(diào)理二、糖酵解的調(diào)理關(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)理方式調(diào)理方式 別構(gòu)調(diào)理別構(gòu)調(diào)理 共價修飾調(diào)理共價修飾調(diào)理 二糖酵解的生理意義二糖酵解的生理意義1. 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。2. 是某些細(xì)胞在氧供應(yīng)正常情況下的重要供是某些細(xì)胞在氧供應(yīng)正常情況下的重要供能途徑。能途徑。 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 代謝活潑的細(xì)胞，如：白細(xì)胞、骨髓細(xì)胞代

15、謝活潑的細(xì)胞，如：白細(xì)胞、骨髓細(xì)胞目目 錄錄有氧氧化的反響過程有氧氧化的反響過程 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) GGn 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 目目 錄錄二、丙酮酸的氧化脫羧二、丙酮酸的氧化脫羧 丙酮酸進(jìn)入線粒體，氧化脫羧為乙酰丙酮酸進(jìn)入線粒體，氧化脫羧為乙酰CoA CoA (acetyl CoA)(acetyl CoA)。丙酮酸丙酮酸 乙酰乙

16、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 總反響式總反響式: 目目 錄錄丙酮酸脫氫酶復(fù)合體的組成丙酮酸脫氫酶復(fù)合體的組成 酶 E1：丙酮酸脫氫酶 E2：二氫硫辛酰胺轉(zhuǎn)乙酰酶 E3：二氫硫辛酰胺脫氫酶HSCoANAD+ 輔輔 酶酶 TPP 硫辛酸硫辛酸 ) HSCoA FAD, NAD+ SSLCO2 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 目目 錄錄目目 錄

17、錄三羧酸循環(huán)三羧酸循環(huán)(Tricarboxylic acid Cycle, TAC)也也稱為檸檬酸循環(huán)，這是由于循環(huán)反響中的第一個稱為檸檬酸循環(huán)，這是由于循環(huán)反響中的第一個中間產(chǎn)物是一個含三個羧基的檸檬酸。由于中間產(chǎn)物是一個含三個羧基的檸檬酸。由于Krebs正式提出了三羧酸循環(huán)的學(xué)說，故此循環(huán)又稱為正式提出了三羧酸循環(huán)的學(xué)說，故此循環(huán)又稱為Krebs循環(huán)，它由一連串反響組成。循環(huán)，它由一連串反響組成。一切的反響均在線粒體中進(jìn)展。一切的反響均在線粒體中進(jìn)展。 * * 概述概述* * 反響部位反響部位 CoASHNADH+H+NAD+NAD+NADH+H+FADFADH2NADH+H+NAD+H2

18、OH2O H2O CoASH CoASH H2O 檸檬酸合酶檸檬酸合酶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CoA合成酶琥珀酸脫氫酶延胡索酸酶蘋果酸脫氫酶 GTPGDPATPADP核苷二磷酸激酶核苷二磷酸激酶目目 錄錄 三羧酸循環(huán)的概念：指乙酰三羧酸循環(huán)的概念：指乙酰CoA和草酰乙酸和草酰乙酸縮合生成含三個羧基的檸檬酸，反復(fù)的進(jìn)縮合生成含三個羧基的檸檬酸，反復(fù)的進(jìn)展脫氫脫羧，又生成草酰乙酸，再反復(fù)循展脫氫脫羧，又生成草酰乙酸，再反復(fù)循環(huán)反響的過程。環(huán)反響的過程。 TAC過程的反響部位是線粒體過程的反響部位是線粒體目目 錄錄 三羧酸循環(huán)的要點三羧

19、酸循環(huán)的要點 經(jīng)過一次三羧酸循環(huán)，經(jīng)過一次三羧酸循環(huán)， 耗費一分子乙酰耗費一分子乙酰CoA， 經(jīng)四次脫氫，二次脫羧，一次底物程度磷酸化。經(jīng)四次脫氫，二次脫羧，一次底物程度磷酸化。 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。 關(guān)鍵酶有：檸檬酸合酶關(guān)鍵酶有：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 整個循環(huán)反響為不可逆反響整個循環(huán)反響為不可逆反響 三羧酸循環(huán)的中間產(chǎn)物三羧酸循環(huán)的中間產(chǎn)物 三羧酸循環(huán)中間三羧酸循環(huán)中間產(chǎn)物起催化劑的作用，本身無量的變化，產(chǎn)物起催化劑的作用，本身無量的變化，不能夠經(jīng)過三羧酸

