生物化学第6章糖代谢课件.ppt

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1、19:46.19:46学习目标学习目标1.1.描述糖酵解、有氧氧化、糖异生的描述糖酵解、有氧氧化、糖异生的基本反应过程及生理意义基本反应过程及生理意义2.2.说出糖异生的概念及磷酸戊糖途径说出糖异生的概念及磷酸戊糖途径的生理意义的生理意义3.3.说出糖原的合成和分解过程极其生说出糖原的合成和分解过程极其生理意义理意义4.4.记住血糖的来源和去路、血糖浓度记住血糖的来源和去路、血糖浓度的调节的调节5.5.说出糖在体内的重要生理功能和糖说出糖在体内的重要生理功能和糖代谢障碍与临床的关系代谢障碍与临床的关系学习目标第六章第六章 糖代谢糖代谢.19:46糖糖(carbohydrates)即碳水化合物，

2、是一类化即碳水化合物，是一类化学本质为多羟醛或多羟酮及其衍生物的有机学本质为多羟醛或多羟酮及其衍生物的有机化合物。化合物。.19:46糖的分类及其结构糖的分类及其结构根据其水解产物的情况，糖主要可分为以下四根据其水解产物的情况，糖主要可分为以下四大类。大类。v单糖单糖 (monosacchride)v寡糖寡糖 (oligosacchride)v多糖多糖 (polysacchride)v结合糖结合糖 (glycoconjugate).19:46第第1节概述节概述一、糖的消化与吸收一、糖的消化与吸收（一）糖的消化（一）糖的消化 人类食物中的糖来源：主要有植物淀粉、人类食物中的糖来源：主要有植物淀粉

3、、动物糖原以及麦芽糖、蔗糖、乳糖、葡动物糖原以及麦芽糖、蔗糖、乳糖、葡萄糖等，其中以萄糖等，其中以淀粉淀粉为主。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。.19:46淀粉淀粉 麦芽糖麦芽糖+麦芽三糖麦芽三糖 （40%） （25%）- -葡萄糖苷酶葡萄糖苷酶 - -临界糊精酶临界糊精酶 消化过程消化过程 肠粘肠粘膜上皮膜上皮细胞刷细胞刷状缘状缘 胃胃 口腔口腔 肠腔肠腔 胰液中的胰液中的- -淀粉酶淀粉酶 麦芽糖麦芽糖+麦芽三糖麦芽三糖 （40%） （25%）- -葡萄糖苷酶葡萄糖苷酶 肠粘肠粘膜上皮膜上皮细胞刷细胞刷状缘状缘 -临界糊精临界糊精+异麦芽糖异麦

4、芽糖 （30%） （5%）葡萄糖葡萄糖 唾液中的淀粉酶唾液中的淀粉酶 口腔口腔 胃胃 肠腔肠腔 胰液中的胰液中的- -淀粉酶淀粉酶 - -临界糊精酶临界糊精酶 - -葡萄糖苷酶葡萄糖苷酶 肠粘肠粘膜上皮膜上皮细胞刷细胞刷状缘状缘 .19:46（二）糖的吸收（二）糖的吸收v1. 吸收部位吸收部位v 小肠上段小肠上段 v2. 吸收形式吸收形式 v 单单 糖糖-葡萄糖葡萄糖.19:46ADP+Pi ATP G Na+ K+ Na+泵泵小肠粘膜细胞小肠粘膜细胞 肠肠腔腔 门静脉门静脉 3. 吸收机制吸收机制Na+依赖型葡萄糖转运体依赖型葡萄糖转运体(Na+-dependent glucose tran

5、sporter, SGLT)刷状缘刷状缘 细胞内膜细胞内膜 .19:464. 吸收途径吸收途径 小肠肠腔小肠肠腔 肠粘膜上皮细胞肠粘膜上皮细胞 门静脉门静脉 肝脏肝脏 体循环体循环SGLT 各种组织细胞各种组织细胞 GLUT SGLT:钠依赖葡萄糖转钠依赖葡萄糖转运蛋白。运蛋白。GLUT：葡萄糖转运体葡萄糖转运体(glucose transporter)，已发现有已发现有5种葡萄糖转运种葡萄糖转运体体(GLUT 15)。.19:46食物食物淀粉淀粉E糊精、麦糊精、麦芽糖等芽糖等葡萄糖葡萄糖（小肠小肠）（门静脉门静脉)葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖（血液循环血液循环）葡萄糖葡萄糖肌糖原等肌糖原等CO2

6、+H2O+ATP乳酸乳酸乳酸乳酸乳酸、甘油等乳酸、甘油等异异生生合成合成肝肝糖原糖原分解分解有有氧氧CO2+H2O+ATP脂肪脂肪等等肌组织等肌组织等糖代糖代谢概谢概况况.19:46 二、糖的生理功能二、糖的生理功能1. 氧化供能氧化供能 是糖的主要功能。是糖的主要功能。 .19:46v（1）核糖和脱氧核糖是核酸的基本组成成）核糖和脱氧核糖是核酸的基本组成成分；分； v （2）糖与脂类或蛋白质结合形成糖脂或）糖与脂类或蛋白质结合形成糖脂或糖蛋白糖蛋白/蛋白聚糖（统称糖复合物）。蛋白聚糖（统称糖复合物）。 糖复糖复合物不仅是细胞的结构分子，而且是信息合物不仅是细胞的结构分子，而且是信息分子。分子

