第七章糖代謝

1、糖糖 即碳水化合物，其即碳水化合物，其化學(xué)本質(zhì)為多羥醛或化學(xué)本質(zhì)為多羥醛或多羥酮類及其衍生物多羥酮類及其衍生物或多聚物?；蚨嗑畚?。大多數(shù)糖類物質(zhì)只由C、H、O三種元素組成鼠李糖鼠李糖 C6H12O5 甲醛甲醛 CH2O 脫氧核糖脫氧核糖 C5H10O4 乳酸乳酸 C3H6O3 乙酸乙酸 C2H4O2 糖類糖類/ /碳水化合物碳水化合物m糖類糖類寡糖寡糖多糖多糖同多糖同多糖雜多糖雜多糖結(jié)合糖結(jié)合糖單糖單糖（二）糖的分類（二）糖的分類及其結(jié)構(gòu)及其結(jié)構(gòu)OHOHHHOHHOHOOHOOHHHHOHOHHOHHCH2OH葡萄糖葡萄糖 己醛糖己醛糖果糖果糖 己酮糖己酮糖 OHOHOHOHHHOHHOH1.

2、 單糖單糖 不能被水解的糖不能被水解的糖OOHOHHOH2CHHOHHCH2OH目目 錄錄OOHHHOHHOHHOHHCH2OHOHHHHOHOHOHHOH2COHOHOHOHHOHHHOH半乳糖半乳糖 己醛糖己醛糖 核糖核糖 戊醛戊醛糖糖 OHHOHHOHOHOH目目 錄錄CHOOHHOHHOHHOHHHOCHOC OHCHHOCOHHCOHHCH2OHHOHOHHOHHOHHOHCH2HHO123456123456123456開鏈型環(huán)型開鏈型葡萄糖葡萄糖 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)2. 寡糖寡糖常見的幾種二糖有常見的幾種二糖有麥芽糖麥芽糖 葡萄糖葡萄糖 葡萄糖葡萄糖蔗蔗 糖糖 葡萄糖葡萄糖 果糖果糖乳乳 糖

3、糖 葡萄糖葡萄糖 半乳糖半乳糖由由220個(gè)單糖通過糖苷鍵連接而成的糖類個(gè)單糖通過糖苷鍵連接而成的糖類 OCH2OHHHOHHOHOHHHOCH2OHHHHOHOHHOHHO麥芽糖 OCH2OHHOHHHOHOHHHOOCH2OHHHHOHOHHOHH乳糖 OHOHHHOHCH2OHOOCH2OHHHOHHOHOHHHHOCH2蔗 糖3. 多糖多糖 由由20個(gè)以上的單糖通過糖苷鍵連接而成的糖類個(gè)以上的單糖通過糖苷鍵連接而成的糖類常見的多糖有常見的多糖有淀淀 粉粉 糖糖 原原 纖維素纖維素 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)存形式淀粉顆粒淀粉顆粒目目 錄錄 糖原糖原 是動(dòng)物體內(nèi)葡萄糖

4、的儲(chǔ)存形式是動(dòng)物體內(nèi)葡萄糖的儲(chǔ)存形式目目 錄錄 纖維素纖維素 作為植物的骨架作為植物的骨架-1,4-糖苷鍵糖苷鍵目目 錄錄4. 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 ：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 ：是糖與蛋白質(zhì)的結(jié)合物。是糖與蛋白質(zhì)的結(jié)合物。 常見的結(jié)合糖有常見的結(jié)合糖有 1. 氧化供能氧化供能如糖可提供合成某些氨基酸、脂肪、膽固醇、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。核苷等物質(zhì)的原料。3. 作為機(jī)體組織細(xì)胞的組成成分作為機(jī)體組織細(xì)胞的組成成分這是糖的主要功能。這是糖的主要功能。2. 其他物質(zhì)的原料其他物質(zhì)的原料如糖

5、是糖蛋白、蛋白聚糖、糖脂等的組成成分。如糖是糖蛋白、蛋白聚糖、糖脂等的組成成分。4. 作為細(xì)胞識(shí)別的信息分子作為細(xì)胞識(shí)別的信息分子三、糖的消化與吸收三、糖的消化與吸收（一）糖的消化（一）糖的消化人類食物中的糖主要人類食物中的糖主要有植物淀粉、動(dòng)物糖原以有植物淀粉、動(dòng)物糖原以及麥芽糖、蔗糖、乳糖、及麥芽糖、蔗糖、乳糖、葡萄糖等，其中以葡萄糖等，其中以淀粉淀粉為為主。主。消化部位：消化部位： 主要在小腸，主要在小腸，少量在口腔少量在口腔食物中含有的大量纖維素，因人體內(nèi)無食物中含有的大量纖維素，因人體內(nèi)無 - -糖苷酶糖苷酶而不能對(duì)其分解利用，但卻具有刺激而不能對(duì)其分解利用，但卻具有刺激腸蠕動(dòng)等作用

