糖代謝匯總醫(yī)學(xué)知識(shí)宣講培訓(xùn)課件

1、糖是一類化學(xué)本質(zhì)為多羥醛或多羥酮及其衍生物的有機(jī)化合物。糖在生命過(guò)程中的主要作用是提供碳源和能源，人體所需能量的5070%來(lái)自于糖。食物中的糖類主要是淀粉，體內(nèi)的主要以葡萄糖和糖原兩種形式存在。葡萄糖在體內(nèi)轉(zhuǎn)變成多種非糖物質(zhì)；一些非糖物質(zhì)又可以轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟?。葡萄糖的某些代謝中間物具有重要的生理功能。糖代謝匯總醫(yī)學(xué)知識(shí)宣講10/8/20221糖是一類化學(xué)本質(zhì)為多羥醛或多羥酮及其衍生物的有機(jī)化合物。糖代糖的生理功能：提供能量是糖最主要的生理功能。糖是機(jī)體重要的碳源糖也是組成人體組織結(jié)構(gòu)的重要成分體內(nèi)還有一些具有特殊生理功能的糖蛋白糖的磷酸衍生物可以形成許多重要的生物活性物質(zhì)糖代謝匯總醫(yī)學(xué)知識(shí)宣講1

2、0/8/20222糖的生理功能：提供能量是糖最主要的生理功能。糖代謝匯總醫(yī)學(xué)知第一節(jié)糖的消化和吸收糖代謝匯總醫(yī)學(xué)知識(shí)宣講10/8/20223第一節(jié)糖的消化和吸收糖代謝匯總醫(yī)學(xué)知識(shí)宣講10/3/202植物淀粉異麥芽糖麥芽糖麥芽三糖-臨界糊精動(dòng)物糖原蔗糖乳糖食物-淀粉酶麥芽糖酶-葡萄糖酐酶異麥芽糖酶-臨界糊精酶葡萄糖食物中的糖主要是淀粉，另外包括一些雙糖及單糖，多糖及雙糖都必須經(jīng)過(guò)酶的催化水解成單糖才能吸收。乳糖酶葡萄糖半乳糖蔗糖酶葡萄糖果糖糖代謝匯總醫(yī)學(xué)知識(shí)宣講10/8/20224植物淀粉異麥芽糖麥芽糖麥芽三糖-臨界糊精動(dòng)物糖原蔗糖乳糖食Na+依賴性葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白葡萄糖吸收機(jī)制示意圖糖代謝匯總醫(yī)

3、學(xué)知識(shí)宣講10/8/20225Na+依賴性葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白葡萄糖吸收機(jī)制示意圖糖代謝匯總醫(yī)學(xué)細(xì)胞膜上存在葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)體（GLUT），血液中的葡萄糖通過(guò)GLUT轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)。目前已發(fā)現(xiàn)5種GLUT，分別存在于不同的組織的細(xì)胞膜上， GLUT-1主要存在于紅細(xì)胞，GLUT-4主要存在于肌肉和脂肪組織細(xì)胞。糖代謝主要是指葡萄糖在體內(nèi)的一系列復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，它在不同類型的細(xì)胞中的代謝途徑有所不同。糖代謝匯總醫(yī)學(xué)知識(shí)宣講10/8/20226細(xì)胞膜上存在葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)體（GLUT），血液中的葡萄糖通過(guò)GL第二節(jié)糖的無(wú)氧酵解糖代謝匯總醫(yī)學(xué)知識(shí)宣講10/8/20227第二節(jié)糖的無(wú)氧酵解糖代謝匯總醫(yī)學(xué)知識(shí)宣講10/3

4、/2022葡萄糖6-磷酸葡萄糖3-磷酸甘油醛丙酮酸乙酰CoA三羧酸循環(huán)乳酸1-磷酸葡萄糖6-磷酸果糖5-磷酸核糖糖原無(wú)O2有O2糖代謝匯總醫(yī)學(xué)知識(shí)宣講10/8/20228葡萄糖6-磷酸葡萄糖3-磷酸甘油醛丙酮酸乙酰CoA三羧酸循環(huán)當(dāng)機(jī)體處于相對(duì)缺氧情況(如劇烈運(yùn)動(dòng))時(shí)，葡萄糖或糖原分解生成乳酸，并產(chǎn)生能量的過(guò)程稱之為糖的無(wú)氧酵解。這個(gè)代謝過(guò)程常見于運(yùn)動(dòng)時(shí)的骨骼肌，因與酵母的生醇發(fā)酵非常相似，故又稱為糖酵解。糖酵解是生物最古老、最原始獲取能量的一種方式，是人們研究得最透徹的一個(gè)過(guò)程。糖酵解的代謝反應(yīng)中由葡萄糖分解成丙酮酸的過(guò)程，又稱為糖酵解途徑，是糖的有氧氧化和無(wú)氧氧化共有的過(guò)程，其全部反應(yīng)均在

