糖代谢2016课程学习.pptx

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1、会计学1糖代谢糖代谢(dixi)2016第一页，共105页。知识知识(zh shi)回顾回顾n n糖类概念、分类n n单糖结构n n（1）葡萄糖开链D/L构型及Fisher投影式表示法n n（2）葡萄糖环式/构型及Harworth式表示法n n单糖性质：成苷、成脂、氧化、还原、异构n n麦芽糖、蔗糖、乳糖(r tn)n n淀粉、糖原2第2页/共105页第二页，共105页。一、糖的生理功一、糖的生理功能能31.氧化供能：提供氧化供能：提供(tgng)碳源及能源碳源及能源如糖蛋白如糖蛋白抗体抗体(kngt)(kngt)、酶、激素、受体、酶、激素、受体糖的磷酸化衍生物糖的磷酸化衍生物ATPATP、C

2、oACoA、FADFAD和和NADNAD等等3.作为机体作为机体(jt)组织细胞的重要组成成分组织细胞的重要组成成分 糖在生命活动中的主要功能。糖在生命活动中的主要功能。2.为体内为体内为体内为体内具有重要生理功能物质的具有重要生理功能物质的合成提供合成提供合成提供合成提供原料原料如糖是蛋白聚糖、糖脂、核糖和脱氧核糖等的组成成分。如糖是蛋白聚糖、糖脂、核糖和脱氧核糖等的组成成分。第3页/共105页第三页，共105页。二、二、糖的消化糖的消化(xiohu)与吸收与吸收（一）糖的消化（一）糖的消化(xiohu)4人人类类食食物物(shw)(shw)中中的的糖糖主主要要有有植植物物淀淀粉粉、动动物物

3、糖糖原原以以及及麦麦芽芽糖糖、蔗蔗糖糖、乳乳糖糖、葡葡萄萄糖糖等，其中以淀粉为主。等，其中以淀粉为主。第4页/共105页第四页，共105页。5口腔(kuqing)胃胃小肠小肠(xiochng)（主要）（主要）消化消化(xiohu)部位部位少量少量第5页/共105页第五页，共105页。6淀粉淀粉(dinfn)(dinfn)麦芽麦芽(mi y)糖糖+麦芽麦芽(mi y)三糖三糖（40%）（25%）-临界临界(ln ji)糊精糊精+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 -临界糊精酶临界糊精酶 消化过程消化过程 肠粘膜肠粘膜上皮细上皮

4、细胞刷状胞刷状缘缘 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6页/共105页第六页，共105页。7蔗糖 葡萄糖+果糖(gutng)乳糖 葡萄糖+半乳糖纤维素：人体缺乏纤维素酶 蔗糖蔗糖(zhtng(zhtng)酶酶乳糖酶乳糖酶食食物物中中含含有有的的大大量量纤纤维维素素，因因人人体体内内无无-糖糖苷苷酶酶而而不不能能对对其其分分解解(fnji)(fnji)利利用用，但但却却具具有有刺刺激激肠肠蠕蠕动动、防防止止便便秘秘等等作作用用，也也是维持健康所必需。是维持健康所必需。第7页/共105页第七页，共105页。8（二）（二）糖的吸收糖的吸收(xshu)1.1.吸收部位吸收部位

5、(bwi)(bwi)2.2.小肠上段小肠上段 2.2.吸收吸收(xshu)(xshu)形式形式3.3.4.4.单单 糖糖 第8页/共105页第八页，共105页。9果糖(gutng)、甘露糖、木酮糖、阿拉伯糖单纯扩散D-半乳糖（半乳糖（110）D-葡萄糖（葡萄糖（100）D-果糖果糖(gutng)（43）D-甘露糖（甘露糖（19）L-木酮糖木酮糖（15）L-阿拉伯糖（阿拉伯糖（9）不同糖吸收不同糖吸收(xshu)机制不同机制不同各种单糖的吸收率不同各种单糖的吸收率不同半乳糖、葡萄糖主动吸收（耗能过程，逆浓度梯度）第9页/共105页第九页，共105页。10ADP+Pi ATP G Na+K+Na+

