许晨波第3章物质代谢.ppt

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1、 人体机能学人体机能学基础医学院病理生理学教研室基础医学院病理生理学教研室 Medical Physiology and Biochemistry第三章第三章 人体的物质代谢人体的物质代谢主讲教师简介主讲教师简介第一节第一节 糖代谢糖代谢第二节第二节 脂类代谢脂类代谢第三节第三节 生物氧化生物氧化第四节第四节 氨基酸代谢氨基酸代谢第五节第五节 肝脏代谢和肝功能衰竭肝脏代谢和肝功能衰竭第六节第六节 能量代谢与体温能量代谢与体温第七节第七节 发热发热 教学内容教学内容教学要求教学要求1.1.掌握糖类物质在体内的分解代谢过程；血脂掌握糖类物质在体内的分解代谢过程；血脂及血浆蛋白、脂肪酸的及血浆蛋白、

2、脂肪酸的氧化、酮体的生成氧化、酮体的生成和利用；肝功能衰竭。和利用；肝功能衰竭。2.2.熟悉糖异生的过程及糖代谢的调控；脂类的熟悉糖异生的过程及糖代谢的调控；脂类的主要生理功能和胆固醇的代谢；生物氧化和主要生理功能和胆固醇的代谢；生物氧化和氨基酸的代谢；肝脏代谢；体温与发热。氨基酸的代谢；肝脏代谢；体温与发热。第一节第一节 糖糖 代代 谢谢 概概 述述糖糖是是是是一一一一大大大大类类类类有有有有机机机机化化化化合合合合物物物物,其其其其化化化化学学学学本本本本质质质质为为为为多多多多羟羟羟羟醛醛醛醛或或或或多多多多羟羟羟羟酮酮酮酮类类类类及及及及其其其其衍衍衍衍生生生生物物物物或或或或多多多多

3、聚聚聚聚物物物物.人人人人体体体体所所所所需需需需能能能能量量量量60%60%60%60%来来来来自自自自于于于于糖糖糖糖,食食食食物物物物糖糖糖糖类类类类主主主主要要要要是是是是淀淀淀淀粉粉粉粉,其其其其基基基基本单位是葡萄糖本单位是葡萄糖本单位是葡萄糖本单位是葡萄糖,它的多聚体它的多聚体它的多聚体它的多聚体糖原是体内的储存形式。糖原是体内的储存形式。糖原是体内的储存形式。糖原是体内的储存形式。糖糖的生理功能的生理功能的生理功能的生理功能1.1.1.1.供能供能供能供能:2840kJ(679kcal)/1mol:2840kJ(679kcal)/1mol:2840kJ(679kcal)/1mo

4、l:2840kJ(679kcal)/1mol葡萄糖彻底氧化；葡萄糖彻底氧化；葡萄糖彻底氧化；葡萄糖彻底氧化；2.2.2.2.机体的重要碳源：可转变为氨基酸、脂肪酸、核苷等；机体的重要碳源：可转变为氨基酸、脂肪酸、核苷等；机体的重要碳源：可转变为氨基酸、脂肪酸、核苷等；机体的重要碳源：可转变为氨基酸、脂肪酸、核苷等；3.3.3.3.组织结构的重要成分：蛋白聚糖和糖蛋白（结缔组织、软骨和骨组织结构的重要成分：蛋白聚糖和糖蛋白（结缔组织、软骨和骨组织结构的重要成分：蛋白聚糖和糖蛋白（结缔组织、软骨和骨组织结构的重要成分：蛋白聚糖和糖蛋白（结缔组织、软骨和骨的基质），糖蛋白和糖脂（细胞膜）；的基质），

5、糖蛋白和糖脂（细胞膜）；的基质），糖蛋白和糖脂（细胞膜）；的基质），糖蛋白和糖脂（细胞膜）；4.4.4.4.信息传递：膜糖蛋白（与细胞的免疫、识别作用有关）；信息传递：膜糖蛋白（与细胞的免疫、识别作用有关）；信息传递：膜糖蛋白（与细胞的免疫、识别作用有关）；信息传递：膜糖蛋白（与细胞的免疫、识别作用有关）；5.5.5.5.特殊功能物质：糖蛋白（激素、酶、免疫球蛋白、血型物质和血特殊功能物质：糖蛋白（激素、酶、免疫球蛋白、血型物质和血特殊功能物质：糖蛋白（激素、酶、免疫球蛋白、血型物质和血特殊功能物质：糖蛋白（激素、酶、免疫球蛋白、血型物质和血浆蛋白等）；浆蛋白等）；浆蛋白等）；浆蛋白等）；6.

6、6.6.6.糖的磷酸衍生物：糖的磷酸衍生物：糖的磷酸衍生物：糖的磷酸衍生物：NADNADNADNAD+、FADFADFADFAD和和和和ATPATPATPATP等。等。等。等。糖代谢的概况：糖代谢的概况：在不同细胞中、不同条件下，代谢途径是不同的在不同细胞中、不同条件下，代谢途径是不同的1.1.供氧充足时：有氧氧化供氧充足时：有氧氧化(H2O(H2O、CO2CO2和大量能量）和大量能量）2.2.缺氧时：糖酵解（乳酸和少量能量）缺氧时：糖酵解（乳酸和少量能量）3.3.磷酸戊糖途径（磷酸戊糖途径（NADPH+HNADPH+H+、磷酸戊糖）、磷酸戊糖）4.4.糖原合成（肝糖原、肌糖原）糖原合成（肝糖