6、，也是維持健康所必需。腸蠕動(dòng)等作用，也是維持健康所必需。-1,4-糖苷鍵糖苷鍵淀粉淀粉 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 消化過程消化過程 腸粘膜腸粘膜上皮細(xì)胞上皮細(xì)胞刷狀緣刷狀緣 胃胃 口腔口腔 腸腔腸腔 胰液中的胰液中的- -淀粉酶淀粉酶 （二）糖的吸收（二）糖的吸收1. 吸收部位吸收部位 小腸上段小腸上段 2. 吸收形式吸收形式 單單 糖糖 ADP+Pi ATP G Na+ K+ Na+泵泵小腸粘膜細(xì)胞小腸

7、粘膜細(xì)胞 腸腸腔腔 門靜脈門靜脈 3. 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)體刷狀緣刷狀緣 細(xì)胞內(nèi)膜細(xì)胞內(nèi)膜 4. 吸收途徑吸收途徑 小腸腸腔小腸腸腔 腸粘膜上皮細(xì)胞腸粘膜上皮細(xì)胞 門靜脈門靜脈 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 GLUT：葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)體，葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)體，已發(fā)現(xiàn)有已發(fā)現(xiàn)有5種葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)種葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)體體(GLUT 15)。葡萄糖吸收入血后，依賴葡萄糖吸收入血后，依賴葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)體葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)體而進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)代謝而進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)代謝。 四四、糖代謝的概況、糖代謝的概況 是動(dòng)物體內(nèi)糖的儲(chǔ)存形式之一，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

8、能量?jī)?chǔ)備。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 1. 葡萄糖單元以葡萄糖單元以 -1,4-1,4-糖苷糖苷 鍵鍵形成長(zhǎng)鏈。形成長(zhǎng)鏈。2. 約約1010個(gè)葡萄糖單元處形成個(gè)葡萄糖單元處形成分支，分支處葡萄糖以分支，分支處葡萄糖以 - -1,6-1,6-糖苷鍵糖苷鍵連接，分支增加，連接，分支增加，溶解度增加。溶解度增加。3. 每條鏈都終止于一個(gè)非還每條鏈都終止于一個(gè)非還原端原端. .非還原端增多，以利非還原端增多，以利于其被酶分解。于其被酶分解。 糖原的合

9、成與分解都由非還原性末端非還原性末端開始。還原性末端還原性末端非還原性末端非還原性末端非還原性末端非還原性末端OOHCH2OHOOCH2OHOOCH2OOOCH2OHOHOCH2OHOOHCH2OHO-1,4-糖苷鍵糖苷鍵-1,6-糖苷鍵糖苷鍵（二）合成部位（二）合成部位（一）定義（一）定義糖原的合成糖原的合成指由葡萄糖合成糖原的過程。指由葡萄糖合成糖原的過程。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

10、糖激酶（肝） 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 這步反應(yīng)中磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移的意義在于：這步反應(yīng)中磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移的意義在于：由于延長(zhǎng)形成由于延長(zhǎng)形成-1,4-糖苷鍵，所以糖苷鍵，所以葡萄糖分子葡萄糖分子C1上的半縮醛羥基必須活化上的半縮醛羥基必須活化，才利于與原來，才利于與原來的糖原分子末端葡萄糖的游離的糖原分子末端葡萄糖的游離C4羥基縮合。羥基縮合。* UDPG可看作可看作“活性葡萄糖活性葡萄糖”，在體內(nèi)充作葡萄，在體內(nèi)充作葡萄糖供體。糖供體。UTP 尿苷尿苷 PPPP

11、Pi 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（磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)變成尿苷二磷酸（UDPG）葡萄糖）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 OHHOOHHOHHOHHOHCH2OHHP P P尿苷尿苷P尿苷尿苷P P糖原糖原（葡萄糖（葡萄糖n ）+ UDPG （葡萄糖（葡萄糖n+1 ）+ UDP 糖原合酶糖原合酶 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 * 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