7、。2.（3）体内许多具有重要功能的蛋白质都）体内许多具有重要功能的蛋白质都是糖蛋白，如抗体、许多酶类和凝血因子是糖蛋白，如抗体、许多酶类和凝血因子等等.19:46 如糖可提供合成某些非必需氨基酸、脂肪、如糖可提供合成某些非必需氨基酸、脂肪、胆固醇、核苷等物质的原料。胆固醇、核苷等物质的原料。3. （1）糖是合成脂类）糖是合成脂类(脂肪酸、脂肪脂肪酸、脂肪)的重的重要前体；要前体； （2）糖在体内可转变成非必须氨基酸）糖在体内可转变成非必须氨基酸的碳骨架。的碳骨架。4.够成重要的生物活性物质.19:46第第2节、糖的分解代谢节、糖的分解代谢有三条途径：-主要途径主要途径.19:46 一、糖的无氧

8、氧化（糖酵解）一、糖的无氧氧化（糖酵解）*（一）（一） 糖酵解的定义糖酵解的定义：机体在缺氧情况下，葡萄糖在细胞机体在缺氧情况下，葡萄糖在细胞内分解为乳酸的同时释放少量能量的内分解为乳酸的同时释放少量能量的过程称之为糖的无氧氧化，又称糖酵过程称之为糖的无氧氧化，又称糖酵解。解。 * 糖酵解的反应部位：胞浆糖酵解的反应部位：胞浆.19:46（二）糖酵解反应过程（二）糖酵解反应过程第一阶段（活化裂解阶段）：第一阶段（活化裂解阶段）：葡萄糖葡萄糖 裂解为裂解为2 2分子磷酸丙糖分子磷酸丙糖 （2 23-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 ）三三 个个 阶阶 段段第二阶段第二阶段( (氧化产能阶段氧化产能阶段) )

9、： 3-3-磷酸甘磷酸甘油醛油醛 丙酮酸丙酮酸并释放能量并释放能量 第三阶段第三阶段(还原阶段还原阶段)：丙酮酸丙酮酸 乳酸乳酸一、糖无氧氧化一、糖无氧氧化（糖酵解）（糖酵解）.19:46糖酵解途径糖酵解途径v第一阶段：第一阶段：v磷酸丙糖磷酸丙糖(3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛)的生成的生成v（该阶段包括（该阶段包括5步反应）步反应）糖酵解过程糖酵解过程.19:46 葡萄糖磷酸化葡萄糖磷酸化 6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖ATPADP已糖激酶已糖激酶( (肌肉肌肉) )或或葡萄糖激酶（肝）葡萄糖激酶（肝）Mg2+糖酵解过程的第一个限速酶糖酵解过程的第一个限速酶糖原（糖原（GnGn） 1-1-磷酸葡萄

10、糖磷酸葡萄糖葡萄糖葡萄糖6 6- -磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖1 1、糖酵解途径、糖酵解途径糖酵解过程糖酵解过程磷酸化酶磷酸化酶变位酶变位酶Pi.19:46 6- 6-磷酸葡萄糖异构化磷酸葡萄糖异构化 6-6-磷酸果糖磷酸果糖 磷酸已糖异构酶磷酸已糖异构酶G-6-PF-6-P糖酵解途径糖酵解途径糖酵解过程糖酵解过程.19:46 6 6- -磷酸果糖磷酸果糖再磷酸化再磷酸化 1,61,6- -二磷酸果糖二磷酸果糖ATPADP 磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶 （FPKFPK）Mg2+糖酵解过程的第二个限速酶糖酵解过程的第二个限速酶F-6-P1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖 糖酵解过程糖酵解过程糖酵解途径糖酵解途径

11、.19:46 磷酸丙糖的生成磷酸丙糖的生成 醛缩酶醛缩酶F-1,6-2P磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛糖酵解过程糖酵解过程糖酵解途径糖酵解途径.19:46 磷酸丙糖的互换磷酸丙糖的互换糖酵解过程糖酵解过程磷酸丙糖异构酶磷酸丙糖异构酶1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖 2 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮 3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 糖酵解途径糖酵解途径.19:46第一阶段特点第一阶段特点v C62C3能量能量 - 2ATP关键酶关键酶 2个个（已糖激酶、已糖激酶、 磷酸果糖激磷酸果糖激） 糖酵解过程糖酵解过程.19:46v第二阶段：第二阶段：v丙酮酸和丙酮酸和AT

12、P的生成的生成v（该阶段包括（该阶段包括5步反应）步反应）糖酵解途径糖酵解途径糖酵解过程糖酵解过程.19:46 3- 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛氧化为氧化为1,3-1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油醛脱氢酶磷酸甘油醛脱氢酶糖酵解糖酵解 中唯一的中唯一的 脱氢脱氢反应反应Pi NADH+H+NAD+3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 （P）糖酵解过程糖酵解过程糖酵解途径糖酵解途径.19:46 1,3-1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸转变转变为为3-3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸糖酵解过程糖酵解过程3-磷酸甘油酸激酶磷酸甘油酸激酶这是糖酵解这是糖酵解 中第中第一次一次 底物