20、循環(huán)直接從乙酰不能夠經(jīng)過三羧酸循環(huán)直接從乙酰CoA合合成草酰乙酸或三羧酸循環(huán)中其他產(chǎn)物，同成草酰乙酸或三羧酸循環(huán)中其他產(chǎn)物，同樣中間產(chǎn)物也不能直接在三羧酸循環(huán)中被樣中間產(chǎn)物也不能直接在三羧酸循環(huán)中被氧化為氧化為CO2及及H2O。目目 錄錄外表上看來，三羧酸循環(huán)運轉(zhuǎn)必不可少的外表上看來，三羧酸循環(huán)運轉(zhuǎn)必不可少的草酰乙酸在三羧酸循環(huán)中是不會耗費的，它可草酰乙酸在三羧酸循環(huán)中是不會耗費的，它可被反復(fù)利用。但是，被反復(fù)利用。但是，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)絡(luò)

21、、相機(jī)體內(nèi)各種物質(zhì)代謝之間是彼此聯(lián)絡(luò)、相互配合的，互配合的，TAC中的某些中間代謝物可以中的某些中間代謝物可以轉(zhuǎn)變合成其他物質(zhì)，借以溝通糖和其他物轉(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)絡(luò)。質(zhì)代謝之間的聯(lián)絡(luò)。 目目 錄錄 機(jī)體糖供缺乏時，能夠引起機(jī)體糖供缺乏時，能夠引起TAC運轉(zhuǎn)妨礙，運轉(zhuǎn)妨礙，這時蘋果酸、草酰乙酸可脫羧生成丙酮酸，這時蘋果酸、草酰乙酸可脫羧生成丙酮酸，再進(jìn)一步生成乙酰再進(jìn)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 蘋果酸蘋果酸 蘋果酸酶蘋果酸酶 丙酮酸丙酮酸 CO2 NAD+ NADH

22、+ H+ 目目 錄錄乙酰乙酰CoA CO2 NADH+H+ NAD+ - -酮戊二酸酮戊二酸 谷氨酸谷氨酸 其來源如下：其來源如下： 目目 錄錄H+ + e 進(jìn)入呼吸鏈徹底氧化生成進(jìn)入呼吸鏈徹底氧化生成H2O 的同的同時時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 目目 錄錄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N

23、AD+ 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+ 此表按傳統(tǒng)方式計算此表按傳統(tǒng)方式計算ATP。目

24、前有新的實際，在此不作詳述。目前有新的實際，在此不作詳述目目 錄錄l糖的有氧氧化是機(jī)體產(chǎn)能最主要的途徑。它不糖的有氧氧化是機(jī)體產(chǎn)能最主要的途徑。它不僅產(chǎn)能效率高，而且由于產(chǎn)生的能量逐漸分次僅產(chǎn)能效率高，而且由于產(chǎn)生的能量逐漸分次釋放，相當(dāng)一部分構(gòu)成釋放，相當(dāng)一部分構(gòu)成ATP，所以能量的利用，所以能量的利用率也高。率也高。目目 錄錄 有氧氧化的調(diào)理經(jīng)過對其關(guān)鍵酶的調(diào)理實現(xiàn)。有氧氧化的調(diào)理經(jīng)過對其關(guān)鍵酶的調(diào)理實現(xiàn)。 ATP/ADP ATP/ADP或或ATP/AMPATP/AMP比值全程調(diào)理。該比值比值全程調(diào)理。該比值升高，一切關(guān)鍵酶均被抑制。升高，一切關(guān)鍵酶均被抑制。 氧化磷酸化速率影響三羧酸循環(huán)

25、。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，那么后者速率也減慢。低，那么后者速率也減慢。 三羧酸循環(huán)與酵解途徑相互協(xié)調(diào)。三羧酸循環(huán)三羧酸循環(huán)與酵解途徑相互協(xié)調(diào)。三羧酸循環(huán)需求多少乙酰需求多少乙酰CoACoA，那么酵解途徑相應(yīng)產(chǎn)生多，那么酵解途徑相應(yīng)產(chǎn)生多少丙酮酸以生成乙酰少丙酮酸以生成乙酰CoACoA。目目 錄錄四、巴斯德效應(yīng)四、巴斯德效應(yīng) * 概念概念 * 機(jī)制機(jī)制 有氧時，有氧時，NADH+H+進(jìn)入線粒體內(nèi)氧化，進(jìn)入線粒體內(nèi)氧化，丙酮酸進(jìn)入線立體進(jìn)一步氧化而不生成乳酸丙酮酸進(jìn)入線立體進(jìn)一步氧化而不生成乳酸; 缺氧時，酵解途徑加強(qiáng)，缺氧時，酵解途徑加強(qiáng)，NADH+H+在胞在胞漿濃

