藥學(xué)生物化學(xué)-糖代謝(1)

1、物質(zhì)代謝物質(zhì)代謝物質(zhì)代謝物質(zhì)代謝糖 代 謝Metabolism of Carbohydratesn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。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。不能再水解的糖。OOHOHHOH2CHHOHHCH2OHOOHHHOHHOHHOHHCH2OHOHHHHOHO

2、HOHHOH2COHOHOHOHHOHHHOH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)：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(gè)分子單糖的糖。能水解生成多個(gè)分子單糖的糖。常見的多糖有：常見的多糖有

3、：淀粉淀粉 (starch)糖原糖原 (glycogen)纖維素纖維素 (cellulose) 淀粉淀粉是是植物植物中養(yǎng)分的儲(chǔ)存形式。中養(yǎng)分的儲(chǔ)存形式。淀粉淀粉顆粒顆粒 糖原糖原是是動(dòng)物動(dòng)物體內(nèi)葡萄糖的儲(chǔ)存形式。體內(nèi)葡萄糖的儲(chǔ)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：第一節(jié)第一節(jié) 概述概述糖在生命活動(dòng)中的主要作

4、用是提供糖在生命活動(dòng)中的主要作用是提供碳源碳源和和能源能源。 如糖可提供合成某些氨基酸、脂肪、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。膽固醇、核苷等物質(zhì)的原料。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。提供合成體內(nèi)其他物質(zhì)的原料。提供合成體內(nèi)其他物質(zhì)的原料。如糖是糖蛋白、蛋白聚糖、糖脂等的如糖是糖蛋白、蛋白聚糖、糖脂等的組成成分。組成成分。n糖的消化糖的消化人類食物中的糖主要有植物淀粉、動(dòng)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、葡萄糖物糖原以及麥芽糖、蔗糖、乳糖、葡萄糖等，其中以等，其中以淀粉淀粉為主。為主。 消化部位：消化部位： 主要在主

5、要在小腸小腸，少量在口腔。，少量在口腔。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 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(wú)內(nèi)無(wú) - -糖苷酶而不能對(duì)其分解利用，但卻糖苷酶而不能對(duì)其分解利用，但卻具有刺激腸蠕動(dòng)等作用，也是維持健康具有刺激腸蠕動(dòng)等作用，也是維持健康所必需。

6、所必需。n糖的吸收糖的吸收 吸收部位：吸收部位：小腸上段小腸上段 吸收形式：吸收形式：?jiǎn)翁菃翁?ADP+Pi ATP G Na+ K+ Na+泵泵小腸粘膜細(xì)胞小腸粘膜細(xì)胞腸腔腸腔門靜脈門靜脈 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(Na+-dependent glucose transporter, SGLT)刷狀緣刷狀緣細(xì)胞內(nèi)膜細(xì)胞內(nèi)膜n葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入細(xì)胞葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入細(xì)胞 這一過程依賴于葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)體這一過程依賴于葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)體(glucose transporter，GLUT)。三、糖代謝的概況三、糖代謝的概況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

7、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葡萄糖葡萄糖酵解酵解途徑途徑丙丙酮酮酸酸有氧有氧無(wú)氧無(wú)氧 H2O及及CO2乳酸乳酸糖異生途徑糖異生途徑 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 磷酸戊磷酸戊糖途徑糖途徑 核糖核糖+ +NADPH+H+淀粉淀粉消化與吸收消化與吸收 ATP細(xì)胞的能量“通貨”ATPATPATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為APPP 物質(zhì)代謝產(chǎn)生能量是以物質(zhì)代謝產(chǎn)生能量是以ATPATP形式出現(xiàn)的。形式出現(xiàn)的。 ATPATP可以直接生成（底物水平磷酸化）、也可以由可以直接生成（底物水平磷酸化）、也可以由NADH+H+NADH

8、+H+及及FADH2FADH2通過電子傳遞產(chǎn)生（電子傳遞磷通過電子傳遞產(chǎn)生（電子傳遞磷酸化）。酸化）。預(yù)備知識(shí)用于主動(dòng)運(yùn)輸用于主動(dòng)運(yùn)輸 （滲透能滲透能）ATP用于各種運(yùn)動(dòng)，如肌細(xì)用于各種運(yùn)動(dòng)，如肌細(xì)胞收縮（胞收縮（機(jī)械能機(jī)械能）用于生物放電用于生物放電（電能電能）葡萄糖葡萄糖+果糖果糖蔗糖蔗糖酶酶用于細(xì)胞內(nèi)各種吸能反應(yīng)用于細(xì)胞內(nèi)各種吸能反應(yīng)（化學(xué)能化學(xué)能）用于生物發(fā)光用于生物發(fā)光（光能光能） 用于大腦思考用于大腦思考（電能電能）第二節(jié)第二節(jié)糖的無(wú)氧分解糖的無(wú)氧分解Glycolysis在機(jī)體在機(jī)體缺氧缺氧條件下，葡萄糖經(jīng)一系列酶促反應(yīng)條件下，葡萄糖經(jīng)一系列酶促反應(yīng)生成生成丙酮酸丙酮酸進(jìn)而還原生成