7、原、肌糖原）5.5.糖原分糖原分解解6.6.糖异生糖异生一、糖的分解代谢一、糖的分解代谢途径：途径：1.糖酵解糖酵解 2.糖的有氧化糖的有氧化 3.磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径（一）糖酵解一）糖酵解 在缺氧情况下在缺氧情况下,葡萄糖生成乳酸的过程，称之为葡萄糖生成乳酸的过程，称之为糖酵解糖酵解(glycolysisglycolysis)。1.1.1.1.反应过程：反应过程：反应过程：反应过程：可分为两个阶段可分为两个阶段可分为两个阶段可分为两个阶段第一阶段第一阶段第一阶段第一阶段 (葡萄糖分解生成丙酮酸阶段葡萄糖分解生成丙酮酸阶段葡萄糖分解生成丙酮酸阶段葡萄糖分解生成丙酮酸阶段)第二阶段第二阶段第

8、二阶段第二阶段 （丙酮酸转变成乳酸）（丙酮酸转变成乳酸）（丙酮酸转变成乳酸）（丙酮酸转变成乳酸）第一阶段：第一阶段：葡萄糖分解成丙酮酸葡萄糖分解成丙酮酸 CHCH2 2OHOHO OOO CHCH2 2OHOHO OOO糖原糖原糖原糖原磷酸化酶磷酸化酶磷酸化酶磷酸化酶 脱枝酶脱枝酶脱枝酶脱枝酶G-1-PG-6-P磷酸葡萄糖变位酶磷酸葡萄糖变位酶磷酸葡萄糖变位酶磷酸葡萄糖变位酶己糖激酶己糖激酶己糖激酶己糖激酶（GsGsGsGs激酶激酶激酶激酶）葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖G-6-P G-6-P G-6-P G-6-P 酶酶酶酶 CH CH2 2OHOHO O CH CH2 2OHOHO OO-PP

9、CH CH2 2O OO OP（肝、肾（肝、肾（肝、肾（肝、肾,能障能障能障能障-1-1）H2OATPADP-1 ATPPi糖原糖原合酶合酶OCH2OHOCH2POCH2OOCH2PP CHO CHOH CH2O-PCH2-O-PCOCH2OH醛缩酶醛缩酶磷酸己糖变构酶磷酸己糖变构酶F-6-P磷酸果糖激酶（主要限速酶）磷酸果糖激酶（主要限速酶）ATPADP-1 ATPF-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磷酸丙糖异构酶磷酸丙糖异构酶果糖双磷酸酶果糖双磷酸酶（肝、肾）（肝、肾）H2OPi能障能障-2 C CO CH2 C O CHOH CH2O-PO3-磷酸甘油醛脱氢酶

10、 32 ATP （无氧时将氢传递给丙酮酸）（-磷酸甘油穿梭 22 ）1,3-二磷酸甘油酸磷酸甘油酸激酶 123-磷酸甘油酸底物底物水平水平磷酸磷酸化化磷酸甘油酸变位酶2-磷酸甘油酸烯醇化酶磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸激酶丙酮酸激酶烯醇式丙酮酸丙酮酸PNAD+NADH+H+C CHOH CH2O-POOHADPATP C CHO CH2OOOHHPOOHPH2O C C OH CH2OOHADPATP底物底物水平水平磷酸磷酸化化 C C O CH3OOH12能障能障-3ATPATPATP第二阶段：丙酮酸转变成乳酸第二阶段：丙酮酸转变成乳酸LDH乳酸乳酸(lactate)NADH+H+NAD+(由由3-

11、3-磷酸甘油醛脱下的磷酸甘油醛脱下的一对氢无氧时转移到此一对氢无氧时转移到此)丙酮酸丙酮酸(pyruvatepyruvate)C C O CH3OOH C C H OH CH3OOHCOOHCOOHC OC OCHCH3 3COOHCOOHCHOHCHOHCHCH3 3乳酸脱氢酶乳酸脱氢酶 （LDHLDH）乳酸乳酸丙酮酸丙酮酸 3-3-磷酸甘磷酸甘 油醛油醛1,3-1,3-二磷酸二磷酸 甘油酸甘油酸NADH+HNADH+H+NADNAD+3-3-磷酸甘油醛脱氢酶磷酸甘油醛脱氢酶葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖6-6-6-6-磷酸磷酸磷酸磷酸葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖6-6-6-6-磷酸磷酸磷酸磷酸果糖果

12、糖果糖果糖1,6-1,6-1,6-1,6-双磷双磷双磷双磷酸果糖酸果糖酸果糖酸果糖3-3-3-3-磷酸磷酸磷酸磷酸甘油醛甘油醛甘油醛甘油醛磷酸二磷酸二磷酸二磷酸二羟丙酮羟丙酮羟丙酮羟丙酮1,3-1,3-1,3-1,3-二磷二磷二磷二磷酸甘油酸酸甘油酸酸甘油酸酸甘油酸3-3-3-3-磷酸磷酸磷酸磷酸甘油酸甘油酸甘油酸甘油酸 NADNADNADNAD+NADH+HNADH+HNADH+HNADH+H+2-2-2-2-磷酸磷酸磷酸磷酸甘油酸甘油酸甘油酸甘油酸磷酸烯醇磷酸烯醇磷酸烯醇磷酸烯醇式丙酮酸式丙酮酸式丙酮酸式丙酮酸 丙酮酸丙酮酸丙酮酸丙酮酸 乳酸乳酸乳酸乳酸糖酵解的代谢途径小结糖酵解的代谢途径