26、度升高，丙酮酸作為氫接受體生成乳酸。漿濃度升高，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)指有氧氧化指有氧氧化抑制糖酵解的景象。抑制糖酵解的景象。1簡要寫出糖的酵解途徑不用寫出構(gòu)造式簡要寫出糖的酵解途徑不用寫出構(gòu)造式及相關(guān)酶類。及相關(guān)酶類。2簡要寫出檸檬酸循環(huán)的反響途徑不用寫簡要寫出檸檬酸循環(huán)的反響途徑不用寫構(gòu)造式及相關(guān)的關(guān)鍵酶。構(gòu)造式及相關(guān)的關(guān)鍵酶。3簡述檸檬酸循環(huán)的生理意義。簡述檸檬酸循環(huán)的生理意義。4一摩爾葡萄糖經(jīng)糖的有氧氧化可生成多少一摩爾葡萄糖經(jīng)糖的有氧氧化可生成多少ATP？詳細(xì)如何計算的？詳細(xì)如何計算的？習(xí)題：習(xí)題：第三節(jié)第三節(jié) 磷酸戊糖途徑磷

27、酸戊糖途徑 一、磷酸戊糖途徑的反響過程二、磷酸戊糖途徑的生理意義一、教學(xué)目的、要求:掌握磷酸戊糖途徑的根本概念、反響特點；了解磷酸戊糖途徑的相關(guān)酶類；掌握磷酸戊糖途徑的生理意義。掌握葡萄糖異生的根本概念；掌握葡萄糖異生的反響途徑及相關(guān)重點酶；掌握乳酸循環(huán)的相關(guān)知識；掌握糖異生作用的生理意義。了解糖原分子構(gòu)造的根本概略；掌握糖原的合成與分解的根本過程；掌握糖原代謝的調(diào)控及相關(guān)知識。熟悉糖的各種代謝途徑概略；熟習(xí)糖代謝途徑的聯(lián)絡(luò)及相關(guān)知識。二、重點、難點二、重點、難點:1.磷酸戊糖途徑的根本概念、反響特點；磷磷酸戊糖途徑的根本概念、反響特點；磷酸戊糖途徑的生理意義。酸戊糖途徑的生理意義。2.葡萄糖

28、異生的根本概念；葡萄糖異生的反葡萄糖異生的根本概念；葡萄糖異生的反響途徑及相關(guān)重點酶；乳酸循環(huán)的相關(guān)知響途徑及相關(guān)重點酶；乳酸循環(huán)的相關(guān)知識；掌握糖異生作用的生理意義。識；掌握糖異生作用的生理意義。3糖原的合成與分解的根本過程；糖原代糖原的合成與分解的根本過程；糖原代謝的調(diào)控及相關(guān)知識。謝的調(diào)控及相關(guān)知識。目目 錄錄* 概念概念 磷酸戊糖途徑是指由葡萄糖生成磷酸戊磷酸戊糖途徑是指由葡萄糖生成磷酸戊糖及糖及NADPH+H+，前者再進(jìn)一步轉(zhuǎn)變成，前者再進(jìn)一步轉(zhuǎn)變成3-磷酸甘油醛和磷酸甘油醛和6-磷酸果糖的反響過程。磷酸果糖的反響過程。目目 錄錄* * 細(xì)胞定位：胞細(xì)胞定位：胞 液液 第一階段：氧化

29、反響第一階段：氧化反響 生成磷酸戊糖，生成磷酸戊糖，NADPH+H+及及CO2一、磷酸戊糖途徑的反響過程一、磷酸戊糖途徑的反響過程* * 反響過程可分為二個階段反響過程可分為二個階段 第二階段那么是非氧化反響第二階段那么是非氧化反響 包括一系列基團(tuán)轉(zhuǎn)移。包括一系列基團(tuán)轉(zhuǎn)移。 目目 錄錄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 CH