9、進(jìn)而還原生成乳酸乳酸的過程稱為的過程稱為糖酵糖酵解解(glycolysis)，亦稱，亦稱糖的無(wú)氧氧化糖的無(wú)氧氧化(anaerobic oxidation)。 糖酵解的反應(yīng)部位：糖酵解的反應(yīng)部位：胞漿胞漿。一、糖無(wú)氧氧化反應(yīng)過程分為酵解一、糖無(wú)氧氧化反應(yīng)過程分為酵解途徑和乳酸生成兩個(gè)階段途徑和乳酸生成兩個(gè)階段 第一階段：第一階段：由葡萄糖分解成由葡萄糖分解成丙酮酸丙酮酸(pyruvate)，稱之為稱之為糖酵解途徑糖酵解途徑(glycolytic pathway)。 第二階段：第二階段：由丙酮酸轉(zhuǎn)變成由丙酮酸轉(zhuǎn)變成乳酸乳酸。n糖酵解分為兩個(gè)階段：糖酵解分為兩個(gè)階段：葡萄糖磷酸化為葡萄糖磷酸化為6-

10、磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖(活化、活化、捕捉捕捉) ATP ADPMg2+ 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+NADH+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

11、 H H 不可逆！，限速酶不可逆！，限速酶 哺乳類動(dòng)物體內(nèi)已發(fā)現(xiàn)有哺乳類動(dòng)物體內(nèi)已發(fā)現(xiàn)有4種己糖激酶同工種己糖激酶同工酶，分別稱為酶，分別稱為至至型。型。 肝細(xì)胞肝細(xì)胞中存在的是中存在的是型，稱為型，稱為葡萄糖激酶葡萄糖激酶(glucokinase)。它的特點(diǎn)是：。它的特點(diǎn)是：對(duì)葡萄糖的對(duì)葡萄糖的親和力很低；受激素調(diào)控。親和力很低；受激素調(diào)控。這些特性使這些特性使葡萄糖激酶在維持血糖水平和糖代謝中起葡萄糖激酶在維持血糖水平和糖代謝中起著重要的生理作用。著重要的生理作用。 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 GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADP

12、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-磷酸果糖激酶-1GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸

13、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l6-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)不可逆！，最關(guān)鍵的限速酶不可逆！，最關(guān)鍵的限速酶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

14、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

15、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 PO3-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Pi、NAD+ NADH+HNADH+H+ + 3-磷酸甘油醛脫氫酶(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenas

16、e)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 PO高能磷酸鍵高能磷酸鍵ADP ATP 磷酸甘油酸激酶 (phosphoglycerate kinase) GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATP

17、ADP1,3-二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在以上反應(yīng)中，在以上反應(yīng)中，底物分子底物分子內(nèi)部能量重新分布，內(nèi)部能量重新分布，生成生成高能鍵高能鍵，使使ADP磷酸化生成磷酸化生成ATP的過程，的過程，稱為稱為底物水平磷酸化底物水平磷酸化(substrate level phosphorylation) 。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COOHCOHCH2

18、POP PO 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(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?/p>

19、酸烯醇式丙酮酸烯醇化酶(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 PO高能磷酸鍵高能磷酸鍵ADP ATP K+ Mg2+丙酮酸激酶(pyruvate kinas

20、e)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磷酸烯醇式丙酮酸轉(zhuǎn)變成轉(zhuǎn)變成丙酮酸丙酮酸， 并通過并通過底物水平磷酸化生成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不可逆！，限速酶不可逆！，限速酶第二次底物磷酸化第二次底物磷酸化（二）丙酮酸轉(zhuǎn)變成乳酸（二）丙酮酸轉(zhuǎn)變成乳酸反

21、應(yīng)中的反應(yīng)中的NADH+H+ 來(lái)自于上述第來(lái)自于上述第6步反步反應(yīng)中的應(yīng)中的 3-磷酸甘油醛脫氫反應(yīng)。磷酸甘油醛脫氫反應(yīng)。丙酮酸丙酮酸 乳酸乳酸 乳酸脫氫酶乳酸脫氫酶(Lactate dehydrogenase, 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

22、酸 丙酮酸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 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+ 無(wú)氧無(wú)氧n糖酵解小結(jié)糖酵解小結(jié)反應(yīng)部位：反應(yīng)部位：胞漿胞漿；糖酵解是一個(gè)糖酵解是一個(gè)不需氧的產(chǎn)能過程不需氧的產(chǎn)能過程；反應(yīng)全過程中有反應(yīng)全過程中有三步不可逆的反應(yīng)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：方式：底物水

23、平磷酸化底物水平磷酸化凈生成凈生成ATP數(shù)量：數(shù)量：從從G開始開始 22-2= 2ATP從從Gn開始開始 22-1= 3ATP終產(chǎn)物乳酸的去路終產(chǎn)物乳酸的去路釋放入釋放入血血，進(jìn)入，進(jìn)入肝臟肝臟再進(jìn)一步代謝：再進(jìn)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，其它己糖也可轉(zhuǎn)除葡萄糖外，其它己糖也

