秋糖代谢殷学习.pptx

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1、暑假在家的一些“实验”糯米甜酒葡萄酒发面蒸包子青梅酒第1页/共94页物质代谢及其调物质代谢及其调节节第2页/共94页 开始开始（序曲）（序曲）消化吸收消化吸收（生理）（生理）物质代谢的过程物质代谢的过程中间（高潮）中间代谢（生化）终末（尾声）废物排泄（生理）第4页/共94页多糖蛋白质脂类葡萄糖甘油、脂肪酸氨基酸CO2 NADH+H+FADH2H2O 氧化磷酸化氧化磷酸化ADP+PiATP三羧酸循环第一阶段第二阶段第三阶段乙酰CoA第5页/共94页代谢途径的代谢途径的代谢途径的代谢途径的区域化区域化区域化区域化第6页/共94页 糖代谢糖代谢生物氧化生物氧化脂类代谢脂类代谢 氨基酸代谢氨基酸代谢

2、核苷酸代谢核苷酸代谢 物质代谢的联系与调节物质代谢的联系与调节动态生物化学动态生物化学第7页/共94页第七章 糖代谢第一节 概 述多羟醛或多羟酮类及其衍生物或多聚物。一、糖的结构与分类第8页/共94页葡萄糖(glucose)已醛糖果糖(fructose)已酮糖 1.单糖 不能再水解的糖。第9页/共94页2.寡糖麦芽糖(maltose)葡萄糖 葡萄糖蔗 糖(sucrose)葡萄糖 果糖乳 糖(lactose)葡萄糖 半乳糖水解生成几分子单糖.单糖间借糖苷键相连。第10页/共94页3.多糖 淀 粉 糖 原纤维素 能水解生成多个单糖第11页/共94页4.糖复合物 糖脂(glycolipid)：糖与脂

3、类的结合物。糖蛋白(glycoprotein)蛋白聚糖（proteoglycan）糖与蛋白质的结合物糖与非糖物质的结合物。第12页/共94页l供能：70%（最主要功能）l组织成分：糖脂、核糖、蛋白聚糖l转变为其它物质：氨基酸、核苷酸、脂肪酸l细胞识别的信号分子：抗原-抗体、激素-受体、病毒-受体糖的生理功能第13页/共94页寡糖糖蛋白糖脂外周蛋白内在蛋白外周蛋白疏水端亲水端结合糖结合糖糖脂糖脂糖蛋白糖蛋白蛋白聚糖蛋白聚糖结合糖结合糖结合糖结合糖第14页/共94页流感病毒与细胞的结合H1N1第15页/共94页血型物质第16页/共94页第二节 糖的消化吸收消化吸收第17页/共94页4.吸收途径 门

4、静脉 肝脏 体循环小肠肠腔 肠粘膜上皮细胞 SGLT 各种组织细胞 GLUT GLUT：葡萄糖转运体(glucose transporter)，已发现有5种葡萄糖转运体(GLUT 15)。第18页/共94页乳糖酶乳糖大肠细菌水分吸收入肠有机酸半乳糖+葡萄糖腹泻腹胀乳糖消化吸收第19页/共94页食物中含有的大量纤维素，因人体内无-糖苷酶而不能对其分解利用，但却具有刺激肠蠕动等作用，也是维持健康所必需。第20页/共94页糖代谢的概况第21页/共94页糖代谢的概况糖代谢的概况 葡萄糖 酵解途径 丙酮酸 有氧 无氧 H2O及CO2 乳酸 糖异生途径 乳酸、氨基酸、甘油 糖原 肝糖原分解 糖原合成 磷酸

5、戊糖途径 核糖 +NADPH+H+淀粉 消化与吸收 ATP 第22页/共94页第三节 糖的无氧酵解细胞胞浆葡萄糖丙酮酸乳酸（糖酵解)无氧或缺氧下，葡萄糖生成乳酸的过程。第23页/共94页P3PPOOHOHCH2CH2OO12546P磷酸二羟丙酮123+P异构6-磷酸果糖 (F-6-P)P5643-磷酸甘油醛PP1，3-二磷酸甘油酸PCOHCOHH2COOH3-磷酸甘油酸P2-磷酸甘油酸P磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸6-磷酸葡萄糖 (G-6-P)PG葡萄糖 G活化裂解脱氢异构PP1，6-二磷酸果糖(F-1,6-BP)活化产能脱水异构产能HHOH第24页/共94页乳酸的生成乳酸的生成乳酸脱氢酶丙酮酸乳酸