13、水平底物水平 磷磷酸化反应。酸化反应。产生能量产生能量-ATPADPATP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸糖酵解途径糖酵解途径.19:46 3- 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸转变为转变为 2-2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸糖酵解过程糖酵解过程磷酸甘油酸变位酶磷酸甘油酸变位酶3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 糖酵解途径糖酵解途径.19:46 2-2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸转变为转变为磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸糖酵解过程糖酵解过程烯醇化酶烯醇化酶 (MgMg2+2+/Mn/Mn2+ 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糖酵解途径糖

14、酵解途径H2O.19:46 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸转变为转变为丙酮酸丙酮酸ADPATP糖酵解过程糖酵解过程丙酮酸激酶丙酮酸激酶 (PKPK ) )糖酵解过程的第三个限速酶糖酵解过程的第三个限速酶也是第二次底物水平磷酸化也是第二次底物水平磷酸化反应（又产生反应（又产生ATP） 磷酸烯醇式磷酸烯醇式 丙酮酸丙酮酸 丙酮酸丙酮酸糖酵解途径糖酵解途径Mg2+, K+.19:46第二阶段特点第二阶段特点v脱氢一次脱氢一次v关键酶一个（关键酶一个（丙酮酸激酶丙酮酸激酶 ）v所有反应分子数需加倍所有反应分子数需加倍(2)v能量：能量：22ATP.19:46糖酵解过程糖酵解过程 HHOCH3COOH

15、C乳酸脱氢酶乳酸脱氢酶NAD +第三阶段第三阶段 乳酸的生成乳酸的生成丙酮酸还原为乳酸丙酮酸还原为乳酸丙酮酸丙酮酸NADH+H+乳酸乳酸.19:46葡萄糖葡萄糖转变为转变为乳酸乳酸糖酵解反应的全过程糖酵解反应的全过程葡萄糖葡萄糖6-磷酸果糖磷酸果糖 磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛2 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2丙酮酸丙酮酸6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖ADPATP1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖ADPATP21,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸2Pi2NADH+ 2H+2NAD+2 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2ADP2ATP2磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸2H2O2ATP2ADP2乳酸

16、乳酸.19:46糖酵解过程中糖酵解过程中ATP的生成的生成2糖酵解过程能量的计算糖酵解过程能量的计算葡葡 萄萄 糖糖 6- 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 6 - 6 - 磷酸果糖磷酸果糖 1,6- 1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖1,3-1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 3- 3-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 丙丙 酮酮 酸酸 -11 反反 应应 ATP -1-12 1 1 mol 葡萄糖葡萄糖 2 mol 乳酸乳酸 + ？mol ATP糖原中的糖原中的1mol葡萄糖葡萄糖2mol 乳酸乳酸 +？mol ATP2 mol ATP3 mol ATP.19:46葡萄糖葡萄糖 2 乳

17、酸乳酸 + 2 ATP（三）糖酵解过程特点糖酵解过程特点反应的条件：反应的条件：无氧或缺无氧或缺氧氧反应的部位：反应的部位：细胞的胞细胞的胞浆浆反应的底物：反应的底物：葡萄糖或糖原葡萄糖或糖原反应的产物：反应的产物：反应的过程：反应的过程：乳酸和乳酸和ATPATP一次脱氢、二次底物磷酸化一次脱氢、二次底物磷酸化 反应的限速酶：反应的限速酶： 己糖激酶、磷酸果糖激酶、己糖激酶、磷酸果糖激酶、丙酮酸激酶丙酮酸激酶无氧或缺氧无氧或缺氧.19:46v正常情况下，血液中乳酸的含量很少，但剧烈运动后，血液中乳酸则明显升高，休息后乳酸浓度又趋向正常，说明乳酸有其正常的代谢去路。v1氧供应充足时，可重新脱氢氧

18、化为丙酮酸。v2通过血液循环进入肝脏进行生成葡萄糖。.19:46（五）糖酵解生理意义（五）糖酵解生理意义1 1、在无氧条件下迅速提供能量,供机体需要如如: :肌肉收缩、人到高原肌肉收缩、人到高原2 2、是某些细胞在不缺氧条件下的能量来是某些细胞在不缺氧条件下的能量来源源3 3、是某些病理情况下机体获得能量的方式是某些病理情况下机体获得能量的方式4 4、是糖的有氧氧化的前过程，亦是糖异生是糖的有氧氧化的前过程，亦是糖异生作用大部分逆过程作用大部分逆过程6 6、若糖酵解过度，可因乳酸生成过多而导致若糖酵解过度，可因乳酸生成过多而导致乳酸酸中毒乳酸酸中毒5 5、糖酵解也是糖、脂肪和氨基酸代谢相联系糖

19、酵解也是糖、脂肪和氨基酸代谢相联系的途径的途径糖酵解意义糖酵解意义如：成熟的红细胞如：成熟的红细胞如：贫血、呼吸障碍等如：贫血、呼吸障碍等.19:46肌肉收缩肌肉收缩与与糖酵解供能糖酵解供能肌肉内肌肉内ATPATP含量很低含量很低； 糖酵解意义糖酵解意义结论结论 ：糖酵解为肌肉收缩迅速提供能量糖酵解为肌肉收缩迅速提供能量肌肉中磷酸肌酸储存的能量肌肉中磷酸肌酸储存的能量可供肌肉收缩所急需的化学能可供肌肉收缩所急需的化学能; ; 即使氧不缺乏，葡萄糖进行有即使氧不缺乏，葡萄糖进行有氧氧化的过程比糖酵解长得多氧氧化的过程比糖酵解长得多, ,来来不及满足需要不及满足需要; ;背景：背景：剧烈运动时：剧