6、泵小肠粘膜(zhn m)细胞 肠腔 门静脉 3.吸收吸收(xshu)机制机制Na+依赖型葡萄糖转运体依赖型葡萄糖转运体(Na+-dependent glucose transporter,SGLT)刷状缘 细胞(xbo)内膜 第10页/共105页第十页，共105页。114.葡萄糖吸收葡萄糖吸收(xshu)途径途径 小肠小肠(xiochng)肠腔肠腔 肠粘膜肠粘膜(zhn m)上上皮细胞皮细胞 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 GLUT：葡葡 萄萄 糖糖 转转 运运 体体(glucose transporter)，已已发发现现有有5种种葡葡萄萄糖糖

7、转转运运体体(GLUT 15)。第11页/共105页第十一页，共105页。12第二节第二节 血糖血糖(xutng)指通过各种途径进入血液的单糖指通过各种途径进入血液的单糖(dn tn)（主要是葡萄糖）（主要是葡萄糖）.一、血糖一、血糖(xutng)(blood sugar)正常情况下，血糖水平维持相对稳正常情况下，血糖水平维持相对稳定定.第12页/共105页第十二页，共105页。13二、来源二、来源(liyun)与与去路去路 血糖血糖 3.9-6.1mmol/L食物食物(shw)糖消糖消化吸收化吸收 肝糖原分解肝糖原分解非糖物质非糖物质(wzh)糖糖异生异生氧化供能氧化供能合成肝糖原、肌糖合成

8、肝糖原、肌糖原原转化成脂肪、核酸、氨转化成脂肪、核酸、氨基酸基酸过高随尿液排出过高随尿液排出第13页/共105页第十三页，共105页。14三、血糖调节三、血糖调节(tioji)机制机制（一）调节（一）调节(tioji)器器官官 1、肝脏：、肝脏：*维持维持(wich)血糖浓度最主要的器官血糖浓度最主要的器官 *糖原合成与分解及糖异生糖原合成与分解及糖异生 第14页/共105页第十四页，共105页。15 进食后进食后肝糖原肝糖原(tn yun)合成合成 不进食不进食肝糖原肝糖原(tn yun)分解分解 （空腹）（空腹）饥饿时饥饿时糖异生作用糖异生作用第15页/共105页第十五页，共105页。2

9、2、肾脏、肾脏、肾脏、肾脏(shnzng)(shnzng)调节调节调节调节16肾糖阈：肾对糖的重吸收能力肾糖阈：肾对糖的重吸收能力(nngl)(8.910mmol/L)（renal threshold of sugar）血糖血糖(xutng)肾糖阈：尿中不含葡萄糖肾糖阈：尿中不含葡萄糖血糖血糖(xutng)肾糖阈：出现糖尿肾糖阈：出现糖尿第16页/共105页第十六页，共105页。17（二）调节（二）调节(tioji)方方式式 1、神经调节、神经调节 交感神经交感神经代谢代谢(dixi)增加增加肝糖原分肝糖原分解解 副交感神经副交感神经代谢代谢(dixi)减慢减慢肝糖肝糖原合成原合成第17页/共

10、105页第十七页，共105页。2 2、激素、激素、激素、激素(j s)(j s)的调节的调节的调节的调节18血糖水平胰岛素肾上腺素胰高血糖素糖皮质激素甲状腺素生长激素对血糖的调节是通过对糖代谢各主要对血糖的调节是通过对糖代谢各主要(zhyo)途径的影途径的影响实现的响实现的第18页/共105页第十八页，共105页。糖代谢糖代谢糖代谢糖代谢(dixi)(dixi)概况概况概况概况19淀粉淀粉(dinfn)葡萄糖葡萄糖糖原合糖原合成成糖糖 原原肝糖原分解肝糖原分解丙酮酸丙酮酸乳酸乳酸无氧酵解无氧酵解H2O+CO2有氧氧化有氧氧化磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径 核糖核糖 +NADPH乳酸、氨基酸、甘油乳酸

11、、氨基酸、甘油糖异生途径糖异生途径消化吸收消化吸收糖醛酸途径糖醛酸途径UDPGA生物转化生物转化第19页/共105页第十九页，共105页。20第三节第三节 糖的分解代谢糖的分解代谢第20页/共105页第二十页，共105页。糖分解代谢的主要糖分解代谢的主要糖分解代谢的主要糖分解代谢的主要(zh(zh yo)yo)途径途径途径途径糖无氧氧化糖无氧氧化(anaerobic oxidation)(anaerobic oxidation)糖酵解糖酵解(glycolysis)(glycolysis)糖的有氧氧化糖的有氧氧化(aerobic oxidation)(aerobic oxidation)磷酸磷酸

