中藥chapter 8 sugar白底普通版ppt課件

1、糖糖 代代 謝謝第第 八八 章章 第第 一一 節(jié)節(jié) 概述概述n糖的化學(xué)糖的化學(xué)糖糖(carbohydrates)即碳水化合物，即碳水化合物，其化學(xué)本質(zhì)為多羥醛或多羥酮類及其衍其化學(xué)本質(zhì)為多羥醛或多羥酮類及其衍生物或多聚物。生物或多聚物。糖的概念糖的概念糖的分類及其結(jié)構(gòu)糖的分類及其結(jié)構(gòu)根據(jù)其水解產(chǎn)物的情況，糖主要可分為根據(jù)其水解產(chǎn)物的情況，糖主要可分為以下四大類以下四大類: :OHOHHHOHHOHOOHOOHHHHOHOHHOHHCH2OH葡萄糖葡萄糖(glucose)（已醛糖）（已醛糖）果糖果糖(fructose)（已酮糖）（已酮糖）OHOHOHOHHHOHHOHl單糖單糖不能再水解的糖。不

2、能再水解的糖。OOHOHHOH2CHHOHHCH2OHOOHHHOHHOHHOHHCH2OHOHHHHOHOHOHHOH2COHOHOHOHHOHHHOH半乳糖半乳糖(galactose)（已醛糖）（已醛糖）核糖核糖(ribose) （戊醛糖）（戊醛糖）OHHOHHOHOHOHl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 (maltose) (maltose)：葡萄糖：葡萄糖 葡萄糖葡萄糖蔗蔗 糖糖 (sucrose)：葡萄糖：葡萄糖 果糖果糖乳乳 糖糖 (lactose)：葡萄糖：葡萄糖 半乳糖半乳糖能水解生成幾分子單糖的糖，各單糖之間能水解生成幾分子單糖的糖，各單糖之間借脫水

3、縮合的糖苷鍵相連。借脫水縮合的糖苷鍵相連。l多糖多糖能水解生成多個分子單糖的糖。能水解生成多個分子單糖的糖。常見的多糖有：常見的多糖有：淀粉淀粉 (starch)糖原糖原 (glycogen)纖維素纖維素 (cellulose) (cellulose) 淀粉淀粉是植物中養(yǎng)分的儲存形式。是植物中養(yǎng)分的儲存形式。淀粉淀粉顆粒顆粒 糖原糖原是動物體內(nèi)葡萄糖的儲存形式。是動物體內(nèi)葡萄糖的儲存形式。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l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 (glycolipid)：是糖與脂類的結(jié)合物。：是糖與脂類的結(jié)合物。糖蛋白

4、糖蛋白 (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。 常見的結(jié)合糖有：常見的結(jié)合糖有：一、糖的功能一、糖的功能1、供能物質(zhì)、供能物質(zhì)2、結(jié)構(gòu)成分、結(jié)構(gòu)成分3、合成原料、合成原料4、細胞識別、細胞識別5、代謝調(diào)節(jié)、代謝調(diào)節(jié)6、其它作用、其它作用人類食物中的糖主要有植物淀粉、動物糖人類食物中的糖主要有植物淀粉、動物糖原以及麥芽糖、蔗糖、乳糖、葡萄糖等，其中原以及麥芽糖、蔗糖、乳糖、葡萄糖等，其中以淀粉為主。以淀粉為主。消化部位：消化部位： 主要在小腸，少量在口腔主要在小腸，少量在口腔二、糖的消化二、糖的消化淀粉淀粉 麥芽糖麥芽糖+麥芽三糖麥芽三糖 （40%） （25

5、%）-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胞上皮細胞刷狀緣刷狀緣 胃胃 口腔口腔 腸腔腸腔 胰液中的胰液中的- -淀粉酶淀粉酶 食物中含有的大量纖維素，因人體食物中含有的大量纖維素，因人體內(nèi)無內(nèi)無- -糖苷酶而不能對其分解利用，但糖苷酶而不能對其分解利用，但卻具有刺激腸蠕動等作用，也是維持健卻具有刺激腸蠕動等作用，也是維持健康所必需。康所必需。三、糖的吸收三、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

6、單 糖糖 G Na+ Na+泵泵小腸粘膜細胞小腸粘膜細胞 腸腸腔腔 門靜脈門靜脈 3. 吸收機制吸收機制Na+依賴型葡萄糖轉(zhuǎn)運體依賴型葡萄糖轉(zhuǎn)運體(Na+-dependent glucose transporter, SGLT)刷狀緣刷狀緣 細胞內(nèi)膜細胞內(nèi)膜 4. 吸收途徑吸收途徑 小腸腸腔小腸腸腔 腸粘膜上皮細胞腸粘膜上皮細胞 門靜脈門靜脈 肝臟肝臟 體循環(huán)體循環(huán)SGLT 各種組織細胞各種組織細胞 GLUT GLUT：葡萄糖轉(zhuǎn)運體：葡萄糖轉(zhuǎn)運體(glucose transporter)，已發(fā)現(xiàn)有已發(fā)現(xiàn)有5種葡萄糖轉(zhuǎn)運種葡萄糖轉(zhuǎn)運體體(GLUT 15)。 葡萄糖葡萄糖 糖酵解途徑糖酵解途徑 丙