30、2OH 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 P1. 磷酸戊糖生成磷酸戊糖生成 5-磷酸核糖磷酸核糖 目目 錄錄l催化第一步脫氫反響的催化第一步脫氫反響的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。 l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+。 l反響生成的磷酸核糖是一個非常重要的中間反響生成的磷酸核糖是一個非常重要的中間產(chǎn)物。產(chǎn)物。G-6-P 5-磷酸核糖磷酸核糖 NADP+ N

31、ADPH+H+ NADP+ NADPH+H+ CO2 目目 錄錄l每每3分子分子6-磷酸葡萄糖同時參與反響，在一系列磷酸葡萄糖同時參與反響，在一系列反響中，經(jīng)過反響中，經(jīng)過3C、4C、6C、7C等演化階段，最等演化階段，最終生成終生成3-磷酸甘油醛和磷酸甘油醛和6-磷酸果糖。磷酸果糖。3-磷酸甘油醛和磷酸甘油醛和6-磷酸果糖，可進(jìn)入酵解途磷酸果糖，可進(jìn)入酵解途徑。因此，磷酸戊糖途徑也稱磷酸戊糖旁路徑。因此，磷酸戊糖途徑也稱磷酸戊糖旁路(pentose phosphate shunt)。2. 基團(tuán)轉(zhuǎn)移反響基團(tuán)轉(zhuǎn)移反響 目目 錄錄5-磷酸核酮糖磷酸核酮糖(C5) 3 5-磷酸核糖磷酸核糖 C5 5

32、-磷酸木酮糖磷酸木酮糖 C5 5-磷酸木酮糖磷酸木酮糖 C5 7-磷酸景天糖磷酸景天糖 C7 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 C3 4-磷酸赤蘚糖磷酸赤蘚糖 C4 6-磷酸果糖磷酸果糖 C6 6-磷酸果糖磷酸果糖 C6 3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛 C3 目目 錄錄磷酸戊糖途徑磷酸戊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 C5 5-磷酸木酮糖磷酸木酮糖 C5 7-磷酸景天糖磷酸景天糖 C7 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 C3 4-磷酸赤蘚糖磷酸赤蘚糖 C4 6-磷酸果糖磷酸果糖 C6 6-磷酸果糖磷酸果糖 C6 3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛 C3 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖(C6)3

33、6-磷酸葡萄糖酸內(nèi)酯磷酸葡萄糖酸內(nèi)酯(C6)3 6-磷酸葡萄糖酸磷酸葡萄糖酸(C6)3 5-磷酸核酮糖磷酸核酮糖(C5) 3 5-磷酸核糖磷酸核糖 C5 3NADP+ 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 目目 錄錄總反響式總反響式 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 脫氫反響以脫氫反響以NADP+NADP+為受氫體，生成為受氫體，生成NADPH+H+NADPH+H+。 反響過程中進(jìn)展了一系列酮基和醛基

34、轉(zhuǎn)移反響，經(jīng)反響過程中進(jìn)展了一系列酮基和醛基轉(zhuǎn)移反響，經(jīng)過了過了3 3、4 4、5 5、6 6、7 7碳糖的演化過程。碳糖的演化過程。 反響中生成了重要的中間代謝物反響中生成了重要的中間代謝物5-5-磷酸核糖。磷酸核糖。 一分子一分子G-6-PG-6-P經(jīng)過反響，只能發(fā)生一次脫羧和二次經(jīng)過反響，只能發(fā)生一次脫羧和二次脫氫反響，生成一分子脫氫反響，生成一分子CO2CO2和和2 2分子分子NADPH+H+NADPH+H+。* * 6- 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關(guān)鍵酶，其活性此酶為磷酸戊糖途徑的關(guān)鍵酶，其活性的高低決議的高低決議6-6-磷酸葡萄糖進(jìn)入磷酸戊糖途徑磷酸

35、葡萄糖進(jìn)入磷酸戊糖途徑的流量。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，比值升高那么被抑制，降低那么被的影響，比值升高那么被抑制，降低那么被激活。另外激活。另外NADPH對該酶有劇烈抑制造用。對該酶有劇烈抑制造用。三、磷酸戊糖途徑的生理意義三、磷酸戊糖途徑的生理意義一為核苷酸的生成提供核糖一為核苷酸的生成提供核糖 二提供二提供NADPH作為供氫體參與多種作為供氫體參與多種代謝反響代謝反響 二提供二提供NADPH作為供氫體參與多種代謝反響作為供氫體參與多種代謝反響 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)的羥化