24、可轉(zhuǎn)變成變成磷酸己糖磷酸己糖而進(jìn)入酵解途徑。而進(jìn)入酵解途徑。 二、糖酵解的調(diào)控是對(duì)二、糖酵解的調(diào)控是對(duì)3個(gè)關(guān)鍵酶?jìng)€(gè)關(guān)鍵酶活性的調(diào)節(jié)活性的調(diào)節(jié)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 別構(gòu)調(diào)節(jié)別構(gòu)調(diào)節(jié) 共價(jià)修飾調(diào)節(jié)共價(jià)修飾調(diào)節(jié) （一）（一）6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1對(duì)調(diào)節(jié)酵解途徑的對(duì)調(diào)節(jié)酵解途徑的流量最重要流量最重要n變構(gòu)調(diào)節(jié)變構(gòu)調(diào)節(jié)別構(gòu)激活劑別構(gòu)激活劑：AMP; ADP; F-1,6-2P; F-2,6-2P別構(gòu)抑制劑別構(gòu)抑制劑：檸檬酸檸檬酸; ATP（高濃度）（高濃度）ATP對(duì)對(duì)6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1的調(diào)節(jié)：的調(diào)

25、節(jié)：ATP結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合位點(diǎn)調(diào)節(jié)效應(yīng)調(diào)節(jié)效應(yīng)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)）激活激活活性中心外別構(gòu)調(diào)節(jié)部位（高濃度時(shí)）活性中心外別構(gòu)調(diào)節(jié)部位（高濃度時(shí)）抑制抑制l2,6-雙磷酸果糖雙磷酸果糖是是6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1最強(qiáng)最強(qiáng)的變的變構(gòu)激活劑；構(gòu)激活劑；l其作用是與其作用是與AMP一起取消一起取消ATP、檸檬酸對(duì)、檸檬酸對(duì)6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1的變構(gòu)抑制作用的變構(gòu)抑制作用。2,6-雙磷酸果糖對(duì)雙磷酸果糖對(duì)6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1的調(diào)節(jié)：的調(diào)節(jié)：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

26、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(wú)活性）（無(wú)活性）6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-2 PFK-2（無(wú)活性）（無(wú)活性）FBP-2（有活性）（有活性）PP果糖雙磷酸酶果糖雙磷酸酶-2 （二）丙酮酸激酶是糖酵解的第二個(gè)重要的（二）丙酮酸激酶是糖酵解的第二個(gè)重要的調(diào)節(jié)點(diǎn)調(diào)節(jié)點(diǎn)n別構(gòu)調(diào)節(jié)別構(gòu)調(diào)節(jié) 別構(gòu)抑制劑：別構(gòu)抑制劑：ATP, 丙氨酸丙氨酸 別構(gòu)激活劑：別構(gòu)激活劑：1,6-雙磷酸果糖雙磷酸果糖n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

27、酸激酶ATP ATP ADP ADP Pi Pi 磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶（無(wú)活性）（無(wú)活性） （有活性）（有活性）胰高血糖素胰高血糖素 PKA, CaM激酶激酶P PPKA：蛋白激酶蛋白激酶A (protein kinase A)CaM：鈣調(diào)蛋白鈣調(diào)蛋白（三）己糖激酶受到（三）己糖激酶受到反饋抑制反饋抑制調(diào)節(jié)調(diào)節(jié) 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖可反饋抑制己糖激酶，但可反饋抑制己糖激酶，但肝葡肝葡萄糖激酶不受其抑制萄糖激酶不受其抑制。 長(zhǎng)鏈脂肪酰長(zhǎng)鏈脂肪酰CoA可別構(gòu)抑制肝葡萄糖激酶?？蓜e構(gòu)抑制肝葡萄糖激酶。 胰島素可誘導(dǎo)葡萄糖激酶基因的轉(zhuǎn)錄，促進(jìn)胰島素可誘導(dǎo)葡萄糖激酶基因的轉(zhuǎn)錄，促進(jìn)酶的合成。酶的

28、合成。 三、糖酵解的主要生理意義是在機(jī)體三、糖酵解的主要生理意義是在機(jī)體缺氧的情況下快速供能缺氧的情況下快速供能 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。 是某些細(xì)胞在氧供應(yīng)正常情況下的重要供能途徑。是某些細(xì)胞在氧供應(yīng)正常情況下的重要供能途徑。 無(wú)線粒體的細(xì)胞，如：紅細(xì)胞無(wú)線粒體的細(xì)胞，如：紅細(xì)胞 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)胞第三節(jié)第三節(jié)糖的有氧氧化糖的有氧氧化 Aerobic Oxidation of Carbohydrate糖的有氧氧化糖的有氧氧化(aerobic oxidation)指在指在機(jī)體氧供充足時(shí)，葡

29、萄糖徹底氧化成機(jī)體氧供充足時(shí)，葡萄糖徹底氧化成H2O和和CO2，并釋放出，并釋放出能量能量的過程。是機(jī)體主的過程。是機(jī)體主要供能方式。要供能方式。一、糖有氧氧化的反應(yīng)過程包括糖酵解一、糖有氧氧化的反應(yīng)過程包括糖酵解途徑、丙酮酸氧化脫羧、三羧酸循環(huán)及途徑、丙酮酸氧化脫羧、三羧酸循環(huán)及氧化磷酸化氧化磷酸化第一階段：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) 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酸 乙酰乙酰CoACO2NADH+H+ FADH2H2O O ATP ADPTAC循環(huán)循環(huán) 胞液胞液線粒體

