糖代謝教學(xué)課件

糖代謝2024-02-03CATALOGUE目錄糖代謝概述葡萄糖代謝糖原代謝糖異生作用血糖平衡調(diào)節(jié)機(jī)制糖代謝紊亂相關(guān)疾病01糖代謝概述定義糖代謝是指生物體內(nèi)糖的分解與合成過程，包括一系列復(fù)雜的生物化學(xué)反應(yīng)。意義糖代謝是生物體獲取能量的主要途徑，對(duì)于維持生命活動(dòng)具有重要意義。同時(shí)，糖代謝還與脂肪、蛋白質(zhì)代謝密切相關(guān)，共同維持生物體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定。糖代謝定義與意義三羧酸循環(huán)丙酮酸進(jìn)一步氧化分解，釋放大量能量。關(guān)鍵酶包括檸檬酸合酶、異檸檬酸脫氫酶和α-酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體等。糖酵解途徑將葡萄糖分解為丙酮酸，過程中產(chǎn)生少量ATP。關(guān)鍵酶包括己糖激酶、磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶。磷酸戊糖途徑葡萄糖通過磷酸戊糖途徑進(jìn)行氧化分解，產(chǎn)生大量NADPH和中間產(chǎn)物。關(guān)鍵酶包括6-磷酸葡萄糖脫氫酶和6-磷酸葡糖酸脫氫酶等。糖代謝途徑及關(guān)鍵酶糖是生物體主要的能量來源，通過糖代謝可產(chǎn)生大量ATP，滿足各種生命活動(dòng)的能量需求。在有氧條件下，三羧酸循環(huán)和氧化磷酸化過程可產(chǎn)生大量ATP，是生物體獲取能量的主要途徑。同時(shí)，磷酸戊糖途徑也為細(xì)胞提供各種重要的中間產(chǎn)物和NADPH，參與細(xì)胞合成和抗氧化等過程。在缺氧條件下，糖酵解途徑成為獲取能量的主要方式，但產(chǎn)生的ATP數(shù)量有限。糖代謝與能量供應(yīng)關(guān)系02葡萄糖代謝葡萄糖通過主動(dòng)運(yùn)輸方式進(jìn)入細(xì)胞在小腸黏膜上皮細(xì)胞和腎小管上皮細(xì)胞等部位，葡萄糖通過鈉-葡萄糖同向轉(zhuǎn)運(yùn)體（SGLT）實(shí)現(xiàn)主動(dòng)運(yùn)輸。葡萄糖在細(xì)胞內(nèi)的轉(zhuǎn)運(yùn)在細(xì)胞內(nèi)，葡萄糖通過易化擴(kuò)散方式進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)，需要載體蛋白的協(xié)助，但不消耗能量。葡萄糖吸收與運(yùn)輸機(jī)制葡萄糖在細(xì)胞質(zhì)中經(jīng)過一系列酶促反應(yīng)，生成丙酮酸，同時(shí)產(chǎn)生少量ATP和NADH。糖酵解途徑丙酮酸進(jìn)入線粒體，經(jīng)過三羧酸循環(huán)徹底氧化分解，生成CO2、H2O和大量ATP。三羧酸循環(huán)葡萄糖在細(xì)胞質(zhì)中經(jīng)過磷酸戊糖途徑，產(chǎn)生NADPH和磷酸核糖等中間產(chǎn)物，與細(xì)胞氧化還原反應(yīng)和核酸代謝等過程密切相關(guān)。磷酸戊糖途徑葡萄糖氧化分解過程及產(chǎn)物糖原合成01葡萄糖在肝臟和肌肉等組織中，可以合成糖原儲(chǔ)存起來，以供機(jī)體需要時(shí)分解利用。脂肪合成02當(dāng)機(jī)體能量過剩時(shí)，葡萄糖可以轉(zhuǎn)化為脂肪酸和甘油，進(jìn)而合成脂肪儲(chǔ)存于脂肪組織中。蛋白質(zhì)合成03葡萄糖還可以參與氨基酸和核苷酸的合成，進(jìn)而參與蛋白質(zhì)的合成過程。此外，在肝臟中，葡萄糖還可以轉(zhuǎn)化為非必需氨基酸，供機(jī)體合成蛋白質(zhì)使用。葡萄糖合成與儲(chǔ)存形式03糖原代謝葡萄糖經(jīng)過糖酵解途徑生成葡萄糖-6-磷酸，再經(jīng)過一系列反應(yīng)轉(zhuǎn)化為尿苷二磷酸葡萄糖，最終合成糖原。糖原合成途徑糖原合成受到多種激素和酶的調(diào)控，如胰島素、胰高血糖素、腎上腺素等。其中，胰島素是主要的促進(jìn)糖原合成的激素。調(diào)控機(jī)制糖原合成途徑及調(diào)控機(jī)制糖原在糖原磷酸化酶的催化下，從非還原端開始逐步分解，釋放葡萄糖-1-磷酸，再轉(zhuǎn)化為葡萄糖-6-磷酸或游離葡萄糖。糖原分解過程分解產(chǎn)生的葡萄糖-6-磷酸可以進(jìn)入糖酵解途徑或磷酸戊糖途徑進(jìn)一步氧化分解，提供能量或合成其他生物分子。游離葡萄糖則可以直接被細(xì)胞利用或進(jìn)入血液循環(huán)。產(chǎn)物利用糖原分解過程及產(chǎn)物利用糖原是動(dòng)物體內(nèi)重要的能量儲(chǔ)存形式，可以在需要時(shí)迅速分解為葡萄糖提供能量。