12、(ln sun)(ln sun)戊糖途径（戊糖途径（pentose phosphate pentose phosphate pathway)pathway)糖醛酸途径（糖醛酸途径（glucuronate pathwayglucuronate pathway）21第21页/共105页第二十一页，共105页。人们人们人们人们(rn men)(rn men)早在早在早在早在1818世纪就已经注意到食物在生世纪就已经注意到食物在生世纪就已经注意到食物在生世纪就已经注意到食物在生物体内要经过一个缓慢物体内要经过一个缓慢物体内要经过一个缓慢物体内要经过一个缓慢“燃烧燃烧燃烧燃烧”过程过程过程过程-氧化，但

13、直氧化，但直氧化，但直氧化，但直到到到到2020世纪世纪世纪世纪3030年代年代年代年代“生物氧化生物氧化生物氧化生物氧化”还是个剪不断、理还还是个剪不断、理还还是个剪不断、理还还是个剪不断、理还乱的谜团，经过众多科学家的努力，特别是迈耶霍乱的谜团，经过众多科学家的努力，特别是迈耶霍乱的谜团，经过众多科学家的努力，特别是迈耶霍乱的谜团，经过众多科学家的努力，特别是迈耶霍夫等人的杰出贡献搞清了生物发酵夫等人的杰出贡献搞清了生物发酵夫等人的杰出贡献搞清了生物发酵夫等人的杰出贡献搞清了生物发酵-无氧氧化的具无氧氧化的具无氧氧化的具无氧氧化的具体步骤体步骤体步骤体步骤-糖酵解途径。亦称埃姆登糖酵解途径

14、。亦称埃姆登糖酵解途径。亦称埃姆登糖酵解途径。亦称埃姆登-迈耶霍夫迈耶霍夫迈耶霍夫迈耶霍夫-帕那帕那帕那帕那斯途径（斯途径（斯途径（斯途径（Embden-Meyerhof-Parnas Pathway Embden-Meyerhof-Parnas Pathway，EMPEMP）一、一、糖无氧氧化糖无氧氧化(y(ynghu)nghu)糖酵解糖酵解GlycolysisGlycolysis第22页/共105页第二十二页，共105页。一、一、一、一、糖无氧氧化糖无氧氧化糖无氧氧化糖无氧氧化(y(y(y(y nghu)nghu)nghu)nghu)糖酵解糖酵解糖酵解糖酵解GlycolysisGlycol

15、ysisGlycolysisGlycolysisn n细胞定位细胞定位(dngwi)(dngwi)？n n底物、产物是什么？底物、产物是什么？n n是否需氧？是否需氧？n n生理意义？生理意义？23第23页/共105页第二十三页，共105页。24（一）概念：缺氧，葡萄糖（糖原）乳酸(lactate)，释放(shfng)少量能量，称为糖的无氧氧化。又称糖酵解。名称名称(mngchng)(mngchng)由来：由来：酵解 葡萄糖 丙酮酸 乳酸 生醇发酵 葡萄糖 丙酮酸 乙醛 乙醇+CO2“Glycolysis”糖酵解起源于希腊(x l)词汇“glycos(sugar,sweet)和lysis(di

16、ssolution)第24页/共105页第二十四页，共105页。25 葡萄糖葡萄糖1，6-二磷酸果糖二磷酸果糖磷酸丙糖磷酸丙糖2丙酮酸丙酮酸22H2乳酸乳酸2（三）过程（三）过程(guchng)：分为：分为4个阶段，个阶段，11步反步反应应活化活化(huhu)、裂解、放能、还原四、裂解、放能、还原四个阶段个阶段.（二）反应（二）反应(fnyng)(fnyng)部位：细胞液部位：细胞液(cytoplasm)(cytoplasm)第25页/共105页第二十五页，共105页。26每步反应关注：每步反应关注：1、底物与产物？（特点、底物与产物？（特点(tdin)）2、可逆性？（不可逆、可逆性？（不可逆

