糖代谢12课程学习.pptx
会计学1糖代谢糖代谢(dixi)12第一页，共90页。糖的生理功能：糖的生理功能：糖的生理功能：糖的生理功能：1.氧化氧化(ynghu)供能供能 50-70%如糖可提供如糖可提供(tgng)(tgng)合成某些氨基酸、脂肪、胆固合成某些氨基酸、脂肪、胆固醇、核苷等物质的原料。醇、核苷等物质的原料。3.作为机体作为机体(jt)组织细胞的组成成分组织细胞的组成成分这是糖的主要功能。这是糖的主要功能。2.提供合成体内提供合成体内提供合成体内提供合成体内其他物质的原料其他物质的原料如糖是糖蛋白、蛋白聚糖、糖脂等的组成成分。如糖是糖蛋白、蛋白聚糖、糖脂等的组成成分。第2页/共90页第二页，共90页。二、糖的消化二、糖的消化(xiohu)与吸收与吸收（一）糖的消化（一）糖的消化(xiohu)人人类类食食物物中中的的糖糖主主要要有有植植物物淀淀粉粉、动动物物糖糖原原以以及及(yj)(yj)麦麦芽芽糖糖、蔗蔗糖糖、乳乳糖糖、葡葡萄萄糖等，其中以淀粉为主。糖等，其中以淀粉为主。消化部位：消化部位：主要在小肠，少量在口腔主要在小肠，少量在口腔单糖单糖：直接被吸收：直接被吸收多糖多糖：被消化酶水解成单糖，然后吸收：被消化酶水解成单糖，然后吸收第3页/共90页第三页，共90页。消化消化(xiohu)(xiohu)过程过程 淀粉淀粉 麦芽糖麦芽糖+麦芽三糖麦芽三糖（40%）（25%）-临界糊精临界糊精+异麦芽糖异麦芽糖 （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异麦芽糖酶异麦芽糖酶 -临界糊精酶临界糊精酶 二糖酶二糖酶 肠粘膜肠粘膜上皮细胞上皮细胞刷状缘刷状缘 胃胃 口腔口腔 肠腔肠腔 胰液中的胰液中的-淀粉酶淀粉酶 第4页/共90页第四页，共90页。糖糖糖糖的的的的吸吸吸吸收收收收 糖糖糖糖的的的的吸吸吸吸收收收收是是是是以以以以单单单单糖糖糖糖形形形形式式式式通通通通过过过过肠肠肠肠壁壁壁壁细细细细胞胞胞胞吸吸吸吸收收收收进进进进入入入入血血血血液液液液的的的的过过过过程程程程(guchng)(guchng)(guchng)(guchng)，吸吸吸吸收收收收的的的的部部部部位位位位是是是是小小小小肠肠肠肠上上上上段。段。段。段。糖的吸收方式糖的吸收方式糖的吸收方式糖的吸收方式 （1 1 1 1）简单扩散）简单扩散）简单扩散）简单扩散 （2 2 2 2）依依依依赖赖赖赖Na+Na+Na+Na+和和和和特特特特定定定定载载载载体体体体的的的的主主主主动动动动吸吸吸吸收收收收，消消消消耗耗耗耗能能能能量量量量 第5页/共90页第五页，共90页。第6页/共90页第六页，共90页。葡萄糖的主动(zhdng)转运第7页/共90页第七页，共90页。三、糖代谢三、糖代谢(dixi)(dixi)概况概况第8页/共90页第八页，共90页。第二节第二节 糖的分解代谢糖的分解代谢1.1.糖酵解糖酵解 2.2.糖有氧氧化糖有氧氧化(ynghu)(ynghu)3.3.磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径4.4.糖醛酸途径糖醛酸途径第9页/共90页第九页，共90页。第一阶段第一阶段 第二阶段第二阶段*糖酵解糖酵解(glycolysis)的定义的定义(dngy)*糖酵解分为糖酵解分为(fn wi)两个阶段两个阶段*糖酵解的反应糖酵解的反应(fnyng)部位：胞浆部位：胞浆在缺氧情况下，葡萄糖生成乳酸在缺氧情况下，葡萄糖生成乳酸(lactate)的过程称之为的过程称之为糖酵解糖酵解。由葡萄糖分解成丙酮酸由葡萄糖分解成丙酮酸(pyruvate)，称之为，称之为糖酵解糖酵解途径途径(glycolytic pathway)。由丙酮酸转变成乳酸。由丙酮酸转变成乳酸。一、糖酵解第10页/共90页第十页，共90页。葡萄糖磷酸葡萄糖磷酸(ln sun)化为化为6-磷酸磷酸(ln sun)葡萄糖葡萄糖ATP ADPMg2+己糖激酶己糖激酶(葡糖激酶葡糖激酶)葡萄糖葡萄糖 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖(glucose-6-phosphate,G-6-P)（一）葡萄糖分解成丙酮酸（一）葡萄糖分解成丙酮酸（一）葡萄糖分解成丙酮酸（一）葡萄糖分解成丙酮酸第11页/共90页第十一页，共90页。6-磷酸磷酸(ln sun)葡萄糖转变为葡萄糖转变为 6-磷酸磷酸(ln sun)果糖果糖 己糖异构酶己糖异构酶 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 6-磷酸果糖磷酸果糖 (fructose-6-phosphate,F-6-P)第12页/共90页第十二页，共90页。