20、烈运动时：肌肉局部血流不足，肌肉局部血流不足，处于相对缺氧处于相对缺氧状态状态。.19:46 无线粒体，无线粒体， 无法通过有氧氧化化获得能量无法通过有氧氧化化获得能量糖糖酵酵解解意意义义 代谢极为活跃，即使代谢极为活跃，即使 不缺氧不缺氧, ,也常由糖酵解提供也常由糖酵解提供 部分能量。部分能量。成熟红细胞：成熟红细胞：视网膜、神经、白细胞、视网膜、神经、白细胞、 骨髓、肿瘤细胞等骨髓、肿瘤细胞等: :某些组织细胞某些组织细胞靠靠糖酵解供能糖酵解供能.19:46某些病理状态某些病理状态靠靠糖酵解供能糖酵解供能 某些病理情况下某些病理情况下 机体主要通过糖酵解机体主要通过糖酵解 获得能量获得能

21、量. .糖糖酵酵解解意意义义严重贫血严重贫血 大量失血大量失血 呼吸障碍呼吸障碍 肺及心血管肺及心血管 等疾病等疾病.19:46二、糖的有氧氧化二、糖的有氧氧化? 记住概念记住概念 ? 了解了解 过程过程 ? 知道知道 特点特点? 掌握意义掌握意义糖有氧氧化糖有氧氧化.19:46（一）糖有氧氧化的概念（一）糖有氧氧化的概念 葡萄糖或糖葡萄糖或糖原在细胞内彻底氧化为原在细胞内彻底氧化为COCO2 2和和H H2 2O O同同时释放大量能量的过程。时释放大量能量的过程。糖的有氧氧化糖的有氧氧化： 在氧供应充足情下，在氧供应充足情下，C C6 6H H1212O O6 6 + 6O O2 2 6 C

22、OCO2 2 + 6 H H2 2O O + 36/38 ATP.19:46（二）有氧氧化的反应过程（二）有氧氧化的反应过程 第一阶段：糖酵解途径相似第一阶段：糖酵解途径相似 丙酮酸丙酮酸 第二阶段：丙酮酸的氧化脱羧第二阶段：丙酮酸的氧化脱羧 乙酰辅酶乙酰辅酶A第三阶段：乙酰辅酶第三阶段：乙酰辅酶A 三羧酸循环三羧酸循环 G（Gn） 丙酮酸丙酮酸 乙酰乙酰CoA CO2 NADH+H+ FADH2H2O O ATP ADP TAC循环循环 胞液胞液 线粒体线粒体 .19:46糖的有氧氧化糖的有氧氧化与与糖酵解糖酵解细胞细胞胞浆胞浆线粒体线粒体葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸乳酸乳酸( (糖酵解糖酵解)

23、 )葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸CO2+H2O+ATP (糖的有氧氧化）糖的有氧氧化）丙酮酸丙酮酸.19:46v1 1、丙酮酸的生成（胞浆）与糖酵解相丙酮酸的生成（胞浆）与糖酵解相似似( (中间产物都完全一样中间产物都完全一样) )。v不同点：不同点：v（1 1）在有氧情况下进行。）在有氧情况下进行。v（2 2）3-3-磷酸甘油醛脱下的氢（磷酸甘油醛脱下的氢（2H2H）进）进入线粒体呼吸链继续氧化，产能入线粒体呼吸链继续氧化，产能（2ATP/3ATP2ATP/3ATP）。）。.19:462 2、丙酮酸氧化脱羧生成乙酰辅酶、丙酮酸氧化脱羧生成乙酰辅酶ANAD+ NADH+H+ 丙酮酸丙酮酸+ CoA

24、-SH 乙酰乙酰CoA + C O2丙酮酸丙酮酸 脱氢酶系脱氢酶系.19:46 丙酮酸脱氢酶系丙酮酸脱氢酶系3 3 种种 酶酶： 丙酮酸脱羧酶丙酮酸脱羧酶(TPP)(TPP) 二氢硫辛酸乙酰基转移酶二氢硫辛酸乙酰基转移酶( (硫辛酸、辅硫辛酸、辅酶酶A) A) 二氢硫辛酸脱氢酶二氢硫辛酸脱氢酶(FAD(FAD、NADNAD+ +) )5 5种辅助因子种辅助因子： TPPTPP、辅酶辅酶A、 FADFAD、NADNAD+ +、 硫辛酸硫辛酸（分别是（分别是B B1 1、泛酸、泛酸、 B B2 2 、 PPPP、 硫辛酸硫辛酸五五种种B B族维生素及其衍生物）族维生素及其衍生物） .19:463