5、胞漿中進(jìn)行。糖代謝匯總醫(yī)學(xué)知識(shí)宣講10/8/20229當(dāng)機(jī)體處于相對(duì)缺氧情況(如劇烈運(yùn)動(dòng))時(shí)，葡萄糖或糖原分解生成一、反應(yīng)過(guò)程己糖磷酸化1分子磷酸己糖裂解為2分子磷酸丙糖2分子磷酸丙糖氧化為2分子丙酮酸2分子丙酮酸還原為2分子乳酸糖代謝匯總醫(yī)學(xué)知識(shí)宣講10/8/202210一、反應(yīng)過(guò)程己糖磷酸化糖代謝匯總醫(yī)學(xué)知識(shí)宣講10/3/202CH2OHOHHOHHOHHHHOOPOCH2HOPOHHHOHCH2OHOHOCH2HOPOHHHOHCH2OHOP己糖激酶ATPADPMg2+6-磷酸果糖激酶1ATPADPMg2+CH2OHOHHOHHOHHHHOHO磷酸己糖異構(gòu)酶糖代謝匯總醫(yī)學(xué)知識(shí)宣講10/8

6、/202211CH2OHOHHOHHOHHHHOOPOCH2HOPOHHH哺乳動(dòng)物體內(nèi)已發(fā)現(xiàn)4種己糖激酶同工酶，分布于不同的組織中。其中型只存在于肝細(xì)胞中，對(duì)葡萄糖有高度的專一性，又稱為葡萄糖激酶。葡萄糖激酶的Km值比其他己糖激酶高，且受激素調(diào)控。 在生理血糖濃度范圍內(nèi)，此酶處于一級(jí)反應(yīng)狀態(tài)。當(dāng)餐后血中葡萄糖濃度升高時(shí)，有利于葡萄糖進(jìn)入肝細(xì)胞內(nèi)被利用，維持血糖濃度； 當(dāng)血葡萄糖濃度正常或偏低時(shí)，則有利于肝外組織利用葡萄糖供能。糖代謝匯總醫(yī)學(xué)知識(shí)宣講10/8/202212哺乳動(dòng)物體內(nèi)已發(fā)現(xiàn)4種己糖激酶同工酶，分布于不同的組織中。其OCH2HOPOHHHOHCH2OHOPCH2OPCCH2OHOC

7、HOOPCHOHCH2磷酸丙糖異構(gòu)酶醛縮酶糖代謝匯總醫(yī)學(xué)知識(shí)宣講10/8/202213OCH2HOPOHHHOHCH2OHOPCH2OPCCH2OCHOOPCHOHCH2COPCHOHCH2OOPCOOHOPCHOHCH2COOHOHCCH2HOPCOOHCCH2OPCOOHCCH3ONAD+NADH+H+PiADPATPH2O烯醇化酶Mg2+、K+ATPADP丙酮酸激酶3-磷酸甘油醛脫氫酶磷酸甘油酸激酶磷酸甘油酸變位酶糖代謝匯總醫(yī)學(xué)知識(shí)宣講10/8/202214CHOOPCHOHCH2COPCHOHCH2OOPCOOHO將底物的高能磷酸基直接轉(zhuǎn)移給ADP生成ATP，這種ADP或其他核苷二磷酸

8、的磷酸化作用與底物的脫氫作用直接相偶聯(lián)的反應(yīng)過(guò)程稱為底物水平磷酸化。糖代謝匯總醫(yī)學(xué)知識(shí)宣講10/8/202215將底物的高能磷酸基直接轉(zhuǎn)移給ADP生成ATP，這種ADP或其除葡萄糖外，己糖激酶等可催化果糖、半乳糖等其他己糖轉(zhuǎn)變成磷酸己糖而進(jìn)入糖酵解途徑代謝轉(zhuǎn)化。COOHCCH3OCOOHCCH3OHHNADH+H+NAD+乳酸脫氫酶糖代謝匯總醫(yī)學(xué)知識(shí)宣講10/8/202216除葡萄糖外，己糖激酶等可催化果糖、半乳糖等其他己糖轉(zhuǎn)變成磷酸葡萄糖6-磷酸葡萄糖1-磷酸葡萄糖糖原6-磷酸果糖1，6-二磷酸果糖3-磷酸甘油醛磷酸二羥丙酮1，3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸烯醇式丙酮酸丙酮

9、酸乳酸ATPADPATPADPAPNAD+NADH+H+糖代謝匯總醫(yī)學(xué)知識(shí)宣講10/8/202217葡萄糖6-磷酸葡萄糖1-磷酸葡萄糖糖原6-磷酸果糖1，6-二二、糖酵解過(guò)程的能量變化6-磷酸果糖1，6-二磷酸果糖葡萄糖6-磷酸葡萄糖1，3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸烯醇式丙酮酸烯醇式丙酮酸-1-12121反應(yīng)步驟ATP變化每分子葡萄糖凈得糖代謝匯總醫(yī)學(xué)知識(shí)宣講10/8/202218二、糖酵解過(guò)程的能量變化6-磷酸果糖1，6-二磷酸果糖葡萄CH2OOHHOHHOHHHHOHOP糖原（Gn）糖原（Gn-1）PiCH2OHOHHOHHOHHHHOOP磷酸葡萄糖變位酶糖代謝匯總醫(yī)學(xué)知識(shí)宣講10/