30、線粒體（一）葡萄糖循糖酵解途徑分解為丙酮酸（一）葡萄糖循糖酵解途徑分解為丙酮酸丙酮酸丙酮酸 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 n 總反應(yīng)式總反應(yīng)式: : （二）丙酮酸進(jìn)入線粒體氧化脫羧生成乙酰（二）丙酮酸進(jìn)入線粒體氧化脫羧生成乙酰CoA n 丙酮酸脫氫酶復(fù)合體丙酮酸脫氫酶復(fù)合體的組成的組成E1：丙酮酸脫氫酶：丙酮酸脫氫酶E2：二氫硫辛酰胺轉(zhuǎn)乙酰酶：二氫硫辛酰胺轉(zhuǎn)乙酰酶E3：二氫硫辛酰胺脫氫酶：二氫硫辛酰胺脫氫酶HSCoAHSCoANADNAD+TPP 硫辛酸（硫辛酸（ )HSCoAFAD, NAD+SSL酶酶輔酶輔酶

31、n 丙酮酸脫氫酶復(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：1. 丙酮酸脫羧形成羥乙基丙酮酸脫羧形成羥乙基-TPP，由，由丙酮酸脫氫酶丙酮酸脫氫酶催化催化(E1)。 2. 由由二氫硫辛酰胺轉(zhuǎn)乙酰酶二氫硫辛酰胺轉(zhuǎn)乙酰酶(E2)催化形成乙酰硫辛催化形成乙酰硫辛酰胺酰胺-E2。3. 二氫硫辛酰胺轉(zhuǎn)乙酰酶二氫硫辛酰胺轉(zhuǎn)乙酰酶(E2)催化生成乙酰催化生成乙酰CoA, 同同時(shí)使硫辛酰胺上的二硫鍵還原為時(shí)使硫辛酰胺上的二硫鍵還原為2個(gè)巰基。個(gè)巰基。4. 二氫硫辛酰胺脫氫酶二氫硫辛酰胺脫氫酶(E3)使還原的二氫硫辛酰胺使還原的二氫硫辛酰胺脫氫，同時(shí)將氫傳遞給脫氫，同時(shí)將氫傳遞給FAD。5. 在二氫

32、硫辛酰胺脫氫酶在二氫硫辛酰胺脫氫酶(E3)催化下，將催化下，將FADH2上上的的H轉(zhuǎn)移給轉(zhuǎn)移給NAD+，形成，形成NADH+H+。CO2 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 三羧酸循環(huán)三羧酸循環(huán)(Tricarboxylic Acid Cycle, TAC)也稱為也稱為檸檬酸循環(huán)檸檬酸循環(huán)，這是因?yàn)檠h(huán)反應(yīng)中的第一，這是因?yàn)檠h(huán)反應(yīng)中的第一個(gè)中間產(chǎn)物是一個(gè)含三個(gè)羧基的檸檬酸。由于個(gè)中間產(chǎn)物是一個(gè)含三個(gè)羧基的檸檬酸。由于K

33、rebs正式提出了三羧酸循環(huán)的學(xué)說(shuō)，故此循環(huán)又正式提出了三羧酸循環(huán)的學(xué)說(shuō)，故此循環(huán)又稱為稱為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。二、三羧酸循環(huán)是以形成檸檬酸為二、三羧酸循環(huán)是以形成檸檬酸為起始物的循環(huán)反應(yīng)系統(tǒng)起始物的循環(huán)反應(yīng)系統(tǒng)n概述概述n反應(yīng)部位：反應(yīng)部位：線粒體線粒體（一）（一）TCA循環(huán)由循環(huán)由8步代謝反應(yīng)組成步代謝反應(yīng)組成乙酰乙酰CoA與草酰乙酸縮合成檸檬酸與草酰乙酸縮合成檸檬酸 檸檬酸經(jīng)順烏頭酸轉(zhuǎn)變?yōu)楫悪幟仕釞幟仕峤?jīng)順烏頭酸轉(zhuǎn)變?yōu)楫悪幟仕?異檸檬酸氧化脫羧轉(zhuǎn)變?yōu)楫悪幟仕嵫趸擊绒D(zhuǎn)變?yōu)?酮戊二酸酮戊二酸 -酮戊二酸氧化脫羧生成琥珀酰酮戊二酸氧化脫羧生成琥珀酰C

34、oA 琥珀酰琥珀酰CoA合成酶催化底物水平磷酸化反應(yīng)合成酶催化底物水平磷酸化反應(yīng) 琥珀酸脫氫生成延胡索酸琥珀酸脫氫生成延胡索酸 延胡索酸加水生成蘋果酸延胡索酸加水生成蘋果酸 蘋果酸脫氫生成草酰乙酸蘋果酸脫氫生成草酰乙酸 CoASHCoASHNADH+HNADH+H+NADNAD+NADNAD+NADH+HNADH+H+FADFADFADHFADH2 2NADH+HNADH+H+NADNAD+HH2 2O OHH2 2O OHH2 2O OCoASHCoASHCoASHCoASHHH2 2O O檸檬酸合酶檸檬酸合酶順烏頭酸梅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