25、3、乙酰辅酶、乙酰辅酶A A进入三羧酸循环进入三羧酸循环 三羧酸循环三羧酸循环是乙酰辅酶是乙酰辅酶A与草与草酰乙酸缩合成含酰乙酸缩合成含3个羧基个羧基的柠檬酸的柠檬酸开始，故开始，故称为称为三羧酸循环也称为柠三羧酸循环也称为柠檬酸循环。檬酸循环。 三羧酸循环三羧酸循环经过一系列代谢反经过一系列代谢反应，乙酰基被彻底氧化，草酰乙酸应，乙酰基被彻底氧化，草酰乙酸得以再生。得以再生。.19:46O C COOHCH2COOH草酰乙酸草酰乙酸CH2COSoA (乙酰辅酶乙酰辅酶A)OHCHCOOHCH2COOH苹果酸苹果酸CH2COOHCH2COOH琥珀酸琥珀酸CH2COOHCH2COSCoA琥珀酰琥

26、珀酰CoACOOHCH2COOHCH2O=C-酮戊二酸酮戊二酸COOHCOOHCH2COOHCHHO-C异柠檬酸异柠檬酸COOHCOOHCH2COOHHO-CH2C柠檬酸柠檬酸CO22HCO22HGTPCHHOOCCHCOOH延胡索酸延胡索酸三羧酸循环总图三羧酸循环总图柠檬酸合成酶柠檬酸合成酶 异柠檬酸脱氢酶异柠檬酸脱氢酶 (NAD+)-酮戊二酸酮戊二酸脱氢酶复合脱氢酶复合体体(NAD+)(NAD+)2HGDP+Pi(FAD)2HHCOOHCOOHCH2COOHCHHO-C异柠檬酸异柠檬酸HCOOHCOOHCH2COOHCHHO-C异柠檬酸异柠檬酸H.19:46底物水平磷酸化底物水平磷酸化琥珀

27、酰琥珀酰CoA合成酶合成酶TCA循环循环GDP+PiGTPATPADP 琥珀酰琥珀酰CoA 琥珀酸琥珀酸+ + CoA-SH.19:46（三）（三）三羧酸三羧酸循环特点之一循环特点之一v 一次底物水平磷酸化（一次底物水平磷酸化（1ATP1ATP）v 二次脱羧二次脱羧 （2CO2CO2 2）v 三次不可逆反应三次不可逆反应 （三个限速酶）（三个限速酶） 四次脱氢四次脱氢 .19:46三羧循环的化学计量和能量计量三羧循环的化学计量和能量计量 a、总反应式、总反应式:CH3COSCoA+3NAD+FAD+GDP+Pi+2H2O ( (乙酰辅酶乙酰辅酶A A) )2CO2+CoASH+3NADH+3H

28、+FADH2+GTP 1 GTP 3 NADH 1 FADH2339ATP2ATP1ATP12ATPb、三羧酸循环的能量计量、三羧酸循环的能量计量:1211.19:46（三）三羧酸循环特点之二（三）三羧酸循环特点之二1.TAC1.TAC必须在有氧条件下进行。必须在有氧条件下进行。2.TAC的中间产物可转化为其他物质，故需不断补的中间产物可转化为其他物质，故需不断补充。充。 5.TAC中有三步反应在生理条件下是不可逆的，有中有三步反应在生理条件下是不可逆的，有三个限速酶，所以整个三个限速酶，所以整个TAC是不可逆的系统。是不可逆的系统。4.TAC运转一周结果是氧化运转一周结果是氧化1分子乙酰分子

29、乙酰CoA。净产能净产能12分子分子ATP。3.草酰乙酸是起始物质含量直接影响其速度，草酰乙酸是起始物质含量直接影响其速度， .19:46P三羧酸循三羧酸循 琥珀酰琥珀酰CoA草酰乙酸草酰乙酸苹果酸苹果酸琥珀酸琥珀酸-酮戊二酸酮戊二酸异柠檬酸异柠檬酸柠檬酸柠檬酸延胡索酸延胡索酸乙酰辅酶乙酰辅酶A A丙酮酸丙酮酸有氧氧化有氧氧化全过程全过程 葡萄糖葡萄糖.19:46糖有氧氧化过程中糖有氧氧化过程中ATP的生成的生成第一阶段：葡萄糖第一阶段：葡萄糖 2 2丙酮酸丙酮酸第二阶段：第二阶段：2 2丙酮酸丙酮酸 22乙酰乙酰CoACoA第三阶段：第三阶段：2 2乙酰乙酰CoA2COCoA2CO2 2+4

30、H+4H2 2O O 2ATP 糖糖 的的 有有 氧氧 氧氧 化化 底物磷酸化底物磷酸化 氧化磷酸化氧化磷酸化23ATP211ATP葡萄糖葡萄糖 6 CO2+ 6H2O + ？mol ATPGn1molGn1mol葡萄糖葡萄糖 6 CO2+ 6H2O +？mol ATP 36/38 ATP 37/39 ATP22/3ATP2ATP.19:46（四）糖有氧氧化和（四）糖有氧氧化和三羧酸循环的生理意义三羧酸循环的生理意义p1. 1. 糖有氧氧化的生理功能是糖有氧氧化的生理功能是氧化供能氧化供能p2.糖有氧氧化途径与体内其他代谢途径有糖有氧氧化途径与体内其他代谢途径有着密切的联系，是体内三大营养物质

31、氧化分着密切的联系，是体内三大营养物质氧化分解的解的共同途径共同途径。p3.糖有氧氧化又是体内三大营养物质代谢糖有氧氧化又是体内三大营养物质代谢相互相互联系的枢纽联系的枢纽。 .19:46* 概念概念磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径是指由葡萄糖生成是指由葡萄糖生成磷酸戊糖及磷酸戊糖及NADPH+H+，前者再进一，前者再进一步转变成步转变成3-磷酸甘油醛和磷酸甘油醛和6-磷酸果糖磷酸果糖的反应过程。的反应过程。细胞定位：细胞定位：胞胞 液液.19:46磷酸戊糖途径磷酸戊糖途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-

