第八章糖的分解代謝

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第八章 糖的分解代謝1.新陳代謝（物質(zhì)代謝）:是生命最基本的特征之一，指生物與周?chē)h(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換、能量交換和信息交換的過(guò)程。2.同化作用：生物不斷地從周?chē)h(huán)境中攝取能量和物質(zhì)，通過(guò)一系列生物反應(yīng)轉(zhuǎn)變成自身組織成分的過(guò)程。（吸能反應(yīng)，能量來(lái)自光、熱及分解代謝）3.異化作用：生物體將原有的組成成分經(jīng)過(guò)一系列的生化反應(yīng)，分解為簡(jiǎn)單成分重新利用或排出體外的過(guò)程。（放能反應(yīng)，能量用于合成代謝、生理及運(yùn)動(dòng)需能）一糖的無(wú)氧分解在機(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)而還原生成乳酸的過(guò)程稱(chēng)為糖酵解，亦稱(chēng)糖的無(wú)氧分解，又稱(chēng)EMP途徑。 糖酵解的反應(yīng)部位：細(xì)胞質(zhì)（胞漿）。糖

2、酵解分為兩個(gè)階段：第一階段：由葡萄糖分解成丙酮酸，稱(chēng)之為糖酵解途徑。第二階段：由丙酮酸轉(zhuǎn)變成乳酸。1.糖的無(wú)氧氧化途徑葡萄糖磷酸化為6-磷酸葡萄糖6-磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸果糖6-磷酸果糖轉(zhuǎn)變?yōu)?,6-雙磷酸果糖磷酸己糖裂解成2分子磷酸丙糖 磷酸丙糖的同分異構(gòu)化3-磷酸甘油醛氧化為1,3-二磷酸甘油酸 1,3-二磷酸甘油酸轉(zhuǎn)變成3-磷酸甘油酸（第一次底物水平磷酸化 ）3-磷酸甘油酸轉(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿嵯┐际奖崃姿嵯┐际奖徂D(zhuǎn)變成丙酮酸（第二次底物水平磷酸化）2.糖酵解小結(jié)反應(yīng)部位：胞漿；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)：3.糖無(wú)氧氧

3、化產(chǎn)能的方式和數(shù)量方式：底物水平磷酸化凈生成ATP數(shù)量：2×2-2= 2ATP總反應(yīng)式:4.糖酵解生物學(xué)意義是葡萄糖在生物體內(nèi)進(jìn)行有氧或無(wú)氧分解的共同途徑，通過(guò)糖酵解，生物體獲得生命活動(dòng)所需要的能量；形成多種重要的中間產(chǎn)物，為氨基酸、脂類(lèi)合成提供碳骨架；為糖異生提供基本途徑。5.EMP途徑的調(diào)節(jié)（關(guān)鍵酶）己糖激酶 ；6-磷酸果糖激酶（對(duì)調(diào)節(jié)酵解途徑的流量最重要）；丙酮酸激酶：激活劑：AMP； ADP；抑制劑：ATP（高濃度）除葡萄糖外，其它己糖也可轉(zhuǎn)變成磷酸己糖而進(jìn)入糖酵解途徑。 二糖的有氧氧化糖的有氧氧化指在機(jī)體氧供應(yīng)充足時(shí)，葡萄糖徹底氧化成H2O和CO2，并釋放出能量的過(guò)程。是機(jī)

4、體主要供能方式。有氧氧化部位：胞液及線(xiàn)粒體糖的有氧氧化的反應(yīng)過(guò)程: 第一階段：糖酵解途徑第二階段：丙酮酸的氧化脫羧 第三階段：三羧酸循環(huán) 第四階段：氧化磷酸化1.丙酮酸氧化丙酮酸進(jìn)入線(xiàn)粒體，氧化脫羧為乙酰CoA 乙酰輔酶A轉(zhuǎn)化為丙酮酸總反應(yīng)式: 2.三羧酸循環(huán)三羧酸循環(huán)(TCA)也稱(chēng)為檸檬酸循環(huán)，是乙酰CoA與草酰乙酸縮合形成檸檬酸開(kāi)始，經(jīng)加水、脫氫、脫羧等多步反應(yīng)，又重新生成草酰乙酸，構(gòu)成的一個(gè)循環(huán)途徑。反應(yīng)部位：所有的反應(yīng)均在線(xiàn)粒體中進(jìn)行。 三羧酸循環(huán)過(guò)程（TCA循環(huán)由8步代謝反應(yīng)組成）乙酰CoA與草酰乙酸縮合成檸檬酸檸檬酸經(jīng)順烏頭酸異構(gòu)化成異檸檬酸第一次氧化脫羧：異檸檬酸氧化脫羧轉(zhuǎn)變?yōu)?