7、酮酸丙酮酸 有氧有氧 無氧無氧 H2O及及CO2 乳酸乳酸 糖異生糖異生乳酸、氨基酸、甘油乳酸、氨基酸、甘油 糖原糖原 肝糖原分解肝糖原分解 糖原合成糖原合成 磷酸戊糖途徑磷酸戊糖途徑 核糖核糖 + + NADPH+NADPH+H+H+淀粉淀粉 消化與吸收消化與吸收 ATP 三羧酸循環(huán)三羧酸循環(huán)糖無氧分解糖無氧分解糖酵解糖酵解糖有氧氧化糖有氧氧化 第第 二二 節(jié)節(jié)糖的分解代謝糖的分解代謝 一、糖的無氧分解一、糖的無氧分解 第一階段第一階段 第二階段第二階段 糖酵解糖酵解(glycolysis)的定義的定義 糖酵解的反應(yīng)部位：胞漿糖酵解的反應(yīng)部位：胞漿在缺氧情況下，葡萄糖生成乳酸在缺氧情況下，葡

8、萄糖生成乳酸(lactate)的的過程稱之為糖酵解。過程稱之為糖酵解。 由葡萄糖分解成丙酮酸由葡萄糖分解成丙酮酸(pyruvate)，稱之，稱之為糖酵解途徑為糖酵解途徑(glycolytic pathway)。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ATP ADPMg2+ 己糖激酶己糖激酶(hexokinase)Glu G-6-P F-6-P F-1,6-2PATP ADP ATP ADP 1,3-二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+NA

9、DH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸葡萄糖葡萄糖 O CH2HO H HOOHH OH H OH H H6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 (glucose-6-phosphate, G-6-P)P P O CH2OH HOOHH OH H OH H H己糖激酶己糖激酶(hexokinase)（一糖酵解反應(yīng)過程（一糖酵解反應(yīng)過程1糖酵解途徑糖酵解途徑NOCH2OOHOHNNNNH2POOHOPOOHOPOOHOHNOCH2OOHOHNNNNH2POOHOPOOHOH 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 己糖異構(gòu)酶己糖異構(gòu)酶 GluG-6-PF-6-P

10、F-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二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6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 P P O CH2OH HOOHH OH H OH H H6-磷酸果糖磷酸果糖 (fructose-6-phosphate, F-6-P) 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 ATP ADP Mg2+ 6-6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1-1GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATP

11、ADPATPADP1,3-二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6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1(6-phosphfructokinase-1)6-磷酸果糖磷酸果糖 1,6-雙磷酸果糖雙磷酸果糖(1, 6-fructose-biphosphate, F-1,6-2P)CH2OHOCCCCCH2OOHOHOHHHP PP P1,6-雙磷酸果糖雙磷酸果糖 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(al

12、dolase)GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二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磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 +CHOCHOHCHOHOHCH2POCH2P POCH2OHCOCH2POCH2P PO 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 GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸二

13、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磷酸丙糖異構(gòu)酶磷酸丙糖異構(gòu)酶 (phosphotriose isomerase)3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 CHOCHOHCHOHOHCH2POCH2P PO磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮 CH2OHCOCH2POCH2P PO 3-磷酸甘油醛氧化為磷酸甘油醛氧化為1,3-二磷酸甘油二磷酸甘油酸酸 Pi、NAD+ NADH+H+ 3-3-磷酸甘油醛脫氫酶磷酸甘油醛脫氫酶GluG-6-PF-6-PF-1,6-2

14、PATPADPATPADP1,3-二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3-磷酸甘油醛脫氫酶磷酸甘油醛脫氫酶(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase)3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 CHOCHOHCHOHOHCH2POCH2P PO1,3-二磷酸二磷酸甘油酸甘油酸 O=CCOHCH2POP POP POADP ATP 磷酸甘油酸激酶磷酸甘油酸激酶 GluG-6-PF-6-PF-1,6-2P

15、ATPADPATPADP1,3-二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1,3-二磷酸二磷酸 甘油酸甘油酸O=CCOHCH2POP POP PO3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 COOHCOHCH2POP PO磷酸甘油酸激酶磷酸甘油酸激酶(phosphoglycerate kinase) 在這步反應(yīng)中，底物分子內(nèi)部能量重新分布，生成高能鍵，使ADP磷酸化生成ATP的過程，稱為底物水平磷酸化。 3-磷酸甘油酸轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿岣视退徂D(zhuǎn)變?yōu)?-磷

16、酸甘油酸磷酸甘油酸 磷酸甘油酸磷酸甘油酸變位酶變位酶GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二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磷酸甘油酸變位酶磷酸甘油酸變位酶 (phosphoglycerate mutase)3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 COOHCOHCH2POP PO2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 COOHCCH2POP POOHOH 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?/p>