32、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-磷酸甘磷酸甘油醛油醛 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+ 3NADPH+3H+ 6-磷酸葡萄糖脱氢酶磷酸葡萄糖脱氢酶 3NADP+ 3NADPH+3H+ 6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶磷酸葡萄糖酸脱氢酶 CO2.19:461 、 提供提供NADPH作为供氢体作为供氢体参与体内多种代谢反应参与体内多种代谢反应2 、为核苷酸的生

33、成提供原料、为核苷酸的生成提供原料5-磷酸核糖磷酸核糖 （二）磷酸戊糖途径的意义（二）磷酸戊糖途径的意义.19:46葡萄糖的分解代谢途径葡萄糖的分解代谢途径葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸乳酸乳酸乙酰乙酰 CoA 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖磷酸戊糖磷酸戊糖途径途径（有氧）（有氧）三羧酸三羧酸循环循环（有氧或无氧）（有氧或无氧）（无氧）（无氧）.19:46糖分解代谢小结糖分解代谢小结1. 1. 糖无氧分解、有糖无氧分解、有氧氧化的概念氧氧化的概念2. 2. 糖无氧分解、有糖无氧分解、有氧氧化和磷酸戊糖途氧氧化和磷酸戊糖途径个生理意义径个生理意义3、糖无氧分解、三、糖无氧分解、三羧酸循环的限速键酶羧酸循环的

34、限速键酶.19:46学习目标学习目标1.1.说出糖原合成与肝说出糖原合成与肝糖原分解的意义糖原分解的意义2.2.糖异生作用的概念糖异生作用的概念3.3.简述糖异生的生理简述糖异生的生理意义意义第三节第三节 糖原的合成与分解糖原的合成与分解.19:46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%(总量总量为为90-100g)90-100g)维持血糖水维持血糖水平相对恒定平相对恒定 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%(总量总量为为200-400g)200-400g)主要供肌肉收缩所主要供肌肉收缩所需能量需能量 .19:46非还原端：非还原

35、端：多个多个还原端还原端非还原端非还原端形形 状：状：树枝状树枝状分子量：分子量：10010010001000万万还原端：还原端：一个一个糖原的结构特点糖原的结构特点糖原是糖原是机体内糖的贮存形机体内糖的贮存形式，是以葡萄糖为单位聚式，是以葡萄糖为单位聚合而成的大分子多糖，也合而成的大分子多糖，也称为动物淀粉称为动物淀粉。.19:46一、糖原合成一、糖原合成v定义：定义：由单糖合成糖原的过程称为由单糖合成糖原的过程称为 糖原的合成糖原的合成(glycogenesis)(glycogenesis)。 v单糖单糖: : 葡萄糖葡萄糖( (主要主要) )v部位：部位：肝脏、肌肉组织等细胞的胞浆肝脏、

36、肌肉组织等细胞的胞浆中中第三节第三节 糖原的合成与分解糖原的合成与分解.19:46糖原合成图糖原合成图 消耗能量消耗能量 需要引物需要引物 葡萄糖葡萄糖1-1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖ATPATPADPADPUDPGUDPGUTPUTPPPiPPi糖原糖原 ( G( Gn+1n+1) )糖原引物糖原引物UDPUDP己糖激酶（肌肉）己糖激酶（肌肉）葡萄糖激酶（肝）葡萄糖激酶（肝） 变位酶变位酶 UDPG焦磷酸化酶焦磷酸化酶 糖原合酶糖原合酶.19:46糖原引物糖原引物糖原合酶糖原合酶分枝酶分枝酶糖原合成的限速酶糖原合成的限速酶1218G糖原引物糖原引物糖原引物糖原引物糖原

37、引物糖原引物糖原引物糖原引物糖原引物糖原引物糖原引物糖原引物糖原引物糖原引物.19:46v1 1、糖原合成需要、糖原合成需要引物。引物。v2 2、糖原合酶糖原合酶是糖原合成的关键酶。是糖原合成的关键酶。（胰岛素是糖原合酶的激活剂）（胰岛素是糖原合酶的激活剂）v3 3、糖原支链结构的形成需要、糖原支链结构的形成需要分支酶分支酶的的作用。作用。 4 4、糖原合成是消、糖原合成是消耗能耗能量的过程量的过程, ,每增加每增加一个葡萄糖单位消耗一个葡萄糖单位消耗2ATP2ATP。 糖原合成特点糖原合成特点.19:46二、糖原分解二、糖原分解 部位部位 肝脏肝脏 产物产物 葡萄糖葡萄糖糖原分解的概念糖原分

38、解的概念: : 是指糖原分解为葡萄糖的过程是指糖原分解为葡萄糖的过程.19:46糖糖原原分分解解图图糖糖 原原 G Gn+1n+11-1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖PiPiG Gn n磷酸化酶磷酸化酶6-6-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葡萄糖葡萄糖H H2 2O OPiPi葡萄糖葡萄糖-6-6-磷酸酶磷酸酶（肌肉中无此酶肌肉中无此酶）糖分解代谢糖分解代谢.19:46糖原的合成与分解总图糖原的合成与分解总图UDPG焦磷酸化酶焦磷酸化酶 G-1-P UTP UDPG PPi 糖原糖原Gn+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