12、細(xì)胞內(nèi)的較小糖原分子，稱為糖原引物糖原引物， 作為作為UDPG 上葡萄糖基的接受體。上葡萄糖基的接受體。 糖原糖原（葡萄糖（葡萄糖n ）+ UDPG （葡萄糖（葡萄糖n+1 ）+ UDP 糖原合酶糖原合酶 5. 糖原分支的形成糖原分支的形成 分分 支支 酶酶 (branching enzyme) -1,6-糖苷鍵糖苷鍵 -1,4-糖苷鍵糖苷鍵 分支的形成不僅可增加糖原的水溶性，更重要的分支的形成不僅可增加糖原的水溶性，更重要的是可增加非還原端數(shù)目，以便磷酸化酶能迅速分是可增加非還原端數(shù)目，以便磷酸化酶能迅速分解糖原。解糖原。從葡萄糖合成糖原是從葡萄糖合成糖原是耗能耗能的過程。的過程。 葡萄糖葡

13、萄糖6-葡萄葡萄糖糖ATP1-磷酸葡糖磷酸葡糖UDPGUTPPPi* 定義定義* * 亞細(xì)胞定位：亞細(xì)胞定位：胞胞 漿漿 * * 肝糖原的分解肝糖原的分解 糖原糖原n n 糖原糖原n-1 + 1-n-1 + 1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 磷酸化酶磷酸化酶 1. 1. 糖原的糖原的磷酸解磷酸解（1- 1-磷酸葡萄糖的生成磷酸葡萄糖的生成）糖原分解糖原分解習(xí)慣上指肝糖原分解成為葡萄糖的習(xí)慣上指肝糖原分解成為葡萄糖的過程。過程。脫支酶脫支酶 (debranching enzyme)2. 脫支酶的作用脫支酶的作用 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

14、活性轉(zhuǎn)移酶活性 -1,6糖苷糖苷酶活性酶活性 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 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

15、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) 反應(yīng)部位：胞漿反應(yīng)部位：胞漿 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 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：糖原磷酸化酶糖原磷酸化酶 這兩種關(guān)鍵酶的重要特點(diǎn)：這兩種關(guān)鍵酶的重要特點(diǎn)：* * 它們的快速調(diào)節(jié)有它們的快

16、速調(diào)節(jié)有共價(jià)修飾共價(jià)修飾和和變構(gòu)調(diào)節(jié)變構(gòu)調(diào)節(jié)二種方式。二種方式。* * 它們都以活性、無（低）活性二種形式存在，二種它們都以活性、無（低）活性二種形式存在，二種形式之間可通過磷酸化和去磷酸化而相互轉(zhuǎn)變。形式之間可通過磷酸化和去磷酸化而相互轉(zhuǎn)變。糖原累積癥糖原累積癥是一類遺傳性代謝病，其特點(diǎn)是一類遺傳性代謝病，其特點(diǎn)為體內(nèi)某些器官組織中有大量糖原堆積。引起為體內(nèi)某些器官組織中有大量糖原堆積。引起糖原累積癥的原因是患者先天性缺乏與糖原代糖原累積癥的原因是患者先天性缺乏與糖原代謝有關(guān)的酶類。謝有關(guān)的酶類。 第第 二二 節(jié)節(jié)糖的主要分解途徑糖的主要分解途徑葡萄糖的氧化分解方式葡萄糖的氧化分解方式 ：一

17、、一、無氧氧化（糖酵解）無氧氧化（糖酵解） 二、二、糖的有氧氧化糖的有氧氧化 三、三、磷酸戊糖途徑磷酸戊糖途徑 一、糖的無氧氧化一、糖的無氧氧化 （一）無氧氧化的概念：葡萄糖或糖原在無氧的條件下，葡萄糖或糖原在無氧的條件下，一分子一分子葡萄糖或糖原的葡萄糖單位葡萄糖或糖原的葡萄糖單位分解為分解為2分分子子乳酸的過程稱為糖的無氧氧化，乳酸的過程稱為糖的無氧氧化，因?yàn)橐驗(yàn)榕c酵母菌乙醇發(fā)酵大致相同，故與酵母菌乙醇發(fā)酵大致相同，故又稱為又稱為糖酵解。糖酵解。全部過程在胞液中進(jìn)行。1、磷酸己糖的生成與轉(zhuǎn)化磷酸己糖的生成與轉(zhuǎn)化 （1）葡萄糖生成6-磷酸葡萄糖： （2）6-磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)化為6-磷酸果糖OCH