17、醇式丙酮酸 烯醇化酶烯醇化酶(enolase)GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二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2- 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 COOHCCH2POP POOHOH+ H2O磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 (phosphoenolpyruvate, PEP)COOHCCH2P POADP ATP K+ Mg2+丙酮酸激酶丙酮酸激酶(pyruvate kinase

18、)GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二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 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， 并通過底物水平磷酸化生成并通過底物水平磷酸化生成ATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 COOHCCH2P PO丙酮酸丙酮酸 COOHC=OCH3 2 2、丙酮酸轉(zhuǎn)變成乳酸、丙酮酸轉(zhuǎn)變成乳酸丙酮酸丙酮酸 乳酸乳酸 反應(yīng)中的反應(yīng)中的NADH+H+ 來自

19、于上述第來自于上述第6步步反應(yīng)中的反應(yīng)中的 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(LDH) NADH + H+ NAD+ COOHCHOHCH3COOHC=OCH3E1: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-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+ AD

20、P ATP ADP ATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 E2E1E3NADH+H+ 轉(zhuǎn)至轉(zhuǎn)至糖酵解小結(jié)糖酵解小結(jié) 反應(yīng)部位：胞漿反應(yīng)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 反應(yīng)全過程中有三步不可逆的反應(yīng)反應(yīng)全過程中有三步不可逆的反應(yīng)G G-6-P ATP ADP 己糖激酶己糖激酶 ATP ADP F-6-P F-1,6-2P 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 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：數(shù)量：2 22-2= 2ATP2-2= 2AT

21、P 終產(chǎn)物乳酸的去路終產(chǎn)物乳酸的去路釋放入血，進入肝臟再進一步代謝。釋放入血，進入肝臟再進一步代謝。分解利用分解利用 乳酸循環(huán)糖異生）乳酸循環(huán)糖異生）果糖果糖己糖激酶己糖激酶GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP丙酮酸丙酮酸半乳糖半乳糖1- 1-磷酸半乳糖磷酸半乳糖1- 1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖半乳糖激酶半乳糖激酶變位酶變位酶甘露糖甘露糖6- 6-磷酸甘露糖磷酸甘露糖己糖激酶己糖激酶變位酶變位酶除葡萄糖外，其它己糖除葡萄糖外，其它己糖也可轉(zhuǎn)變成磷酸己糖而進入也可轉(zhuǎn)變成磷酸己糖而進入酵解途徑。酵解途徑。 （二糖酵解的生理意義（二糖酵解的生理意義1. 是機體在缺氧情況下

22、獲取能量的有效方式。是機體在缺氧情況下獲取能量的有效方式。2. 是某些細胞在氧供應(yīng)正常情況下的重要供能是某些細胞在氧供應(yīng)正常情況下的重要供能途徑。途徑。 無線粒體的細胞，如：紅細胞無線粒體的細胞，如：紅細胞 代謝活躍的細胞，如：白細胞、骨髓細胞代謝活躍的細胞，如：白細胞、骨髓細胞葡萄糖葡萄糖-乳酸自由能降低乳酸自由能降低196KJ，2x30.5/196=31%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)節(jié)方式調(diào)節(jié)方式 變構(gòu)調(diào)節(jié)變構(gòu)調(diào)節(jié) 共價修飾調(diào)節(jié)共價修飾調(diào)節(jié) （三糖酵解的調(diào)節(jié)（三糖酵解的調(diào)節(jié)（四糖酵解異常（四糖酵解異常（五多元醇途徑（五多元醇途徑

23、糖的有氧氧化糖的有氧氧化(aerobic oxidation)指指在機體氧供充足時，葡萄糖徹底氧化成在機體氧供充足時，葡萄糖徹底氧化成H2O和和CO2，并釋放出能量的過程。是機，并釋放出能量的過程。是機體主要供能方式。體主要供能方式。部位：胞液及線粒體部位：胞液及線粒體 二、有氧氧化途徑二、有氧氧化途徑第一階段：氧化分解為丙酮酸第一階段：氧化分解為丙酮酸 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)及氧第三階段：三羧酸循環(huán)及氧化磷酸化化磷酸化 G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

24、粒體線粒體 概略概略丙酮酸丙酮酸 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: H（一葡萄糖氧化分解為丙酮酸（一葡萄糖氧化分解為丙酮酸（二丙酮酸氧化脫羧生成乙酰（二丙酮酸氧化脫羧生成乙酰CoA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+12 60 6三羧酸循環(huán)三羧酸循環(huán)(Tricarboxylic acid Cycle, TAC)也也稱為檸檬酸循環(huán)，這是因為循環(huán)反應(yīng)中的第一個中間稱為檸檬酸循環(huán)，這是因為循環(huán)反應(yīng)中的第

25、一個中間產(chǎn)物是一個含三個羧基的檸檬酸。由于產(chǎn)物是一個含三個羧基的檸檬酸。由于Krebs正式提正式提出了三羧酸循環(huán)的學(xué)說，故此循環(huán)又稱為出了三羧酸循環(huán)的學(xué)說，故此循環(huán)又稱為Krebs循環(huán)，循環(huán)，它由一連串反應(yīng)組成。它由一連串反應(yīng)組成。所有的反應(yīng)均在線粒體中進行。所有的反應(yīng)均在線粒體中進行。 概述概述 反應(yīng)部位反應(yīng)部位 （三三羧酸循環(huán)與氧化磷酸化（三三羧酸循環(huán)與氧化磷酸化1932-1936Hans Adolf Krebs (25 August 1900 22 November 1981) was a German born British physician and biochemist. Kre