36、反響，與生物參與體內(nèi)的羥化反響，與生物合成或生物轉(zhuǎn)化有關(guān)合成或生物轉(zhuǎn)化有關(guān)3. NADPH可維持可維持GSH的復(fù)原性的復(fù)原性 2G-SH G-S-S-GNADP+ NADPH+H+ A AH2 第四節(jié)第四節(jié) 葡萄躺異生作用葡萄躺異生作用 一、葡萄躺異生作用的反響途徑一、葡萄躺異生作用的反響途徑 二、葡萄躺異生作用的調(diào)理二、葡萄躺異生作用的調(diào)理 三、葡萄躺異生作用的生理意義三、葡萄躺異生作用的生理意義 四、乳酸循環(huán)四、乳酸循環(huán)目目 錄錄糖異生糖異生(gluconeogenesis)(gluconeogenesis)是指從非糖是指從非糖化合物轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟腔蛱窃倪^程?；衔镛D(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟腔蛱窃倪^程

37、。* * 部位部位 * * 原料原料 * * 概念概念 主要在肝、腎細(xì)胞的胞漿及線粒體主要在肝、腎細(xì)胞的胞漿及線粒體 主要有乳酸、甘油、生糖氨基酸主要有乳酸、甘油、生糖氨基酸目目 錄錄一、葡萄糖異生作用的反響途徑一、葡萄糖異生作用的反響途徑 * 定義定義 * * 過程過程 酵解途徑中有酵解途徑中有3個由關(guān)鍵酶催化的不個由關(guān)鍵酶催化的不可逆反響。在糖異生時，須由另外可逆反響。在糖異生時，須由另外的反響和酶替代。的反響和酶替代。 糖異生途徑與酵解途徑大多數(shù)反響糖異生途徑與酵解途徑大多數(shù)反響是共有的、可逆的；是共有的、可逆的；GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-

38、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糖異生途徑糖異生途徑(gluconeogenic pathway)指從丙酮酸生成葡萄糖的詳細(xì)反響過程。指從丙酮酸生成葡萄糖的詳細(xì)反響過程。目目 錄錄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)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)

39、，輔酶，輔酶為生物素反響在線粒體為生物素反響在線粒體 磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶反響在線粒體、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶反響在線粒體、胞液胞液目目 錄錄目目 錄錄 草酰乙酸轉(zhuǎn)運出線粒體草酰乙酸轉(zhuǎn)運出線粒體 出線粒體出線粒體 蘋果酸蘋果酸 蘋果酸蘋果酸 草酰乙酸草酰乙酸 草酰乙酸草酰乙酸 草酰乙酸草酰乙酸 天冬氨酸天冬氨酸 出線粒體出線粒體 天冬氨酸天冬氨酸 草酰乙酸草酰乙酸 目目 錄錄丙酮酸丙酮酸 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 天冬氨酸天冬氨酸

40、 蘋果酸蘋果酸 草酰乙酸草酰乙酸 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目目 錄錄葡萄糖異生途徑所需葡萄糖異生途徑所需NADH+H+NADH+H+的來源的來源 糖異生途徑中，糖異生途徑中，1,3-二磷酸甘油酸生成二磷酸甘油酸生成3-磷磷酸甘油醛時，需求酸甘油醛時，需求NADH+H+。 由乳酸為原料異生糖時，由乳酸為原料異生糖時， NADH+H+由下述由下述 反響提供。反響提供。乳酸乳酸 丙酮酸丙酮酸 LDH NAD+ NADH+H+ 目目 錄錄 由氨基酸為原料進(jìn)展糖異生時，由氨基酸為原料進(jìn)展糖異生時， NADH+H+那么那么由線粒