18、2OP6-磷酸葡萄糖6-磷酸果糖POCH2OCH2OH（3）6-磷酸果糖生成1,6-二磷酸果糖 磷酸果糖激酶-1是糖酵解途徑中最重要的限速酶 此酶為變構(gòu)酶，受多種代謝物的變構(gòu)調(diào)節(jié)；胰島素可誘導(dǎo)其生成 2、磷酸丙糖的生成：磷酸丙糖的生成： 通過兩次磷酸化作用，消耗2分子ATP，葡萄糖轉(zhuǎn)化為1,6-二磷酸果糖，并進(jìn)而裂解為2分子磷酸丙糖 3、丙酮酸丙酮酸生成生成 這是糖酵解途徑中氧化產(chǎn)能的階段，此階段共生成4分子ATP。 3-磷酸甘油醛氧化： （1）3-磷酸甘油酸的生成： 3-磷酸甘油酸的生成： COOCHOHCH2OPPCOOHCHOHCH2OP1，3 -二 磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸3-磷酸甘油

19、酸磷酸甘油酸激酶Mg2+ATPADP此反應(yīng)是糖酵解途徑中第一次生成ATP的反應(yīng) 。 3-磷酸甘油酸的變位反應(yīng)： 磷酸烯醇式丙酮酸的生成： 丙酮酸的生成： COOHC-OCH2PCOOHC-OHCH2丙酮酸激酶Mg2+ATPADP磷酸烯醇式丙酮酸烯醇式丙酮酸COOHC=OCH3丙酮酸此為不可逆反應(yīng)，由丙酮酸激酶所催化 丙酮酸激酶是糖酵解途徑中的又一重要的調(diào)節(jié)酶，具有變構(gòu)酶性質(zhì) 4、乳酸的生成、乳酸的生成 丙酮酸在無氧條件下加氫還原為乳酸 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-

20、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+ 糖酵解反應(yīng)特點(diǎn)糖酵解反應(yīng)特點(diǎn)1糖酵解反應(yīng)的全過程沒有氧的 參與， 乳酸是糖酵解的必然產(chǎn)物。2糖酵解在無氧條件下進(jìn)行，只能發(fā)生不 完全的氧化分解，反應(yīng)中釋放能量較少 3在糖酵解反應(yīng)的全過程中，有三步 是不可逆的單向反應(yīng) 4紅細(xì)胞中的糖酵解存在2,3-二磷酸 甘油酸支

21、路 ADPATPPiH2OCOOCO-OHCH2O- PPCOOHCO-OHCH20- PCOOHCH-O-CH20-PP2，3二磷酸甘油酸磷酸化酶磷酸甘油酸變位酶磷酸甘油酸激酶（二（二）糖的無氧氧化糖的無氧氧化（糖酵解糖酵解）的調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié) 己糖激酶、磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶的調(diào)節(jié)酶，可以調(diào)節(jié)他們的活性來調(diào)節(jié)糖的無氧氧化。對(duì)磷酸果糖激酶-1活性的調(diào)節(jié)，是糖酵解途徑中最重要的調(diào)節(jié)點(diǎn) （三三）糖）糖無氧分解無氧分解的生理意義的生理意義 1少數(shù)組織細(xì)胞的主要供能方式 。2某些特殊情況下的供能方式。 3某些病理情況下的供能方式 4某些組織細(xì)胞如視網(wǎng)膜、睪丸、白細(xì)胞、腫瘤細(xì)胞 等，既使在有氧條件下仍以糖

22、酵解為其主要供能方式。5、為體內(nèi)其它物質(zhì)的合成提供原料 二、糖的有氧氧化 （一）有氧氧化的概念有氧分解是糖氧化分解主要形式。糖的有氧氧化糖的有氧氧化指在機(jī)體氧供充足時(shí)，指在機(jī)體氧供充足時(shí)，葡萄糖徹底氧化成葡萄糖徹底氧化成H2O和和CO2，并釋放出，并釋放出能能量量ATPATP的過程。是機(jī)體主要供能方式。的過程。是機(jī)體主要供能方式。* * 部位部位：胞液及線粒體胞液及線粒體 第一階段：酵解途徑第一階段：酵解途徑 葡萄糖葡萄糖丙酮丙酮酸酸 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