6-磷酸磷酸(ln sun)果糖转变为果糖转变为1,6-二磷酸二磷酸(ln sun)果糖果糖 ATP ADP Mg2+6-6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1-16-磷酸果糖磷酸果糖(gutng)激酶激酶-1(6-phosphfructokinase-1)6-磷酸果糖磷酸果糖 1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖(1,6-fructose-biphosphate,F-1,6-2P)第13页/共90页第十三页，共90页。1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖 磷酸磷酸(ln sun)己糖裂解成己糖裂解成2分子磷酸分子磷酸(ln sun)丙糖丙糖 醛缩酶醛缩酶磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 +第14页/共90页第十四页，共90页。磷酸磷酸(ln sun)(ln sun)丙糖的同分异构丙糖的同分异构化化磷酸丙糖异构酶磷酸丙糖异构酶 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮 第15页/共90页第十五页，共90页。3-磷酸甘油醛氧化磷酸甘油醛氧化(ynghu)为为1,3-二磷酸甘二磷酸甘油酸油酸 Pi、NAD+NADH+H+3-3-磷酸甘油醛脱氢酶磷酸甘油醛脱氢酶3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 1,3-二磷酸二磷酸甘油酸甘油酸 第16页/共90页第十六页，共90页。1,3-1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸转变成转变成转变成转变成3-3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸磷酸甘油酸磷酸甘油酸 ADP ATP 磷酸甘油酸激酶磷酸甘油酸激酶 在在以以上上反反应应(f(f nyng)nyng)中中，底底物物分分子子内内部部能能量量重重新新分分布布，生生成成高高能能键键，使使ADPADP磷磷酸酸化化生生成成ATPATP的的过过程程，称称为为底底物物水水平平磷酸化磷酸化(substrate level phosphorylation)(substrate level phosphorylation)。3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 1,3-二磷酸二磷酸 甘油酸甘油酸Mg2+第17页/共90页第十七页，共90页。3-磷酸甘油酸转变磷酸甘油酸转变(zhunbin)为为2-磷酸磷酸甘油酸甘油酸 磷酸甘油酸磷酸甘油酸变位酶变位酶3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 Mg2+第18页/共90页第十八页，共90页。2-磷酸甘油酸转变磷酸甘油酸转变(zhunbin)为磷酸烯醇式为磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸 烯醇化酶烯醇化酶(enolase)+H2O磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 (phosphoenolpyruvate,PEP)2-2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 第19页/共90页第十九页，共90页。ADP ATP K+Mg2+丙酮酸激酶丙酮酸激酶(pyruvate kinase)磷酸烯醇式丙酮酸转变成丙酮酸，磷酸烯醇式丙酮酸转变成丙酮酸，并通并通过底物水平过底物水平(shupng)磷酸化生成磷酸化生成ATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 丙酮酸丙酮酸 第20页/共90页第二十页，共90页。(二二)丙酮酸转变成丙酮酸转变成乳酸乳酸(r sun)(r sun)丙酮酸丙酮酸 乳酸乳酸(r sun)反应中的反应中的NADH+H+来自来自(li z)于上于上述第述第6步反应中的步反应中的 3-磷酸甘油醛脱氢反应。磷酸甘油醛脱氢反应。乳酸脱氢酶乳酸脱氢酶(LDH)NADH+H+NAD+第21页/共90页第二十一页，共90页。