6、第25页/共94页乳酸糖酵解中的一二三一次脱氢二次底物水平磷酸化已糖激酶6-磷酸果糖激酶-1丙酮酸激酶三个关键酶 第26页/共94页酶的变构作用第27页/共94页糖酵解的调节变构变构、磷酸化第28页/共94页（一）6-磷酸果糖激酶-1 变构调节：激活剂 AMP、ADP 1，6-二磷酸果糖（正反馈）2，6-二磷酸果糖 抑制剂 柠檬酸、ATP（高浓度）此酶有二个结合ATP的部位：活性中心底物结合部位（低浓度）活性中心外别构调节部位（高浓度）第29页/共94页2()+2()-1()-1()=2ATPG为起始物 糖原为起始物2()+2()-1()=3ATP 产能计算：提问：糖酵解途径产生多少能量？答案

7、：（G为起始物）2ATP（NADHH）2 2ATP2.5/1.52.5/1.5 ATP 2=5/7 ATP第31页/共94页乙醇发酵乙醇发酵丙酮酸脱羧酶+TPP乙醇脱氢酶 乙醇酵母菌利用糖发酵产生乙醇的过程丙酮酸乙醛第32页/共94页生理意义生理意义v迅速提供能量迅速提供能量（最主要的生理（最主要的生理意义）意义）；v某些细胞、组织在有氧下仍酵某些细胞、组织在有氧下仍酵解解 无线粒体的细胞，如：红细胞无线粒体的细胞，如：红细胞 白细胞、骨髓细胞、视网膜、睾丸、肿瘤细胞白细胞、骨髓细胞、视网膜、睾丸、肿瘤细胞产物乳酸，可运输至其它组织，生成丙酮酸或生成糖。第33页/共94页第四节 糖的有氧氧化1

8、 定义：第34页/共94页葡萄糖G-6-P丙酮酸丙酮酸丙酮酸乙酰乙酰CoACoACO2H2O胞液胞液线粒体线粒体H+eO2O2O2TAC糖的有氧氧化概况第35页/共94页葡萄糖 3-磷酸甘油醛丙酮酸乳酸乙酰辅酶A酵解有氧氧化三羧酸循环细胞液线 粒 体第36页/共94页丙酮酸的氧化脱羧丙酮酸的氧化脱羧 H S-CoA3COOHCOCHCO2H C3NADH+H+DNA+COS CoA丙酮酸 辅酶A 乙酰辅酶A第37页/共94页丙酮酸脱氢酶复合体丙酮酸脱氢酶复合体 三种酶：三种酶：丙酮酸脱氢酶 二氢硫辛酰胺转乙酰酶 二氢硫辛酰胺脱氢酶 五种辅助因子：五种辅助因子：TPP、硫辛酸、FAD、NAD+、

9、HSCoAB1 B2 Vpp 泛酸 HSCoANAD+第38页/共94页三羧酸循环三羧酸循环 乙酰CoA进入由一系列酶促反应构成的循环反应系统。Krebs于1937年首先提出，又称 Krebs循环。柠檬酸第39页/共94页线粒体膜线粒体膜CO2CO2循环循环？丙酮酸 丙酮酸丙酮酸库库CO2重新加入到重新加入到草酰乙酸库草酰乙酸库草酰乙酸草酰乙酸库库草酰乙酸的循环！每循环一次消耗1个乙酰CoA乙酰CoA第40页/共94页O=C-COOH H C-COOH H3C CSCoA O H2OHSCoA 缩合2CHOCOOHCHCOOHHCHCOOHH2O 脱水2C COOHCHCOOHCHCOOHH2

10、O 加水CH2COOHCHCOOHCHCOOHOHNAD+NADH+H+CO2 氧化 脱羧CH2COOHCHHC COOHOCH2COOHCHHC SCo AONAD+NADH+H+CO2HSCoA氧化脱羧FADFADH2脱氢CCOOHCCOOHHHC COOHCHCOOHHHHOH2O加水CHCOOHC HCOHOHHGDPGTPHSCoAPiNADH+H+再 脱氢NAD+柠檬酸草酰乙酸顺乌头酸异柠檬酸-酮戊二酸琥珀酸延胡索酸苹果酸琥珀酰CoA乙酰CoA第41页/共94页 NAD+NADH+H+NADH+HNADNADH+H+GDP+PiGTPFADH2FAD+NAD+CO2H 2 OCO2