26、bs is best known for his identification of two important metabolic cycles: the urea cycle and the citric acid cycle. The latter, the key sequence of metabolic chemical reactions that produces energy in cells, is also known as the Krebs cycle and earned him a Nobel Prize in 1953.Hans Adolf Krebs (190

27、01981)英籍生物化學(xué)家。英籍生物化學(xué)家。 1900年年 8月月25日生于德國希爾德斯海姆，日生于德國希爾德斯海姆，1981年年10月月22日卒于英國牛津。日卒于英國牛津。 1925年在漢堡大學(xué)獲醫(yī)學(xué)博士學(xué)位。年在漢堡大學(xué)獲醫(yī)學(xué)博士學(xué)位。 19261930年在年在O.H.瓦爾堡領(lǐng)導(dǎo)的柏林威廉皇家生物瓦爾堡領(lǐng)導(dǎo)的柏林威廉皇家生物學(xué)研究所工作。學(xué)研究所工作。 1932年轉(zhuǎn)入弗賴堡大學(xué)醫(yī)學(xué)院任教。年轉(zhuǎn)入弗賴堡大學(xué)醫(yī)學(xué)院任教。 1933年因猶太血統(tǒng)受希特勒種族主義政策迫害逃亡英國。年因猶太血統(tǒng)受希特勒種族主義政策迫害逃亡英國。在劍橋大學(xué)獲得碩士學(xué)位后，便在霍普金斯手下從事研究。在劍橋大學(xué)獲得碩士學(xué)位

28、后，便在霍普金斯手下從事研究。 1935年轉(zhuǎn)入設(shè)菲爾德大學(xué)任藥理學(xué)講師。年轉(zhuǎn)入設(shè)菲爾德大學(xué)任藥理學(xué)講師。 1945年任生物化學(xué)教授。年任生物化學(xué)教授。 1954年起在牛津大學(xué)任生物化學(xué)教授并受聘為該校研究年起在牛津大學(xué)任生物化學(xué)教授并受聘為該校研究細胞代謝的醫(yī)學(xué)研究中心的主任。細胞代謝的醫(yī)學(xué)研究中心的主任。 1967年退休。以后被聘為牛津大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)系研究員。年退休。以后被聘為牛津大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)系研究員。 1932年，他與其同事共同發(fā)現(xiàn)了脲循環(huán)，闡明了人體內(nèi)尿素生成的途徑。 1937年他發(fā)現(xiàn)了檸檬酸循環(huán)又稱三羧酸循環(huán)或克雷布斯循環(huán)）。揭示了生物體內(nèi)糖經(jīng)酵解途徑變?yōu)槿嘉镔|(zhì)后，進一步氧化為二氧化碳

29、和水的途徑以及代謝能的主要來源。這一循環(huán)與糖、蛋白質(zhì)、脂肪等的代謝都有密切關(guān)系，是所有需氧生物代謝中的重要環(huán)節(jié)。這一發(fā)現(xiàn)被公認(rèn)為代謝研究的里程碑。他于1947年被選為英國皇家學(xué)會會員。 1953年與美國生化學(xué)家F.A.李普曼一起榮獲諾貝爾生理學(xué)、醫(yī)學(xué)獎。 1964年被選為美國科學(xué)院外籍院士。他曾獲得歐美諸國14所大學(xué)的榮譽學(xué)位，還被選為法國、荷蘭等許多國家科學(xué)院的外籍院士。他與英國H.L.科恩伯格合著的生物體內(nèi)的能量轉(zhuǎn)化(1957)一書風(fēng)行一時，已被譯成許多種文字。 1 1、三羧酸循環(huán)的反應(yīng)過程、三羧酸循環(huán)的反應(yīng)過程CoASHNADH+H+NAD+NAD+NADH+H+FADFADH2NADH

30、+H+NAD+H2OH2OH2OCoASHCoASHH2O檸檬酸合酶檸檬酸合酶順烏頭酸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)合體琥珀酰CoA合成酶琥珀酸脫氫酶延胡索酸酶蘋果酸脫氫酶檸檬酸檸檬酸順烏頭酸順烏頭酸異檸檬酸異檸檬酸琥珀酰琥珀酰CoA琥珀酸琥珀酸延胡索酸延胡索酸蘋果酸蘋果酸草酰乙酸草酰乙酸酮戊二酸酮戊二酸前往前往2 2、三羧酸循環(huán)的反應(yīng)特點、三羧酸循環(huán)的反應(yīng)特點 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和草酰乙酸縮和草酰乙酸縮合生成含三個羧基的檸檬酸，反復(fù)的進行脫氫合生成含三個羧基的檸檬酸，反復(fù)的進行脫氫脫羧，又生成草酰乙酸，再重復(fù)循環(huán)反應(yīng)的