41、體內(nèi)由線粒體內(nèi)NADH+H+提供，它們來自于脂酸的提供，它們來自于脂酸的-氧化或三羧酸循環(huán)，氧化或三羧酸循環(huán)，NADH+H+轉(zhuǎn)運那么經(jīng)過轉(zhuǎn)運那么經(jīng)過草酰乙酸與蘋果酸相互轉(zhuǎn)變而轉(zhuǎn)運。草酰乙酸與蘋果酸相互轉(zhuǎn)變而轉(zhuǎn)運。蘋果酸蘋果酸 線粒體線粒體 蘋果酸蘋果酸 草酰草酰乙酸乙酸草酰草酰乙酸乙酸NAD+ NADH+H+ NAD+ NADH+H+ 胞漿胞漿 目目 錄錄2. 1,6-雙磷酸果糖雙磷酸果糖 轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)?6-磷酸果糖磷酸果糖 1,6-雙磷酸果糖雙磷酸果糖 6-磷酸果糖磷酸果糖 Pi 果糖雙磷酸酶果糖雙磷酸酶 3. 6-磷酸葡萄糖水解為葡萄糖磷酸葡萄糖水解為葡萄糖 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 葡萄

42、糖葡萄糖 Pi 葡萄糖葡萄糖-6-磷酸酶磷酸酶 目目 錄錄 糖異生的原料轉(zhuǎn)變成糖代謝的中間產(chǎn)物糖異生的原料轉(zhuǎn)變成糖代謝的中間產(chǎn)物 生糖氨基酸生糖氨基酸 -酮酸酮酸 -NH2 甘油甘油 -磷酸甘油磷酸甘油 磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮 乳酸乳酸 丙酮酸丙酮酸 2H 上述糖代謝中間代謝產(chǎn)物進(jìn)入糖異生途徑，上述糖代謝中間代謝產(chǎn)物進(jìn)入糖異生途徑，異生為葡萄糖或糖原異生為葡萄糖或糖原 目目 錄錄目目 錄錄二、糖異生的調(diào)理二、糖異生的調(diào)理 在前面的三個在前面的三個反響過程中，作用反響過程中，作用物的互變分別由不物的互變分別由不同酶催化其單向反同酶催化其單向反響，這種互變循環(huán)響，這種互變循環(huán)稱之為底物循環(huán)稱之為

43、底物循環(huán)(substratecycle)(substratecycle)。6-磷酸果糖磷酸果糖 1,6-雙磷酸果糖雙磷酸果糖 6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1 果糖雙磷酸酶果糖雙磷酸酶-1 ADP ATP Pi 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 葡萄糖葡萄糖 葡萄糖葡萄糖-6-磷酸酶磷酸酶 己糖激酶己糖激酶 ATP ADP Pi PEP 丙酮酸丙酮酸草酰乙酸草酰乙酸 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶 ADP ATP CO2+ATP ADP+Pi GTP 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 羧激酶羧激酶GDP+Pi +CO2 目目 錄錄 三、糖異生的生理意義三、糖異生的生理意義一維持血糖濃度

44、恒定一維持血糖濃度恒定 二補(bǔ)充肝糖原二補(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)胞異生為糖原的過程?；衔?，再進(jìn)入肝細(xì)胞異生為糖原的過程。三調(diào)理酸堿平衡乳酸異生為糖三調(diào)理酸堿平衡乳酸異生為糖 *底物循環(huán)底物循環(huán)在糖異生的反響中，一對由不同酶催化在糖異生的反響中，一對由不同酶催化的正逆反響稱為底物循環(huán)。的正逆反響稱為底物循環(huán)。正常情況下，正逆反響不會同時活潑，正常情況下，正逆反響不會同時活潑，假設(shè)正逆反響以同樣速度進(jìn)展，將會假設(shè)正逆反響以同樣速度進(jìn)展，將會呵斥呵斥AT

45、P的無效循環(huán)使體溫升高。的無效循環(huán)使體溫升高。如今以為，底物循環(huán)能夠是放大代謝信如今以為，底物循環(huán)能夠是放大代謝信號的一種手段。號的一種手段。目目 錄錄糖異生活潑糖異生活潑 有葡萄糖有葡萄糖-6磷酸酶磷酸酶 【】肝肝 肌肉肌肉 四、乳酸循環(huán)四、乳酸循環(huán)(lactose cycle) Cori 循環(huán)循環(huán) 循環(huán)過程循環(huán)過程 葡萄糖葡萄糖 葡萄糖葡萄糖 葡萄糖葡萄糖 酵解途徑酵解途徑 丙酮酸丙酮酸 乳酸乳酸 NADH NAD+ 乳酸乳酸 乳酸乳酸 NAD+ NADH 丙酮酸丙酮酸 糖異生途徑糖異生途徑 血液血液 糖異生低下糖異生低下 沒有葡萄糖沒有葡萄糖-6磷酸酶磷酸酶 【】目目 錄錄 生理意義生理