能量儲(chǔ)存維持血糖穩(wěn)定應(yīng)急能源肝臟和肌肉中的糖原儲(chǔ)備可以維持血糖水平的穩(wěn)定，防止低血糖的發(fā)生。在劇烈運(yùn)動(dòng)或應(yīng)激狀態(tài)下，糖原可以迅速分解為葡萄糖提供應(yīng)急能源。030201糖原在能量供應(yīng)中的作用04糖異生作用糖異生是指由非糖化合物轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟腔蛱窃倪^程，進(jìn)行糖異生的器官主要是肝。定義在正常情況下，糖異生作用主要在肝臟內(nèi)進(jìn)行，糖異生的過程受胰高血糖素、腎上腺素和糖皮質(zhì)激素的促進(jìn)，并受胰島素所抵抗。糖異生作用的主要生理意義在于維持血糖恒定，補(bǔ)充和恢復(fù)肌糖原儲(chǔ)備以及維持酸堿平衡。生理意義糖異生定義及生理意義途徑糖異生途徑包括丙酮酸羧化支路和磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶支路，以及果糖二磷酸酶-1和葡萄糖-6-磷酸酶等關(guān)鍵反應(yīng)步驟。關(guān)鍵酶糖異生過程中的關(guān)鍵酶包括丙酮酸羧化酶、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶、果糖二磷酸酶-1和葡萄糖-6-磷酸酶。這些酶在糖異生過程中起著重要的催化作用，控制著反應(yīng)的速率和方向。糖異生途徑及關(guān)鍵酶糖異生與血糖調(diào)節(jié)密切相關(guān)。在饑餓或長時(shí)間運(yùn)動(dòng)后，血糖水平下降，此時(shí)胰高血糖素等激素分泌增加，促進(jìn)肝糖原分解和糖異生作用，以補(bǔ)充血糖。反之，當(dāng)血糖水平過高時(shí)，胰島素分泌增加，抑制糖異生作用并促進(jìn)葡萄糖的氧化利用和儲(chǔ)存，從而降低血糖水平。因此，糖異生作用是維持血糖恒定的重要機(jī)制之一。糖異生與血糖調(diào)節(jié)關(guān)系05血糖平衡調(diào)節(jié)機(jī)制抑制糖原分解和糖異生胰島素還能抑制肝臟和肌肉中的糖原分解和糖異生過程，減少葡萄糖的生成，進(jìn)一步維持血糖穩(wěn)定。促進(jìn)脂肪和蛋白質(zhì)的合成胰島素還能促進(jìn)脂肪和蛋白質(zhì)的合成，使體內(nèi)能量得以儲(chǔ)存和利用。促進(jìn)葡萄糖的攝取和利用胰島素作用于細(xì)胞膜上的胰島素受體，通過一系列信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制，促進(jìn)細(xì)胞對(duì)葡萄糖的攝取和利用，從而降低血糖濃度。胰島素對(duì)血糖的調(diào)節(jié)作用03與胰島素的拮抗作用胰高血糖素與胰島素在血糖調(diào)節(jié)中起拮抗作用，共同維持血糖穩(wěn)定。01促進(jìn)糖原分解胰高血糖素作用于肝臟細(xì)胞，促進(jìn)肝糖原分解為葡萄糖，從而升高血糖濃度。02促進(jìn)糖異生胰高血糖素還能促進(jìn)非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)化為葡萄糖，如甘油、乳酸等，進(jìn)一步增加血糖來源。胰高血糖素對(duì)血糖的影響這兩種激素能刺激肝糖原分解和糖異生，升高血糖濃度，同時(shí)抑制胰島素的分泌。腎上腺素和去甲腎上腺素皮質(zhì)醇生長激素甲狀腺激素皮質(zhì)醇也能促進(jìn)糖原分解和糖異生，使血糖升高。生長激素具有升高血糖的作用，主要通過刺激脂肪分解和蛋白質(zhì)代謝產(chǎn)生能量。甲狀腺激素能促進(jìn)葡萄糖的吸收和利用，同時(shí)加速糖原分解和糖異生過程，對(duì)血糖調(diào)節(jié)有一定影響。其他激素在血糖調(diào)節(jié)中的作用06糖代謝紊亂相關(guān)疾病123由于胰島素分泌絕對(duì)不足引起，多發(fā)于青少年，起病急，癥狀明顯，需依賴外源性胰島素治療。1型糖尿病胰島素抵抗和（或）胰島素分泌相對(duì)不足導(dǎo)致，常見于中老年人，癥狀相對(duì)較輕，可通過飲食、運(yùn)動(dòng)和藥物治療控制。2型糖尿病特指在妊娠期間發(fā)生的糖尿病，多數(shù)患者產(chǎn)后可恢復(fù)正常，但未來患2型糖尿病的風(fēng)險(xiǎn)增加。妊娠期糖尿病糖尿病類型及臨床表現(xiàn)空腹血糖≥7.0mmol/L，或餐后2小時(shí)血糖≥11.1mmol/L，或隨機(jī)血糖≥11.1mmol/L且伴有糖尿病癥狀。包括飲食控制、運(yùn)動(dòng)療法、藥物治療和胰島素治療等，需根據(jù)患者病情和醫(yī)生建議綜合選擇。糖尿病診斷標(biāo)準(zhǔn)與治療方法治療方法診斷標(biāo)準(zhǔn)血糖濃度低于正常范圍，輕者出現(xiàn)饑餓感、出汗