31、過脫羧，又生成草酰乙酸，再重復(fù)循環(huán)反應(yīng)的過程。程。 TAC過程的反應(yīng)部位是線粒體。過程的反應(yīng)部位是線粒體。 三羧酸循環(huán)的要點三羧酸循環(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)，消耗一分子乙酰消耗一分子乙酰CoA，經(jīng)四次脫氫，二次脫羧，一次底物水平磷酸化。經(jīng)四次脫氫，二次脫羧，一次底物水平磷酸化。生成生成1分子分子FADH2，3分子分子NADH+H+，2分子分子CO2， 1分分子子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)反應(yīng)為不可逆反應(yīng)整個循環(huán)反應(yīng)為不可逆反應(yīng) 三羧酸循環(huán)的中間產(chǎn)物三羧酸循環(huán)的中間產(chǎn)

32、物(本身無量的變化本身無量的變化)轉(zhuǎn)至轉(zhuǎn)至3、三羧酸循環(huán)的生理意義、三羧酸循環(huán)的生理意義 n是三大營養(yǎng)物質(zhì)氧化分解的共同途徑；是三大營養(yǎng)物質(zhì)氧化分解的共同途徑；n是三大營養(yǎng)物質(zhì)代謝聯(lián)系的樞紐；是三大營養(yǎng)物質(zhì)代謝聯(lián)系的樞紐；H+ + e 進入呼吸鏈徹底氧化生成進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、2.5ATP O H2O、1.5ATP FADH2 O 4、三羧酸循環(huán)還原當(dāng)量去向糖有氧氧化、三羧酸循環(huán)還原當(dāng)量去向糖有氧氧化的生理意義）的生理意義）反反 應(yīng)應(yīng)輔輔 酶酶最終獲得最終獲得ATPATP第一階段（胞漿）第一階段（胞漿）葡糖

33、糖葡糖糖6-磷酸葡糖糖磷酸葡糖糖-16-磷酸果糖磷酸果糖1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖-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2NADH3或或5*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22磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸2丙酮酸丙酮酸2第二階段（線粒體基質(zhì)）第二階段（線粒體基質(zhì)）2丙酮酸丙酮酸2乙酰乙酰CoA2NADH5第三階段（線粒體基質(zhì)）第三階段（線粒體基質(zhì)）2異檸檬酸異檸檬酸2-酮戊二酸酮戊二酸2-酮戊二酸酮戊二酸2琥珀酰琥珀酰CoA2琥珀酰琥珀酰CoA2琥珀酸琥珀酸2琥珀酸琥珀酸2延胡索酸延胡索酸2蘋果酸蘋果酸2草酰乙酸草酰乙酸2NADH2

34、NADH2FADH2 2NADH55235由一個葡糖糖總共獲得由一個葡糖糖總共獲得30或或32n糖的有氧氧化是機體產(chǎn)能最主要的途徑。它不僅糖的有氧氧化是機體產(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，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)一部分形成相當(dāng)一部分形成ATP，所以能量的利用率也高。，所以能量的利用率也高。簡言之，即“供能”葡萄糖徹底氧化分解釋放能量葡萄糖徹底氧化分解釋放能量2840KJ, 38x30.5/2840=41%（四糖有氧氧化的調(diào)節(jié)（四糖有氧氧化的調(diào)節(jié)關(guān)關(guān)鍵鍵酶酶 酵解途徑：己糖激酶酵解途徑：己糖激酶 丙酮酸的氧化脫羧：丙酮酸脫氫酶復(fù)合體丙酮

35、酸的氧化脫羧：丙酮酸脫氫酶復(fù)合體 三羧酸循環(huán)：檸檬酸合酶三羧酸循環(huán)：檸檬酸合酶丙酮酸激酶丙酮酸激酶6- 6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-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乙酰乙酰CoA CoA 檸檬酸檸檬酸 草酰乙酸草酰乙酸 琥珀酰琥珀酰CoA 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 異檸檬酸異檸檬酸 脫氫酶脫氫酶檸檬酸合酶檸檬酸合酶 - -酮戊二酸酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體脫氫酶復(fù)合體 ATP +ADP ADP +ATP 檸檬酸檸檬酸 琥珀酰琥珀酰CoA CoA NADH 琥珀酰琥珀酰CoA C

36、oA NADH +Ca2+ Ca2+ ATP、ADP的影響的影響 產(chǎn)物堆積引起抑制產(chǎn)物堆積引起抑制 循環(huán)中后續(xù)反應(yīng)循環(huán)中后續(xù)反應(yīng)中間產(chǎn)物變構(gòu)反饋抑中間產(chǎn)物變構(gòu)反饋抑制前面反應(yīng)中的酶制前面反應(yīng)中的酶 其他，如其他，如Ca2+可可激活許多酶激活許多酶前往前往 有氧氧化的調(diào)節(jié)通過對其關(guān)鍵酶的調(diào)節(jié)實現(xiàn)。有氧氧化的調(diào)節(jié)通過對其關(guān)鍵酶的調(diào)節(jié)實現(xiàn)。 ATP/ADP ATP/ADP或或ATP/AMPATP/AMP比值全程調(diào)節(jié)。該比值升高，比值全程調(diào)節(jié)。該比值升高，所有關(guān)鍵酶均被抑制。所有關(guān)鍵酶均被抑制。 氧化磷酸化速率影響三羧酸循環(huán)。前者速率降低，氧化磷酸化速率影響三羧酸循環(huán)。前者速率降低，則后者速率也減慢。