35、酶復(fù)合體琥珀酰琥珀酰CoA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n 小結(jié)：小結(jié)：三羧酸循環(huán)的概念：三羧酸循環(huán)的概念：指乙酰指乙酰CoA和和草酰乙酸草酰乙酸縮合生成縮合生成含三個(gè)羧基的檸檬酸含三個(gè)羧基的檸檬酸，反復(fù)的進(jìn)行，反復(fù)的進(jìn)行脫氫脫羧，又生成脫氫脫羧，又生成草酰乙酸草酰乙酸，再重復(fù)循環(huán)反，再重復(fù)循環(huán)反應(yīng)的過程。應(yīng)的過程。TAC過程的反應(yīng)部位是過程的反應(yīng)部位是線粒體線粒體。經(jīng)過一次三羧酸循環(huán)，經(jīng)過一次三羧酸循環(huán)，l消耗消耗一分子乙酰一分子乙酰CoA；l經(jīng)四次脫氫，二次脫羧，一次底物水平磷酸化經(jīng)四次脫

36、氫，二次脫羧，一次底物水平磷酸化；l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；l關(guān)鍵酶有：關(guān)鍵酶有：檸檬酸合酶，檸檬酸合酶，-酮戊二酸脫氫酶復(fù)合酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體，體， 異檸檬酸脫氫酶異檸檬酸脫氫酶。 整個(gè)循環(huán)反應(yīng)為不可逆反應(yīng)。整個(gè)循環(huán)反應(yīng)為不可逆反應(yīng)。 三羧酸循環(huán)三羧酸循環(huán)的要點(diǎn)：的要點(diǎn)：三羧酸循環(huán)中間產(chǎn)物起催化劑的作用，三羧酸循環(huán)中間產(chǎn)物起催化劑的作用，本身無(wú)量的變化，不可能通過三羧酸循環(huán)本身無(wú)量的變化，不可能通過三羧酸循環(huán)直接從乙酰直接從乙酰CoA合成草酰乙酸或三羧酸循環(huán)合成草酰乙酸或三羧酸循環(huán)中其他產(chǎn)物，同樣中間產(chǎn)物也不能直接在中其

37、他產(chǎn)物，同樣中間產(chǎn)物也不能直接在三羧酸循環(huán)中被氧化為三羧酸循環(huán)中被氧化為CO2及及H2O。 三羧酸循環(huán)的中間產(chǎn)物：三羧酸循環(huán)的中間產(chǎn)物：表面上看來(lái)，三羧酸循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)必不可少的草酰表面上看來(lái)，三羧酸循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)必不可少的草酰乙酸在三羧酸循環(huán)中是不會(huì)消耗的，它可被反復(fù)利乙酸在三羧酸循環(huán)中是不會(huì)消耗的，它可被反復(fù)利用。實(shí)際上：用。實(shí)際上：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)系、相互配合機(jī)體內(nèi)各種物質(zhì)代謝之間是彼此聯(lián)系、相互配合的，的，TAC中的某些中間代謝物能夠轉(zhuǎn)變合成

38、其他中的某些中間代謝物能夠轉(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)系。物質(zhì)，借以溝通糖和其他物質(zhì)代謝之間的聯(lián)系。 .機(jī)體糖供不足時(shí)，可能引起機(jī)體糖供不足時(shí)，可能引起TAC運(yùn)轉(zhuǎn)障礙，這運(yùn)轉(zhuǎn)障礙，這時(shí)蘋果酸、草酰乙酸可脫羧生成丙酮酸，再進(jìn)時(shí)蘋果酸、草酰乙酸可脫羧生成丙酮酸，再進(jìn)一步生成乙酰一步生成乙酰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 + H+ 所以，草酰乙酸必須不斷被更新補(bǔ)充。所以，草酰乙酸必須不斷被更新補(bǔ)充。草酰乙酸草酰乙酸 乙酰乙酰C

39、oA CO2 NADH+H+ NAD+ -酮戊二酸酮戊二酸 谷氨酸谷氨酸 草酰乙酸的來(lái)源草酰乙酸的來(lái)源如下：如下：（二）（二）TCA循環(huán)受底物、產(chǎn)物和關(guān)鍵酶活性循環(huán)受底物、產(chǎn)物和關(guān)鍵酶活性的調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)TCA循環(huán)主要受其底物、產(chǎn)物、關(guān)鍵酶活性循環(huán)主要受其底物、產(chǎn)物、關(guān)鍵酶活性3種因素的調(diào)控。種因素的調(diào)控。TCA循環(huán)的速率和流量主要受循環(huán)的速率和流量主要受3種因素的調(diào)種因素的調(diào)控：控：底物的供應(yīng)量，催化循環(huán)最初幾步反應(yīng)底物的供應(yīng)量，催化循環(huán)最初幾步反應(yīng)酶的反饋別構(gòu)抑制，產(chǎn)物堆積的抑制作用酶的反饋別構(gòu)抑制，產(chǎn)物堆積的抑制作用。1TCA循環(huán)中有循環(huán)中有3個(gè)關(guān)鍵酶?jìng)€(gè)關(guān)鍵酶檸檬酸合酶檸檬酸合酶異檸檬酸脫氫

40、酶異檸檬酸脫氫酶-酮戊二酸脫氫酶酮戊二酸脫氫酶 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 異檸檬酸異檸檬酸 脫氫酶脫氫酶檸檬酸合酶檸檬酸合酶-酮戊二酸脫酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體氫酶復(fù)合體ATP +ADP ADP +ATP 檸檬酸檸檬酸 琥珀酰琥珀酰CoA NADH 琥珀酰琥珀酰CoA 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)物別位反中間產(chǎn)物別位反饋抑制前面反應(yīng)饋抑制前面反應(yīng)中的酶中的酶其他，如其他，