5、酮戊二酸 第二次氧化脫羧：-酮戊二酸氧化脫羧生成琥珀酰CoA 底物水平磷酸化：琥珀酰CoA合成酶催化底物水平磷酸化反應(yīng) 第三次脫氫：琥珀酸脫氫生成延胡索酸 延胡索酸水化生成蘋(píng)果酸第四次脫氫：蘋(píng)果酸脫氫生成草酰乙酸 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)：經(jīng)過(guò)一次三羧酸循環(huán)，消耗一分子乙酰CoA；經(jīng)四次脫氫，二次脫羧，一次底物水平磷酸化；生成1分子FADH2，3分子NADH+H+，1分子CO2，1分子GTP。三羧酸循環(huán)總反應(yīng)：1mol乙酰CoA經(jīng)三羧酸循環(huán)徹底氧化凈生成12molATP。三羧酸循環(huán)的調(diào)控位點(diǎn)及相應(yīng)調(diào)節(jié)物調(diào)控位點(diǎn)激活劑抑制劑檸檬酸合成酶（限速酶）草酰乙酸（高濃度）乙酰CoA（高

6、濃度）（NAD+）ATPNADH（琥珀酰CoA）異檸檬酸脫氫酶ADP（NAD+）琥珀酰CoANADH-酮戊二酸脫氫酶ADP（NAD+）琥珀酰CoANADH3.葡萄糖有氧氧化生成的ATP分子數(shù) 1mol葡萄糖徹底氧化生成38molATP葡萄糖徹底氧化分解為CO2的反應(yīng)方程式：4.有氧氧化的生理意義: 糖的有氧氧化的基本生理功能是氧化供能是糖、脂、蛋白質(zhì)等物質(zhì)代謝和轉(zhuǎn)化的總樞紐形成多種重要的中間產(chǎn)物是發(fā)酵產(chǎn)物重新氧化的途徑5.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)其關(guān)鍵酶的調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)。ATP/ADP、ATP/AMP、 NADH/NAD+比值全程調(diào)節(jié)。該比值升高，所有關(guān)鍵酶均被抑制。氧化磷酸化速率影響

7、三羧酸循環(huán)。前者速率降低，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)需要多少乙酰CoA，則酵解途徑相應(yīng)產(chǎn)生多少丙酮酸以生成乙酰CoA。三磷酸戊糖途徑磷酸戊糖途徑是指由葡萄糖生成磷酸戊糖及NADPH+H+，磷酸戊糖再進(jìn)一步轉(zhuǎn)變成3-磷酸甘油醛和6-磷酸果糖的反應(yīng)過(guò)程。反應(yīng)部位：胞液反應(yīng)過(guò)程可分為二個(gè)階段 ：第一階段：葡萄糖的直接氧化脫羧階段（氧化反應(yīng)）：生成磷酸戊糖、NADPH+H+及CO2。第二階段：非氧化的分子重排階段（非氧化反應(yīng)）：包括一系列基團(tuán)轉(zhuǎn)移。磷酸戊糖途徑的氧化脫羧階段磷酸戊糖途徑的非氧化分子重排階段1.磷酸戊糖途徑的特點(diǎn):脫氫反應(yīng)以NADP+為受氫體，生成NADP

8、H+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)過(guò)了3、4、5、6、7碳糖的演變過(guò)程。反應(yīng)生成了重要的中間代謝物5磷酸核糖。一分子G-6-P經(jīng)過(guò)反應(yīng)，只能發(fā)生1次脫羧和2次脫氫反應(yīng)，生成1分子CO2和2分子NADPH+H2.磷酸戊糖途徑的總反應(yīng)式：3.磷酸戊糖途徑的生理意義：為核酸的生物合成提供核糖提供NADPH作為供氫體參與多種代謝反應(yīng)NADPH是體內(nèi)許多合成代謝的供氫體；NADPH參與體內(nèi)羥化反應(yīng)；NADPH還用于維持谷胱甘肽(GSH)的還原狀態(tài)。與光合作用聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)某些單糖間的轉(zhuǎn)變四糖異生1.糖異生是指從非糖化合物轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟腔蛱窃倪^(guò)程。2.部位：主要在肝、腎細(xì)胞的胞漿及線(xiàn)粒體。