23、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 丙酮酸進(jìn)入線粒體，丙酮酸進(jìn)入線粒體，氧化脫羧為乙酰氧化脫羧為乙酰CoA 。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: 特點(diǎn)：不可逆反應(yīng)，生成特點(diǎn)：不可逆反應(yīng)，生成ATP關(guān)關(guān)鍵鍵酶酶 酵解途徑：酵解途徑：己糖激酶己糖激酶 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丙酮酸激酶丙酮酸激酶6- 6-磷酸果糖

24、激酶磷酸果糖激酶-1 -1- -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- -基于能量的需求基于能量的需求影響糖有氧分解的因素代謝產(chǎn)物的反饋抑制ATP及ADP的影響NAD+和NADPH的影響1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)生的能量逐步分次釋放，相當(dāng)一部分形成ATP，所以能量的利用率也高。簡(jiǎn)言之，即簡(jiǎn)言之，即“供能供能” 2三羧酸循環(huán)是體內(nèi)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)徹底氧化分解 的共同通路 3三羧酸循環(huán)是體內(nèi)物質(zhì)代謝相互聯(lián)系的樞紐 * 概念概念磷酸戊糖途徑磷酸戊糖途徑是指由葡萄糖生成是指由葡萄糖生成磷酸磷酸戊糖戊糖及及NADPH+H+，前者再進(jìn)一步轉(zhuǎn)變

25、成，前者再進(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反應(yīng)過程。的反應(yīng)過程。 磷酸戊糖途徑磷酸戊糖途徑又稱戊糖支路、己糖單又稱戊糖支路、己糖單磷酸途徑及磷酸循環(huán)等；這些名稱強(qiáng)調(diào)的磷酸途徑及磷酸循環(huán)等；這些名稱強(qiáng)調(diào)的是是磷酸化磷酸化的六碳糖形成磷酸化的戊糖。的六碳糖形成磷酸化的戊糖。 第一階段：氧化反應(yīng)第一階段：氧化反應(yīng) 生成生成磷酸戊糖磷酸戊糖，NADPH+H+及及CO2（一）磷酸戊糖途徑的反應(yīng)過程（一）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：非氧化反應(yīng)第二階段：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 CCCCCOOCH

26、2OHOHOHOHHHHOHP 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-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖酸酸脫氫酶脫氫酶 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 P1. 磷酸戊糖生成磷酸戊糖生成 5-磷酸核糖磷酸核糖 G-6-P 5-磷酸核酮糖磷酸核酮糖 NADP+ NADPH+H+

27、NADP+ NADPH+H+ CO2 2. 基團(tuán)轉(zhuǎn)移反應(yīng)基團(tuán)轉(zhuǎn)移反應(yīng) 5-磷酸核酮糖磷酸核酮糖(C5) 3 5-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-磷酸景天庚酮糖磷酸景天庚酮糖 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 C33-磷酸甘油醛磷酸甘油醛和和6-磷酸果糖磷酸果糖，可進(jìn)，可進(jìn)入酵解途徑。因此，磷酸戊糖途徑也入酵解途徑。因此，磷酸戊糖途徑也稱稱磷酸戊糖旁路磷酸戊糖旁路 (pentose phosphate shunt)。磷酸戊糖途徑磷酸戊糖

28、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-磷酸磷酸甘油醛甘油醛 C36-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖(C6)3 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 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

29、脫氫酶 CO2總反應(yīng)式總反應(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+6H+3CO2 66-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 + 12 NADP+ 56-磷酸果糖磷酸果糖+12NADPH+12H+6CO2 1 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 磷酸核糖用于磷酸核糖用于DNADNA、RNARNA的合成；的合成；2 2、提供提供NADPHNADPH作為供氫體作為供氫體參與多種代謝反應(yīng)參與多種代謝反應(yīng)體內(nèi)多種合成代謝的供氫體體內(nèi)多種合成代謝的供氫體參與體內(nèi)羥化反應(yīng)，與生物合成或生物轉(zhuǎn)化有關(guān)參與體內(nèi)羥化反應(yīng)，與生物合成或

30、生物轉(zhuǎn)化有關(guān)維持維持谷胱甘肽谷胱甘肽(GSH)(GSH)的還原狀態(tài)的還原狀態(tài)2G-SHG-S-S-GAAH2NADP+NADPH+H+（二）磷酸戊糖途徑的生理意義（二）磷酸戊糖途徑的生理意義發(fā)病機(jī)制：發(fā)病機(jī)制： 體內(nèi)體內(nèi)缺乏缺乏6-P-6-P-葡萄糖脫氫酶葡萄糖脫氫酶，而蠶豆中含有蠶，而蠶豆中含有蠶豆嘧啶、蠶豆嘧啶核苷、多巴、多巴核苷等具有氧豆嘧啶、蠶豆嘧啶核苷、多巴、多巴核苷等具有氧化作用物質(zhì)，可使化作用物質(zhì)，可使G-6-PDG-6-PD缺陷患者中的紅細(xì)胞缺陷患者中的紅細(xì)胞谷胱谷胱甘肽甘肽(GSH)(GSH)降低引發(fā)降低引發(fā)溶血溶血 。流行病學(xué)：為流行病學(xué)：為X X染色體不完全顯性遺傳，故男