41、如Ca2+可可激活許多酶激活許多酶2TCA循環(huán)與上游和下游反應(yīng)協(xié)調(diào)循環(huán)與上游和下游反應(yīng)協(xié)調(diào)在正常情況下，（糖）酵解途徑和在正常情況下，（糖）酵解途徑和TCA循環(huán)循環(huán)的速度是相協(xié)調(diào)的。這種協(xié)調(diào)不僅通過高濃的速度是相協(xié)調(diào)的。這種協(xié)調(diào)不僅通過高濃度的度的ATP、NADH的抑制作用，亦通過的抑制作用，亦通過檸檬酸檸檬酸對(duì)磷酸果糖激酶對(duì)磷酸果糖激酶-1的別構(gòu)抑制作用的別構(gòu)抑制作用而實(shí)現(xiàn)。而實(shí)現(xiàn)。 氧化磷酸化的速率對(duì)氧化磷酸化的速率對(duì)TCA循環(huán)的運(yùn)轉(zhuǎn)也起著循環(huán)的運(yùn)轉(zhuǎn)也起著非常重要的作用。非常重要的作用。 （三）（三）TCA循環(huán)在循環(huán)在3大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)代謝中具有大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)代謝中具有重要生理意義重要生理意義TCA

42、循環(huán)是循環(huán)是3大營(yíng)養(yǎng)素的最終代謝通路大營(yíng)養(yǎng)素的最終代謝通路,其其作用在于通過作用在于通過4次脫氫，為氧化磷酸化反次脫氫，為氧化磷酸化反應(yīng)生成應(yīng)生成ATP提供還原當(dāng)量。提供還原當(dāng)量。 TCA循環(huán)是糖、脂肪、氨基酸代謝聯(lián)系的循環(huán)是糖、脂肪、氨基酸代謝聯(lián)系的樞紐樞紐。H+ + 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H2O 的同的同時(shí)時(shí)ADP偶聯(lián)磷酸化生成偶聯(lián)磷酸化生成ATP。H2O、2.5 或者或者1.5個(gè)個(gè)ATPNADH+H+ O H2O、1.5ATP FADH2 O NADH+H+生成ATP的不同方式反反 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）葡糖糖

43、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2NADH2N

44、ADH2FADH2 2NADH55235由一個(gè)葡糖糖總共獲得由一個(gè)葡糖糖總共獲得30或或32糖的有氧氧化是機(jī)體糖的有氧氧化是機(jī)體產(chǎn)能最主要的途徑產(chǎn)能最主要的途徑。它不。它不僅僅產(chǎn)能效率高產(chǎn)能效率高，而且由于產(chǎn)生的能量逐步分次，而且由于產(chǎn)生的能量逐步分次釋放，相當(dāng)一部分形成釋放，相當(dāng)一部分形成ATP，所以，所以能量的利用能量的利用率也高率也高。四、糖有氧氧化的調(diào)節(jié)是基于四、糖有氧氧化的調(diào)節(jié)是基于能量的需求能量的需求關(guān)關(guān)鍵鍵酶酶 酵解途徑：酵解途徑： 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)：己糖激酶己糖激酶丙酮酸激酶丙酮酸激酶6-磷酸果糖激

45、酶磷酸果糖激酶-1檸檬酸合酶檸檬酸合酶-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n丙酮酸脫氫酶復(fù)合體的調(diào)節(jié)丙酮酸脫氫酶復(fù)合體的調(diào)節(jié) 別構(gòu)調(diào)節(jié)別構(gòu)調(diào)節(jié)別構(gòu)抑制劑：乙酰別構(gòu)抑制劑：乙酰CoA；NADH；ATP別構(gòu)激活劑：別構(gòu)激活劑：AMP；ADP；NAD+乙酰乙酰CoA / HSCoA 或或 NADH / NAD+ 時(shí)，時(shí)，其活性也受到抑制。這兩種情況見于饑餓、大量其活性也受到抑制。這兩種情況見于饑餓、大量脂酸被動(dòng)員利用時(shí)，這時(shí)糖的有氧氧化被抑制，脂酸被動(dòng)員利用時(shí)，這時(shí)糖的有氧氧化被抑制，大多數(shù)組織器官利用脂酸作為能量來(lái)源以確保腦大多數(shù)組織器官利用脂酸作為能量來(lái)源以確保

46、腦等重要組織對(duì)葡萄糖的需要。等重要組織對(duì)葡萄糖的需要。 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 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 NADH 琥珀酰琥珀酰CoA 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)物別位反饋抑中間產(chǎn)物別位反饋抑制前面反

47、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n三羧酸循環(huán)的調(diào)節(jié)三羧酸循環(huán)的調(diào)節(jié)有氧氧化的調(diào)節(jié)特點(diǎn)有氧氧化的調(diào)節(jié)特點(diǎn) 有氧氧化的調(diào)節(jié)通過對(duì)其有氧氧化的調(diào)節(jié)通過對(duì)其關(guān)鍵酶關(guān)鍵酶的調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)。的調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)。 ATP/ADP或或ATP/AMP比值全程調(diào)節(jié)比值全程調(diào)節(jié)。該比值。該比值升高，所有關(guān)鍵酶均被抑制。升高，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)氧化磷酸化速率影響三羧酸循環(huán)。前者速率降。前者速率降低，則后者速率也減慢。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)與酵解途徑互相協(xié)調(diào)。三羧酸循環(huán)。三羧酸循環(huán)需要多少乙酰需要多少乙酰CoA，則酵解途

