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第九章第九章第九章第九章 糖代谢糖代谢糖代谢糖代谢糖的生理功能糖的生理功能糖的吸收糖的吸收血糖血糖糖的氧化分解糖的氧化分解糖原代谢和糖异生糖原代谢和糖异生其他单糖代谢其他单糖代谢糖的主要生物学作用糖的主要生物学作用v糖是人和动物的主要能源物质糖是人和动物的主要能源物质 通通过过氧氧化化而而放放出出大大量量的的能能量量，以以满满足足生生命命活活动动的的需要，如淀粉、糖原需要，如淀粉、糖原v糖类还具有结构功能糖类还具有结构功能 植物秸杆中的纤维素；细胞间质中的粘多糖植物秸杆中的纤维素；细胞间质中的粘多糖v糖类具有复杂的多方面的生物活性与功能糖类具有复杂的多方面的生物活性与功能 糖糖具具有有复复杂杂的的多多方方面面的的生生物物活活性性与与功功能能，如如1，6-二磷酸多糖可治疗急性心肌缺血性休克。二磷酸多糖可治疗急性心肌缺血性休克。第一节 糖的生理功能第二节 糖的消化和吸收一、糖的消化一、糖的消化 淀粉淀粉(starch)(starch)口腔，口腔，-amylase-amylase，少量作用少量作用 胃，几乎不作用胃，几乎不作用 小肠，胰小肠，胰-amylase-amylase，主要的消化场所主要的消化场所 麦芽糖、糊精、蔗糖、乳糖等（食物中所混入）麦芽糖、糊精、蔗糖、乳糖等（食物中所混入）麦芽糖酶，糊精酶，蔗糖酶，乳糖酶等麦芽糖酶，糊精酶，蔗糖酶，乳糖酶等 葡萄糖葡萄糖(为主）为主）二、糖的吸收二、糖的吸收 葡萄糖葡萄糖 肠肠黏黏膜膜细细胞胞肠肠壁壁毛毛细细血血管管门门静静脉脉血血液液组织、细胞组织、细胞 小肠黏膜摄入葡萄糖需要小肠黏膜摄入葡萄糖需要NaNa+依赖型葡萄糖依赖型葡萄糖转运体（转运体（SGLTSGLT）三、糖代谢的概况三、糖代谢的概况 葡萄糖在体内的一系列复杂的化学反应。葡萄糖在体内的一系列复杂的化学反应。糖代谢糖代谢分解代谢分解代谢合成代谢合成代谢无氧分解无氧分解有氧氧化有氧氧化磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径糖醛酸途径糖醛酸途径糖原合成糖原合成糖异生糖异生第三节第三节 血糖血糖一、一、血糖的来源和去路血糖的来源和去路二、二、血糖水平的调节血糖水平的调节三、三、血糖水平异常血糖水平异常血糖的来源血糖的来源 1.1.食物糖的消化食物糖的消化2.2.肝糖原的分解肝糖原的分解 （在肝脏中）（在肝脏中）3.3.肝肝中中糖糖异异生生（甘甘油油、乳乳酸酸、氨氨基基酸等）酸等）（在肝脏中）（在肝脏中）1.1.各组织、细胞内氧化各组织、细胞内氧化 2.2.转变为肝糖元、肌糖元储备转变为肝糖元、肌糖元储备 3.3.转变为非糖物质或其他糖转变为非糖物质或其他糖 4.4.过高时过高时，糖尿排出糖尿排出血糖去路血糖去路血糖血糖:指血液中的葡萄糖指血液中的葡萄糖血糖的来源与去路血糖的来源与去路血糖（3.896.11mmol/L）食物中糖消化吸收小肠肝糖原肝糖原分解肝脏非糖物质糖异生肝、肾转变为 非糖物质转变成其它 糖及衍生物氧化供能尿 糖 血糖血糖 8.9mmol/L 8.9mmol/L合成糖原肝、肌肉血糖水平的调节 正常情况，来路正常情况，来路 去路，维持动态平衡去路，维持动态平衡1 1肝脏调节肝脏调节 血糖血糖 正常水平，肝糖元正常水平，肝糖元GlcGlc，GlcGlc 糖异生作用加强糖异生作用加强 血糖血糖 正常水平，正常水平，GlcGlc肝糖元，肝糖元，GlcGlc 糖异生作用减弱糖异生作用减弱2 2肾脏调节肾脏调节 肾肾糖糖阈阈：肾肾脏脏所所能能保保持持的的最最高高 GlcGlc 在在160-160-180mg/dl180mg/dl，3 3 神经系统的调节神经系统的调节4 4 激素调节激素调节 1 1）胰岛素胰岛素 2 2）胰高血糖素胰高血糖素 3 3）糖皮质激素糖皮质激素 4 4）肾上腺素肾上腺素胰岛素和胰高血糖素对血糖浓度的调节示意图 