37、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)需要多少乙酰要多少乙酰CoACoA，則酵解途徑相應(yīng)產(chǎn)生多少丙酮，則酵解途徑相應(yīng)產(chǎn)生多少丙酮酸以生成乙酰酸以生成乙酰CoACoA。 機制機制 有氧時，有氧時，NADH+H+進入線粒體內(nèi)氧化，進入線粒體內(nèi)氧化，丙酮酸進入線粒體進一步氧化而不生成乳酸丙酮酸進入線粒體進一步氧化而不生成乳酸; 缺氧時，酵解途徑加強，缺氧時，酵解途徑加強，NADH+H+在胞在胞漿濃度升高，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

38、氧氧化抑制糖酵解的現(xiàn)象。抑制糖酵解的現(xiàn)象。（五巴斯德效應(yīng)（五巴斯德效應(yīng) 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+，前者再進一步轉(zhuǎn)變成，前者再進一步轉(zhuǎn)變成3-磷酸甘油醛和磷酸甘油醛和6-磷酸果糖的反應(yīng)過程。磷酸果糖的反應(yīng)過程。三、磷酸戊糖途徑三、磷酸戊糖途徑 細胞定位：胞細胞定位：胞 液液 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)過程可分為二個階段反應(yīng)過程可分為二個階段 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

39、團轉(zhuǎn)移。包括一系列基團轉(zhuǎn)移。 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 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 內(nèi)酯酶內(nèi)酯酶 異構(gòu)酶

40、異構(gòu)酶 n催化第一步脫氫反應(yīng)的催化第一步脫氫反應(yīng)的6-磷酸葡萄糖脫氫酶是磷酸葡萄糖脫氫酶是此代謝途徑的關(guān)鍵酶。此代謝途徑的關(guān)鍵酶。n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+。n反應(yīng)生成的磷酸核糖是一個非常重要的中間產(chǎn)反應(yīng)生成的磷酸核糖是一個非常重要的中間產(chǎn)物。物。G-6-P 5-磷酸核糖磷酸核糖 NADP+ NADPH+H+ NADP+ NADPH+H+ CO2 n每每3分子分子6-磷酸葡萄糖同時參與反應(yīng)，在一系列反應(yīng)磷酸葡萄糖同時參與反應(yīng)，在一系列反應(yīng)中，通過中，通過3C、4C、5C、6C、7C等演變階段，最終等演變階段，最終生成生成1分子分子3

41、-磷酸甘油醛和磷酸甘油醛和2分子分子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，可進入酵解途磷酸果糖，可進入酵解途徑。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. 基團轉(zhuǎn)移反應(yīng)基團轉(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 C3232磷

42、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 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

43、脫氫酶磷酸葡萄糖酸脫氫酶 3CO2前往前往磷酸戊糖途徑的特點磷酸戊糖途徑的特點 脫氫反應(yīng)以脫氫反應(yīng)以NADP+NADP+為受氫體，生成為受氫體，生成NADPH+H+NADPH+H+。 反應(yīng)過程中進行了一系列酮基和醛基轉(zhuǎn)移反應(yīng)，經(jīng)過反應(yīng)過程中進行了一系列酮基和醛基轉(zhuǎn)移反應(yīng)，經(jīng)過了了3 3、4 4、5 5、6 6、7 7碳糖的演變過程。碳糖的演變過程。 反應(yīng)中生成了重要的中間代謝物反應(yīng)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)過反應(yīng)，只能發(fā)生一次脫羧和二次脫氫經(jīng)過反應(yīng)，只能發(fā)生一次脫羧和二次脫氫反應(yīng)，生成一分子反應(yīng)，生成一分子CO2CO2和和2 2分子

44、分子NADPH+H+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（三磷酸戊糖途徑的調(diào)節(jié)機制（三磷酸戊糖途徑的調(diào)節(jié)機制（四磷酸戊糖途徑的異常（四磷酸戊糖途徑的異常1、為核苷酸的生成提供核糖、為核苷酸的生成提供核糖 2、提供、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) 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)的羥化反應(yīng)，與生物參與體內(nèi)的羥化反應(yīng)，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的還原性的還原性 2G-SH G-S-S-GNADP+ NADPH+H+A