10、8/202219CH2OOHHOHHOHHHHOHOP糖原（Gn）糖原（Gn三、糖酵解的生理意義主要的生理功能是在缺氧時(shí)迅速提供能量正常情況下為一些細(xì)胞提供部分能量糖酵解途徑是有氧氧化的前段過(guò)程，其一些中間產(chǎn)物是脂類、氨基酸等合成的前體糖代謝匯總醫(yī)學(xué)知識(shí)宣講10/8/202220三、糖酵解的生理意義主要的生理功能是在缺氧時(shí)迅速提供能量糖代四、糖酵解的調(diào)節(jié)己糖激酶活性的別（變）構(gòu)調(diào)節(jié)6-磷酸果糖激酶-1的別（變）構(gòu)調(diào)節(jié)丙酮酸激酶的別（變）構(gòu)調(diào)節(jié)糖代謝匯總醫(yī)學(xué)知識(shí)宣講10/8/202221四、糖酵解的調(diào)節(jié)己糖激酶活性的別（變）構(gòu)調(diào)節(jié)糖代謝匯總醫(yī)學(xué)知第三節(jié)糖的有氧氧化糖代謝匯總醫(yī)學(xué)知識(shí)宣講10/8/

11、202222第三節(jié)糖的有氧氧化糖代謝匯總醫(yī)學(xué)知識(shí)宣講10/3/2022有氧氧化是指葡萄糖生成丙酮酸后，在有氧條件下，進(jìn)一步氧化生成乙酰輔酶，經(jīng)三羧酸循環(huán)徹底氧化成水和二氧化碳及釋放能量的過(guò)程。有氧氧化是糖氧化的主要方式，絕大多數(shù)細(xì)胞都通過(guò)它獲得能量。肌組織等進(jìn)行糖酵解生成的乳酸，最終仍需在有氧進(jìn)徹底氧化成水和二氧化碳。糖代謝匯總醫(yī)學(xué)知識(shí)宣講10/8/202223有氧氧化是指葡萄糖生成丙酮酸后，在有氧條件下，進(jìn)一步氧化生成一、反應(yīng)過(guò)程O2O2O2H2OH+eCO2乙 酰CoA丙酮酸丙酮酸6-磷酸葡萄糖葡萄糖葡萄糖胞 液（第一階段）線 粒 體（第二階段）TAC（第三階段）糖代謝匯總醫(yī)學(xué)知識(shí)宣講10

12、/8/202224一、反應(yīng)過(guò)程O2O2O2H2OH+eCO2乙 酰丙酮酸丙酮（二）丙酮酸的氧化脫羧生成乙酰輔酶丙酮酸+ NAD+ CoASH乙酰CoA+ NADH+ H+ CO2丙酮酸脫氫酶復(fù)合體糖代謝匯總醫(yī)學(xué)知識(shí)宣講10/8/202225（二）丙酮酸的氧化脫羧生成乙酰輔酶丙酮酸+ NAD+ CCOOHCCH3OOHCHTTPTTPCH3HSHS(CH2)4COOHSHS(CH2)4COOHCH3COOCSCH3CoAFADH2NADH+H+丙酮酸脫氫酶二氫硫辛酸轉(zhuǎn)乙酰酶二氫硫辛酸脫氫酶CO2SS(CH2)4COOHFADNAD+FADTPPHSCoA丙酮酸脫氫酶復(fù)合體作用機(jī)制糖代謝匯總醫(yī)學(xué)知

13、識(shí)宣講10/8/202226COOHCCH3OOHCHTTPTTPCH3HSHS(CH2（三）三羧酸循環(huán)丙酮酸氧化脫羧生成的乙酰輔酶A要徹底氧化，這個(gè)氧化過(guò)程以乙酰輔酶A與草酰乙酸縮合成含有三羧基的檸檬酸到開始，因而被稱為三羧酸循環(huán)；此循環(huán)的第一個(gè)產(chǎn)物是檸檬酸，故也稱為檸檬酸循環(huán)；該循環(huán)是Hans Krebs于1937年正式提出了三羧酸循環(huán)學(xué)說(shuō)，故此循環(huán)又稱為Krebs循環(huán)。糖代謝匯總醫(yī)學(xué)知識(shí)宣講10/8/202227（三）三羧酸循環(huán)丙酮酸氧化脫羧生成的乙酰輔酶A要徹底氧化，這COOHCH2COOHHOOCOHCHHCHOOCCOOHOCH2CH2CCoASCCH2COOHOCH2COOHCH

14、2COOHCH2COOHCHCOOHCHHOCOOHHCCH2COOHHOOCOCCOOHCH2NAD+NADH+H+ + CO2NAD+HSCoANADH+H+ + CO2GTPGDP+PiFADFADH2H2ONAD+NADH+H+CH3COSCoAHS-CoAH2OCOOHCH2CH2COOHOHCHOOC 檸檬酸合酶 順烏頭酸酶 異檸檬酸脫氫酶 -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1.三羧酸循環(huán)的反應(yīng)過(guò)程糖代謝匯總醫(yī)學(xué)知識(shí)宣講10/8/202228COOHCH2COOHHOOCOHCHHCHOOCCOOHO三羧酸循環(huán)的總反應(yīng)為：同位素示蹤實(shí)