39、萄糖葡萄糖)激酶激酶 糖原糖原Gn 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Gn .19:46（二）糖原合成与分解的意义（二）糖原合成与分解的意义v1. 1. 维持血糖浓度的相对恒维持血糖浓度的相对恒定。定。v2.2.肌肉组织对能量的需要肌肉组织对能量的需要起重要作用。起重要作用。.19:46第四节第四节 糖异生作用糖异生作用 记住概念记住概念 了解了解 过程过程 掌握意义掌握意义.19:46糖异生作用的概念糖异生作用的概念 定义：定义： 由由非糖物质非糖物质转变为葡萄糖或糖原的转变为葡萄糖或糖原的过程称为过程称为糖异生作用糖异生作用。 原料：原料： 生糖氨

40、基酸、丙酮酸、乳酸、甘油生糖氨基酸、丙酮酸、乳酸、甘油及三羧酸循环中的有机酸及三羧酸循环中的有机酸 部位：部位： 肝脏肝脏（主要）及（主要）及肾脏肾脏（饥饿时）（饥饿时）.19:46一、糖异生途径一、糖异生途径 糖酵解的逆过程糖酵解的逆过程D 基本上是糖酵解的逆过程基本上是糖酵解的逆过程 D 跨越三个能障跨越三个能障 .19:46糖糖 酵酵 解解 过过 程程葡萄糖葡萄糖6-磷酸果糖磷酸果糖 磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮 3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛2 2 2-2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2丙酮酸丙酮酸6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖ADPATP1,6-1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖ADPATP2 21,3-

41、1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸2Pi2NADH+ 2H+2NAD+2 2 3-3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2ADP2ATP2 2磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸2H2O2烯醇式丙酮酸烯醇式丙酮酸2ADP2ATP2乳酸乳酸三个不可逆过程三个不可逆过程.19:46糖异生途径关键反应之一糖异生途径关键反应之一丙酮酸羧激丙酮酸羧激酶酶ATP+H2O ADP+Pi丙酮酸羧化丙酮酸羧化酶酶P磷酸烯醇磷酸烯醇丙酮酸丙酮酸（PEP）GTPGDP丙酮丙酮酸酸草酰乙草酰乙酸酸CO2CO21、丙酮酸羧化之路、丙酮酸羧化之路 丙酮酸激酶丙酮酸激酶.19:46糖异生途径关键反应之二糖异生途径关键反应之二果糖二磷果糖二磷酸

42、酶酸酶+ H2O+ Pi1,6-二磷酸二磷酸果糖果糖PPOH2COH2COHOOHHOHHHHH2COOH6-磷酸磷酸果糖果糖POH2COHOOHHHH2、F-1,6-P转变为转变为F-6-P磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶.19:46糖异生途径关键反应之三糖异生途径关键反应之三+ H2O+Pi葡萄糖葡萄糖6-磷磷酸酶酸酶P6-6-磷酸磷酸葡萄糖葡萄糖H葡萄葡萄糖糖 己糖激酶己糖激酶(肌肉肌肉) 葡萄糖激酶（肝）葡萄糖激酶（肝）.19:46二、糖异生的生理意义二、糖异生的生理意义%1.在饥饿情况下保证血糖在饥饿情况下保证血糖 浓度的相对恒定浓度的相对恒定 %2.2.有利于乳酸的利用有利于乳酸的利用%（

43、见下图）（见下图）%3.3.协助氨基酸的代谢协助氨基酸的代谢.19:46乳酸乳酸乳酸的利用乳酸的利用糖原糖原葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸葡萄糖葡萄糖血糖血糖血乳酸血乳酸糖原糖原丙酮酸丙酮酸乳酸乳酸6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖.19:46小结小结1. 1. 糖原合成与分糖原合成与分解的意义解的意义2. 2. 糖异生的概念及糖异生的概念及生理意义生理意义小结.19:46学习目标学习目标1.1.知道血糖的概念知道血糖的概念2.2.记住血糖的来源与记住血糖的来源与去路去路3.3.说出激素对血糖浓说出激素对血糖浓度的调节度的调节学习目标学习目标第五节第五节 血糖及其调节血糖及其调节.19:46一、一、 血血 糖

44、糖 1 1、血糖的定义：血糖的定义： 2 2、血糖的正常参考值：血糖的正常参考值： 血糖含量是表示体内糖代谢情况血糖含量是表示体内糖代谢情况 的一项重要生化指标。的一项重要生化指标。血糖是糖在体内的运输形式。血糖是糖在体内的运输形式。 血中的单糖血中的单糖( (主要是葡萄糖主要是葡萄糖) )称为血糖称为血糖. . 方法不同，正常参与值不同。方法不同，正常参与值不同。 空腹：空腹：3.93.96.1mmol/L6.1mmol/L.19:463 3、血糖的来源与去路、血糖的来源与去路血糖血糖 （3.96.1mmol/L） 食物中糖食物中糖消化吸收消化吸收小肠小肠肝糖原肝糖原肝糖原分解肝糖原分解肝脏