糖代谢紊乱糖代谢紊乱 只只有有血血糖糖水水平平持持续续异异常常或或耐耐糖糖曲曲线线异异常常才才可可以以确确定定为糖代谢紊乱为糖代谢紊乱（一）低血糖与低血糖昏迷（一）低血糖与低血糖昏迷 低血糖低血糖:空腹血糖浓度低于空腹血糖浓度低于3.92mmol/L 3.92mmol/L 原因原因:(1):(1)糖摄入不足或吸收不良糖摄入不足或吸收不良 (2)(2)严重肝脏疾病严重肝脏疾病 (3)(3)胰岛素对抗激素分泌不足胰岛素对抗激素分泌不足 (4)(4)胰岛胰岛-细胞增生或癌变细胞增生或癌变 低血糖昏迷低血糖昏迷：血糖浓度低于血糖浓度低于2.52mmol/L 2.52mmol/L （二）高血糖和糖尿（二）高血糖和糖尿 定定 义义:空空 腹腹 血血 糖糖 浓浓 度度 超超 过过 7.28mmol/L7.28mmol/L称称 为为 高高 血糖血糖.血糖超过肾糖阈时出现糖尿血糖超过肾糖阈时出现糖尿 生生理理性性高高血血糖糖:饮饮食食性性糖糖尿尿.情情感感性性糖糖尿尿.肾肾性糖尿性糖尿 病理性高血糖病理性高血糖:常见于内分泌机能失调，如常见于内分泌机能失调，如糖尿病糖尿病,胰岛胰岛-细胞功能低下、肾上腺皮细胞功能低下、肾上腺皮质功能抗进等。质功能抗进等。(三三)糖尿病糖尿病定义定义:持续高血糖和糖尿持续高血糖和糖尿病因病因:胰岛胰岛细胞功能减退细胞功能减退,胰岛素分泌量不胰岛素分泌量不足足,或其靶细胞膜上胰岛素受体数量不足或其靶细胞膜上胰岛素受体数量不足,亲和力减弱亲和力减弱,或胰高血糖素分泌过量等或胰高血糖素分泌过量等.分类分类:型型(胰岛素依赖型胰岛素依赖型),),型型(胰岛素非胰岛素非依赖型依赖型)症状症状:三多一少三多一少(多食多食,多饮多饮,多尿多尿,体重减轻体重减轻)(四四)糖耐量试验糖耐量试验葡萄糖耐量葡萄糖耐量:人体处理所给予葡萄糖的能力人体处理所给予葡萄糖的能力,又称为耐糖现象又称为耐糖现象.耐糖曲线耐糖曲线:先测定受试者清晨空腹血糖浓度先测定受试者清晨空腹血糖浓度,然后一次性进食大量葡萄糖然后一次性进食大量葡萄糖,在其后一段时在其后一段时间取血间取血,测定血糖浓度测定血糖浓度,以时间为横坐标以时间为横坐标,血血糖浓度为纵坐标绘制的曲线称为耐糖曲线糖浓度为纵坐标绘制的曲线称为耐糖曲线第四节第四节 糖的氧化代谢糖的氧化代谢一、一、糖的无氧分解糖的无氧分解二、糖的有氧氧化二、糖的有氧氧化三、磷酸戊糖途径三、磷酸戊糖途径四四、糖醛酸途径、糖醛酸途径一、糖的无氧分解一、糖的无氧分解（一）（一）糖酵解途径糖酵解途径（二）糖酵解的调节（二）糖酵解的调节（三）糖酵解的生理意义（三）糖酵解的生理意义（一）糖酵解途径（一）糖酵解途径糖酵解的代谢过程分为两个阶段：糖酵解的代谢过程分为两个阶段：1.1.酵解途径酵解途径2.2.由由葡葡萄萄糖糖分分解解为为丙丙酮酮酸酸的的过过程，有程，有1010步反应步反应2.2.丙酮酸变为乳酸的过程丙酮酸变为乳酸的过程1.1.糖酵解途径糖酵解途径（1 1）葡萄糖的磷酸化作用）葡萄糖的磷酸化作用HO-CH2 2OHOHHOHHHHOHOHATPADPP O-CH2 2OHOHHOHHHHOHOHMg2+己糖激酶己糖激酶 6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖葡萄糖葡萄糖（2 2）6-6-磷酸葡萄糖的异构作用磷酸葡萄糖的异构作用磷酸己糖异构酶磷酸己糖异构酶 P O-CH2 2OHOHHOHHHHOHOHOOHOHOHP-O-CH2 2HHHCH2 2OH6-6-磷酸果糖磷酸果糖6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖Mg2+（3 3）磷酸果糖的磷酸化作用）磷酸果糖的磷酸化作用磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶1 OOHOHOHP-O-CH2 2HHHCH2 2O-POOHOHOHP-O-CH2 