31、：女染色體不完全顯性遺傳，故男：女7 7：1 1；每后五月為高發(fā)季節(jié)；兩湖兩廣云貴川較多發(fā)病；每后五月為高發(fā)季節(jié)；兩湖兩廣云貴川較多發(fā)病治療：治療上輸血、輸注洗滌紅細(xì)胞常是搶救的關(guān)治療：治療上輸血、輸注洗滌紅細(xì)胞常是搶救的關(guān)鍵，可一次或多次輸注鍵，可一次或多次輸注蠶豆病病史：病史： 半個(gè)月內(nèi)有半個(gè)月內(nèi)有食新鮮蠶豆史食新鮮蠶豆史，患病前，患病前1 12 2天內(nèi)有取天內(nèi)有取新鮮蠶豆或新鮮蠶豆或接觸蠶豆花粉史接觸蠶豆花粉史。 臨床表現(xiàn)：臨床表現(xiàn)：（1 1）早期癥狀：有全身不適，畏寒，低熱，頭暈，無力，）早期癥狀：有全身不適，畏寒，低熱，頭暈，無力，食欲減低，惡心嘔吐，腹瀉，發(fā)熱，一般持續(xù)食欲減低，惡

32、心嘔吐，腹瀉，發(fā)熱，一般持續(xù)2 23 3天。天。（2 2）嚴(yán)重者可迅速出現(xiàn)）嚴(yán)重者可迅速出現(xiàn)高度貧血、鞏膜輕度或中度黃染，高度貧血、鞏膜輕度或中度黃染，尿色如濃茶水或醬油色尿色如濃茶水或醬油色。更重出現(xiàn)全身衰竭、血壓下降。更重出現(xiàn)全身衰竭、血壓下降，煩躁不安，少尿或無尿等急性循環(huán)衰竭和急性腎功能，煩躁不安，少尿或無尿等急性循環(huán)衰竭和急性腎功能衰竭的表現(xiàn)。衰竭的表現(xiàn)。（3 3）肝腫大，少數(shù)可見脾腫大，面色蒼白或蒼黃，呼吸急）肝腫大，少數(shù)可見脾腫大，面色蒼白或蒼黃，呼吸急促，重者見抽搐、昏迷，并出現(xiàn)病理反射。促，重者見抽搐、昏迷，并出現(xiàn)病理反射。 臨床討論糖異生糖異生是指從非糖化合物轉(zhuǎn)變?yōu)槠鲜侵笍?/p>

33、非糖化合物轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟腔蛱窃倪^程。萄糖或糖原的過程。* * 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、丙酮酸、甘油、生糖氨基酸主要有乳酸、丙酮酸、甘油、生糖氨基酸* 定義定義* * 過程過程 酵解途徑中有酵解途徑中有3個(gè)由關(guān)鍵酶催化的不個(gè)由關(guān)鍵酶催化的不可逆反應(yīng)可逆反應(yīng)。在糖異生時(shí)，須由另外。在糖異生時(shí)，須由另外的反應(yīng)和酶代替。的反應(yīng)和酶代替。 糖異生途徑與酵解途徑大多數(shù)反應(yīng)糖異生途徑與酵解途徑大多數(shù)反應(yīng)是共有的、可逆的；是共有的、可逆的；GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸

34、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指從丙酮酸生成葡萄糖的指從丙酮酸生成葡萄糖的具體反應(yīng)過程。具體反應(yīng)過程。糖酵解糖酵解糖異生糖異生迂回措施一：迂回措施一： 丙酮酸丙酮酸通過通過草酰乙酸草酰乙酸轉(zhuǎn)變成轉(zhuǎn)變成磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)迂回措施三：迂回措施三：葡萄糖葡萄糖 -6-磷酸磷酸水解形成水解形成葡萄葡萄糖糖迂回措施二：迂回措施二：果糖果糖 -1，6 -二磷酸二磷酸水解形成水解形成果糖