13、小结-ATP-ATP-ATP-ATP-ATP-ATP-ATP-ATP+2ATP+2ATP+2ATP+2ATP 小小 结结：1.11.1分子葡萄糖，产生分子葡萄糖，产生2 2分子乳酸。分子乳酸。2.2.三步不可逆酶（三步不可逆酶（关键酶关键酶）：）：6 6磷酸果糖磷酸果糖1 1 激酶（主要）激酶（主要）己糖激酶（己糖激酶（葡萄糖激酶）葡萄糖激酶）丙酮酸激酶丙酮酸激酶 3.3.消耗消耗2 2分子分子ATPATP，产生，产生4 4分子分子ATP ATP，净生成，净生成2 2分子分子ATPATP（糖原净生成（糖原净生成3 3分子分子ATPATP）；）；4.4.底物水平磷酸化作用：底物水平磷酸化作用：底

14、物的高能磷酸基直接转移给底物的高能磷酸基直接转移给ADPADP生成生成ATPATP，这种，这种ADPADP或其它核苷二磷酸的磷酸化作用与底物的脱氢作用或其它核苷二磷酸的磷酸化作用与底物的脱氢作用直接相偶联的反应过程，被称做直接相偶联的反应过程，被称做底物水平磷酸化底物水平磷酸化作用。作用。5.5.5.5.反应在胞浆中进行反应在胞浆中进行反应在胞浆中进行反应在胞浆中进行糖酵解的生理意义糖酵解的生理意义1.1.是是机体缺氧、剧烈运动肌肉局部缺血迅速获得能量机体缺氧、剧烈运动肌肉局部缺血迅速获得能量的方式的方式。2.2.某些细胞在氧供应正常情况下的重要供能途径。某些细胞在氧供应正常情况下的重要供能途

15、径。无线粒体的细胞，如：红细胞；无线粒体的细胞，如：红细胞；代谢活跃的细胞，如：白细胞、骨髓细胞。代谢活跃的细胞，如：白细胞、骨髓细胞。（二）糖的有氧氧化（二）糖的有氧氧化(aerobic oxidation)(aerobic oxidation)糖的有氧氧化概念糖的有氧氧化概念：葡萄糖在有氧的条件下氧化成葡萄糖在有氧的条件下氧化成H H2 2O O、COCO2 2和产和产 生大量能量生大量能量的过程。的过程。反应过程：反应过程：葡葡萄萄糖糖糖糖酵酵解解途途径径乙乙酰酰辅辅酶酶三三羧羧酸酸循循环环CO216C 23C 22C16C 23C 22C16C 23C 22C16C 23C 22CAH

16、2 2OATP第一阶段：糖酵解途径；第一阶段：糖酵解途径；第二阶段：丙酮酸由胞液进入线粒体，第二阶段：丙酮酸由胞液进入线粒体，氧化脱羧成乙酰氧化脱羧成乙酰CoACoA；第三阶段：三羧酸循环第三阶段：三羧酸循环(氧化磷酸化，氧化磷酸化，底物水平磷酸化底物水平磷酸化)。糖的有氧氧化分三个阶段糖的有氧氧化分三个阶段 C C C OC O CHCH3 31.1.丙酮酸氧化脱羧为乙酰丙酮酸氧化脱羧为乙酰CoACoA +HSCoAHSCoA +CO +CO2 2NAD+NADH+H+丙酮酸脱氢丙酮酸脱氢 酶复合体酶复合体+6 ATP+6 ATP丙酮酸丙酮酸OOOOH H乙酰乙酰 SCoASCoACHCH3

17、 3CO CO SCoASCoA丙酮酸脱氢酶复合体丙酮酸脱氢酶复合体(pyruvatepyruvate dehydrogenasedehydrogenase complex)complex)2.2.含辅因子含辅因子:硫胺素焦磷酸酯硫胺素焦磷酸酯(TPP)(TPP)硫辛酸硫辛酸 FADFAD NAD NAD+HSCoAHSCoA Mg Mg2+2+1.1.1.1.三种酶三种酶三种酶三种酶:丙酮酸脱氢酶丙酮酸脱氢酶丙酮酸脱氢酶丙酮酸脱氢酶 二氢硫辛酰胺转乙酰酶二氢硫辛酰胺转乙酰酶二氢硫辛酰胺转乙酰酶二氢硫辛酰胺转乙酰酶 二氢硫辛酰胺脱氢酶二氢硫辛酰胺脱氢酶二氢硫辛酰胺脱氢酶二氢硫辛酰胺脱氢酶组成组

18、成组成组成 2.2.三羧酸循环三羧酸循环(tricarboxylictricarboxylic acid cycle)acid cycle)亦称亦称柠檬酸循环柠檬酸循环或或 krebskrebs循环。循环。反应过程：反应过程：1.1.缩合反应缩合反应 2.2.第一次氧化脱羧反应第一次氧化脱羧反应 3.3.第二次氧化脱羧反应第二次氧化脱羧反应 4.4.底物水平磷酸化反应底物水平磷酸化反应 5.5.琥珀酸脱氢琥珀酸脱氢 6.6.苹果酸脱氢苹果酸脱氢O COOH C CH2 COOH OCH2-C CH2 COOH HO-C-COOH CH2 COOH 缩合反应（缩合反应（1 1）草酰乙酸草酰乙酸（