9、3.原料：主要有乳酸、甘油、生糖氨基酸。4.糖異生途徑與酵解途徑大多數(shù)反應(yīng)是共有的、可逆的；5.酵解途徑中有3個(gè)由關(guān)鍵酶催化的不可逆反應(yīng)。在糖異生時(shí)，須由另外的反應(yīng)和酶代替。6. 非糖物質(zhì)進(jìn)入糖異生的途徑糖異生的原料轉(zhuǎn)變成糖代謝的中間產(chǎn)物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。7.糖異生的生理意義維持血糖水平的恒定是糖異生最主要的生理作用空腹或饑餓時(shí)，依賴(lài)氨基酸、甘油等異生成葡萄糖，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(lài)葡萄糖供給能量；紅細(xì)胞沒(méi)有線(xiàn)粒體，完全通過(guò)糖酵解獲得能量；骨髓、神經(jīng)等組織由于代謝活躍，經(jīng)常進(jìn)行糖酵解。這樣，即使在饑餓狀況下，機(jī)體也需消

10、耗一定量的糖，以維持生命活動(dòng)。此時(shí)這些糖全部依賴(lài)糖異生。糖異生是補(bǔ)充或恢復(fù)肝糖原儲(chǔ)備的重要途徑進(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化合物，再進(jìn)入肝細(xì)胞異生為糖原。腎糖異生增強(qiáng)有利于維持酸堿平衡五血糖水平的調(diào)節(jié)1.血糖，指血液中的葡萄糖。2.血糖水平，即血糖濃度。3.正常人空腹血糖濃度：3.96.0mmol/L4.血糖水平恒定的生理意義：保證重要組織器官的能量供應(yīng)，特別是某些依賴(lài)葡萄糖供能的組織器官。如：腦組織不能利用脂酸，正常情況下主要依賴(lài)葡萄糖供能；紅細(xì)胞沒(méi)有線(xiàn)粒體，完全通過(guò)糖酵解獲能；骨髓及神經(jīng)組織代謝活躍，經(jīng)常利用葡萄糖供能。一血糖的來(lái)源和去路是相對(duì)平衡的二血糖水平

11、的調(diào)節(jié)1.胰島素是體內(nèi)唯一的降低血糖的激素，也是唯一同時(shí)促進(jìn)糖原、脂肪、蛋白質(zhì)合成的激素。胰島素的分泌受血糖控制，血糖升高立即引起胰島素分泌；血糖降低，分泌即減少。 2.胰高血糖素是體內(nèi)主要升高血糖的激素。3.糖皮質(zhì)激素可引起血糖升高。4.腎上腺素是強(qiáng)有力的升高血糖的激素。5.臨床上因糖代謝障礙可發(fā)生血糖水平紊亂，常見(jiàn)有以下兩種類(lèi)型：低血糖：空腹血糖濃度低于3.9mmol/L 低血糖的危害：低血糖影響腦的正常功能，因?yàn)槟X細(xì)胞所需要的能量主要來(lái)自葡萄糖的氧化。當(dāng)血糖水平過(guò)低時(shí)，就會(huì)影響腦細(xì)胞的功能，從而出現(xiàn)頭暈、倦怠無(wú)力、心悸等，嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)昏迷，稱(chēng)為低血糖休克。如不及時(shí)給病人靜脈補(bǔ)充葡萄糖，可導(dǎo)致死亡。 低血糖的原因：胰性（胰島-細(xì)胞機(jī)能亢進(jìn)、胰島-細(xì)胞機(jī)能低下等）；肝性（肝癌、糖原累積病等）；內(nèi)分泌異常（垂體機(jī)能低下、腎上腺皮質(zhì)機(jī)能低下等）；腫瘤（胃癌等）；長(zhǎng)期饑餓或不能進(jìn)食者等。 高血糖：空腹血糖濃度高于6.0mmol/L 高血糖的原因：糖尿病：是一種因部分或完全胰島素缺失、或細(xì)胞胰島素受