2HHHCH2 2OHADPMg2+ATP1 1，6-6-二磷酸果糖二磷酸果糖6-6-磷酸果糖磷酸果糖（4 4）1 1，6-6-二磷酸果糖一分为二二磷酸果糖一分为二1 1，6-6-二磷二磷酸果糖醛缩酸果糖醛缩酶酶HCH2 2O-pCOCCCHOHHOHOHCH2 2O-POHCH2 2O-PCOCH2 2OHCHOCHCH2 2-O-P1 1，6-6-二磷酸果糖二磷酸果糖磷酸二羟磷酸二羟丙酮丙酮3-3-磷酸甘磷酸甘油醛油醛（5 5）磷酸二羟丙酮的异构作用）磷酸二羟丙酮的异构作用磷酸丙糖异磷酸丙糖异构酶构酶CH2 2O-PCOCH2 2OHCHOCHOHCH2 2-O-P磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛（6 6）3-3-磷酸甘油醛氧化为磷酸甘油醛氧化为1 1，3-3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-3-磷酸甘油磷酸甘油醛脱氢酶醛脱氢酶CHOCHOHCH2 2-O-P3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛NADH+H+NAD+PiO=C-OPCHOHCH2 2-O-P1 1，3-3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸（7 7）1 1，3-3-磷酸甘油酸的磷酸转移磷酸甘油酸的磷酸转移1,3-1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸ADP磷酸甘油酸磷酸甘油酸激酶激酶ATPCOO-CHOHCH2 2-O-P3-3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸O=C-OPCHOHCH2 2-O-P（8 8）3-3-磷酸甘油酸转变为磷酸甘油酸转变为2-2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸磷酸甘油酸磷酸甘油酸变位酶变位酶3-3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸COO-CHO-PCH2 2-OH2-2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸COO-CHOHCH2 2-O-P（9 9）2-2-磷酸甘油酸脱水成为磷酸烯醇式丙酮酸磷酸甘油酸脱水成为磷酸烯醇式丙酮酸烯醇化酶烯醇化酶2-2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸COO-CHO-PCH2 2-OHCOO-CO PCH2 2H2 2O（1010）磷酸烯醇式丙酮酸的磷酸转移磷酸烯醇式丙酮酸的磷酸转移丙酮酸激酶丙酮酸激酶丙酮酸丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸COO-COCH3 3ADPATPCOO-CO PCH2 22.2.丙酮酸转变为乳酸丙酮酸转变为乳酸乳酸脱氢酶乳酸脱氢酶丙酮酸丙酮酸乳酸乳酸COOHCHOHCH3 3NAD+NADH+H+COOHCOCH3 3HO-CH2 2OHOHHOHHHHOHOHP-O-CH2 2OHOHHOHHHHOHOHOOHOHOHP-O-CH2 2HHHCH2 2OHOOHOHOHP-O-CH2 2HHHCH2 2O-PCHOCHCH2 2-O-POHO=C-OPCHOHCH2 2-O-PO=C-O-CHOHCH2 2-O-POPO=C-O-CHCH2 2-O-HCH2 2O-PCOCH2 2OHO=C-O-COPCH2 2COOHCOCH3 3COOHCHOHCH3 31234678P9105糖酵解代谢途径（二）糖酵解的调节（二）糖酵解的调节三个调节点：三个调节点：1.1.6-6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶2.2.ATPATP和柠檬酸是此酶的变构抑制剂。