19、氟乙酸中毒）（氟乙酸中毒）乙酰乙酰CoACoA柠檬酸柠檬酸辅酶辅酶A ASCoA高能硫酯键高能硫酯键HSCoA+H+G为为-31.4kJ/mol (-7.5kcal/mol)柠檬酸合成酶柠檬酸合成酶(citrate synthase)CH2COOH HO-C-COOH CH2 COOH 柠檬酸柠檬酸 酶酶-顺乌头酸顺乌头酸 复合物复合物H2OH2O顺乌头酸酶顺乌头酸酶异构反应异构反应(2)(2)CHOHCOOH CHCOOH CH2COOH 异柠檬酸异柠檬酸 CH2COOH C-COOH CHCOOH NAD+NADH+H+Mg2+异柠檬酸脱氢酶异柠檬酸脱氢酶(isocitrateisocit

20、rate dehydrogenasedehydrogenase)第一次氧化脱羧反应（第一次氧化脱羧反应（3 3）CH2COOH CHCOOH CHCOOH 异柠檬酸异柠檬酸HO CH2COOH CHCOOH COCOOH 草酰琥珀酸草酰琥珀酸+6 ATP CH2COOH CHCOOH COCOOH 草酰琥珀酸草酰琥珀酸CO2 CH2COOH CH2 COCOOH -酮戊二酸酮戊二酸琥珀酰琥珀酰CoACoANAD+NADH+H+HSCoA CO2-酮戊二酸脱氢酶复合体酮戊二酸脱氢酶复合体(-ketoglutarate-ketoglutarate dehydrogenasedehydrogenas

21、e complex)complex)第二次氧化脱羧反应（第二次氧化脱羧反应（4 4）（TPP、硫辛酸、硫辛酸、FAD、COA、NAD+、Mg 2+）CH2COOH CH2 COCOOH -酮戊二酸酮戊二酸+6 ATP CH2COOH CH2 CO SCoA CH2COOH CH2COOH 琥珀酰琥珀酰CoACoA琥珀酸琥珀酸+HSCoAGDP GTP 琥珀酸琥珀酸硫激酶硫激酶 底物水平磷酸化反应（底物水平磷酸化反应（5 5）Pi+CH2COOH CH2 CO SCoA +2 GTP CHCOOH CHCOOH 琥珀酸琥珀酸延胡索酸延胡索酸苹果酸苹果酸FAD FADH2琥珀酸脱氢酶琥珀酸脱氢酶H

22、2O延胡索酸酶延胡索酸酶 琥珀酸氧化成草酰乙酸的反应（琥珀酸氧化成草酰乙酸的反应（6 6）CH2COOH CH2COOH +4 ATP CHCOOH CH2COOH HO草酰乙酸草酰乙酸 NADH+H+苹果酸脱氢酶苹果酸脱氢酶NAD+苹果酸苹果酸 CHCOOH CH2COOH HO COCOOH CH2COOH +6 ATP柠檬酸柠檬酸异柠檬酸异柠檬酸(顺乌头酸顺乌头酸)-酮戊二酸酮戊二酸琥珀酰琥珀酰CoACoA 琥珀酸琥珀酸延胡索酸延胡索酸苹果酸苹果酸草酰乙酸草酰乙酸乙酰乙酰CoACoA三羧酸循环三羧酸循环HSCoAHSCoAH H2 2O OH H2 2O OH H2 2O OH H2 2

23、O O2H 2H COCO2 2COCO2 2HSCoAHSCoA2H(FAD2H(FAD+)2H2HHSCoAHSCoAGTP GDP+Pi2H(NAD2H(NAD+)2H(NAD2H(NAD+)H H2 2O O2H(NAD2H(NAD+)CHCOOH CH2COOH COCOOH CH2COOH NADPH+H+COOHC=OCH3丙酮酸丙酮酸苹果酸苹果酸 H+NAD+NADHCO2ATPADP+PiCO2 三羧酸循环中草酰乙酸的主要来源三羧酸循环中草酰乙酸的主要来源苹果酸酶苹果酸酶苹果酸苹果酸脱氢酶脱氢酶 丙酮丙酮酸羧化酶酸羧化酶草酰乙酸草酰乙酸HOH2O+COCOOH CH2COOH

24、 草酰乙酸草酰乙酸三羧酸循环的基本特点：三羧酸循环的基本特点：1.1.四次脱氢，三个不可逆反应，二次脱羧，一次底物水平磷酸四次脱氢，三个不可逆反应，二次脱羧，一次底物水平磷酸化。化。2.2.每分子乙酰每分子乙酰CoACoA经经TACTAC生成：生成：1 1分子分子FADHFADH2 2，3 3分子分子NADH+HNADH+H+，2 2分分子子COCO2 2，1 1分子分子GTPGTP。共产生。共产生10ATP 10ATP。3.3.限速酶：柠檬酸合酶限速酶：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 异柠檬酸脱氢酶异柠檬酸脱氢酶 4.4.整个循环反应为不可逆反应整个循环反应为不可逆反

25、应 5.5.三羧酸循环的中间产物起催化剂作用，本身无量的变化。三羧酸循环的中间产物起催化剂作用，本身无量的变化。中间产物不能直接在三羧酸循环中被氧化为中间产物不能直接在三羧酸循环中被氧化为COCO2 2及及H H2 2O O。三羧酸循环的生理意义：三羧酸循环的生理意义：1.1.能量来自于糖的有氧氧化；能量来自于糖的有氧氧化；2.2.三大营养物质氧化分解的共同途径；三大营养物质氧化分解的共同途径；3.3.三大营养物质代谢联系的枢纽；三大营养物质代谢联系的枢纽；4.4.为其它物质代谢提供小分子前体；为其它物质代谢提供小分子前体；每每molmol葡萄糖经有氧氧化生成的葡萄糖经有氧氧化生成的ATPAT