E1: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 糖糖酵酵解解的的代代谢谢(dixi)途途径径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 磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮 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+第22页/共90页第二十二页，共90页。糖酵解要点糖酵解要点(yodin)1分子葡萄糖氧化成2分子乳酸，同时净生成2或3分子ATP,生成方式为底物水平(shupng)磷酸化 从葡萄糖开始，1分子G净生成2分子ATP 从糖原开始，1分子G残基净生成3分子ATP关键酶：3个，己糖激酶、磷酸果糖激酶1、丙酮酸激酶。第23页/共90页第二十三页，共90页。糖酵解的调节(tioji)别构调节别构调节 共价共价(n ji)(n ji)修饰调节修饰调节 6 6磷酸果糖磷酸果糖1,61,6二磷酸果糖二磷酸果糖磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶1 12,62,6二磷酸果糖二磷酸果糖ADPADP、AMPAMPATPATP、柠檬酸、柠檬酸+_ _+调节调节(tioji)(tioji)方式：方式：1.1.磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶 1 1第24页/共90页第二十四页，共90页。2.2.丙酮酸激酶丙酮酸激酶 1,6-1,6-二磷酸果糖是其别构激活剂。二磷酸果糖是其别构激活剂。ATPATP、丙氨酸、乙酰、丙氨酸、乙酰CoACoA和长链脂肪酸是其别构抑制剂。和长链脂肪酸是其别构抑制剂。胰高血糖素可通过胰高血糖素可通过(tnggu)cAMP(tnggu)cAMP抑制此酶活性。抑制此酶活性。3.3.己糖激酶己糖激酶(jmi)(jmi)6-6-磷酸葡萄糖可反馈抑制己糖激酶，但肝葡萄糖激酶不受其抑制。磷酸葡萄糖可反馈抑制己糖激酶，但肝葡萄糖激酶不受其抑制。长链脂肪长链脂肪(zhfng)(zhfng)酰酰CoACoA可别构抑制肝葡萄糖激酶。可别构抑制肝葡萄糖激酶。胰岛素可诱导葡萄糖激酶基因的转录，促进酶的合成。胰岛素可诱导葡萄糖激酶基因的转录，促进酶的合成。第25页/共90页第二十五页，共90页。迅速功能，满足肌肉剧烈运动时的需要使机体或组织有效(yuxio)适应缺氧的情况体内少数组织以糖酵解供能，如视网膜、睾丸组织、成熟红细胞、肿瘤组织糖酵解产物乳酸对维持血糖水平有重要意义糖酵解的生理糖酵解的生理(shngl)意义意义第26页/共90页第二十六页，共90页。葡萄糖葡萄糖1,3-BPG3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2,3-BPG2,3-BPG 磷酸酶磷酸酶 二磷酸甘油酸变位酶二磷酸甘油酸变位酶3-3-磷酸甘磷酸甘 油酸激酶油酸激酶 乳酸乳酸 2,3-BPG 旁路旁路红细胞中的糖酵解红细胞中的糖酵解第27页/共90页第二十七页，共90页。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变位酶变位酶甘露糖甘露糖6-6-磷酸甘露糖磷酸甘露糖己糖激酶己糖激酶变位酶变位酶除葡萄糖外，其它除葡萄糖外，其它(qt)(qt)己糖也可转变成磷酸己糖而己糖也可转变成磷酸己糖而进入酵解途径。进入酵解途径。第28页/共90页第二十八页，共90页。糖糖的的有有氧氧氧氧化化(aerobic oxidation)指指在在机机体体氧氧供供充充足足时时，葡葡萄萄糖糖或或糖糖原原的的葡葡萄萄糖糖单单位位彻彻底底氧氧化化成成H2O和和CO2，并并释释放放出出大大量量能能量量(nngling)的过程。是机体主要供能方式。的过程。是机体主要供能方式。*部位部位(bwi)(bwi)：胞液及线粒体：胞液及线粒体 *概念概念概念概念(ginin)(ginin)(ginin)(ginin)二、糖的有氧氧化二、糖的有氧氧化第29页/共90页第二十九页，共90页。第一阶段：糖酵解途径第一阶段：糖酵解途径 第二阶段：丙酮酸的氧化脱羧第二阶段：丙酮酸的氧化脱羧 第三阶段：三羧酸循环和第三阶段：三羧酸循环和氧化磷酸化氧化磷酸化 G（Gn）丙酮酸丙酮酸 乙酰乙酰CoA CO2 NADH+H+FADH2H2O O ATP ADP TCA循环循环胞胞液液 线线粒粒体体 有氧氧化的反应过程有氧氧化的反应过程 第30页/共90页第三十页，共90页。第一阶段第一阶段n n部位(bwi)：胞液n n过程及能量生成:5 或 7 ATPG G2 2 丙酮酸丙酮酸糖酵解途径糖酵解途径2ATP2ATP2NADH(H2NADH(H+)呼吸链呼吸链3 3或或 5 ATP 5 ATP第31页/共90页第三十一页，共90页。