和柠檬酸是此酶的变构抑制剂。3.3.AMPAMP、ADPADP、1 1，6-6-双双磷磷酸酸果果糖糖和和2 2，6-6-双双磷磷酸果糖是此酶的变构激活剂。酸果糖是此酶的变构激活剂。2.2.丙酮酸激酶丙酮酸激酶 ATPATP和和丙丙氨氨酸酸具具有有抑抑制制作作用用；1 1，6-6-双双磷磷酸酸果果糖糖是变构激活剂是变构激活剂3.3.葡萄糖激酶或己糖激酶葡萄糖激酶或己糖激酶 己糖激酶受己糖激酶受6-6-磷酸葡萄糖的反馈抑制磷酸葡萄糖的反馈抑制 （三）糖酵解的生理意义（三）糖酵解的生理意义1.1.其其主主要要的的生生理理意意义义在在于于迅迅速速提提供供能能量量这这对对肌收缩更为重要。肌收缩更为重要。2.2.无无氧氧条条件件下下糖糖的的降降解解过过程程，糖糖经经一一系系列列的的酶酶促促反反应应变变成成丙丙酮酮酸酸，并并生生成成ATPATP，是是一一切切生生物物细细胞胞中中GlcGlc分分解解产产生生能能量量的的共共同同代代谢途径。谢途径。1mol1mol葡萄糖酵解净得葡萄糖酵解净得 2mol ATP2mol ATP3.3.某些组织在有氧时也通过糖酵解供能某些组织在有氧时也通过糖酵解供能4.4.糖酵解的中间产物是其它物质的合成原料糖酵解的中间产物是其它物质的合成原料二、糖的有氧氧化二、糖的有氧氧化（一）（一）有氧氧化的反应过程有氧氧化的反应过程（二）糖有氧氧化的生理意义（二）糖有氧氧化的生理意义（三）糖有氧氧化调节（三）糖有氧氧化调节O2 2O2 2O2 2葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸乙酰乙酰CoAKrebs循环循环H+eH2 2OCO2 2胞液胞液线粒体线粒体6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖丙酮酸丙酮酸（一）有氧氧化的反应过程1.1.葡萄糖循糖酵解途径分解成丙酮酸葡萄糖循糖酵解途径分解成丙酮酸2.2.丙酮酸氧化脱羧成为乙酰丙酮酸氧化脱羧成为乙酰CoACoA （1 1）丙酮酸脱氢复合体）丙酮酸脱氢复合体 （2 2）该复合体可分为五步反应）该复合体可分为五步反应3.3.三羧酸循环及三羧酸循环及氧化磷酸化氧化磷酸化 （1 1）三羧酸循环反应过程）三羧酸循环反应过程 （2 2）三羧酸循环的小结）三羧酸循环的小结 （3 3）三羧酸循环的生理意义）三羧酸循环的生理意义丙酮酸脱氢酶复合物催化的整个反应（1）丙酮酸脱氢复合体v由由丙丙酮酮酸酸脱脱氢氢酶酶（E E1 1），二二氢氢硫硫辛辛酰酰胺胺转转乙乙酰酰酶酶（E E2 2）和和二二氢氢硫硫辛辛酰酰胺胺脱脱氢氢酶酶（E E3 3）组成。组成。v参参与与反反应应的的辅辅酶酶有有硫硫胺胺素素焦焦磷磷酸酸酯酯（TPPTPP）、）、硫辛酸硫辛酸、FADFAD、NADNAD+及及CoACoA。v丙酮酸脱氢酶的辅基是丙酮酸脱氢酶的辅基是TPPTPPv二氢硫辛酰胺脱氢酶的辅酶是二氢硫辛酰胺脱氢酶的辅酶是FADFAD、NADNAD+丙酮酸脱氢酶系丙酮酸脱氢酶系NADNAD+H+H+丙酮酸丙酮酸脱羧酶脱羧酶FADFAD硫辛酸乙酰硫辛酸乙酰转移酶转移酶二氢硫辛二氢硫辛酸脱氢酶酸脱氢酶COCO2 2乙酰硫辛酸乙酰硫辛酸二氢硫辛酸二氢硫辛酸NADHNADH+H+H+TPPTPP硫辛酸硫辛酸CoASHCoASHNADNAD+CHCH3 3-C-C-SCoASCoAO OPyPy dHEdHE复合物的调节复合物的调节 PyPyCHCH3 3COScoACOScoA是是一一个个重重要要的的反反应应步步骤骤，处处于于代代谢的分支点，受到严密的调节作用：谢的分支点，受到严密的调节作用：1 1）产产物物乙乙酰酰CoACoA和和NADHNADH都都抑抑制制PyPy dHEdHE复复合合物物，抑抑制作用为相应的反应物制作用为相应的反应物CoACoA及及NADNAD+所逆转。