48、徑相應(yīng)產(chǎn)生多少，則酵解途徑相應(yīng)產(chǎn)生多少丙酮酸以生成乙酰丙酮酸以生成乙酰CoA。2ADPATP+AMP腺苷酸激酶腺苷酸激酶體內(nèi)體內(nèi)ATP濃度是濃度是AMP的的50倍，經(jīng)上述反應(yīng)倍，經(jīng)上述反應(yīng)后，后，ATP/AMP變動(dòng)比變動(dòng)比ATP變動(dòng)大，有信號(hào)放大變動(dòng)大，有信號(hào)放大作用，從而發(fā)揮有效的調(diào)節(jié)作用。作用，從而發(fā)揮有效的調(diào)節(jié)作用。有氧氧化全過程中許多酶的活性都受細(xì)胞內(nèi)有氧氧化全過程中許多酶的活性都受細(xì)胞內(nèi)ATP/ADP或或ATP/AMP比率的影響，因而能得以比率的影響，因而能得以協(xié)調(diào)。協(xié)調(diào)。五、巴斯德效應(yīng)是指糖有氧氧化五、巴斯德效應(yīng)是指糖有氧氧化抑制糖酵解的現(xiàn)象抑制糖酵解的現(xiàn)象 n概念概念n機(jī)制機(jī)制有

49、氧時(shí)，有氧時(shí)，NADH+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+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) 指有氧氧化抑指有氧氧化抑制糖酵解的現(xiàn)象。制糖酵解的現(xiàn)象。第第 四四 節(jié)節(jié) 葡萄糖的其他代謝途徑葡萄糖的其他代謝途徑Other Metabolism Pathways of Glucosen概念概念磷酸戊糖途徑磷酸戊糖途徑(pentose phosphate

50、pathway)是指由葡萄糖生成是指由葡萄糖生成磷酸戊糖磷酸戊糖及及NADPH+H+，前，前者再進(jìn)一步轉(zhuǎn)變成者再進(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的反應(yīng)過程。反應(yīng)過程。一、磷酸戊糖途徑生成一、磷酸戊糖途徑生成NADPH和和磷酸戊糖磷酸戊糖n細(xì)胞定位：細(xì)胞定位：胞液胞液 第一階段：氧化反應(yīng)第一階段：氧化反應(yīng)（一）磷酸戊糖途徑的反應(yīng)過程分為兩個(gè)階段（一）磷酸戊糖途徑的反應(yīng)過程分為兩個(gè)階段n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) 生成生成磷酸戊糖，磷酸戊糖，NADPH+H+及及CO2。包括一系列基團(tuán)轉(zhuǎn)移。包括一系列基團(tuán)

51、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+ COCO2 2 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 P16-磷酸葡萄糖在氧化階段生成磷酸戊糖和磷酸葡萄糖在氧化階段生成磷酸戊糖和NADPH5-磷

52、酸核糖磷酸核糖 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。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+。反應(yīng)生成的反應(yīng)生成的磷酸核糖磷酸核糖是一個(gè)非常重要的中是一個(gè)非常重要的中間產(chǎn)物。間產(chǎn)物。G-6-P5-磷酸核糖磷酸核糖NADP+NADPH+H+NADP+NADPH+H+CO2第二階段反應(yīng)的意義就在于通過一系列基第二階段反應(yīng)的意義就在于通過一系列基團(tuán)轉(zhuǎn)移反應(yīng)，將核糖轉(zhuǎn)變成團(tuán)轉(zhuǎn)移反應(yīng)，將核糖轉(zhuǎn)變成6-磷酸果糖和磷酸果糖和3-磷酸甘油醛而進(jìn)入酵解途徑。因此磷酸戊磷酸甘油醛而進(jìn)入

53、酵解途徑。因此磷酸戊糖途徑也稱糖途徑也稱 磷 酸 戊 糖 旁 路 （磷 酸 戊 糖 旁 路 （ pentose phosphate shunt）。2經(jīng)過基團(tuán)轉(zhuǎn)移反應(yīng)進(jìn)入糖酵解途徑經(jīng)過基團(tuán)轉(zhuǎn)移反應(yīng)進(jìn)入糖酵解途徑5-磷酸核酮糖磷酸核酮糖(C5) 35-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C3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C55-磷酸木酮糖磷酸木酮糖C57-

54、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-磷酸甘油醛磷酸甘油醛C36-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖(C6)36-磷酸葡萄糖酸內(nèi)酯磷酸葡萄糖酸內(nèi)酯(C6)36-磷酸葡萄糖酸磷酸葡萄糖酸(C6)35-磷酸核酮糖磷酸核酮糖(C5) 35-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脫氫酶CO2n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+

55、6NADPH+H+3CO2n磷酸戊糖途徑的特點(diǎn)磷酸戊糖途徑的特點(diǎn):脫氫反應(yīng)以脫氫反應(yīng)以NADP+為受氫體，生成為受氫體，生成NADPH+H+。 反應(yīng)過程中進(jìn)行了一系列酮基和醛基轉(zhuǎn)移反應(yīng)，經(jīng)反應(yīng)過程中進(jìn)行了一系列酮基和醛基轉(zhuǎn)移反應(yīng)，經(jīng)過了過了3、4、5、6、7碳糖碳糖的演變過程。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-磷酸核糖磷酸核糖。一分子一分子G-6-P經(jīng)過反應(yīng)，只能發(fā)生經(jīng)過反應(yīng)，只能發(fā)生一次脫羧一次脫羧和和二次二次脫氫脫氫反應(yīng)，生成一分子反應(yīng)，生成一分子CO2和和2分子分子NADPH+H+。（二）磷酸戊糖途徑主要受（二）磷酸戊糖途徑主要受NADPH/NADP