26、P第一阶段：第一阶段：1.51.5（2.52.5）2+4-2=52+4-2=5（7 7）第二阶段：第二阶段：2.52.52=52=5第三阶段：第三阶段：10102=202=20 =30 =30（3232）molmol注：胞液中生成的注：胞液中生成的NADH+HNADH+H+在不同的组织细胞中其进入线粒体在不同的组织细胞中其进入线粒体的方式不同，若经苹果酸的方式不同，若经苹果酸-天冬氨酸穿梭，其生成天冬氨酸穿梭，其生成2.5ATP2.5ATP，若经若经a-a-磷酸甘油穿梭磷酸甘油穿梭,其生成其生成1.5ATP1.5ATP。三、磷酸戊糖途径三、磷酸戊糖途径 (pentose(pentose pho

27、sphatepathwayphosphatepathway)基本反应过程：基本反应过程：第一阶段：氧化反应，生成第一阶段：氧化反应，生成磷酸戊糖、磷酸戊糖、NADPH NADPH 及及COCO2 2。特点：特点：1.1.两次脱氢均由两次脱氢均由NADPNADP+接受，一次脱羧；接受，一次脱羧；2.2.生成生成5-5-磷酸核糖，是合成核酸的原料。磷酸核糖，是合成核酸的原料。第二阶段：非氧化反应，包括一系列基团转移第二阶段：非氧化反应，包括一系列基团转移 H-C-OHH-C-OH H-C-OH H-C-OHHO-C-H OHO-C-H O H-C-OH H-C-OH H-C H-C CH CH2

28、2O-O-P P C=O C=O H-C-OH H-C-OHHO-C-H OHO-C-H O H-C-OH H-C-OH H-C H-C CH CH2 2O-O-P PNADP+NADPH+HNADP+NADPH+H+6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 脱氢酶脱氢酶6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖6-6-磷酸葡萄糖酸内酯磷酸葡萄糖酸内酯 脱氢反应脱氢反应-1-1 C=O C=O H-C-OH H-C-OHHO-C-H OHO-C-H O H-C-OH H-C-OH H-C H-C CH CH2 2O-O-P P COOH COOH H-C-OH H-C-OHHO-C-H HO-C-H H-C-OH H-

29、C-OH H-C-OH H-C-OH CH CH2 2O-O-P PH2O内酯酶内酯酶6-6-磷酸葡萄糖酸内酯磷酸葡萄糖酸内酯6-6-磷酸葡萄糖酸磷酸葡萄糖酸 COOHCOOH H-C-OH H-C-OHHO-C-H HO-C-H H-C-OH H-C-OH H-C-OH H-C-OH CH CH2 2O-O-P P6-6-磷酸葡萄糖酸磷酸葡萄糖酸 CHCH2 2OHOH C=O C=O H-C-OH+CO H-C-OH+CO2 2 H-C-OH H-C-OH CH CH2 2O-O-P P5-5-磷酸核酮糖磷酸核酮糖NADPNADP+NADPH+H NADPH+H+6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄

30、糖 酸脱氢酶酸脱氢酶 脱氢反应脱氢反应-2-26-6-磷酸磷酸葡萄糖葡萄糖6-6-磷酸葡萄磷酸葡萄糖酸内酯糖酸内酯6-6-磷酸葡磷酸葡萄糖酸萄糖酸3 35-5-磷酸核酮糖磷酸核酮糖35-5-磷酸核糖磷酸核糖7-7-磷酸景天糖磷酸景天糖4-4-磷酸赤藓糖磷酸赤藓糖6-6-磷酸果糖磷酸果糖5-5-磷酸木酮糖磷酸木酮糖33NADP3NADP+3NADPH+3H 3NADPH+3H+3NADP 3NADP+3NADPH+3H3NADPH+3H+3CO3CO2 23-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛5-5-磷酸木酮糖磷酸木酮糖3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛6-6-磷酸果糖磷酸果糖磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径36-6-

31、磷酸葡萄糖脱氢酶磷酸葡萄糖脱氢酶 生理意义：生理意义：1.1.1.1.为核酸的生物合成提供核糖；为核酸的生物合成提供核糖；为核酸的生物合成提供核糖；为核酸的生物合成提供核糖；2.2.2.2.提供提供提供提供NADPHNADPHNADPHNADPH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；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 1 1）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）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 2 2 2 2）参与体内的羟化反应）参与体内的羟化反应）参与体内的羟化反应）参与体内的羟化反应 3 3 3 3）维

32、持）维持）维持）维持GSHGSHGSHGSH的还原状态的还原状态的还原状态的还原状态 还原型谷胱甘肽的重要作用：还原型谷胱甘肽的重要作用：（1 1）保护含巯基的蛋白质或酶免受氧化剂、尤其）保护含巯基的蛋白质或酶免受氧化剂、尤其 （2 2）保护红细胞膜结构的完整性；）保护红细胞膜结构的完整性；（3 3）保持）保持HbHb内的内的FeFe处于二价态；处于二价态；（4 4）促进抗体（促进抗体（IgGIgG）的成熟即二硫键的形成，）的成熟即二硫键的形成，6-6-磷酸葡萄糖脱氢酶缺乏磷酸葡萄糖脱氢酶缺乏 NADPHNADPH、G-SHG-SH减少减少 蚕豆病蚕豆病 溶血性贫血。溶血性贫血。NADPNAD