所逆转。2 2）核核苷苷酸酸反反馈馈调调节节：整整个个酶酶体体系系的的活活性性由由细细胞胞的的能能荷荷水水平平所所调调控控，体体系系受受GTP(ATP)GTP(ATP)抑抑制制，为为AMPAMP所所活化。活化。3 3）可可逆逆磷磷酸酸化化作作用用的的共共价价调调节节：ATPATP存存在在时时，PyPy脱脱氢氢酶酶分分子子上上的的Ser-OHSer-OH被被磷磷酸酸激激酶酶催催化化磷磷酸酸化化而而没没有有活活性性，一一旦旦磷磷酸酸基基团团被被磷磷酸酸酯酯酶酶催催化化水水解解 （去磷酸化）可恢复活性。（去磷酸化）可恢复活性。柠檬酸(三羧酸)循环(TAC)/Krebs cycle乙乙酰酰CoACoA经经一一系系列列（8 8步步）的的氧氧化化、脱脱羧羧，最最终终生生成成COCO2 2和和H H2 2O O，并并产产生生能能量量的的过过程程，即即乙乙酰酰CoACoA与与草草酰酰乙乙酸酸缩缩合合生生成成柠柠檬檬酸酸，再再经经一一系系列列的的氧氧化化、脱脱羧羧，循循环环后后再再生生草草酰酰乙乙酸酸，其其中中生生成成2CO2CO2 2，3 3（NADH+HNADH+H+），1GTP(ATP)1GTP(ATP)，1FADH1FADH2 2CHCH3 3COSCoACOSCoA+3NAD+3NAD+FAD+GDP+Pi+2H+FAD+GDP+Pi+2H2 2O O 2CO 2CO2 2+CoASH+CoASH+3NADH3NADH+3H+3H+FADHFADH2 2+GTPGTP（1）三羧酸循环反应过程v 反应反应1 1：柠檬酸形成柠檬酸形成v 反应反应2 2：顺乌头酸水合酶作用于柠檬酸：顺乌头酸水合酶作用于柠檬酸 生成异柠檬酸生成异柠檬酸v 反应反应3 3：-酮戊二酸的生成酮戊二酸的生成v 反应反应4 4：琥珀酸辅酶：琥珀酸辅酶A A的生成的生成v 反应反应5 5：底物水平磷酸化：底物水平磷酸化v 反应反应6 6：琥珀酸脱氢生成延胡索酸：琥珀酸脱氢生成延胡索酸v 反应反应7 7：延胡索酸加水生成苹果酸：延胡索酸加水生成苹果酸v 反应反应8 8：苹果酸氧化生成草酰乙酸：苹果酸氧化生成草酰乙酸反应1：柠檬酸(Citric acid)形成 草酰乙酸草酰乙酸反应2：顺乌头酸水合酶作用于柠檬酸生成异柠檬酸反应3：-酮戊二酸的生成反应4：琥珀酰辅酶A的生成反应5：底物水平磷酸化v琥琥珀珀酰酰CoACoA转转变变为为琥琥珀珀酸酸，产产生生1GTP1GTP，由由琥琥珀珀酰酰CoACoA合成酶催化。合成酶催化。v 生生成成的的GTPGTP可可在在二二磷磷酸酸核核苷苷激激酶酶催催化化下下，将将磷磷酸酸根转移给根转移给ADPADP而生成而生成ATPATP与与GDPGDP；需要需要MgMg2+2+参与。参与。反应6：琥珀酸脱氢生成延胡索酸 v由由琥琥珀珀酸酸dHEdHE催催化化琥琥珀珀酸酸生生成成延延胡胡索索酸酸，H H受受体体是是FADFAD。琥琥珀珀酸酸dHEdHE是是TCATCA中中唯唯一一一一个个掺掺入入线线粒粒体体内内膜膜的的酶酶（真真核核生生物物）（原原核核生生物物参参入入质质膜膜），直直接与呼吸链相连。接与呼吸链相连。v丙二酸（丙二酸（malonatemalonate）是酶的竞争性抑制剂。是酶的竞争性抑制剂。反应7：延胡索酸加水生成苹果酸COO-CHHCCOO-H2 2O延胡索酸酶延胡索酸酶COO-HOCHCH2 2COO-延胡索酸延胡索酸苹果酸苹果酸反应8：苹果酸氧化生成草酰乙酸乙酰-CoA柠檬酸顺乌头酸异柠檬酸草酰琥珀酸-酮戊二酸琥珀酰-CoA琥珀酸延胡索酸苹果酸草酰乙酸柠檬酸合成酶（缩合）异柠檬酸脱氢酶（氧化脱羧）顺乌头酸酶（脱水）顺乌头酸酶（水化）-酮戊二酸脱氢酶系（氧化脱羧）琥珀酰-CoA合成酶（底物水平磷酸化）琥珀酸脱氢酶（氧化）延胡索酸酶（加水）苹果酸脱氢酶（氧化）NADHCO2NADHCO2GTPFADH2NADHH2OH2OH2OH2OTAC循环总图TACTAC小结小结 