15、驗(yàn)顯示： CO2中的C原子來(lái)源于循環(huán)開始時(shí)的草酰乙酸，新合成的草酰乙酸中，2個(gè)C來(lái)自于乙酰CoA，另外2個(gè)C來(lái)自循環(huán)開始時(shí)的草酰乙酸。CH3COSCoA + 3NAD+ + FAD + GDP + Pi + 2H2O2CO2 + 3NADH +3H+ + FDAH2 + GTP + CoASH 糖代謝匯總醫(yī)學(xué)知識(shí)宣講10/8/202229三羧酸循環(huán)的總反應(yīng)為：CH3COSCoA + 3NAD+ . 三羧酸循環(huán)的特點(diǎn)三羧酸循環(huán)是乙酰輔酶的徹底氧化過(guò)程三羧酸循環(huán)是能量的產(chǎn)生過(guò)程三羧酸循環(huán)中檸檬酸合酶、異檸檬酸脫氫酶、-酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體是反應(yīng)的關(guān)鍵酶，是反應(yīng)的調(diào)節(jié)點(diǎn)糖代謝匯總醫(yī)學(xué)知識(shí)宣講10/8

16、/202230. 三羧酸循環(huán)的特點(diǎn)三羧酸循環(huán)是乙酰輔酶的徹底氧化過(guò)程糖2. 三羧酸循環(huán)的生理意義三羧酸循環(huán)是糖、脂和蛋白質(zhì)三大物質(zhì)的最終代謝通路三羧酸循環(huán)是糖、脂肪、氨基酸代謝聯(lián)系的樞紐三羧酸循環(huán)本身并不是釋放能量、生成ATP的主要環(huán)節(jié)，而是為氧化磷酸化反應(yīng)生成ATP提供NADH+H+和FADH2三羧酸循環(huán)在提供某些物質(zhì)生物合成前體中起重要作用糖代謝匯總醫(yī)學(xué)知識(shí)宣講10/8/2022312. 三羧酸循環(huán)的生理意義三羧酸循環(huán)是糖、脂和蛋白質(zhì)三大物質(zhì)葡萄糖6-磷酸葡萄糖胞質(zhì)內(nèi)反應(yīng)階段線粒體內(nèi)反應(yīng)階段-16-磷酸果糖1，6-二磷酸果糖-13-磷酸甘油醛1，3-二磷酸甘油酸22.5 或 21.51，3

17、-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸21磷酸烯醇式丙酮酸烯醇式丙酮酸21丙酮酸乙酰CoA22.5異檸檬酸-酮戊二酸22.5-酮戊二酸琥珀酰CoA22.5琥珀酰CoA琥珀酸21琥珀酸延胡索酸21.5蘋果酸草酰乙酸22.5凈生成32（或30）ATP反應(yīng)過(guò)程生成ATP數(shù)二、糖的有氧氧化生理意義糖代謝匯總醫(yī)學(xué)知識(shí)宣講10/8/202232葡萄糖6-磷酸葡萄糖胞質(zhì)內(nèi)反應(yīng)階段線粒體內(nèi)反應(yīng)階段-16-三、糖有氧氧化的調(diào)節(jié)丙酮酸脫氫酶復(fù)合體的調(diào)節(jié)三羧酸循環(huán)的調(diào)節(jié)糖代謝匯總醫(yī)學(xué)知識(shí)宣講10/8/202233三、糖有氧氧化的調(diào)節(jié)丙酮酸脫氫酶復(fù)合體的調(diào)節(jié)糖代謝匯總醫(yī)學(xué)知四、糖有氧氧化和糖酵解的相互調(diào)節(jié)巴斯德效應(yīng)是指在有氧的

18、條件下，糖有氧氧化抑制糖無(wú)氧酵解。肌組織也存在這種情況。在一些代謝旺盛的正常組織和腫瘤細(xì)胞中，即使在有氧的條件下，仍然以糖無(wú)氧酵解為產(chǎn)生的主要方式，稱為Cratree效應(yīng)或反巴斯德效應(yīng)。糖代謝匯總醫(yī)學(xué)知識(shí)宣講10/8/202234四、糖有氧氧化和糖酵解的相互調(diào)節(jié)巴斯德效應(yīng)是指在有氧的條件下第四節(jié)磷酸戊糖途徑糖代謝匯總醫(yī)學(xué)知識(shí)宣講10/8/202235第四節(jié)磷酸戊糖途徑糖代謝匯總醫(yī)學(xué)知識(shí)宣講10/3/2022磷酸戊糖途徑在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行，是葡萄糖氧化分解的又一途徑。磷酸戊糖途徑的主要功能不是生成ATP，而主要是為合成反應(yīng)提供NADPH+H+和生成用于核酸合成的5-磷酸核糖。磷酸戊糖途徑在肝、脂肪組