35、果糖-6磷酸磷酸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，輔酶為生物素（反應(yīng)在線丙酮酸羧化酶，輔酶為生物素（反應(yīng)在線粒體）粒體） 磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶（反應(yīng)在線粒體、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶（反應(yīng)在線粒體、胞液）胞液） 草酰乙酸轉(zhuǎn)運(yùn)出線粒體草酰乙酸轉(zhuǎn)運(yùn)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 糖異生途徑所需糖異生途徑所需N

36、ADH+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(shí)，需要酸甘油醛時(shí)，需要NADH+H+。 由乳酸為原料異生糖時(shí)，由乳酸為原料異生糖時(shí)， NADH+H+由下述由下述 反應(yīng)提供。反應(yīng)提供。乳酸乳酸 丙酮酸丙酮酸 LDH NAD+ NADH+H+ 由氨基酸為原料進(jìn)行糖異生時(shí)，由氨基酸為原料進(jìn)行糖異生時(shí)， NADH+H+則由則由線粒體內(nèi)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(yùn)則通過草酰轉(zhuǎn)運(yùn)則通過草酰乙酸與蘋果酸相互轉(zhuǎn)變而轉(zhuǎn)運(yùn)。乙酸與蘋果酸相互轉(zhuǎn)變而轉(zhuǎn)運(yùn)。蘋果酸

37、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 2. 1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖 轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)?6-磷酸果糖磷酸果糖 1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖 6-磷酸果糖磷酸果糖 Pi 果糖二磷酸酶果糖二磷酸酶-1 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 葡萄糖葡萄糖 Pi 葡萄糖葡萄糖-6-磷酸酶磷酸酶 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

38、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 二二、糖異生的生理意義、糖異生的生理意義（一）維持血糖濃度恒定是糖異生最重要的（一）維持血糖濃度恒定是糖異生最重要的生理作用生理作用 空腹或饑餓時(shí)依賴氨基酸、甘油等異生成葡萄空腹或饑餓時(shí)依賴氨基酸、甘油等異生成葡萄糖，以維持血糖水平恒定。糖，以維持血糖水平恒定。 正常成人的腦組織不能利用脂酸，主要依賴氧化正常成人的腦組織不能利用脂酸，主要依賴氧化葡葡萄糖萄糖供給能量；供給能量；紅細(xì)胞沒有線粒體，完全通過紅細(xì)胞沒有線粒體，完全通過糖酵解糖酵解獲得能量；獲得能量

39、；骨髓、神經(jīng)等組織由于代謝活躍，經(jīng)常進(jìn)行骨髓、神經(jīng)等組織由于代謝活躍，經(jīng)常進(jìn)行糖酵解糖酵解。 （二）糖異生是補(bǔ)充或恢復(fù)肝糖原儲(chǔ)備的重要途徑（二）糖異生是補(bǔ)充或恢復(fù)肝糖原儲(chǔ)備的重要途徑 三碳途徑三碳途徑： 指進(jìn)食后，大部分葡萄糖先在肝外指進(jìn)食后，大部分葡萄糖先在肝外細(xì)胞中分解為細(xì)胞中分解為乳酸乳酸或或丙酮酸丙酮酸等三碳化合物，再進(jìn)入等三碳化合物，再進(jìn)入肝細(xì)胞異生為糖原的過程。肝細(xì)胞異生為糖原的過程。糖異生是肝補(bǔ)充或恢復(fù)糖原儲(chǔ)備的重要途徑，這糖異生是肝補(bǔ)充或恢復(fù)糖原儲(chǔ)備的重要途徑，這在饑餓后進(jìn)食更為重要。在饑餓后進(jìn)食更為重要。 發(fā)生這一變化的原因可能是饑餓造成的代謝性酸發(fā)生這一變化的原因可能是饑餓

40、造成的代謝性酸中毒所致。中毒所致。 （三）腎糖異生增強(qiáng)有利于維持酸堿平衡（三）腎糖異生增強(qiáng)有利于維持酸堿平衡 體液體液pH降低，促進(jìn)腎小管中磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶的合降低，促進(jìn)腎小管中磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶的合成，從而使糖異生作用增強(qiáng)。成，從而使糖異生作用增強(qiáng)。 腎臟中腎臟中-酮戊二酸因異生成糖而減少時(shí)，可促進(jìn)谷氨酰胺脫酮戊二酸因異生成糖而減少時(shí)，可促進(jìn)谷氨酰胺脫氨生成谷氨酸以及谷氨酸的脫氨反應(yīng)，腎小管細(xì)胞將氨生成谷氨酸以及谷氨酸的脫氨反應(yīng)，腎小管細(xì)胞將NH3分分泌入管腔中，與原尿中泌入管腔中，與原尿中H+結(jié)合，降低原尿結(jié)合，降低原尿H+的濃度，有利的濃度，有利于排氫保鈉作用的進(jìn)行，對(duì)于防止酸