丙酮酸的氧化丙酮酸的氧化(ynghu)脱羧脱羧 丙酮酸进入丙酮酸进入(jnr)(jnr)线粒体，氧化脱羧为乙酰线粒体，氧化脱羧为乙酰CoA CoA(acetyl CoA)(acetyl CoA)。丙酮酸丙酮酸 乙酰乙酰CoA NAD+,HSCoA CO2,NADH+H+丙酮酸脱氢酶复合体丙酮酸脱氢酶复合体 总反应式总反应式:第32页/共90页第三十二页，共90页。丙酮酸脱氢酶复合体的组成丙酮酸脱氢酶复合体的组成(z(z chn)chn)酶酶E1：丙酮酸脱氢酶：丙酮酸脱氢酶E2：二氢硫辛酰胺转乙酰酶：二氢硫辛酰胺转乙酰酶E3：二氢硫辛酰胺脱氢酶：二氢硫辛酰胺脱氢酶HSCoANAD+辅辅 酶酶 TPP 硫辛酸（硫辛酸（)HSCoA FAD,NAD+SSL第33页/共90页第三十三页，共90页。CO2 CoASHNAD+NADH+H+5.NADH+H+的生成的生成(shn chn)1.-羟乙基羟乙基-TPP的生成的生成(shn chn)2.乙酰硫辛酰乙酰硫辛酰胺的生成胺的生成(shn chn)3.乙酰乙酰CoA的的生成生成4.硫辛酰胺的生成硫辛酰胺的生成 第34页/共90页第三十四页，共90页。第二阶段第二阶段n n部位：线粒体n n过程(guchng)及能量生成:5 ATP2 2 丙酮酸丙酮酸2 2乙酰乙酰CoACoA丙酮酸脱氢酶丙酮酸脱氢酶复合体复合体2NADH(H+)呼吸链呼吸链5 ATP第35页/共90页第三十五页，共90页。三三三三羧羧羧羧酸酸酸酸(su(su sun)sun)循循循循环环环环的的的的概概概概念念念念：指指指指乙乙乙乙酰酰酰酰CoACoA和和和和草草草草酰酰酰酰乙乙乙乙酸酸酸酸缩缩缩缩合合合合生生生生成成成成含含含含三三三三个个个个羧羧羧羧基基基基的的的的柠柠柠柠檬檬檬檬酸酸酸酸，反反反反复复复复的的的的进进进进行行行行脱脱脱脱氢氢氢氢脱脱脱脱羧羧羧羧，又生成草酰乙酸，再重复循环反应的过程。又生成草酰乙酸，再重复循环反应的过程。又生成草酰乙酸，再重复循环反应的过程。又生成草酰乙酸，再重复循环反应的过程。TACTAC过程的反应部位是线粒体。过程的反应部位是线粒体。过程的反应部位是线粒体。过程的反应部位是线粒体。三羧酸三羧酸(su sun)循环循环也称为柠檬酸循环，这是因为循环反应中的第也称为柠檬酸循环，这是因为循环反应中的第一个中间产物是一个含三个羧基的柠檬酸。一个中间产物是一个含三个羧基的柠檬酸。由于是德国科学家由于是德国科学家Krebs正式提出了三羧酸循环正式提出了三羧酸循环的学说的学说(xu shu)，故此循环又称为，故此循环又称为Krebs循环。循环。第36页/共90页第三十六页，共90页。第37页/共90页第三十七页，共90页。第38页/共90页第三十八页，共90页。第39页/共90页第三十九页，共90页。第40页/共90页第四十页，共90页。第41页/共90页第四十一页，共90页。第42页/共90页第四十二页，共90页。第43页/共90页第四十三页，共90页。第44页/共90页第四十四页，共90页。CoASHNADH+H+NAD+COCO2 2NAD+NADH+H+COCO2 2GTGTP PGDP+PiGDP+PiFADFADH2NADH+H+NAD+H2OH2OH2OCoASHCoASHH2O柠檬酸合酶柠檬酸合酶顺乌头酸梅异柠檬酸脱氢酶异柠檬酸脱氢酶-酮戊二酸脱氢酶复合体酮戊二酸脱氢酶复合体琥珀酰CoA合成酶琥珀酸脱氢酶延胡索酸酶苹果酸脱氢酶柠檬酸合酶柠檬酸合酶异柠檬酸脱氢酶异柠檬酸脱氢酶-酮戊二酸脱氢酶复合体酮戊二酸脱氢酶复合体第45页/共90页第四十五页，共90页。三羧酸循环的要点三羧酸循环的要点三羧酸循环的要点三羧酸循环的要点(yodi(yodi n)n)经过一次三羧酸循环，经过一次三羧酸循环，经过一次三羧酸循环，经过一次三羧酸循环，消耗一分子乙酰消耗一分子乙酰消耗一分子乙酰消耗一分子乙酰CoACoA，经四次脱氢，二次脱羧，一次底物水平磷酸化。经四次脱氢，二次脱羧，一次底物水平磷酸化。经四次脱氢，二次脱羧，一次底物水平磷酸化。经四次脱氢，二次脱羧，一次底物水平磷酸化。生成生成生成生成1 1分子分子分子分子FADH2FADH2，3 3分子分子分子分子NADH+H+NADH+H+，2 2分子分子分子分子CO2CO2，1 1分子分子分子分子GTPGTP。关键酶有：柠檬酸合酶关键酶有：柠檬酸合酶关键酶有：柠檬酸合酶关键酶有：柠檬酸合酶 -酮戊二酸脱氢酶复合体酮戊二酸脱氢酶复合体酮戊二酸脱氢酶复合体酮戊二酸脱氢酶复合体 异柠檬酸脱氢酶异柠檬酸脱氢酶异柠檬酸脱氢酶异柠檬酸脱氢酶 整个循环整个循环(xnhun)(xnhun)反应为不可逆反应反应为不可逆反应第46页/共90页第四十六页，共90页。