19、織、腎上腺皮質(zhì)、甲狀腺、紅細(xì)胞、睪丸和哺乳期乳腺中活性較強(qiáng)，在紅細(xì)胞中占葡萄糖分解代謝的510%。糖代謝匯總醫(yī)學(xué)知識(shí)宣講10/8/202236磷酸戊糖途徑在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行，是葡萄糖氧化分解的又一途徑。糖代一、磷酸戊糖途徑的反應(yīng)過(guò)程第一階段：氧化反應(yīng)（磷酸戊糖的生成）第二階段：非氧化反應(yīng)（基團(tuán)轉(zhuǎn)移反應(yīng)）糖代謝匯總醫(yī)學(xué)知識(shí)宣講10/8/202237一、磷酸戊糖途徑的反應(yīng)過(guò)程第一階段：氧化反應(yīng)（磷酸戊糖的生成6-磷酸葡糖6-磷酸葡萄糖酸內(nèi)酯6-磷酸葡萄糖酸5-磷酸核酮糖5-磷酸木酮糖5-磷酸核糖5-磷酸木酮糖3-磷酸甘油醛6-磷酸果糖4-磷酸赤蘚糖7-磷酸景天糖6-磷酸果糖3-磷酸甘油醛NADPH+H

20、+NADP+H2OCO2葡萄糖分解途徑6-磷酸葡糖脫氫酶內(nèi)酯酶轉(zhuǎn)酮醇酶轉(zhuǎn)醛醇酶磷酸戊糖途徑6-磷酸葡糖酸脫氫酶異（表）構(gòu)酶NADPH+H+NADP+轉(zhuǎn)酮醇酶糖代謝匯總醫(yī)學(xué)知識(shí)宣講10/8/2022386-磷酸葡糖6-磷酸葡萄糖酸內(nèi)酯6-磷酸葡萄糖酸5-磷酸核酮C6CO22NADPH+2H+C6CO22NADPH+2H+C6CO22NADPH+2H+C5C5C5轉(zhuǎn)酮酶C3C7轉(zhuǎn)酮酶C6C4轉(zhuǎn)酮酶C3C6磷酸戊糖途徑簡(jiǎn)圖36-磷酸葡萄糖 + 6NADP+26-磷酸果糖 + 3-磷酸甘油醛 + 6NADPH + 6H+ + 3CO2糖代謝匯總醫(yī)學(xué)知識(shí)宣講10/8/202239C6CO22NADPH+

21、2H+C6CO22NADPH+2H+二、磷酸戊糖途徑的生理意義 （一）提供NADPH+H+ NADPH+H+ 作為供氫體參與生物合成反應(yīng) NADPH+H+ 參與羥化反應(yīng) NADPH+H+ 是谷胱甘肽還原酶的輔酶（二）5-磷酸核糖為核苷酸、核酸的合成提供原料糖代謝匯總醫(yī)學(xué)知識(shí)宣講10/8/202240二、磷酸戊糖途徑的生理意義 （一）提供NADPH+H+糖第五節(jié)糖原的合成與分解糖代謝匯總醫(yī)學(xué)知識(shí)宣講10/8/202241第五節(jié)糖原的合成與分解糖代謝匯總醫(yī)學(xué)知識(shí)宣講10/3/20糖原是體內(nèi)糖的儲(chǔ)存形式，主要以肝糖原和肌糖原形式存在。肝糖原的合成與分解主要是為了維持血糖嘗試的相對(duì)恒定；肌糖原是肌肉糖

22、酵解的主要來(lái)源。糖原由許多葡萄糖殘基為基本單位通過(guò)-1，4-糖苷鍵和-1，6-糖苷鍵連接而成的帶有分支的大分子多糖，其存在于細(xì)胞質(zhì)中。糖原合成是指萄糖合成糖原的過(guò)程；糖原分解則是指肝糖原分解為葡萄糖的過(guò)程。糖代謝匯總醫(yī)學(xué)知識(shí)宣講10/8/202242糖原是體內(nèi)糖的儲(chǔ)存形式，主要以肝糖原和肌糖原形式存在。糖代謝-1，4-糖苷鍵-1，6-糖苷鍵還原末端 糖原的合成和分解反應(yīng)都 是從糖原的非還原性末端 開始的，分別由兩組不同 的酶催化。糖代謝匯總醫(yī)學(xué)知識(shí)宣講10/8/202243-1，4-糖苷鍵-1，6-糖苷鍵還原末端 糖原的合成和分一、糖原合成（一）糖鏈的延長(zhǎng)（二）糖鏈分支CH2OHOHHOHOH

23、HHOHOHH葡糖磷酸變位酶ATPADPMg2+UTP +己糖激酶UDPG焦磷酸酶CH2OHOHHOHOHHHOOHHPCH2HOOHHOHOHHHOOHHPCH2HOOHHOHOHHHOOHHPP尿苷PPi糖代謝匯總醫(yī)學(xué)知識(shí)宣講10/8/202244一、糖原合成（一）糖鏈的延長(zhǎng)CH2OHOHHOHOHHHOH在糖原合酶的催化下，UDPG上葡萄糖C-1與糖原分子末端葡萄糖殘基上的C-4形成糖苷鍵，釋放出UDP。糖原引物是指原有的細(xì)胞內(nèi)較小的糖原分子。糖原合酶是糖原合酶催化的反應(yīng)是在預(yù)先存在的糖原分子或糖原引物的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。糖原合酶催化形成-1，4-糖苷鍵，只能延長(zhǎng)糖鏈而不能形成分支。糖鏈的分