33、P+NADPH+HNADPH+H+A AH22G-SHG-S-S-G是过氧化物的损害；是过氧化物的损害；是过氧化物的损害；是过氧化物的损害；二、糖原的合成与分解二、糖原的合成与分解（一）肝糖原合成（一）肝糖原合成 1.1.合成过程：合成过程：活化、链延伸和链分枝活化、链延伸和链分枝 2.2.能量消耗能量消耗:3:3个高能磷酸键个高能磷酸键糖原糖原（n+1 1）UDPUDPUDPG GG G-1-P-1-PPPi UTPG G-6-P-6-PG GADP ATPPi糖原的合成与分解糖原的合成与分解糖原的合成与分解糖原的合成与分解示意图示意图示意图示意图(a)(b)(c)(d)(a)(a)(a)(

34、a)磷酸葡萄糖变磷酸葡萄糖变磷酸葡萄糖变磷酸葡萄糖变 位酶位酶位酶位酶(b)UDPG(b)UDPG(b)UDPG(b)UDPG焦磷酸焦磷酸焦磷酸焦磷酸 化酶化酶化酶化酶(c)c)c)c)糖糖糖糖原合成酶原合成酶原合成酶原合成酶 （分支酶）（分支酶）（分支酶）（分支酶）(d)(d)(d)(d)磷酸化酶磷酸化酶磷酸化酶磷酸化酶 （脱支酶）（脱支酶）（脱支酶）（脱支酶）PiO OO OO OO OO OO OO OO OO OO OO OO OO OO OO OO OO OO OO OO OO OO OO OO OO OO OO OO OO OO OO OO OO OO OO OO OO OO OO

35、 OO OO OO OO OO OO OO O分支酶分支酶分支酶的作用分支酶的作用分支酶的作用分支酶的作用（1 1，4 41 1，6 6转转 葡萄糖基酶）葡萄糖基酶）（12-1812-18）（6-76-7）分解过程：磷酸解和链脱支分解过程：磷酸解和链脱支分解过程：磷酸解和链脱支分解过程：磷酸解和链脱支糖原糖原（n+1）+Pi 糖原糖原n+1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖磷酸化酶磷酸化酶磷酸解磷酸解（二）肝糖原分解（二）肝糖原分解(-1,4糖苷键糖苷键)1 2 31 2 31 2 31 2 31 2 31 2 3O O O OO O O OO O O OO O O OO O O OO O O OO O

36、O OO O O OO O O OO O O OO O O OO O O OO O O OO O O OO O O O磷酸化酶磷酸化酶脱支酶脱支酶（葡聚糖转移酶、（葡聚糖转移酶、-1,6-1,6-糖苷酶）糖苷酶）O O O OO O O OO O O OO O O OO O O O链脱支链脱支三、糖三、糖 异异 生生(gluconeogenesisgluconeogenesis)糖异生概念：糖异生概念：从非糖化合物（丙酮酸、生糖氨基酸、乳酸和甘油等）从非糖化合物（丙酮酸、生糖氨基酸、乳酸和甘油等）转变成糖的过程，称转变成糖的过程，称糖异生糖异生。糖异生途径：糖异生途径：1.1.丙酮酸羧化支路丙

37、酮酸羧化支路 2.1,6-2.1,6-双磷酸果糖转变成双磷酸果糖转变成6-6-磷酸果糖磷酸果糖 3.6-3.6-磷酸葡萄糖转变成葡萄糖磷酸葡萄糖转变成葡萄糖 葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖6-6-6-6-磷酸磷酸磷酸磷酸葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖6-6-6-6-磷酸磷酸磷酸磷酸果糖果糖果糖果糖1,6-1,6-1,6-1,6-二磷二磷二磷二磷 酸果糖酸果糖酸果糖酸果糖磷酸二磷酸二磷酸二磷酸二羟丙酮羟丙酮羟丙酮羟丙酮3-3-3-3-磷酸磷酸磷酸磷酸甘油醛甘油醛甘油醛甘油醛磷酸烯醇磷酸烯醇磷酸烯醇磷酸烯醇式丙酮酸式丙酮酸式丙酮酸式丙酮酸丙酮酸丙酮酸丙酮酸丙酮酸三羧酸三羧酸循环循环乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoA

38、苹果酸苹果酸苹果酸苹果酸苹果酸苹果酸苹果酸苹果酸草酰乙酸草酰乙酸草酰乙酸草酰乙酸草酰乙酸草酰乙酸草酰乙酸草酰乙酸线线 粒粒 体体丙酮酸丙酮酸丙酮酸丙酮酸(1)(1)(1)(1)(2)(2)(2)(2)(3)(3)(3)(3)(4)(4)(4)(4)糖糖 异异 生生 途途 径径NADNADNADNADNADH+HNADH+HNADH+HNADH+H+COOHCOOHC OC OCHCH2 2COOHCOOHCHCH3 3C OC OCOOHCOOH丙酮酸丙酮酸丙酮酸丙酮酸COOHCOOHC-O PC-O PCHCH2 2COCOCOCO2 2 2 2 ATP ADPATP ADPATP ADPA