45、AH2 谷胱甘肽谷胱甘肽(glutathione, GSH)GSH過氧過氧化物酶化物酶H2O2 2GSH 2H2O GSSG GSH GSH還原酶還原酶NADPH+H+ NADP+ 中國蠶豆病的最先發(fā)現(xiàn)者中國蠶豆病的最先發(fā)現(xiàn)者兒科專家杜順德兒科專家杜順德 年月月間，四川醫(yī)學(xué)院兒科收治了例病兒，其共同年月月間，四川醫(yī)學(xué)院兒科收治了例病兒，其共同臨床特點是突然尿呈醬油色，貧血及脾大。杜順德對名病兒的家屬補問臨床特點是突然尿呈醬油色，貧血及脾大。杜順德對名病兒的家屬補問了病史，得知名病兒病前天都吃過未煮熟的蠶豆。這樣杜順德在了病史，得知名病兒病前天都吃過未煮熟的蠶豆。這樣杜順德在中國最先將吃蠶豆引起

46、的急性溶血性貧血命名為蠶豆病俗稱胡豆病）。中國最先將吃蠶豆引起的急性溶血性貧血命名為蠶豆病俗稱胡豆?。?年粵東地區(qū)發(fā)生蠶豆病大流行，患者達人以上。廣東年粵東地區(qū)發(fā)生蠶豆病大流行，患者達人以上。廣東省很重視這一問題，特邀杜順德及其在中山醫(yī)學(xué)院的長子杜傳書，進行現(xiàn)省很重視這一問題，特邀杜順德及其在中山醫(yī)學(xué)院的長子杜傳書，進行現(xiàn)場調(diào)查。杜傳書對蠶豆成分進行了研究，并證實患者紅細胞內(nèi)缺乏磷場調(diào)查。杜傳書對蠶豆成分進行了研究，并證實患者紅細胞內(nèi)缺乏磷酸葡萄糖脫氫酶，因而發(fā)生急性溶血。酸葡萄糖脫氫酶，因而發(fā)生急性溶血。 蠶豆病蠶豆病第第 三三 節(jié)節(jié) 糖原代謝糖原代謝是動物體內(nèi)糖的儲存形式之一，是機體能是

47、動物體內(nèi)糖的儲存形式之一，是機體能迅速動用的能量儲備。迅速動用的能量儲備。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 糖糖 原原 (glycogen) n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 n糖原的結(jié)構(gòu)糖原的結(jié)構(gòu)一、糖原代謝過程一、糖原代謝過程 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：主要在肝臟、肌肉組織定位：主要在肝臟、肌肉細胞定

48、位：胞漿細胞定位：胞漿（一糖原的合成（一糖原的合成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） 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)中磷酸基團轉(zhuǎn)移的意義在于：由于延長形成這步反應(yīng)中磷酸基團轉(zhuǎn)移的意義在于：由于延長形成-1,4-糖苷鍵，所以葡萄糖分子糖苷鍵，所以葡萄糖分子C1上的半縮醛羥基必須活化，才上的半縮醛羥基必須活化，才利于與原來的糖原

49、分子末端葡萄糖的游離利于與原來的糖原分子末端葡萄糖的游離C4羥基縮合。羥基縮合。OHHOOHHOHHOHHOHCH2OHHP P POHHOOHHOHHOHHOHCH2OHHP P P* 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 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 g

50、lucose , UDPG ) OHHOOHHOHHOHHOHCH2OHHP P P尿苷尿苷P尿苷尿苷P P糖原糖原n + UDPG 糖原糖原n+1 + UDP 糖原合酶糖原合酶( glycogen synthase ) 4. -1,4-糖苷鍵式結(jié)合糖苷鍵式結(jié)合 糖原糖原n 為原有的細胞內(nèi)的較小糖原分子，稱為為原有的細胞內(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。 OHHOOHHOHHOHHOHCH2OHHP P P尿苷尿苷P尿苷尿苷P POHHOOHHOHHOHHOHCH2OHHP P P5、糖原分枝的形成、糖原分枝的形

51、成 分分 支支 酶酶 (brancing enzyme) -1,6-糖苷鍵糖苷鍵 -1,4-糖苷糖苷鍵鍵 近來人們在糖原分子的核心發(fā)現(xiàn)了一種名為近來人們在糖原分子的核心發(fā)現(xiàn)了一種名為glycogenin的蛋白質(zhì)。的蛋白質(zhì)。Glycogenin可對其自身進行可對其自身進行共價修飾，將共價修飾，將UDP-葡萄糖分子的葡萄糖分子的C1結(jié)合到其酶分結(jié)合到其酶分子的酪氨酸殘基上，從而使它糖基化。這個結(jié)合上子的酪氨酸殘基上，從而使它糖基化。這個結(jié)合上去的葡萄糖分子即成為糖原合成時的引物。去的葡萄糖分子即成為糖原合成時的引物。糖原合成過程中作為引物的第一個糖原分子從何而來？糖原合成過程中作為引物的第一個糖原

52、分子從何而來？ （二糖原分解（二糖原分解 定義定義 亞細胞定位：胞亞細胞定位：胞 漿漿 肝糖元的分解肝糖元的分解 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。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 磷酸化酶磷酸化酶 1. 1. 糖原的磷酸解糖原的磷酸解PiOHH OO HHO HHO HHOHC H2O HHP P POHH OO HHO HHO HHOHC H2O HHP P P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