17、酶）酶）3、是否脱氢（接氢的物质）、是否脱氢（接氢的物质）4、能量变化（产能还是耗能）、能量变化（产能还是耗能）第26页/共105页第二十六页，共105页。27（1）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Glu G-6-P F-6-P F-1,6-2PATP ADP ATP ADP 1,3-二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酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羟丙酮羟丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸葡萄糖葡萄糖 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖(glucos

18、e-6-phosphate,G-6-P)1 1、葡萄糖转变成、葡萄糖转变成1,6-1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖(gutng)(gutng)ATP ADPMg2+己糖激酶(hexokinase)反应反应(fnyng)不不可逆可逆第27页/共105页第二十七页，共105页。28（2）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 磷酸(ln sun)己糖异构酶 GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二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酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羟丙酮羟丙酮3-磷酸磷酸甘

19、油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸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28页/共105页第二十八页，共105页。29（3）6-磷酸磷酸(ln sun)果糖转变为果糖转变为1,6-二二磷酸磷酸(ln sun)果糖果糖 ATP ADP Mg2+6-磷酸果糖激酶-1GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二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酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羟丙酮羟丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+N

20、ADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸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)反应反应(fnyng)不不可逆可逆6-磷酸果糖(gutng)激酶-1(6-phosphfructokinase-1)第29页/共105页第二十九页，共105页。301,6-二磷酸果糖二磷酸果糖 2、磷酸己糖裂解、磷酸己糖裂解(li ji)成成2分子磷酸丙糖分子磷酸丙糖 醛缩酶(aldolase)GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸

21、甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羟丙酮羟丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 +（4）1,6-二磷酸果糖裂解二磷酸果糖裂解(li ji)成成 2分分子磷酸丙糖子磷酸丙糖 第30页/共105页第三十页，共105页。31（5）磷酸）磷酸(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(phosphotriose isomerase)GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸

22、磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羟丙酮羟丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮 第31页/共105页第三十一页，共105页。3 3、3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛磷酸甘油醛磷酸甘油醛 丙酮酸丙酮酸丙酮酸丙酮酸32（6）3-磷酸甘油醛氧化磷酸甘油醛氧化(ynghu)为为1,3-二磷二磷酸甘油酸酸甘油酸 Pi、NAD+NADH+HNADH+H+3-磷酸甘油醛脱氢酶(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase)GluG-6

23、-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二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酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羟丙酮羟丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸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 糖酵解过程中唯一糖酵解过程中唯一(wi y)的脱的脱氢反应氢反应第32页/共105页第三十二页，共105页。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

24、成成ATPATP的的过过程程，称称为为底底物物水水平平磷磷酸酸化化(substrate(substrate level level phosphorylation)phosphorylation)。33（7 7）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 (phosphoglycerate kinase)GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二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酮酸丙酮酸磷酸二磷酸

25、二羟丙酮羟丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸1,3-二磷酸二磷酸 甘油酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 第33页/共105页第三十三页，共105页。34（8）3-磷酸甘油酸转变磷酸甘油酸转变(zhunbin)为为2-磷磷酸甘油酸酸甘油酸 GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二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酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羟丙酮羟丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸磷酸甘

26、油酸变位酶 (phosphoglycerate mutase)3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 第34页/共105页第三十四页，共105页。35（9）2-磷酸甘油酸转变磷酸甘油酸转变(zhunbin)为磷酸烯醇为磷酸烯醇式丙酮酸式丙酮酸 烯醇化酶(enolase)GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二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酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羟丙酮羟丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 +H2O

27、磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 (phosphoenolpyruvate,PEP)第35页/共105页第三十五页，共105页。36ADP ATP K+Mg2+丙酮酸激酶(pyruvate kinase)GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二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酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羟丙酮羟丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸（10）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，并通并通过过(tnggu)底物水平磷酸化生

28、成底物水平磷酸化生成ATP磷酸烯醇式丙酮酸 丙酮酸丙酮酸 反应反应(fnyng)不不可逆可逆底物水平底物水平(shupng)磷酸化生磷酸化生成成ATP第36页/共105页第三十六页，共105页。n n丙酮酸在无氧条件下还原为乳酸，n n有氧则进入(jnr)线粒体氧化。37第37页/共105页第三十七页，共105页。4 4、乳酸、乳酸(r sun)(r sun)的的生成生成38丙酮酸丙酮酸 乳酸乳酸(r sun)反应中的反应中的NADH+H+来自于上述来自于上述(shngsh)第第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+NA