1)1)循环循环从从C C4 4物与乙酰物与乙酰CoACoA缩合生成缩合生成C C6 6物开始物开始2)2)每一次循环经历两次脱羧，放出每一次循环经历两次脱羧，放出2CO2CO2 23)3)每每一一循循环环经经历历四四次次脱脱氢氢，其其中中3 3次次以以NADNAD+为为氢氢受受体体，1 1次以次以FADFAD为氢受体；为氢受体；4)4)每每循循环环一一次次，底底物物水水平平磷磷酸酸化化一一次次生生成成1GTP(ATP)1GTP(ATP)；5)5)循循环环一一次次结结束束以以C C4 4物物（草草酰酰乙乙酸酸）重重新新生生成成为为标标志；志；6)6)总反应：总反应：CHCH3 3COSCoACOSCoA+3NAD+3NAD+FAD+GDP+Pi+2H+FAD+GDP+Pi+2H2 2O O 2CO 2CO2 2+CoASH+CoASH+3NADH3NADH+3H+3H+FADHFADH2 2+GTPGTP7)7)三羧酸循环是不可逆的三羧酸循环是不可逆的8)8)三羧酸循环本身不会改变其中间产物的总三羧酸循环本身不会改变其中间产物的总量量,但其它代谢会消耗其中间产物但其它代谢会消耗其中间产物,需要及需要及时补充时补充（2）三羧酸循环的生理意义v三三羧羧酸酸循循环环是是三三大大营营养养素素的的最最终终代代谢谢通通路路。糖糖、脂脂肪肪、氨氨基基酸酸在在体体内内进进行行生生物物氧氧化化都都将将产产生生乙乙酰酰CoACoA，然然后后进进入入三三羧羧酸酸循循环环进进行行降降解解v 三三羧羧酸酸循循环环又又是是糖糖、脂脂肪肪、氨氨基基酸酸代代谢谢联联系系的的枢枢纽纽。糖糖可可以以转转变变为为脂脂肪肪；氨氨基基酸酸的的碳碳架架可可以以通通过过草草酰酰乙乙酸酸等等可可转转变变为为葡葡萄萄糖糖；由由葡葡萄萄糖糖提提供供的的丙丙酮酮酸酸等等可可以以用用于于合合成成某某些些非非必需氨基酸。必需氨基酸。v提供生物合成的前体提供生物合成的前体（二）糖有氧氧化的生理意义v三三羧羧酸酸循循环环一一次次生生成成生生成成1212个个ATPATP。1mol1mol的的葡葡萄萄糖糖彻彻底底氧氧化化生生成成和和COCO2 2和和H H2 2O O，可可净净生成生成3636或或38mol ATP38mol ATP。v 胞胞质质内内的的NADHNADH不不能能透透过过线线粒粒体体膜膜，需需要要经经过过-磷磷酸酸甘甘油油穿穿梭梭和和苹苹果果酸酸-天天冬冬氨氨酸穿梭作用进入线粒体。酸穿梭作用进入线粒体。38or36-1-16or42 12 12 32 32 32 12 22 3NAD+NAD+NAD+NAD+FADNAD+Glu6-磷酸葡萄糖6-磷酸果糖 1，6-磷酸果糖23-磷酸甘油醛 2 1，3-磷酸甘油酸2 1，3-磷酸甘油酸 23-磷酸甘油酸2磷酸烯醇式丙酮酸 2丙酮酸2丙酮酸 2乙酰CoA2异柠檬酸 2-酮戊二酸2-酮戊二酸 2 琥珀酰CoA2 琥珀酰CoA 2 琥珀酸2 琥珀酸 2 延胡索酸2苹果酸 2 草酰乙酸第一阶段第二阶段第三阶段ATP辅酶反应（三）糖有氧氧化调节v 糖酵解过程中的三个调节点糖酵解过程中的三个调节点v 丙丙酮酮酸酸脱脱氢氢酶酶复复合合体体通通过过变变构构效效应应和和共共价修饰两种方式进行快速调节价修饰两种方式进行快速调节v 三三羧羧酸酸循循环环中中有有三三个个不不可可逆逆反反应应：柠柠檬檬酸酸合合酶酶、异异柠柠檬檬酸酸脱脱氢氢酶酶和和-酮酮戊戊二二酸酸脱脱氢氢酶酶催催化化的的反反应应。目目前前认认为为异异柠柠檬檬酸酸脱脱氢氢酶酶和和-酮酮戊戊二二酸酸脱脱氢氢酶酶才才是是三三羧羧酸酸循环的调节点。循环的调节点。vRacker(1954)Racker(1954)、Gunsalus(1955)Gunsalus(1955)发发现现，组组织织中中添添加加酵酵解解抑抑制制剂剂，GlcGlc仍仍可可被被消消耗耗，即即GlcGlc还还有有其其他他的代谢支路。整个途径分为两个阶段的代谢支路。