三羧酸三羧酸(su sun)(su sun)循环循环的生物学意义的生物学意义vv生物体获得能量的最有效方式生物体获得能量的最有效方式生物体获得能量的最有效方式生物体获得能量的最有效方式vv是糖类、蛋白质、脂肪三大物质是糖类、蛋白质、脂肪三大物质是糖类、蛋白质、脂肪三大物质是糖类、蛋白质、脂肪三大物质(wzh)(wzh)(wzh)(wzh)转化的枢纽转化的枢纽转化的枢纽转化的枢纽vv循环中的某些成分可用于合成其他物质循环中的某些成分可用于合成其他物质循环中的某些成分可用于合成其他物质循环中的某些成分可用于合成其他物质(wzh)(wzh)(wzh)(wzh)第47页/共90页第四十七页，共90页。第三阶段第三阶段n n反应部位：线粒体n n过程(guchng)及能量生成：20 ATP2 2乙酰乙酰CoACoA三羧酸循环三羧酸循环CO2+HCO2+H2 2O O1分子FADH2 1.5ATP3分子NADH+H+7.5ATP1分子GTP 1ATP2x=20 ATP第48页/共90页第四十八页，共90页。糖有氧氧化糖有氧氧化(ynghu)(ynghu)过程中过程中ATPATP的生成的生成:第一阶段：葡萄糖2丙酮酸第二阶段：2丙酮酸2乙酰CoA第三阶段：2乙酰CoA2CO2 2ATP 糖的有氧氧化 底物磷酸化 氧化磷酸化5ATP18ATP葡萄糖葡萄糖糖原中的葡萄糖单位糖原中的葡萄糖单位32/30ATP33/31 ATP3或5ATP2ATP第49页/共90页第四十九页，共90页。有氧氧化有氧氧化(ynghu)(ynghu)的调节的调节关关键键(gu(gunjinjin)n)酶酶 酵解途径酵解途径(tjng)(tjng)：己糖激酶：己糖激酶 丙酮酸的氧化脱羧：丙酮酸的氧化脱羧：丙酮酸脱氢酶复合体丙酮酸脱氢酶复合体 三羧酸循环：三羧酸循环：柠檬酸合酶柠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-酮戊二酸脱氢酶复合体酮戊二酸脱氢酶复合体异柠檬酸脱氢酶异柠檬酸脱氢酶第50页/共90页第五十页，共90页。1.丙酮酸脱氢酶复合体丙酮酸脱氢酶复合体 别构调节别构调节别构抑制剂：乙酰别构抑制剂：乙酰CoA;NADH;ATP 别构激活剂：别构激活剂：AMP;ADP;NAD+*乙酰乙酰CoA/HSCoA 或或 NADH/NAD+时，时，其活性也受到抑制。其活性也受到抑制。第51页/共90页第五十一页，共90页。共价共价(n ji)(n ji)修饰调节修饰调节 第52页/共90页第五十二页，共90页。乙酰乙酰CoA 柠檬酸柠檬酸 草酰乙酸草酰乙酸 琥珀酰琥珀酰CoA -酮戊二酸酮戊二酸 异柠檬酸异柠檬酸 苹果酸苹果酸 NADH FADH2 GTP ATP 异柠檬酸异柠檬酸 脱氢酶脱氢酶柠檬酸合酶柠檬酸合酶 -酮戊二酸酮戊二酸脱氢酶复合体脱氢酶复合体 ATP +ADP ADP +ATP 柠檬酸柠檬酸 琥珀酰琥珀酰CoA NADH 琥珀酰琥珀酰CoA NADH +Ca2+Ca2+ATP、ADP的影响的影响(yngxing)产物产物(chnw)堆积引堆积引起抑制起抑制 循循环环中中后后续续反反应应中中间间产产物物(chnw)别别位位反反馈馈抑抑制制前前面面反反应应中中的酶的酶 其他，如其他，如Ca2+可激可激活许多酶活许多酶2.三羧酸循环的调节三羧酸循环的调节第53页/共90页第五十三页，共90页。*细胞细胞(xbo)(xbo)定位：胞定位：胞 液液 第一阶段：氧化第一阶段：氧化(ynghu)反应反应 生成磷酸戊糖，生成磷酸戊糖，NADPH+H+及及CO2三、磷酸三、磷酸(ln sun)戊戊糖途径糖途径*反应过程可分为二个阶段反应过程可分为二个阶段 第二阶段：非氧化反应第二阶段：非氧化反应 包括一系列基团转移。包括一系列基团转移。第54页/共90页第五十四页，共90页。磷磷酸酸(ln sun)戊戊糖糖途途径径第一阶段第一阶段 第第二二阶阶段段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-磷酸赤藓糖磷酸赤藓糖 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-磷酸葡萄糖酸内酯磷酸葡萄糖酸内酯(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-磷酸葡萄糖脱氢酶磷酸葡萄糖脱氢酶 3NADP+3NADP+3H+6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶磷酸葡萄糖酸脱氢酶 CO2第55页/共90页第五十五页，共90页。