46、意義 乳酸再利用，防止了乳酸的損失。乳酸再利用，防止了乳酸的損失。 防止乳酸的堆積引起酸中毒。防止乳酸的堆積引起酸中毒。 乳酸循環(huán)是一個耗能的過程乳酸循環(huán)是一個耗能的過程 2分子乳酸異生為分子乳酸異生為1分子葡萄糖需分子葡萄糖需6分子分子ATP。 第五節(jié)第五節(jié) 糖糖 原原 一、糖原的合成一、糖原的合成 二、糖原的分解二、糖原的分解 三、糖原合成與分解調(diào)理三、糖原合成與分解調(diào)理目目 錄錄是動物體內(nèi)糖的儲存方式之一，是機(jī)體能是動物體內(nèi)糖的儲存方式之一，是機(jī)體能迅速動用的能量貯藏。迅速動用的能量貯藏。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，

47、肝臟：肝糖原，70 100g，維持血糖程度，維持血糖程度 l糖原儲存的主要器官及其生理意義糖原儲存的主要器官及其生理意義 1. 葡萄糖單元以葡萄糖單元以-1,4-糖苷糖苷 鍵鍵形生長鏈。形生長鏈。 2. 約約10個葡萄糖單元處構(gòu)成分個葡萄糖單元處構(gòu)成分枝，分枝處葡萄糖以枝，分枝處葡萄糖以-1,6-糖苷鍵銜接，分支添加，溶糖苷鍵銜接，分支添加，溶解度添加。解度添加。 3. 每條鏈都終止于一個非復(fù)原每條鏈都終止于一個非復(fù)原端端.非復(fù)原端增多，以利于非復(fù)原端增多，以利于其被酶分解。其被酶分解。 l糖原的構(gòu)造特點及其意義糖原的構(gòu)造特點及其意義 目目 錄錄一、糖原的合成一、糖原的合成二合成部位二合成部位

48、 一定義一定義 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：主要在肝臟、肌肉組織定位：主要在肝臟、肌肉 細(xì)胞定位：胞漿細(xì)胞定位：胞漿1. 葡萄糖磷酸化生成葡萄糖磷酸化生成6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖葡萄糖葡萄糖 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 ATP ADP 己糖激酶己糖激酶; 葡萄糖激酶肝葡萄糖激酶肝 目目 錄錄1- 1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 磷酸葡萄糖變位酶磷酸葡萄糖變位酶 6- 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 2. 6-磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)變成磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)變成1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 這步反響中磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移的意義在

49、于：由這步反響中磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移的意義在于：由于延伸構(gòu)成于延伸構(gòu)成-1,4-糖苷鍵，所以葡萄糖分子糖苷鍵，所以葡萄糖分子C1上的半縮醛羥基必需活化，才利于與原來的糖上的半縮醛羥基必需活化，才利于與原來的糖原分子末端葡萄糖的游離原分子末端葡萄糖的游離C4羥基縮合。羥基縮合。半縮醛羥基與磷酸基之間構(gòu)成的半縮醛羥基與磷酸基之間構(gòu)成的O-P鍵具鍵具有較高的能量。有較高的能量。目目 錄錄* UDPG可看作可看作“活性葡萄糖，在體內(nèi)充作葡萄活性葡萄糖，在體內(nèi)充作葡萄糖供體。糖供體。 UTP 尿苷尿苷 PPPPPi UDPG焦磷酸化酶焦磷酸化酶 3. 1- 磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)變成尿苷二磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)變成尿苷二

50、磷酸葡萄糖 2Pi+能量能量 1- 磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 OHHOOHHOHHOHHOHCH2OHHP P P 尿苷二磷酸葡萄糖尿苷二磷酸葡萄糖 ( uridine diphosphate glucose , UDPG ) OHHOOHHOHHOHHOHCH2OHHP P P尿苷尿苷P尿苷尿苷P P目目 錄錄糖原糖原n + UDPG 糖原糖原n+1 + UDP 糖原合酶糖原合酶 ( glycogen synthase ) UDP UTP ADP ATP 核苷二磷酸激酶核苷二磷酸激酶4. -1,4-糖苷鍵式結(jié)合糖苷鍵式結(jié)合 目目 錄錄* 糖原糖原n 為原有的細(xì)胞內(nèi)的較小糖原分子，稱為為原有的細(xì)胞