45、肝脏非糖物质非糖物质糖异生糖异生肝、肾肝、肾转变为转变为 非糖物质非糖物质转变成其它转变成其它 糖及衍生物糖及衍生物氧化供能氧化供能尿尿 糖糖 血糖血糖 8.9mmol/L合成糖原合成糖原肝、肌肉肝、肌肉.19:46二、血糖浓度的调节二、血糖浓度的调节? （一） 组织器官调节作用? （主要是肝脏的调节作用）（主要是肝脏的调节作用）? （二）激素的调节作用（二）激素的调节作用? （三）神经系统的调节.19:46（一）肝脏对血糖浓度的调节（一）肝脏对血糖浓度的调节血糖血糖葡萄糖葡萄糖G-6-PG-6-P糖原糖原脂肪酸脂肪酸氧化分解氧化分解VLDLVLDL脂肪动员脂肪动员脂肪酸脂肪酸氧化分解氧化分解

46、葡萄糖葡萄糖G-6-PG-6-P糖原糖原血糖血糖A A. .餐后餐后 B.B.空腹空腹乳酸、甘油等乳酸、甘油等糖异生糖异生.19:46（二）激素对血糖浓度的调节（二）激素对血糖浓度的调节Y 升高血糖的激素升高血糖的激素 ： 胰高血糖素胰高血糖素 肾上腺素肾上腺素 生长素生长素 糖皮质激素糖皮质激素Y 降低血糖的激素降低血糖的激素 ： 胰岛素胰岛素.19:461. 胰岛素胰岛素 促进葡萄糖转运进入肝外细胞促进葡萄糖转运进入肝外细胞 ； 加速糖原合成，加速糖原合成，抑制糖原分解；抑制糖原分解； 加快糖的有氧氧化；加快糖的有氧氧化； 抑制肝内糖异生；抑制肝内糖异生； 减少脂肪动员减少脂肪动员。 体内

47、唯一降低血糖水平的激素体内唯一降低血糖水平的激素 （减少来源增强去路）（减少来源增强去路）胰岛素的作用机制：胰岛素的作用机制：.19:462.胰高血糖素胰高血糖素 促进肝糖原分解，促进肝糖原分解，抑制糖原合成；抑制糖原合成； 抑制酵解途径，抑制酵解途径，促进糖异生促进糖异生； 促进脂肪动员促进脂肪动员。 体内升高血糖水平的主要激素体内升高血糖水平的主要激素 （增加来源极少去路）（增加来源极少去路） 胰高血糖素的作用机制：胰高血糖素的作用机制： .19:463.肾上腺素肾上腺素强有力的升高血糖的激素强有力的升高血糖的激素 肾上腺素的作用机制：肾上腺素的作用机制：促进肝糖原分解促进肝糖原分解促进肌

48、糖原酵解促进肌糖原酵解促进糖异生作用促进糖异生作用.19:464.糖皮质激素糖皮质激素引起血糖升高，肝糖原增加引起血糖升高，肝糖原增加 糖皮质激素的作用机制可能有两方面：糖皮质激素的作用机制可能有两方面： 促进肌肉蛋白质分解，分解产生的氨基酸转促进肌肉蛋白质分解，分解产生的氨基酸转移到肝进行糖异生。移到肝进行糖异生。 抑制肝外组织摄取和利用葡萄糖，抑制点为抑制肝外组织摄取和利用葡萄糖，抑制点为丙酮酸的氧化脱羧。丙酮酸的氧化脱羧。 .19:46第六节第六节 糖代谢异常病糖代谢异常病 （一）（一） 高血糖和糖尿病高血糖和糖尿病 （二）（二）低血糖低血糖 （三）（三）糖原累积症糖原累积症.19:46

49、一、高血糖和糖尿病一、高血糖和糖尿病原因：原因： 生理性高血糖生理性高血糖 情绪激动时交感神经兴奋、一次性大情绪激动时交感神经兴奋、一次性大量摄入葡萄糖量摄入葡萄糖 定义：定义：临床上一般将空腹血糖浓度高于临床上一般将空腹血糖浓度高于 7.2-7.6mmol/L7.2-7.6mmol/L时称为高血糖。时称为高血糖。病理性高血糖病理性高血糖 常见于内分泌机能失调，如糖尿病。常见于内分泌机能失调，如糖尿病。胰岛胰岛-细胞功能低下、肾上腺皮质功能细胞功能低下、肾上腺皮质功能抗进等。抗进等。.19:46生理性糖尿：生理性糖尿：情感性糖尿情感性糖尿 饮饮食性糖尿食性糖尿 病理性糖尿：病理性糖尿：如糖尿病

50、。如糖尿病。 当血糖浓度超过肾糖阈当血糖浓度超过肾糖阈(8.90mmol/L)(8.90mmol/L)时则出现糖尿。时则出现糖尿。 .19:46二、低血糖二、低血糖原因：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)临床治疗时使用胰岛素过量临床治疗时使用胰岛素过量 (4)(4)胰岛胰岛-细胞功能亢进或肿瘤细胞功能亢进或肿瘤 （5 5）长期饥饿，长期大量饮酒）长期饥饿，长期大量饮酒 定义：定义： 空腹血糖浓度低于空腹血糖浓度低于3.3-3.9 mmol/L3.3-3.9 mmol/L时为低血糖。时为低血糖。.19:46低血糖时的临床