1.NADPH是体内(t ni)许多合成代谢的供氢体 2.NADPH参与体内的羟化反应(fnyng)，与生物合成或生物转化有关3.NADPH可维持(wich)GSH的还原性 2G-SH G-S-S-GNADP+NADPH+H+A AH2 （二）提供（二）提供NADPH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 磷酸戊糖途径的生理意义磷酸戊糖途径的生理意义（一）为核苷酸的生成提供（一）为核苷酸的生成提供核糖核糖 体内5-磷酸核糖的主要来源，参与核苷酸与核酸的合成第56页/共90页第五十六页，共90页。葡萄糖醛酸途径是葡萄糖氧化的另一条次要途径，葡萄糖醛酸途径是葡萄糖氧化的另一条次要途径，葡萄糖可以转换为两个特殊的产物葡萄糖可以转换为两个特殊的产物(chnw)UDP-糖醛酸糖醛酸 L-抗坏血酸。抗坏血酸。主要在肝中进行主要在肝中进行 四、糖醛酸途径四、糖醛酸途径(tjng)(tjng)第57页/共90页第五十七页，共90页。是动物是动物(dngw)(dngw)体内糖的储存形式之一，体内糖的储存形式之一，是机体能迅速动用的能量储备。是机体能迅速动用的能量储备。肌肉：肌糖原，肌肉：肌糖原，180 300g，主要供肌肉收缩所需主要供肌肉收缩所需 肝脏：肝糖原，肝脏：肝糖原，70 100g，维持血糖水平维持血糖水平 糖糖糖糖 原原原原 (glycogen)(glycogen)n n糖原储存糖原储存糖原储存糖原储存(ch(ch cn)cn)的主要器官及其生理意义的主要器官及其生理意义的主要器官及其生理意义的主要器官及其生理意义 第三节、糖原第三节、糖原(tn yun)(tn yun)的合成的合成与分解与分解第58页/共90页第五十八页，共90页。1.葡萄糖单元以葡萄糖单元以-1,4-糖苷糖苷 键形键形成长链。成长链。2.约约10个葡萄糖单元处形成分个葡萄糖单元处形成分枝，分枝处葡萄糖以枝，分枝处葡萄糖以-1,6-糖苷键连接，分支增加，溶糖苷键连接，分支增加，溶解度增加。解度增加。3.每条链都终止于一个非还原每条链都终止于一个非还原(hun yun)端端.非还原非还原(hun yun)端增多，以利于其被端增多，以利于其被酶分解。酶分解。n n糖原糖原(tn yun)的结的结构特点及其意义构特点及其意义 第59页/共90页第五十九页，共90页。一、糖原一、糖原一、糖原一、糖原(tn(tn yun)yun)的合成的合成的合成的合成代谢代谢代谢代谢 （二）合成（二）合成(hchng)(hchng)部位部位（一）定义（一）定义(dngy)(dngy)糖原的合成糖原的合成(glycogenesis)指由葡萄糖合指由葡萄糖合成糖原的过程。成糖原的过程。组织定位：主要在肝脏、肌肉组织定位：主要在肝脏、肌肉细胞定位：胞浆细胞定位：胞浆第60页/共90页第六十页，共90页。1.葡萄糖磷酸化生成葡萄糖磷酸化生成(shn chn)6-磷酸葡磷酸葡萄糖萄糖葡萄糖葡萄糖 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）（三）糖原合成（三）糖原合成（三）糖原合成（三）糖原合成(hchng)(hchng)过程过程过程过程 1-1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 磷酸葡萄糖变位酶磷酸葡萄糖变位酶 6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 2.6-磷酸磷酸(ln sun)葡萄糖转变成葡萄糖转变成1-磷酸磷酸(ln sun)葡萄糖葡萄糖 第61页/共90页第六十一页，共90页。*UDPG可看作可看作(kn zu)“活性葡萄糖活性葡萄糖”，在体内充作葡，在体内充作葡萄糖供体。萄糖供体。+UTP 尿苷尿苷 PPPPPi UDPG焦磷酸化酶焦磷酸化酶 3.1-磷酸磷酸(ln sun)葡萄糖转变成尿苷二磷酸葡萄糖转变成尿苷二磷酸(ln sun)葡萄糖葡萄糖 2Pi+能量能量 1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 尿苷二磷酸葡萄糖尿苷二磷酸葡萄糖(uridine diphosphate glucose,UDPG)第62页/共90页第六十二页，共90页。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-糖苷键式结合糖苷键式结合(jih)糖原糖原(tn yun)n 为原有的细胞内的较小糖原为原有的细胞内的较小糖原(tn yun)分子，称为糖原分子，称为糖原(tn yun)引物引物(primer)，作为作为UDPG 上葡萄糖基的接受体。上葡萄糖基的接受体。第63页/共90页第六十三页，共90页。糖原分枝糖原分枝(fn zh)(fn zh)的形成的形成 分分 支支 酶酶 (branching enzyme)-1,6-糖苷键糖苷键 -1,4-糖苷键糖苷键 第64页/共90页第六十四页，共90页。