29、D+（11）丙酮酸转变成乳酸第38页/共105页第三十八页，共105页。39E1: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39页/共105页第三十九页

30、，共105页。40糖酵解小结(xioji)1、反应部位：胞液2、不需氧的产能过程(guchng)3、产能方式：底物水平磷酸化 产能数量（少）：G2ATP第40页/共105页第四十页，共105页。414.反应过程(guchng)总结一：一：一次脱氢一次脱氢(tu qn)二：二：两个两个(lin)ATP三：三：三个不可逆反应三个不可逆反应四个反应阶段四：四：5.终产物乳酸：释放入血，进入肝脏代谢 分解利用:乳酸循环（糖异生）第41页/共105页第四十一页，共105页。（二）糖酵解生理（二）糖酵解生理(shngl)意意义义421 1、是机体相对缺氧时补充能量的一种有效方式、是机体相对缺氧时补充能量的

31、一种有效方式(fngsh)(fngsh)。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径。无线粒体的细胞无线粒体的细胞(xbo)(xbo)，如：红细胞，如：红细胞(xbo)(xbo)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3 3、糖酵解的中间产物是其他物质的合成原料。、糖酵解的中间产物是其他物质的合成原料。例：磷酸二羟丙酮例：磷酸二羟丙酮甘油、甘油、丙酮酸丙酮酸丙氨酸和草酰乙酸丙氨酸和草酰乙酸3-3-磷酸甘油磷酸甘油丝氨酸、甘氨酸、半胱氨酸丝氨酸、甘氨酸、半胱氨酸瓦伯格效应：肿瘤和正常成体组织存在着代谢差瓦伯格效应：

32、肿瘤和正常成体组织存在着代谢差异，它们通过糖酵解产能，并产生大量的乳酸；异，它们通过糖酵解产能，并产生大量的乳酸；第42页/共105页第四十二页，共105页。（三）糖酵解的调节（三）糖酵解的调节（三）糖酵解的调节（三）糖酵解的调节(tioji)(tioji)43关键酶关键酶 己糖激酶己糖激酶 果糖磷酸激酶果糖磷酸激酶-1-1 (最重要最重要)丙酮酸激酶丙酮酸激酶 调节代谢途径中关键酶的活性而影响(yngxing)代谢速度第43页/共105页第四十三页，共105页。二、糖的有氧氧化二、糖的有氧氧化二、糖的有氧氧化二、糖的有氧氧化(y(y nghu)nghu)Aerobic Oxidation o

33、f Carbohydrate Aerobic Oxidation of Carbohydrate44糖糖的的有有氧氧氧氧化化指指在在机机体体氧氧供供充充足足(ch(chngz)ngz)时时，葡葡萄萄糖糖彻彻底底氧氧化化成成H2OH2O和和CO2CO2，并并释释放放出出大大量量能能量量的的过过程程。是是机机体体主主要要供能方式。供能方式。（二）部位（二）部位（二）部位（二）部位(bwi)(bwi)(bwi)(bwi)：胞液及线粒体：胞液及线粒体：胞液及线粒体：胞液及线粒体 （一）概念（一）概念（一）概念（一）概念 第44页/共105页第四十四页，共105页。（三）有氧氧化（三）有氧氧化(yngh

34、u)(ynghu)的反应过的反应过程程45第一阶段：葡萄糖氧化分解(fnji)丙酮酸（胞液）第二阶段：丙酮酸氧化脱羧乙酰CoA（线粒体）第三阶段：乙酰CoA CO2+H2O+ATP （三羧酸循环）（线粒体）第45页/共105页第四十五页，共105页。46有氧氧化有氧氧化(ynghu)的概况的概况第46页/共105页第四十六页，共105页。1.1.1.1.葡萄糖氧化葡萄糖氧化葡萄糖氧化葡萄糖氧化(ynghu)(ynghu)(ynghu)(ynghu)分解为丙酮酸（第一阶分解为丙酮酸（第一阶分解为丙酮酸（第一阶分解为丙酮酸（第一阶段）段）段）段）47葡萄糖葡萄糖2CH3COCOOH2NADH+2H