51、內(nèi)的較小糖原分子，稱為糖原引物糖原引物(primer)， 作為作為UDPG 上葡萄糖基的上葡萄糖基的接受體。接受體。 糖原糖原n + UDPG 糖原糖原n+1 + UDP 糖原合酶糖原合酶 (glycogen synthase) 四糖原分枝的構(gòu)成四糖原分枝的構(gòu)成 分分 支支 酶酶 (branching enzyme) -1,6-糖苷鍵糖苷鍵 -1,4-糖苷糖苷鍵鍵 目目 錄錄目目 錄錄 二、糖原的分解二、糖原的分解* 定義定義 * * 亞細(xì)胞定位：胞亞細(xì)胞定位：胞 漿漿 * * 肝糖元的分解肝糖元的分解 糖原糖原n+1 n+1 糖原糖原n + 1-n + 1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 磷酸化酶磷酸

52、化酶 1. 1. 糖原的磷酸解糖原的磷酸解糖原分解糖原分解 (glycogenolysis )習(xí)慣上指肝糖原習(xí)慣上指肝糖原分解成為葡萄糖的過程。分解成為葡萄糖的過程。脫枝酶脫枝酶 (debranching enzyme)2. 脫枝酶的作用脫枝酶的作用 轉(zhuǎn)移葡萄糖殘基轉(zhuǎn)移葡萄糖殘基 水解水解-1,6-糖苷鍵糖苷鍵 磷磷 酸酸 化化 酶酶 轉(zhuǎn)移酶活性轉(zhuǎn)移酶活性 -1,6糖苷糖苷 酶活性酶活性 目目 錄錄目目 錄錄 1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 磷酸葡萄糖變位酶磷酸葡萄糖變位酶 3. 1-磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)變成磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)變成6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 4. 6-磷酸葡萄糖水解生成葡萄

53、糖磷酸葡萄糖水解生成葡萄糖 葡萄糖葡萄糖-6-磷酸酶磷酸酶 肝，腎肝，腎葡萄糖葡萄糖 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 目目 錄錄l肌糖原分解的前三步反響與肝糖原分解過程一肌糖原分解的前三步反響與肝糖原分解過程一樣，但是生成樣，但是生成6- 6-磷酸葡萄糖之后，由于肌肉組磷酸葡萄糖之后，由于肌肉組織中不存在葡萄糖織中不存在葡萄糖-6-6-磷酸酶，所以生成的磷酸酶，所以生成的6- 6-磷磷酸葡萄糖不能轉(zhuǎn)變成葡萄糖釋放入血，提供血酸葡萄糖不能轉(zhuǎn)變成葡萄糖釋放入血，提供血糖，而只能進(jìn)入酵解途徑進(jìn)一步代謝。糖，而只能進(jìn)入酵解途徑進(jìn)一步代謝。 l肌糖原的分解與合成與乳酸循環(huán)有關(guān)。肌糖原的分解與合成與乳酸循環(huán)有關(guān)

54、。目目 錄錄 G-6-P G-6-P的代謝去路的代謝去路G補(bǔ)充血糖補(bǔ)充血糖G-6-P F-6-P 進(jìn)入酵解途徑進(jìn)入酵解途徑G-1-PGn合成糖原合成糖原UDPG 6-磷酸葡萄糖內(nèi)酯磷酸葡萄糖內(nèi)酯 進(jìn)入磷酸戊糖途徑進(jìn)入磷酸戊糖途徑 葡萄糖醛酸葡萄糖醛酸 進(jìn)入葡萄糖醛酸途徑進(jìn)入葡萄糖醛酸途徑小小 結(jié)結(jié) 反響部位：胞漿反響部位：胞漿 目目 錄錄3. 糖原的合成與分解總圖糖原的合成與分解總圖UDPG焦磷酸化酶焦磷酸化酶 G-1-P UTP UDPG PPi 糖原糖原n+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-磷酸酶肝磷酸酶肝 糖原糖原n 目目 錄錄 三、糖原合成與分解的調(diào)理三、糖原合成與分解的調(diào)理 關(guān)鍵酶關(guān)鍵酶 糖原合成：糖原合酶糖原合成：