41、中毒有重要作用。于排氫保鈉作用的進(jìn)行，對(duì)于防止酸中毒有重要作用。 * 血糖血糖，指血液中的葡萄糖。指血液中的葡萄糖。* 血糖水平，血糖水平，即血糖濃度。即血糖濃度。 正常血糖濃度正常血糖濃度 ：3.896.11mmol/L 一、血糖及血糖水平的概念一、血糖及血糖水平的概念 血糖水平恒定的血糖水平恒定的生理意義生理意義 保證重要組織器官的能量供應(yīng)，特別是某保證重要組織器官的能量供應(yīng)，特別是某些依賴葡萄糖供能的組織器官。些依賴葡萄糖供能的組織器官。 腦組織腦組織不能利用脂酸，正常情況下主要依賴葡萄不能利用脂酸，正常情況下主要依賴葡萄糖供能；糖供能； 紅細(xì)胞紅細(xì)胞沒有線粒體，完全通過糖酵解獲能；沒有

42、線粒體，完全通過糖酵解獲能； 骨髓及神經(jīng)組織骨髓及神經(jīng)組織代謝活躍，經(jīng)常利用葡萄糖供能。代謝活躍，經(jīng)常利用葡萄糖供能。血血糖糖食食 物物 糖糖 消化，消化，吸收吸收 肝糖原肝糖原 分解分解 非糖物質(zhì)非糖物質(zhì) 糖異生糖異生 氧化氧化分解分解 CO2 + H2O 糖原合成糖原合成 肝（?。┨窃危。┨窃?磷酸戊糖途徑等磷酸戊糖途徑等 其它糖其它糖 脂類、氨基酸合成代謝脂類、氨基酸合成代謝 脂肪、氨基酸脂肪、氨基酸 二二、血糖來源和去路、血糖來源和去路主要調(diào)主要調(diào)節(jié)激素節(jié)激素降低降低血糖：胰島素血糖：胰島素(insulin) 升高升高血糖：胰高血糖素血糖：胰高血糖素(glucagon)、糖皮質(zhì)激素

43、、腎上腺素糖皮質(zhì)激素、腎上腺素（一）主要依靠激素的調(diào)節(jié)（一）主要依靠激素的調(diào)節(jié) 1、 胰島素胰島素 促進(jìn)葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入肝外細(xì)胞促進(jìn)葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入肝外細(xì)胞 ； 加速糖原合成，抑制糖原分解；加速糖原合成，抑制糖原分解； 加快糖的有氧氧化；加快糖的有氧氧化； 抑制肝內(nèi)糖異生；抑制肝內(nèi)糖異生； 減少脂肪動(dòng)員。減少脂肪動(dòng)員。 體內(nèi)體內(nèi)唯一唯一降低血糖水平的激素降低血糖水平的激素 胰島素的作用機(jī)制胰島素的作用機(jī)制:2、胰高血糖素、胰高血糖素 促進(jìn)肝糖原分解，抑制糖原合成；促進(jìn)肝糖原分解，抑制糖原合成； 抑制酵解途徑，促進(jìn)糖異生；抑制酵解途徑，促進(jìn)糖異生； 促進(jìn)脂肪動(dòng)員。促進(jìn)脂肪動(dòng)員。 體內(nèi)升高血糖水平的主要激素體內(nèi)升高血糖水平的主要激素 胰高血糖素的作用機(jī)制：胰高血糖素的作用機(jī)制： 3、糖皮質(zhì)激素、糖皮質(zhì)激素引起血糖升高，肝糖原增加引起血糖升高，肝糖原增加 * * 此外，在糖皮質(zhì)激素存在時(shí)，其他促進(jìn)脂肪動(dòng)此外，在糖皮質(zhì)激素存在時(shí)，其他促進(jìn)脂肪動(dòng)員的激素才能發(fā)揮最大的效果，間接抑制周圍員的激素才能發(fā)揮最大的效果，間接抑制周圍組織攝取葡萄糖。組織攝取葡萄糖。（四）腎上腺素（四）腎上腺素強(qiáng)有