24、支形成是由分支酶催化的。UDPG + 糖原（Gn）UDP + 糖原（Gn+1）糖代謝匯總醫(yī)學(xué)知識(shí)宣講10/8/202245在糖原合酶的催化下，UDPG上葡萄糖C-1與糖原分子末端葡萄-1,4-糖苷鍵 -1,6-糖苷鍵 分支酶 糖代謝匯總醫(yī)學(xué)知識(shí)宣講10/8/202246-1,4-糖苷鍵 -1,6-糖苷鍵 分支酶 糖代謝二、糖原分解在限速酶糖原磷酸化酶的催化下，糖原從分支的非還原端開始，逐個(gè)分解以-1，4-糖苷鍵連接的葡萄糖殘基，形成1-磷酸葡萄糖。 1-磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸葡萄糖后，肝及腎中含有葡萄糖-6-磷酸酶，使其水解變成游離的葡萄糖，釋放到血中，維持血糖濃度的相對(duì)恒定。糖原磷酸化酶只

25、能催化-1，4-糖苷鍵水解，分支點(diǎn)-1，6-糖苷鍵水解需要脫支酶作用。脫支酶為轉(zhuǎn)寡糖基酶及-1，6-糖苷酶兩種活性的多功能酶。糖代謝匯總醫(yī)學(xué)知識(shí)宣講10/8/202247二、糖原分解在限速酶糖原磷酸化酶的催化下，糖原從分支的非還原 脫支酶（葡聚糖轉(zhuǎn)移酶） 磷酸化酶 脫支酶（-1，6-糖苷酶） 糖代謝匯總醫(yī)學(xué)知識(shí)宣講10/8/202248 脫支酶磷酸化酶 脫支酶糖代謝匯總醫(yī)學(xué)知識(shí)宣講10/3糖原Gn+11-磷酸葡萄糖UDPG糖原磷酸化酶糖原合酶糖原Gn6-磷酸葡萄糖葡萄糖PiUDPPPiUTP糖原合成與分解PiH2OADPATP糖代謝匯總醫(yī)學(xué)知識(shí)宣講10/8/202249糖原Gn+11-磷酸葡萄

26、糖UDPG糖原磷酸化酶糖原合酶糖原G三、糖原合成與分解的調(diào)節(jié)磷酸化酶有磷酸化和去磷酸化兩種形式，當(dāng)其14位絲氨酸被磷酸化后，活性很低的磷酸化酶（磷酸化酶b）轉(zhuǎn)彎成活性很強(qiáng)的磷酸型磷酸化酶（磷酸化酶a）；磷酸化過(guò)程由磷酸化酶b激酶催化。糖原合酶糖原合酶也有兩種形式，糖原合酶a有活性，磷酸化后的糖原合酶b無(wú)活性。糖代謝匯總醫(yī)學(xué)知識(shí)宣講10/8/202250三、糖原合成與分解的調(diào)節(jié)磷酸化酶有磷酸化和去磷酸化兩種形激素（胰高血糖素、腎上腺素等）ACAC（有活性）ATPcAMPPKAaPKA磷酸化酶b激酶磷酸化酶b激酶- PPi磷蛋白磷酸酶-1磷酸化酶a- P磷酸化酶bPi磷蛋白磷酸酶-1Pi磷蛋白磷酸

27、酶-1糖原合酶a糖原合酶b- P胰島素磷蛋白磷酸酶抑制物-1- P磷蛋白磷酸酶抑制物-1（二） 糖原合酶的調(diào)節(jié)（一） 糖原磷酸化酶的調(diào)節(jié)葡萄糖Ca2+AMPATP、G-6-P糖代謝匯總醫(yī)學(xué)知識(shí)宣講10/8/202251激素（胰高血糖素、腎上腺素等）ACAC（有活性）ATPcAM通過(guò)一系列酶促反應(yīng)將激素信號(hào)放大的連鎖反應(yīng)稱為級(jí)聯(lián)放大系統(tǒng)。級(jí)聯(lián)放大系統(tǒng)的意義：放大效應(yīng)；級(jí)聯(lián)中各級(jí)反應(yīng)都存在可被調(diào)控的方式。糖代謝匯總醫(yī)學(xué)知識(shí)宣講10/8/202252通過(guò)一系列酶促反應(yīng)將激素信號(hào)放大的連鎖反應(yīng)稱為級(jí)聯(lián)放大系統(tǒng)。四、糖原貯積病糖原貯積病是一類遺傳性疾病，表現(xiàn)為異常種類和數(shù)量的糖原在組織中沉積，產(chǎn)生不同類