39、TP ADP +Pi Pi Pi Pi草酰乙酸草酰乙酸草酰乙酸草酰乙酸磷酸烯醇磷酸烯醇磷酸烯醇磷酸烯醇式丙酮酸式丙酮酸式丙酮酸式丙酮酸丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶 （肝、肾）（肝、肾）（肝、肾）（肝、肾）磷酸烯醇式磷酸烯醇式磷酸烯醇式磷酸烯醇式丙酮酸羧激丙酮酸羧激丙酮酸羧激丙酮酸羧激酶酶酶酶(肝、肾肝、肾肝、肾肝、肾)GTP GDPGTP GDPGTP GDPGTP GDP COCOCOCO2 2 2 2 (1)(1)(2)(2)生物素生物素生物素生物素 糖异生途径（反应糖异生途径（反应1 1、2 2）6-6-磷酸果糖磷酸果糖1,6-1,6-双磷酸果糖双磷酸果糖ATPATP

40、ADPADP6-6-磷酸果磷酸果糖激酶糖激酶-1-1果糖双磷果糖双磷 酸酶酸酶-1-1（肝、肾）（肝、肾）PiPi(3)(3)糖异生途径（反应糖异生途径（反应3 3）葡萄糖葡萄糖6-6-磷酸葡磷酸葡 萄糖萄糖ATPATPADPADP葡萄糖葡萄糖-6-6-磷酸酶磷酸酶 （肝、肾）（肝、肾）PiPi(4)(4)糖异生途径（反应糖异生途径（反应4 4）己糖激酶己糖激酶（葡萄糖激酶）（葡萄糖激酶）1.1.维持血糖浓度的恒定维持血糖浓度的恒定 （脑组织、红细胞、骨髓及神经等）（脑组织、红细胞、骨髓及神经等）2.2.补充肝糖原（饥饿时）补充肝糖原（饥饿时）3.3.调节酸碱平衡调节酸碱平衡 （肾糖异生（肾糖

41、异生 -酮戊二酸酮戊二酸 谷氨酰氨脱氨谷氨酰氨脱氨和谷氨酸脱氨和谷氨酸脱氨 尿中尿中糖异生的生理意义糖异生的生理意义NHNHNHNH3 3 3 3+H+H+H+H+随尿排出随尿排出随尿排出随尿排出 ）NHNHNHNH4 4 4 4+NHNHNHNH4 4 4 4+乳酸循环乳酸循环(Cori.cycle)(Cori.cycle)概概念念：肌肌肉肉收收缩缩（尤尤其其是是氧氧不不足足时时）通通过过糖糖酵酵解解生生成成乳乳酸酸，且且糖糖异异生生能能力力弱弱，故故乳乳酸酸通通过过细细胞胞膜膜弥弥散散入入血血，再再入入肝肝，在在肝肝内内异异生生为为葡葡萄萄糖糖。葡葡萄萄糖糖入入血血，又又可可被被肌肌肉肉摄

42、摄取取，构构成成一一个个循循环环，此此循循环环称称为为乳乳酸酸循环循环(Cori(Cori循环循环)。葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖 葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖乳酸乳酸乳酸乳酸乳酸乳酸丙酮酸丙酮酸丙酮酸丙酮酸丙酮酸丙酮酸丙酮酸丙酮酸NADH+HNADH+H+NADNAD+NADH+HNADH+H+NADNAD+糖糖异异生生途途径径糖糖酵酵解解途途径径乳乳酸酸循循环环肝肝 血液血液 肌肉肌肉食物中糖食物中糖食物中糖食物中糖肝糖原肝糖原肝糖原肝糖原其他物质其他物质其他物质其他物质（糖异生）（糖异生）（糖异生）（糖异生）COCOCOCO2 2 2 2+H+H+H+H2 2 2 2O+

43、ATPO+ATPO+ATPO+ATP(氧化分解氧化分解氧化分解氧化分解)糖原糖原糖原糖原（肝、肌）（肝、肌）（肝、肌）（肝、肌）脂肪、氨基酸等脂肪、氨基酸等脂肪、氨基酸等脂肪、氨基酸等(大于肾糖阈，大于肾糖阈，大于肾糖阈，大于肾糖阈，3.89 6.113.89 6.11 mmol/L mmol/L mmol/L mmol/L血血血血 糖糖糖糖糖糖 尿尿 四、血糖四、血糖（一）血糖的来源与去路（一）血糖的来源与去路160mg/dl160mg/dl160mg/dl160mg/dl或或或或 8.8 8.8 8.8 8.8 mmolmmolmmolmmol/L)/L)/L)/L)胰岛素胰岛素降血糖的机

44、理降血糖的机理1.1.促促进进肌肌肉肉、脂脂肪肪组组织织等等细细胞胞膜膜上上葡葡萄萄糖糖载载体体将将葡葡萄萄糖糖转转运运入入细胞。细胞。2.2.通通过过激激活活丙丙酮酮酸酸脱脱氢氢酶酶，加加速速丙丙酮酮酸酸氧氧化化为为乙乙酰酰CoACoA，从从而而加快糖的有氧氧化。加快糖的有氧氧化。3.3.通过增强磷酸二酯酶活性，降低通过增强磷酸二酯酶活性，降低cAMPcAMP水平，使水平，使 糖原合酶活性增强、磷酸化酶活性降低，加速糖糖原合酶活性增强、磷酸化酶活性降低，加速糖 原合成，抑制糖原分解。原合成，抑制糖原分解。（二）激素对血糖的调节作用（二）激素对血糖的调节作用4.4.抑抑制制糖糖异异生生。通通过