整个途径分为两个阶段:（1 1）氧化阶段：）氧化阶段：GlcGlc经脱氢、脱羧变为磷酸戊糖经脱氢、脱羧变为磷酸戊糖（2 2）非氧化阶段：戊糖经几种不同碳数的糖的转）非氧化阶段：戊糖经几种不同碳数的糖的转化，最终重新合成己糖。化，最终重新合成己糖。三、磷酸戊糖途径三、磷酸戊糖途径氧化反应氧化反应6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖NADPH+H+NADP+6-磷酸葡萄糖酸内酯磷酸葡萄糖酸内酯6-磷酸葡萄糖酸磷酸葡萄糖酸5-磷酸核酮糖磷酸核酮糖NADP+NADPH+H+6-6-磷酸葡萄糖脱氢酶磷酸葡萄糖脱氢酶内酯酶内酯酶6-6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶磷酸葡萄糖酸脱氢酶CO25-磷酸核糖磷酸核糖5-磷酸木酮糖磷酸木酮糖磷酸戊糖途径的两个阶段磷酸戊糖途径的两个阶段 2、非氧化分子重排阶段非氧化分子重排阶段 6 核酮糖核酮糖-5-P 5 果糖果糖-6-P 5 葡萄糖葡萄糖-6-P1、氧化脱羧阶段氧化脱羧阶段 6 G-6-P 6 葡萄糖酸葡萄糖酸-6-P 6 核酮糖核酮糖-P 6 NADP+6 NADPH+6H+6 NADP+6 NADPH+6H+6CO26H2O（二）磷酸戊糖途径的生理意义1.1.为核酸的生物合成为核酸的生物合成提供核糖提供核糖2.2.提供提供NADPH+HNADPH+H+作为供氢体参与多种代谢反应作为供氢体参与多种代谢反应 （1 1）NADPH+HNADPH+H+是体内许多合成代谢的供氢体：是体内许多合成代谢的供氢体：如乙酰如乙酰CoACoA合成脂酸、胆固醇合成脂酸、胆固醇 （2 2）NADPH+HNADPH+H+参与体内羟化反应参与体内羟化反应 （3 3）NADPH+HNADPH+H+还还用于维持谷胱甘肽的还原状态用于维持谷胱甘肽的还原状态蚕豆病的蚕豆病的症状症状是：是：吃蚕豆几小时或12天后，突然感到精神疲倦、头晕、恶心、畏寒发热、全身酸痛、萎靡不振，并伴有黄疸、肝脾肿大、呼吸困难、肾功能衰竭，甚至死亡。血像检查血像检查:红细胞明显减少，黄疸指数明显升高。机理机理:蚕豆中有3种物质：裂解素、锁未尔和多巴胺。前两种使谷胱甘肽氧化，后一种能激发红细胞的自身破坏，遗传性D6PD缺乏者，使红细胞大量溶解而发生蚕豆病。蚕豆病蚕豆病磷酸戊糖途径与溶血性贫血NADPH+HNADPH+H+NADPNADP+2GSH2GSHGSSHGSSH磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径G6PDG6PD缺乏缺乏GSSHGSSH溶血溶血一些具有氧化作用的外源性物质一些具有氧化作用的外源性物质 如蚕豆、抗疟药、磺胺药等如蚕豆、抗疟药、磺胺药等NADPH+HNADPH+H+四四 糖醛酸途径糖醛酸途径过程过程:葡萄糖葡萄糖 6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 1-1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 UDP-UDP-葡萄糖葡萄糖 UDP-UDP-葡糖醛酸葡糖醛酸生理意义生理意义:UDP-UDP-葡糖醛酸称为活性葡糖醛酸葡糖醛酸称为活性葡糖醛酸,参与生物参与生物转化转化,并为合成软骨素和透明质酸等多糖提并为合成软骨素和透明质酸等多糖提供葡糖醛酸供葡糖醛酸第五节第五节 糖原代谢和糖异生糖原代谢和糖异生一、一、糖原合成糖原合成二、二、糖原分解糖原分解三、三、糖异生糖异生糖原糖原糖原的分布糖原的分布肝糖原：肝糖原：含量可达肝重的含量可达肝重的5%(5%(总量为总量为90-100g)90-100g)肌糖原：肌糖原：含量为肌肉重量的含量为肌肉重量的1 