35、+呼吸呼吸(hx)链链(respiratory chain)H2O +2 2.5ATP（1.5 2ATP）同糖酵解途径同糖酵解途径(tjng)，反应在细胞液进行，反应在细胞液进行第47页/共105页第四十七页，共105页。2 2、丙酮酸氧化、丙酮酸氧化、丙酮酸氧化、丙酮酸氧化(y(y nghu)nghu)脱羧生成乙酰脱羧生成乙酰脱羧生成乙酰脱羧生成乙酰CoA(acetyl CoA(acetyl CoA)CoA)48反应不可逆反应不可逆反应反应(fnyng)部位：线粒体部位：线粒体总反应式总反应式:连接连接(linji)糖酵解和三羧酸循环的重要环糖酵解和三羧酸循环的重要环节节 （第二阶段）（第二

36、阶段）第48页/共105页第四十八页，共105页。丙酮酸脱氢酶系（复合体）丙酮酸脱氢酶系（复合体）的组成的组成(z chn)49丙酮酸脱氢酶丙酮酸脱氢酶二氢硫辛酸乙酰转移酶二氢硫辛酸乙酰转移酶二氢硫辛酸脱氢酶二氢硫辛酸脱氢酶TPP（Vit B1）HSCoA（泛酸（泛酸(fn sun)）硫辛酸硫辛酸FAD（Vit B2）NAD+（Vit PP）酶酶辅酶辅酶(f mi)(f mi)（维生素）（维生素）HSCoANAD+E1E2E3第49页/共105页第四十九页，共105页。3.3.3.3.三羧酸三羧酸三羧酸三羧酸(su sun)(su sun)(su sun)(su sun)循环循环循环循环三三羧

37、羧酸酸循循环环(Tricarboxylic(Tricarboxylic acid acid Cycle,Cycle,TAC)TAC)指指乙乙酰酰CoACoA和和草草酰酰乙乙酸酸缩缩合合生生成成含含三三个个羧羧基基的的柠柠檬檬酸酸，反反复复进进行行脱脱氢氢(tu(tu qn)qn)脱脱羧羧，又又生生成成草草酰酰乙乙酸酸，再再重重复复循环反应的过程。循环反应的过程。50柠檬酸循环(xnhun)Krebs循环反应部位：所有的反应均在线粒体中进行。由于Krebs正式提出了三羧酸循环的学说，故此循环又称为Krebs循环。第50页/共105页第五十页，共105页。三羧酸三羧酸(su sun)循环的发现者循

38、环的发现者n n19371937年年年年KrebsKrebs（1900-19801900-1980）提出）提出）提出）提出n n19531953年诺贝尔生理学或医学奖年诺贝尔生理学或医学奖年诺贝尔生理学或医学奖年诺贝尔生理学或医学奖n n代谢方面的重要发现：代谢方面的重要发现：代谢方面的重要发现：代谢方面的重要发现：n n三羧酸三羧酸三羧酸三羧酸(su sun)(su sun)循环循环循环循环n n尿素循环尿素循环尿素循环尿素循环n nKrebsKrebs自行车自行车自行车自行车51第51页/共105页第五十一页，共105页。（1）反应）反应(fnyng)过程：过程：52反应反应(fnyng)

39、不可逆不可逆 乙酰乙酰CoACoA与草酰乙酸缩合成与草酰乙酸缩合成(hchng)(hchng)柠柠檬酸檬酸第52页/共105页第五十二页，共105页。53 柠檬酸异构成(guchng)异柠檬酸第53页/共105页第五十三页，共105页。54 异柠檬酸氧化异柠檬酸氧化(ynghu)(ynghu)脱羧生成脱羧生成-酮酮戊二酸戊二酸反应反应(fnyng)不可逆不可逆第54页/共105页第五十四页，共105页。55 反应不可逆-酮戊二酸氧化酮戊二酸氧化(ynghu)(ynghu)脱羧生成琥珀脱羧生成琥珀酰酰CoACoA第55页/共105页第五十五页，共105页。-酮戊二酸脱氢酶系的组成酮戊二酸脱氢酶系