45、过抑抑制制磷磷酸酸烯烯醇醇式式丙丙酮酮酸酸羧羧激激酶酶的的合合成成和和促促进进氨氨基基酸酸进进入入肌肌组组织织合合成成蛋蛋白白质质，减减少少糖糖异异生生的原料。的原料。5.5.抑抑制制脂脂肪肪组组织织内内的的激激素素敏敏感感性性脂脂肪肪酶酶，减减缓缓脂脂肪肪动动员员。抑制脂酸在肝、肌肉、心肌组织内氧化。抑制脂酸在肝、肌肉、心肌组织内氧化。胰高血糖素胰高血糖素升高血糖机理升高血糖机理 1.1.经经肝肝细细胞胞膜膜受受体体激激活活依依赖赖cAMPcAMP的的蛋蛋白白激激酶酶，抑抑制制糖糖原合酶原合酶 和激活磷酸化酶，使肝糖原分解，血糖升高。和激活磷酸化酶，使肝糖原分解，血糖升高。2.2.通通过过抑

46、抑制制6-6-磷磷酸酸果果糖糖激激酶酶-2-2，激激活活果果糖糖二二磷磷酸酸酶酶-2-2从从而而减减少少2,6-2,6-二二磷磷酸酸果果糖糖的的合合成成，后后者者是是6-6-磷磷酸酸果果糖糖激激酶酶-1-1最最强强的的变变构构激激活活剂剂，又又是是果果糖糖双双磷磷酸酸酶酶-1-1的的抑抑制剂，从而增强糖异生。制剂，从而增强糖异生。3.3.促促进进磷磷酸酸烯烯醇醇式式丙丙酮酮酸酸羧羧激激酶酶的的合合成成；抑抑制制肝肝丙丙酮酮酸酸激酶；加速肝摄取血中氨基酸，从而增强糖异生。激酶；加速肝摄取血中氨基酸，从而增强糖异生。4.4.加速脂肪动员，抑制组织摄取葡萄糖。加速脂肪动员，抑制组织摄取葡萄糖。糖皮质

47、激素糖皮质激素升血糖机理升血糖机理1.1.1.1.促进肌组织蛋白质的分解，增强糖异生。促进肌组织蛋白质的分解，增强糖异生。促进肌组织蛋白质的分解，增强糖异生。促进肌组织蛋白质的分解，增强糖异生。2.2.2.2.抑制肝外组织摄取和利用葡萄糖。抑制肝外组织摄取和利用葡萄糖。抑制肝外组织摄取和利用葡萄糖。抑制肝外组织摄取和利用葡萄糖。肾上腺素肾上腺素升高血糖机理升高血糖机理1.1.1.1.通过肝和肌肉的细胞膜受体、通过肝和肌肉的细胞膜受体、通过肝和肌肉的细胞膜受体、通过肝和肌肉的细胞膜受体、cAMPcAMPcAMPcAMP和和和和 蛋白激酶级联激活磷酸化蛋白激酶级联激活磷酸化蛋白激酶级联激活磷酸化蛋

48、白激酶级联激活磷酸化 酶，加速糖原分解。酶，加速糖原分解。酶，加速糖原分解。酶，加速糖原分解。2.2.2.2.在肌组织，糖原分解为乳酸，运至肝糖异生转变为葡萄糖。在肌组织，糖原分解为乳酸，运至肝糖异生转变为葡萄糖。在肌组织，糖原分解为乳酸，运至肝糖异生转变为葡萄糖。在肌组织，糖原分解为乳酸，运至肝糖异生转变为葡萄糖。低血糖、高血糖及糖尿低血糖、高血糖及糖尿1.1.低血糖低血糖 空腹血糖浓度空腹血糖浓度3.333.33 3.89mmol/L3.89mmol/L2.2.高血糖高血糖 空腹血糖浓度空腹血糖浓度7.227.22 7.88mmol/L7.88mmol/L3.3.糖尿糖尿 空腹血糖浓度空腹

49、血糖浓度8.898.89 10.00mmol/L10.00mmol/L复习思考题标准答案复习思考题标准答案 A A型题型题1.1.下列代谢途径不在线粒体内进行的是下列代谢途径不在线粒体内进行的是 A A三羧酸循环三羧酸循环 B.B.脂肪酸脂肪酸氧化氧化 C.C.氧化磷酸化氧化磷酸化 D.D.糖酵解作用糖酵解作用 E.E.酮体的合成酮体的合成2.2.不是主要由糖酵解提供能量的组织是不是主要由糖酵解提供能量的组织是A.A.成熟红细胞成熟红细胞 B.B.皮肤皮肤 C.C.睾丸睾丸 D.D.上皮细胞上皮细胞 E.E.视网膜视网膜3.3.关于糖的有氧氧化叙述哪项是错误的关于糖的有氧氧化叙述哪项是错误的A

50、.A.是机体获得能量的最有效途径是机体获得能量的最有效途径 B.B.在组织的细胞液和线粒体中进行在组织的细胞液和线粒体中进行C.C.只在组织的线粒体中进行只在组织的线粒体中进行 D.D.葡萄糖或糖原在有氧条件下的分解代谢葡萄糖或糖原在有氧条件下的分解代谢 E.E.终产物是二氧化碳，水和大量能量终产物是二氧化碳，水和大量能量4.4.在有氧条件下在有氧条件下,是机体获得能量的最有效途径是是机体获得能量的最有效途径是A.A.糖酵解糖酵解 B.B.糖的有氧氧化糖的有氧氧化 C.C.磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径 D.D.糖异生糖异生 E.E.糖元分解糖元分解5.5-5.5-磷酸核糖由哪个代谢途径提供：磷酸核