28、型的糖原貯積病。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。糖原儲(chǔ)積病主要累及肝和肌肉，其次是心臟。糖代謝匯總醫(yī)學(xué)知識(shí)宣講10/8/202253四、糖原貯積病糖原貯積病是一類遺傳性疾病，表現(xiàn)為異常種類和數(shù)正常肝肝臟磷酸化酶激酶缺陷分支多，外周糖鏈短肝、肌肉脫支酶缺失正常所有組織-葡糖苷酶正常肝、腎葡萄糖-6-磷酸酶缺陷分支少，外周糖鏈特別長(zhǎng)肝、脾分支酶缺失正常肌肉肌糖原磷酸化酶缺失正常肝肝糖原磷酸化酶缺陷正常肌肉、紅細(xì)胞磷酸果糖激酶1缺陷糖原結(jié)構(gòu)受害器官缺陷的酶型別各種類型糖原積累癥糖代謝匯總醫(yī)學(xué)知識(shí)宣講10/8/202254正常肝肝臟磷酸化酶激酶缺陷分支多，外周糖鏈短肝、肌肉脫

29、支酶第六節(jié)糖異生作用糖代謝匯總醫(yī)學(xué)知識(shí)宣講10/8/202255第六節(jié)糖異生作用糖代謝匯總醫(yī)學(xué)知識(shí)宣講10/3/20225糖異生是指非糖物質(zhì)如生糖氨基酸、乳酸、丙酮酸及甘油等轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟腔蛱窃倪^(guò)程。肝是糖異生作用的主要器官，腎在正常情況下葡糖異生能力只有肝的1/10，長(zhǎng)期饑餓時(shí)腎葡糖異生能力大大增強(qiáng)。糖代謝匯總醫(yī)學(xué)知識(shí)宣講10/8/202256糖異生是指非糖物質(zhì)如生糖氨基酸、乳酸、丙酮酸及甘油等轉(zhuǎn)變?yōu)槠弦?、糖異生反?yīng)過(guò)程糖異生途徑基本上是糖酵解反應(yīng)的逆反應(yīng)，也包括部分三羧酸循環(huán)逆反應(yīng)。在糖酵解途徑中，由于己糖激酶、6-磷酸果糖激酶-1和丙酮酸激酶催化的反應(yīng)不可逆，因此，要完成葡萄糖酵解的逆反

30、應(yīng)，必須使這三步反應(yīng)能逆向進(jìn)行。在葡糖異生途徑中，這三步逆反應(yīng)由另外四個(gè)關(guān)鍵酶催化完成。糖代謝匯總醫(yī)學(xué)知識(shí)宣講10/8/202257一、糖異生反應(yīng)過(guò)程糖異生途徑基本上是糖酵解反應(yīng)的逆反應(yīng)，也包（一） 丙酮酸轉(zhuǎn)變成磷酸烯醇式丙酮酸COOHCCH2OPCOOHCCH3OCOOHCCH2OCOOHATP+CO2ADP+PiMg2+丙酮酸羧化酶磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶GDP+CO2 GTPMg2+、K+ATP丙酮酸激酶ADPCOOHCCH2OPCOOHCCH3O（生物素）糖代謝匯總醫(yī)學(xué)知識(shí)宣講10/8/202258（一） 丙酮酸轉(zhuǎn)變成磷酸烯醇式丙酮酸COOHCCH2OPCO基質(zhì)側(cè)胞液側(cè)線粒體內(nèi)膜蘋果酸草

31、酰乙酸NADH+H+NAD+草酰乙酸蘋果酸NADH+H+NAD+蘋果酸脫氫酶草酰乙酸天冬氨酸谷氨酸-酮戊二酸谷草轉(zhuǎn)氨酸-酮戊二酸草酰乙酸天冬氨酸谷氨酸谷草轉(zhuǎn)氨酸蘋果酸脫氫酶糖代謝匯總醫(yī)學(xué)知識(shí)宣講10/8/202259基質(zhì)側(cè)胞液側(cè)線粒體蘋果酸草酰乙酸NADH+H+NAD+草酰乙（二） 1，6-二磷酸果糖轉(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸果糖OCH2HOPOHHHOHCH2OHOHOCH2HOPOHHHOHCH2OHOP1，6-二磷酸酶-1OCH2HOPOHHHOHCH2OHOHOCH2HOPOHHHOHCH2OHOP6-磷酸果糖激酶-1ATPADPMg2+PiH2O糖代謝匯總醫(yī)學(xué)知識(shí)宣講10/8/202260（二）

32、 1，6-二磷酸果糖轉(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸果糖OCH2HOPO（三） 6-磷酸果糖轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟荂H2OHOHHOHHOHHHHOOP葡萄糖-6-磷酸酶CH2OHOHHOHHOHHHHOHOCH2OHOHHOHHOHHHHOOP己糖激酶ATPADPMg2+CH2OHOHHOHHOHHHHOHOPiH2O糖代謝匯總醫(yī)學(xué)知識(shí)宣講10/8/202261（三） 6-磷酸果糖轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟荂H2OHOHHOHHOHH二、糖異生的生理意義維持血糖濃度的相對(duì)恒定乳酸再利用糖異生促進(jìn)腎臟排出H+、緩解酸中毒糖代謝匯總醫(yī)學(xué)知識(shí)宣講10/8/202262二、糖異生的生理意義維持血糖濃度的相對(duì)恒定糖代謝匯總醫(yī)學(xué)知識(shí)肌肉組織糖異