40、的组成(z chn)56-酮戊二酸脱氢酶酮戊二酸脱氢酶硫辛酸琥珀硫辛酸琥珀(h p)酰酰转移酶转移酶 二氢硫辛酸脱氢酶二氢硫辛酸脱氢酶TPP（Vit B1）HSCoA（泛酸（泛酸(fn sun)）硫辛酸硫辛酸FAD（Vit B2）NAD+（Vit PP）酶酶辅酶（维生素）辅酶（维生素）第56页/共105页第五十六页，共105页。57底物水平底物水平(shupng)磷酸化生成磷酸化生成ATP TAC中唯一中唯一(wi y)一次一次 琥珀琥珀(h p)(h p)酰酰CoACoA生成琥珀生成琥珀(h p)(h p)酸酸第57页/共105页第五十七页，共105页。58草酰乙酸的再生草酰乙酸的再生(zi

41、shng)(zishng)：脱氢、加：脱氢、加水、再脱氢水、再脱氢第58页/共105页第五十八页，共105页。59第59页/共105页第五十九页，共105页。60（2）小）小 结结 三羧酸循环的概念：指乙酰三羧酸循环的概念：指乙酰CoA和草酰乙和草酰乙酸缩合酸缩合(suh)生成含三个羧基的柠檬酸，反复生成含三个羧基的柠檬酸，反复的进行脱氢脱羧，又生成草酰乙酸，再重复循的进行脱氢脱羧，又生成草酰乙酸，再重复循环反应的过程。环反应的过程。TAC过程的反应部位是线粒体。过程的反应部位是线粒体。第60页/共105页第六十页，共105页。1、宁异戊同，二虎言平。、宁异戊同，二虎言平。（柠檬酸，异柠檬酸、

42、（柠檬酸，异柠檬酸、a-酮酮戊二酸）戊二酸）琥珀琥珀(h p)酰酰CoA、琥珀、琥珀(h p)酸、延胡索酸、苹酸、延胡索酸、苹果酸）果酸）2、一同平虎，两虎一能。、一同平虎，两虎一能。61天龙八部天龙八部(tin ln b b)异柠檬酸、a-酮戊二酸、苹果酸、琥珀酸（4脱氢(tu qn)、2脱羧），琥珀酰CoA、琥珀酸 1GTP）第61页/共105页第六十一页，共105页。62 反应特点 I、循环一周氧化(ynghu)1 分子乙酰CoA 4次脱氢(2H)3（NADH+H+）、1（FADH2）2次脱羧（2CO2）1次底物水平磷酸化 (1分子GTP)II、关键(gunjin)酶：柠檬酸合酶 异柠檬

43、酸脱氢酶 -酮戊二酸脱氢酶系第62页/共105页第六十二页，共105页。（3）三羧酸循环的生理三羧酸循环的生理(shngl)意义意义63 是体内糖、脂肪和蛋白质三大(sn d)营养物质分解代谢的共同途径 三羧酸循环是三大物质代谢联系三羧酸循环是三大物质代谢联系(linx)(linx)的枢的枢纽纽 释放大量能量：氧化供能第63页/共105页第六十三页，共105页。营养物质氧化分解营养物质氧化分解营养物质氧化分解营养物质氧化分解(fnji)(fnji)的共同通的共同通的共同通的共同通路路路路64糖原糖原(tn yun)脂肪脂肪 蛋白质蛋白质葡萄糖葡萄糖 脂肪酸脂肪酸 氨基酸氨基酸 甘油甘油(n y

44、u)乙酰辅酶乙酰辅酶ATAC2H1/2O2ADPPiATPH2OIII共同最终共同最终代谢通路代谢通路共同中间共同中间产物产物 II第64页/共105页第六十四页，共105页。65三三大大代代谢谢(dixi)联联系系的的枢枢纽纽第65页/共105页第六十五页，共105页。66表面上看来，三羧酸循环运转必不可少表面上看来，三羧酸循环运转必不可少的草酰乙酸在三羧酸循环中是不会消耗的，它的草酰乙酸在三羧酸循环中是不会消耗的，它可被反复可被反复(fnf)(fnf)利用。但是，利用。但是，例如例如(lr)：草酰乙酸 天冬氨酸天冬氨酸-酮戊二酸 谷氨酸谷氨酸 柠檬酸柠檬酸 脂肪酸脂肪酸 琥珀酰琥珀酰CoA