糖原合成糖原合成(hchng)的要的要点点1.1.UDPGUDPG（尿苷二磷酸葡萄糖）是葡萄糖参加糖原合成（尿苷二磷酸葡萄糖）是葡萄糖参加糖原合成(hchng)(hchng)的活性形式的活性形式2.2.需要消耗能量：需要消耗能量：2ATP/2ATP/增加一个葡萄糖单位增加一个葡萄糖单位3.3.关键酶：糖原合酶关键酶：糖原合酶4.4.需引物参加需引物参加5.5.肌糖原以葡萄糖为原料，肝糖原可以任意单糖为原肌糖原以葡萄糖为原料，肝糖原可以任意单糖为原料料糖原合酶糖原合酶a-OHa-OH（活性形式）（活性形式）糖原合酶糖原合酶b-Pb-P（失活形式）（失活形式）蛋白激酶蛋白激酶A A磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶ATPATPADPADPPi PiH H2 2O O第65页/共90页第六十五页，共90页。二、糖原二、糖原二、糖原二、糖原(tn yun)(tn yun)(tn yun)(tn yun)的分解的分解的分解的分解代谢代谢代谢代谢 *定义定义(dngy)*亚细胞亚细胞(xbo)(xbo)定位：胞定位：胞 浆浆 糖原糖原n n+1 +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糖原分解糖原分解(glycogenolysis)指糖原分子分解为指糖原分子分解为葡萄糖单位或葡萄糖单位或6-磷酸葡萄糖的过程磷酸葡萄糖的过程第66页/共90页第六十六页，共90页。2.2.2.2.支链的分解支链的分解支链的分解支链的分解(fnji)(fnji)(fnji)(fnji)转移酶活性转移酶活性 -1,6糖苷糖苷酶活性酶活性 第67页/共90页第六十七页，共90页。1-磷酸磷酸(ln sun)葡萄糖的代谢葡萄糖的代谢 G-1-PG-6-PG变位酶变位酶葡萄糖葡萄糖-6-磷酸酶磷酸酶肝脏肝脏Pi糖酵解糖酵解有氧氧化有氧氧化磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径肌肉肌肉糖酵解或有氧氧化糖酵解或有氧氧化第68页/共90页第六十八页，共90页。糖原分解要点糖原分解要点(yodin)1.主要为磷酸解的过程，产物主要为G-6-P,及少量游离的G2.不消耗能量3.肝脏(gnzng)中存在G-6-P酶，可以生成游离葡萄糖，对维持血糖浓度的恒定有重要作用；肌肉中无此酶，不能生成游离葡萄糖4.关键酶：糖原磷酸化酶第69页/共90页第六十九页，共90页。糖原糖原(tn yun)磷酸化酶的调节磷酸化酶的调节磷酸化酶磷酸化酶b 磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶-1磷酸化酶磷酸化酶a P磷酸化酶磷酸化酶b激酶激酶 磷酸化酶磷酸化酶b激酶激酶 P磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶-1依赖依赖cAMP的的蛋白激酶蛋白激酶有活性有活性第70页/共90页第七十页，共90页。3.糖原的合成与分解糖原的合成与分解(fnji)总图总图UDPG焦磷酸化酶焦磷酸化酶 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 磷酸葡萄糖变位酶磷酸葡萄糖变位酶 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 第71页/共90页第七十一页，共90页。三、糖原三、糖原(tn yun)合成与糖原合成与糖原(tn yun)分解的调节分解的调节1.1.共价修饰调解共价修饰调解:主要主要(zhyo)(zhyo)调调节方式节方式第72页/共90页第七十二页，共90页。2.2.2.2.别构调解别构调解别构调解别构调解 1 1 1 1）AMPAMPAMPAMP是糖原是糖原是糖原是糖原(tn yun)(tn yun)(tn yun)(tn yun)磷酸化酶的别构激活剂磷酸化酶的别构激活剂磷酸化酶的别构激活剂磷酸化酶的别构激活剂 促进糖原促进糖原促进糖原促进糖原(tn yun)(tn yun)(tn yun)(tn yun)分解分解分解分解 2 2 2 2）ATPATPATPATP是糖原是糖原是糖原是糖原(tn yun)(tn yun)(tn yun)(tn yun)合酶的别构激活剂合酶的别构激活剂合酶的别构激活剂合酶的别构激活剂 促进糖原促进糖原促进糖原促进糖原(tn yun)(tn yun)(tn yun)(tn yun)合成合成合成合成 3 3 3 3）G-6-PG-6-PG-6-PG-6-P是糖原是糖原是糖原是糖原(tn yun)(tn yun)(tn yun)(tn yun)合成酶的别构激活剂合成酶的别构激活剂合成酶的别构激活剂合成酶的别构激活剂 促进糖原促进糖原促进糖原促进糖原(tn yun)(tn yun)(tn yun)(tn yun)合成合成合成合成第73页/共90页第七十三页，共90页。