33、生活性低，肌肉收縮通過(guò)糖酵解生成的乳酸，需通過(guò)細(xì)胞膜擴(kuò)散入血液，經(jīng)血液運(yùn)輸?shù)礁?，在肝?nèi)經(jīng)糖異生生成葡萄糖。葡萄糖釋入血液后又被肌肉組織攝取利用，這種循環(huán)過(guò)程稱為乳酸循環(huán)或Cori循環(huán)。乳酸循環(huán)的形成是因?yàn)楦闻K有葡萄糖-6-磷酸酶，糖異生活躍；而肌肉組織糖異生活性低，又缺乏葡萄糖-6-磷酸酶。乳酸循環(huán)的生理意義在于避免肌肉生成的乳酸損失，防止乳酸堆積引起的酸中毒。糖代謝匯總醫(yī)學(xué)知識(shí)宣講10/8/202263肌肉組織糖異生活性低，肌肉收縮通過(guò)糖酵解生成的乳酸，需通過(guò)細(xì)血液葡萄糖葡萄糖 乳酸 NAD+ NADH+H+ 丙酮酸 葡萄糖 丙酮酸 NADH+H+ NAD+ 乳酸 乳酸 糖酵解途徑 糖異生途

34、徑糖代謝匯總醫(yī)學(xué)知識(shí)宣講10/8/202264血液葡萄糖葡萄糖 乳酸 NAD+ NADH+H+ 三、糖異生的調(diào)節(jié)誘導(dǎo)、抑制關(guān)鍵酶的合成關(guān)鍵酶的共價(jià)修飾調(diào)節(jié)關(guān)鍵酶的別（變）構(gòu)調(diào)節(jié)（1）乙酰CoA作為別構(gòu)劑的作用；（2）AMP、ATP作為別構(gòu)劑的作用；（3）2，6-二磷酸果糖作為別構(gòu)劑的作用。糖代謝匯總醫(yī)學(xué)知識(shí)宣講10/8/202265三、糖異生的調(diào)節(jié)誘導(dǎo)、抑制關(guān)鍵酶的合成糖代謝匯總醫(yī)學(xué)知識(shí)宣講F-2，6-2PG6-磷酸果糖1，6-二磷酸果糖磷酸果糖激酶1果糖-1，6-二磷酸酶磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸草酰乙酸草酰乙酸異檸檬酸-酮戊二酸琥珀酸CoA磷酸烯醇式丙酮酶羧激酶丙酮酶羧化酶丙酮酸激酶-酮戊二酸

35、脫氫酶復(fù)合體異檸檬酸脫氫酶葡萄糖分解葡萄糖異生AMP、ADPATP檸檬酸F-2，6-2PAMPADPATP丙氨酸ATP丙酮酸脫氫酶復(fù)合體乙酰CoANADH+H+ADP乙酰CoAATPNADH+H+G-6-P磷酸果糖激酶-2果糖-2，6-二磷酸酶cAMP胰高血糖素ACcAMP-蛋白激酶系統(tǒng)Ca2+磷酸酶PKAG-6-P己糖激酶ATP琥珀酰CoANADH+H+ADP、Ca2+ADP、Ca2+胰高血糖素糖代謝匯總醫(yī)學(xué)知識(shí)宣講10/8/202266F-2，6-2PG6-磷酸果糖1，6-二磷酸果糖磷酸果糖激酶第七節(jié)血 糖糖代謝匯總醫(yī)學(xué)知識(shí)宣講10/8/202267第七節(jié)血 糖糖代謝匯總醫(yī)學(xué)知識(shí)宣講10/

36、3/血糖是指血液中的葡萄糖。體內(nèi)血糖濃度是反映機(jī)體內(nèi)糖代謝狀況的一項(xiàng)重要指標(biāo)。正常人空腹血漿葡萄糖濃度為3.896.11mmol/L（葡萄糖氧化酶法），餐后可升高，禁食時(shí)會(huì)降低，但均可保持在一定范圍。空腹血漿葡萄糖濃度高于7.0mmol/L稱為高血糖；低于3.9mmol/L稱為低血糖。要維持血糖濃度的相對(duì)恒定，必須保持血糖的來(lái)源和去路的動(dòng)態(tài)平衡。糖代謝匯總醫(yī)學(xué)知識(shí)宣講10/8/202268血糖是指血液中的葡萄糖。糖代謝匯總醫(yī)學(xué)知識(shí)宣講10/3/20一、血糖的來(lái)源和去路食物中糖肝糖原非糖物質(zhì)（乳酸、甘油、氨基酸等）血糖CO2+H2O+能量肝、肌糖原其他糖（戊糖等）非糖物質(zhì)（脂肪、氨基酸等）消化吸收氧化分解糖原合成分解糖異生轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)變糖代謝