12%(2%(总量为总量为120-400g)120-400g)一、糖原合成6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖葡萄糖葡萄糖1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖ATPADPUDP-glc 尿尿苷二磷酸葡萄糖苷二磷酸葡萄糖（葡萄糖）（葡萄糖）n+1糖原糖原分支酶分支酶尿苷二磷酸葡萄糖尿苷二磷酸葡萄糖酶酶糖原合酶糖原合酶二、糖原分解6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖葡萄糖葡萄糖1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖糖原糖原磷酸葡萄糖变位酶磷酸葡萄糖变位酶糖原磷酸化酶糖原磷酸化酶(肝脏）肝脏）葡萄糖葡萄糖-6-磷酸酶磷酸酶三、糖异生三、糖异生（一）一）糖异生的概念糖异生的概念（二）糖异生途径（二）糖异生途径（三）糖异生的意义（三）糖异生的意义（一）糖异生的概念（一）糖异生的概念v糖糖异异生生:从从非非糖糖化化合合物物（乳乳酸酸、甘甘油油、生生糖糖氨氨基基酸酸等等）转转变变为为葡葡萄萄糖糖或或糖糖原原的过程称为糖异生的过程称为糖异生（二）糖异生途径（二）糖异生途径v中心点是能转变为丙酮酸的物质如何中心点是能转变为丙酮酸的物质如何逆着酵解途径回到葡萄糖的问题，即逆着酵解途径回到葡萄糖的问题，即如如何解决酵解途径中的三步不可逆反应何解决酵解途径中的三步不可逆反应糖酵解和糖异生是相反的过程丙酮酸乳酸氨基酸草酰乙酸磷酸烯醇式丙酮酸2-磷酸-甘油酸3-磷酸-甘油酸1，3-二磷酸-甘油酸3-磷酸-甘油醛磷酸二羟丙酮甘油1，6-二磷酸-果糖6-磷酸-果糖6-磷酸-葡萄糖葡萄糖丙酮酸羧化酶果糖-1，6二磷酸酶葡萄糖-6-磷酸酶磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶丙丙酮酮酸酸羧羧化化支支路路1 1）丙酮酸进入线丙酮酸进入线粒体，在羧化酶粒体，在羧化酶的作用下生成草的作用下生成草酰乙酸；酰乙酸；2 2）草酰乙酸不能草酰乙酸不能过线粒体内膜，过线粒体内膜，在苹果酸脱氢酶在苹果酸脱氢酶作用下生成苹果作用下生成苹果酸；酸；3 3）苹果酸进入胞苹果酸进入胞质，在苹果酸脱质，在苹果酸脱氢酶作用下转变氢酶作用下转变回草酰乙酸；回草酰乙酸；4 4）草酰乙酸在）草酰乙酸在PEPPEP羧激酶作用下生羧激酶作用下生成成PEPPEP。5)5)消耗两个高能化消耗两个高能化合物合物1 1，6-6-二磷酸果糖转变为二磷酸果糖转变为6-6-磷酸果糖磷酸果糖果糖双磷酸酶果糖双磷酸酶-1-1 OOHOHOHP-O-CH2 2HHHCH2 2O-POOHOHOHP-O-CH2 2HHHCH2 2OH1 1，6-6-二磷酸果糖二磷酸果糖6-6-磷酸果糖磷酸果糖6-6-磷酸葡萄糖水解为葡萄糖磷酸葡萄糖水解为葡萄糖HO-CH2 2OHOHHOHHHHOHOHP O-CH2 2OHOHHOHHHHOHOH葡萄糖葡萄糖-6-磷酸酶磷酸酶 6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖葡萄糖葡萄糖乳酸循环乳酸循环(CoriCori cycle)cycle)葡萄糖无氧氧化为乳酸，进入血液葡萄糖无氧氧化为乳酸，进入血液（血乳酸）回到肝脏经糖异生为葡（血乳酸）回到肝脏经糖异生为葡萄糖，再由血液在肌肉中转变为乳萄糖，再由血液在肌肉中转变为乳酸的循环过程。酸的循环过程。乳酸循环乳酸循环乳酸乳酸丙酮酸丙酮酸葡萄糖葡萄糖NAD+NADH+H+葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸乳酸乳酸乳酸乳酸肌肌肉肉酵酵解解途途径径糖糖异异生生途途径径肝肝NADH+H+NAD+（三）糖异生的意义（三）糖异生的意义1.维持血糖恒定维持血糖恒定2.参与食物氨基酸的转化与储参与食物氨基酸的转化与储存存,补充肝糖原补充肝糖原3.参与乳酸的回收利用参与乳酸的回收利用,调节酸调节酸碱度碱度