糖异生糖异生(gluconeogenesis)(gluconeogenesis)是指从非糖是指从非糖化合物转变为葡萄糖或糖原化合物转变为葡萄糖或糖原(tn yun)(tn yun)的的过程。过程。*部位部位(bwi)(bwi)*原料原料(yunlio)(yunlio)*概念概念 主要在肝、肾细胞的胞浆及线粒体主要在肝、肾细胞的胞浆及线粒体 主要有乳酸、甘油、生糖氨基酸主要有乳酸、甘油、生糖氨基酸第四节第四节第四节第四节 糖异生糖异生糖异生糖异生第74页/共90页第七十四页，共90页。糖异生的过程糖异生的过程(guchng)n n基本是糖酵解的逆过程，但需4种酶克服糖酵解过程中的三个不可逆反应(kn-fnyng)造成的能障n n 1)葡萄糖6-磷酸酶：对应己糖激酶n n G-6-P G n n 2)果糖1,6-二磷酸酶：对应磷酸果糖激酶-1n n F-1,6-BP F-6-Pn n 3)丙酮酸羧化酶和磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶：对应丙酮酸激酶n n 丙酮酸 草酰乙酸 磷酸烯醇式丙酮酸n n消耗能量:丙酮酸羧化支路第75页/共90页第七十五页，共90页。糖异生的过程(guchng)G GG-6-PG-6-P己糖激酶己糖激酶ATP ADPATP ADPF-6-PF-6-PF-1,6-BPF-1,6-BP磷酸果磷酸果糖激酶糖激酶-1 1ATP ADPATP ADP磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸丙酮酸丙丙酮酮酸酸激激酶酶ADPADPATPATP草酰乙酸草酰乙酸丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶ATPATP、COCO2 2ADPADP、Pi Pi生物素生物素磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶GTP GDP COGTP GDP CO2 2果糖果糖1,6-1,6-二二磷酸酶磷酸酶H H2 2O OPi Pi葡萄糖葡萄糖6-6-磷酸酶磷酸酶H H2 2O OPi Pi丙酮酸羧化支路丙酮酸羧化支路第76页/共90页第七十六页，共90页。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+CO2ADP+Pi 苹果酸苹果酸 NADH+H+NAD+天冬氨酸天冬氨酸 谷氨酸谷氨酸 -酮戊二酸酮戊二酸 天冬氨酸天冬氨酸 苹果酸苹果酸 草酰乙酸草酰乙酸 磷酸烯醇型丙酮酸磷酸烯醇型丙酮酸 磷酸烯醇型丙酮酸羧激酶磷酸烯醇型丙酮酸羧激酶 GTP GDP+CO2 线线粒粒体体胞胞液液第77页/共90页第七十七页，共90页。几种常见几种常见(chn jin)物质糖异生的过程物质糖异生的过程第78页/共90页第七十八页，共90页。糖异生的调节糖异生的调节(tioji)n n别构调节：别构调节：n n1 1）ATPATP、柠檬酸、柠檬酸n n2 2）ADPADP、AMPAMP、2,6-2,6-二磷酸果糖二磷酸果糖(gutng)(gutng)n n3 3）乙酰）乙酰CoACoAn n激素调节：激素调节：n n1 1）糖皮质激素、肾上腺素、胰高血糖素）糖皮质激素、肾上腺素、胰高血糖素n n2 2）胰岛素）胰岛素第79页/共90页第七十九页，共90页。6-磷酸磷酸(ln sun)果糖果糖 1,6-双磷酸双磷酸(ln sun)果糖果糖 ATP ADP 6-磷酸果磷酸果糖糖(gutng)激酶激酶-1 Pi 果糖双磷果糖双磷 酸酶酸酶-1 2,6-双磷酸果糖双磷酸果糖 AMP 6-磷酸果糖与磷酸果糖与1,6-双磷酸果糖之间双磷酸果糖之间 第80页/共90页第八十页，共90页。磷酸磷酸(ln sun)(ln sun)烯醇式丙酮酸与丙酮酸之烯醇式丙酮酸与丙酮酸之间间PEP 丙丙 酮酮 酸酸 ATP ADP 丙酮酸激酶丙酮酸激酶(jmi)1,6-双磷酸果糖双磷酸果糖 丙氨酸丙氨酸 乙乙 酰酰 CoA 草酰乙酸草酰乙酸 第81页/共90页第八十一页，共90页。三、糖异生的生理三、糖异生的生理三、糖异生的生理三、糖异生的生理(shngl)(shngl)(shngl)(shngl)意义意义意义意义（一）维持血糖（一）维持血糖(xutng)(xutng)浓度恒定浓度恒定 （二）补充肝糖原（二）补充肝糖原(tn yun)-(tn yun)-乳酸循环乳酸循环 （三