45、 卟啉卟啉 机体内各种(zhn)物质代谢之间是彼此联系、相互配合的，TAC中的某些中间代谢物能够转变合成其他物质，借以沟通糖和其他物质代谢之间的联系。第66页/共105页第六十六页，共105页。三、磷酸三、磷酸三、磷酸三、磷酸(ln sun)(ln sun)戊糖途径戊糖途径戊糖途径戊糖途径 Pentose Phosphate Pathway Pentose Phosphate Pathway67*概念概念(gin(ginin)in)磷酸戊糖途径是指由葡萄糖生成磷酸磷酸戊糖途径是指由葡萄糖生成磷酸戊糖及戊糖及NADPH+H+，前者再进一步转变成，前者再进一步转变成3-磷酸甘油醛和磷酸甘油醛和6-

46、磷酸果糖的反应过程磷酸果糖的反应过程(guchng)。又称磷酸戊糖旁路（。又称磷酸戊糖旁路（Pentose Phosphate shunt）第67页/共105页第六十七页，共105页。68*细胞(xbo)定位：胞 液 第一阶段：氧化反应第一阶段：氧化反应(fnyng)生成磷酸戊糖，生成磷酸戊糖，NADPH+H+及及CO2。（一）磷酸戊糖途径的反应(fnyng)过程*反应过程可分为二个阶段 第二阶段则是非氧化反应 包括一系列基团转移。第68页/共105页第六十八页，共105页。69磷磷酸酸(ln sun)戊戊糖糖途途径径第一阶段 第二阶段 5-磷酸木酮糖磷酸木酮糖 C55-磷酸木酮糖磷酸木酮糖

47、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(关键酶关键酶)3NADP+3NADPH+3H+6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶磷酸葡萄糖酸脱氢酶 CO2第69页/共105页第六十九页，共105页。(三三)磷酸戊糖途径的生理磷酸

48、戊糖途径的生理(shngl)(shngl)意义意义 701、产生(chnshng)5-磷酸核糖，为核酸合成提供磷酸核糖2、产生(chnshng)NADPH作为供氢体参与脂肪酸及胆固醇等合成是谷胱甘肽还原酶的辅酶作为羟化酶系的辅酶，参与生物转化第70页/共105页第七十页，共105页。还原型谷胱甘肽还原型谷胱甘肽还原型谷胱甘肽还原型谷胱甘肽(GSH)(GSH)(GSH)(GSH)的重要的重要的重要的重要(zhngyo)(zhngyo)(zhngyo)(zhngyo)作用作用作用作用71（1）保护含巯基的蛋白质或酶免受氧化剂、尤其(yuq)是过氧化物的损害。（2）保护红细胞膜结构的完整性。（3）缺

49、乏葡萄糖-6-磷酸脱氢酶 NADPHGSH红细胞破坏溶血GSSG 2GSHNADPH+H+NADP+谷胱甘肽还原谷胱甘肽还原酶酶维持细胞膜的完整性维持细胞膜的完整性第71页/共105页第七十一页，共105页。72四、糖醛酸途径四、糖醛酸途径(tjng)葡萄糖葡萄糖 6-磷酸磷酸(ln sun)葡萄糖葡萄糖 1-磷酸磷酸(ln sun)葡萄糖葡萄糖 UDP-葡萄糖葡萄糖 UDP-葡萄糖醛酸葡萄糖醛酸 2NAD+2NADH+2H+UDPG脱氢酶脱氢酶+UTP第72页/共105页第七十二页，共105页。73目 录意义：意义：UDP-葡萄糖醛酸称为活性葡萄糖醛酸葡萄糖醛酸称为活性葡萄糖醛酸 *参与生物

50、转化；参与生物转化；*为软骨素和透明质酸等多糖的合成为软骨素和透明质酸等多糖的合成(hchng)提供葡提供葡 萄糖醛酸。萄糖醛酸。尿苷二磷酸葡萄糖醛酸尿苷二磷酸葡萄糖醛酸(UDPGA)是葡萄糖醛酸基的直接是葡萄糖醛酸基的直接(zhji)供供体体第73页/共105页第七十三页，共105页。第第 五五 节节 糖原合成糖原合成(hchng)(hchng)与分解与分解74第74页/共105页第七十四页，共105页。糖糖糖糖 原原原原 (glycogen)n n是动物体内糖的储存形式是动物体内糖的储存形式(xngsh)之一，是机体能迅速之一，是机体能迅速动用的能量储备。动用的能量储备。75肌肉：肌糖原(