53、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 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 肌糖原的分解肌糖原的分解n肌糖原分解的前三步反應(yīng)與肝糖原分解過程相同，肌糖原分解的前三步反應(yīng)與肝糖原分解過程相同，但是生成但是生成6- 6-磷酸葡萄糖之后，由于肌肉組織中

54、不存磷酸葡萄糖之后，由于肌肉組織中不存在葡萄糖在葡萄糖-6-6-磷酸酶，所以生成的磷酸酶，所以生成的6- 6-磷酸葡萄糖不能磷酸葡萄糖不能轉(zhuǎn)變成葡萄糖釋放入血，提供血糖，而只能進入酵轉(zhuǎn)變成葡萄糖釋放入血，提供血糖，而只能進入酵解途徑進一步代謝。解途徑進一步代謝。 G-6-P G-6-P的代謝去路的代謝去路G補充血糖）補充血糖）G-6-P F-6-P（進入酵解途徑）（進入酵解途徑）G-1-PGn合成糖原）合成糖原）UDPG 6-磷酸葡萄糖酸內(nèi)酯磷酸葡萄糖酸內(nèi)酯（進入磷酸戊糖途徑）（進入磷酸戊糖途徑）小小 結(jié)結(jié) 反應(yīng)部位：胞漿反應(yīng)部位：胞漿 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

55、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 前往前往二、糖原代謝生理意義二、糖原代謝生理意義三、糖原代謝的調(diào)節(jié)三、糖原代謝的調(diào)節(jié) 關(guān)鍵酶關(guān)鍵酶 糖原合成：糖原合酶糖原合成：糖原合酶 糖原分解：糖原磷酸化酶糖原分解：糖原磷酸化酶 這兩種關(guān)鍵酶的重要特點：這兩種關(guān)鍵酶的重要特點： 它們的快速調(diào)節(jié)有共價修飾和變構(gòu)調(diào)節(jié)二種它們的快速調(diào)節(jié)有共價修飾和變構(gòu)調(diào)節(jié)二種方式。方式。 它們都以活

56、性、無低活性二種形式存在，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二種形式之間可通過磷酸化和去磷酸化而相互轉(zhuǎn)變。相互轉(zhuǎn)變。Nobel Prize of 1971Nobel Prize of 1971Earl W. Sutherland, Jr.(1915-1974)Vanderbilt University Nashville, TN, USAfor his discoveries concerning the mechanisms of the action of hormones 四、糖原累積癥四、糖原累積癥糖原累積癥糖原累積癥(glycogen stora

57、ge diseases)是一是一類遺傳性代謝病，其特點為體內(nèi)某些器官組織類遺傳性代謝病，其特點為體內(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謝有關(guān)的酶類?；颊呦忍煨匀狈εc糖原代謝有關(guān)的酶類。 型別型別缺陷的酶缺陷的酶受害器官受害器官糖原結(jié)構(gòu)糖原結(jié)構(gòu)葡萄糖-6-磷酸酶缺陷肝、腎正常溶酶體14和16葡萄糖苷酶所有組織正常脫支酶缺失肝、肌肉分支多，外周糖鏈短分支酶缺失所有組織分支少，外周糖鏈特別長肌磷酸化酶缺失肌肉正常肝磷酸化酶缺陷肝正常肌肉和紅細胞磷酸果糖激酶缺陷肌肉、紅細胞正常肝臟磷酸化酶激酶缺陷腦、肝正常糖原積累癥分型糖

58、原積累癥分型第第 四四 節(jié)節(jié) 糖異生糖異生糖異生糖異生(gluconeogenesis)(gluconeogenesis)是指從非糖化合是指從非糖化合物轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟腔蛱窃倪^程。物轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟腔蛱窃倪^程。 部位部位 原料原料主要在肝、腎細胞的胞漿及線粒體主要在肝、腎細胞的胞漿及線粒體 主要有乳酸、甘油、生糖氨基酸主要有乳酸、甘油、生糖氨基酸 首先由乳酸轉(zhuǎn)為丙酮酸，丙酮酸轉(zhuǎn)為葡首先由乳酸轉(zhuǎn)為丙酮酸，丙酮酸轉(zhuǎn)為葡萄糖丙酮酸羧化支路）。萄糖丙酮酸羧化支路）。 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應(yīng)。在糖異生時，須由另外可逆反應(yīng)。在糖異生時，須由另外的反應(yīng)和

59、酶代替。的反應(yīng)和酶代替。 糖異生與酵解途徑大多數(shù)反應(yīng)是共糖異生與酵解途徑大多數(shù)反應(yīng)是共有的、可逆的；有的、可逆的；GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二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具體反應(yīng)過程。指從丙酮酸生成葡萄糖的具體反應(yīng)過程。一、糖異生過程一、糖異生過程1、丙酮酸羧化支路、丙酮酸羧化

60、支路丙酮酸丙酮酸 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)，輔酶，輔酶為生物素反應(yīng)在線粒體）為生物素反應(yīng)在線粒體） 磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶反應(yīng)在胞液）磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶反應(yīng)在胞液） 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 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 + CO2AD