56、+比值的調(diào)節(jié)比值的調(diào)節(jié) 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此酶為磷酸戊糖途徑的關(guān)鍵酶，其活性的高低決定關(guān)鍵酶，其活性的高低決定6-磷酸葡萄糖進(jìn)磷酸葡萄糖進(jìn)入磷酸戊糖途徑的流量。入磷酸戊糖途徑的流量。 此酶活性主要受此酶活性主要受NADPH/NADP+比值比值的影響，的影響，比值升高則被抑制，降低則被激活。另外比值升高則被抑制，降低則被激活。另外NADPH對(duì)該酶有強(qiáng)烈抑制作用。對(duì)該酶有強(qiáng)烈抑制作用。 因此，磷酸戊糖途徑的流量取決于因此，磷酸戊糖途徑的流量取決于NADPH的需求的需求。 （三）磷酸戊糖途徑的生理意義在于生成（三）磷酸戊糖途徑的生理意義在于生成NADPH和和5-

57、磷酸核糖磷酸核糖2提供提供NADPH作為作為供氫體供氫體參與多種代謝反應(yīng)參與多種代謝反應(yīng)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（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)羥化反應(yīng)；參與體內(nèi)羥化反應(yīng)；（3）NADPH還用于維持谷胱甘肽還用于維持谷胱甘肽(glutathione，GSH)的還原狀態(tài)。的還原狀態(tài)。2G-SH G-S-S-GN N A A D D P P+ + N N A A D D P P H H + +H H+ +A AH2 氧化型谷胱甘肽氧化型谷胱甘肽還原型谷胱甘肽還原型谷胱甘肽還原型谷胱甘肽是體內(nèi)重要的抗氧化劑，可

58、還原型谷胱甘肽是體內(nèi)重要的抗氧化劑，可以保護(hù)一些含以保護(hù)一些含-SH基的蛋白質(zhì)或酶免受氧化基的蛋白質(zhì)或酶免受氧化劑尤其是過氧化物的損害。劑尤其是過氧化物的損害。在紅細(xì)胞中還原型谷胱甘肽更具有重要作用。在紅細(xì)胞中還原型谷胱甘肽更具有重要作用。它可以保護(hù)紅細(xì)胞膜蛋白的完整性。它可以保護(hù)紅細(xì)胞膜蛋白的完整性。 二、糖醛酸途徑可生成葡萄糖醛酸二、糖醛酸途徑可生成葡萄糖醛酸n反應(yīng)過程：反應(yīng)過程：6- 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖1- 1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖UDPGUDPGUDPGAUDPGA1- 1-磷酸葡萄糖醛酸磷酸葡萄糖醛酸葡萄糖醛酸葡萄糖醛酸L-L-古洛糖酸古洛糖酸L-L-木酮糖木酮糖木糖醇木糖醇D

59、-D-木酮糖木酮糖5- 5-磷酸木酮糖磷酸木酮糖磷酸戊糖途徑磷酸戊糖途徑對(duì)人類而言，糖醛酸途徑的主要生理意義在對(duì)人類而言，糖醛酸途徑的主要生理意義在于生成活化的葡萄糖醛酸，即于生成活化的葡萄糖醛酸，即UDPGA。葡。葡萄糖醛酸是組成蛋白聚糖的萄糖醛酸是組成蛋白聚糖的糖胺聚糖糖胺聚糖，如透，如透明質(zhì)酸、硫酸軟骨素、肝素等的組成成分。明質(zhì)酸、硫酸軟骨素、肝素等的組成成分。葡萄糖醛酸在生物轉(zhuǎn)化過程中參與很多結(jié)合葡萄糖醛酸在生物轉(zhuǎn)化過程中參與很多結(jié)合反應(yīng)。反應(yīng)。n生理意義：生理意義：三、多元醇途徑可生成木糖醇、山梨醇等三、多元醇途徑可生成木糖醇、山梨醇等葡萄糖代謝過程中可生成一些多元醇，如木葡萄糖代謝

60、過程中可生成一些多元醇，如木糖醇糖醇(xylitol)、山梨醇、山梨醇(sorbitol)等，所以被稱等，所以被稱為多元醇途徑為多元醇途徑(polyol pathway)。 但這些代謝過程局限于某些組織，對(duì)整個(gè)葡但這些代謝過程局限于某些組織，對(duì)整個(gè)葡萄糖代謝所占比重極少。萄糖代謝所占比重極少。第第 五五 節(jié)節(jié) 糖原的合成與分解糖原的合成與分解Glycogenesis and Glycogenolysis糖糖 原原 (glycogen)是動(dòng)物體內(nèi)糖的是動(dòng)物體內(nèi)糖的儲(chǔ)存形式儲(chǔ)存形式之一，是機(jī)體能迅速動(dòng)用的能量?jī)?chǔ)備。之一，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