11、乙酰 CoA(1)(6)(7)(8)(9)(4)(5)(2)柠檬酸异柠檬酸顺乌头酸-酮戊二酸琥珀酰 CoA琥珀酸延胡索酸苹果酸草酰乙酸H O2三羧酸循环H2OHSCoAHSCoAHSCoA一次底物水平磷酸化H 2 OH 2 O二次脱羧反应四次脱氢反应1234第42页/共94页总反应方程式总反应方程式乙酰乙酰CoA+3NAD+FAD+GDP+Pi+2H2O 2CO2 +3NADH+3H+FADH2+GTP+HsCoA3NADH+3H+7.5ATP FADH2 1.5ATP ADP ATP GTP GDP 1ATP 10ATP10ATP氧化磷酸化O2第43页/共94页是糖、脂、蛋白质代谢的共同途径

12、是机体获得能量的主要途径 生理意义是糖、脂、蛋白质代谢联系枢纽第44页/共94页产产 能能合合 计计第三阶段第二阶段第一阶段3030或或3232ATP产生辅酶反 应-1葡萄糖 6-磷酸葡萄糖2.52 NAD+苹果酸 草酰乙酸1.52FAD琥珀酸 延胡索酸 12琥珀酰辅酶琥珀酰辅酶A A 琥珀酸琥珀酸2.52NAD+a-酮戊二酸 琥珀酰辅酶A2.52NAD+异柠檬酸 a-酮戊二酸2.52NAD+丙酮酸 乙酰辅酶A 12磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 丙酮酸丙酮酸 121,3-1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 3-3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2.5（1.5）2NAD+3-磷酸甘油醛 1,3-二磷酸甘

13、油酸-16-磷酸果糖 1,6-二磷酸果糖第45页/共94页有氧氧化的调节1.丙酮酸脱氢酶复合体 2.三羧酸循环:6C-5C；5C-4C时的酶。Ca2+激活第46页/共94页巴斯德效应巴斯德效应 定义：有氧氧化抑制无氧氧化，叫巴斯德效应（Pastuer effect）。机理：有氧时 NADH+H+可进入线粒体内氧化，丙酮酸就不生成乳酸或乙醇；所以有氧抑制了糖酵解。缺氧时NADH+H+不能被氧化，丙酮酸就作为受氢体而生成乳酸。第47页/共94页无氧酵解有氧氧化是否需氧 否 是进行部位 细胞液 细胞液，线粒体最终产物 乳酸 CO2+H2O产生能量 少 多产ATP方式 底物磷酸化 底物磷酸化 氧化磷酸

14、化第48页/共94页临床讨论：临床讨论：患者主诉：患者主诉：开开始始时时：下下肢肢软软弱弱无无力力、麻麻木木，常常有有沉沉重重感感（如如同同“带带了了脚脚镣镣”）。厌厌食食、体体重重下下降降、消消化化不不良良和和便便秘秘。还还头头痛痛、失眠、不安、易怒、健忘等。失眠、不安、易怒、健忘等。后后来来：从从脚脚开开始始，出出现现灼灼痛痛或或异异样样感感觉觉，逐逐渐渐向向小小腿腿发发展展，原原来来感感觉觉过过敏敏处处渐渐趋趋迟迟钝钝，甚甚则则痛痛觉觉，温温觉觉及及振振动动感感觉觉依依次次消消失失。肌肌肉肉酸酸痛痛，以以腓腓肠肠肌肌为为著著，上上下下楼楼梯梯困困难难。继继而而足足、趾趾下下垂垂，肌肌肉肉

15、挛挛缩缩，卧床不起。卧床不起。临床生化检验：测定尿中硫胺素排泄量：红细胞转酮醇酶试验：转酮酶活性临床诊断：维生素B1缺乏引起的脚气病第49页/共94页B1 TPP脚气病的发病机理脚气病的发病机理TPP是三种重要酶的辅基：丙酮酸脱氢酶 -酮戊二酸脱氢酶 转酮醇酶(磷酸戊糖途径)糖代谢障碍（氧化脱羧）丙酮酸、乳酸 神经组织、心肌能量 神经营养障碍，多发性神经炎（周围神经系统）或 心脏扩大，周围血管扩张，静息时心动过速，气促，胸痛，水肿（心血管系统）第50页/共94页生活好了，脚气病仍有，何因？吃精米白面。饭吃得太少。快餐食品多。第51页/共94页第五节 磷酸戊糖通路6-磷酸葡萄糖6-磷酸葡萄糖酸5

16、-磷酸核糖NADP+NADPHNADP+NADPHCO2限速酶第52页/共94页生理意义1 生成5-磷酸核糖，是核酸合成的原料2 生成的还原型NADPH，为多种反应的供氢体第53页/共94页NADPH脂肪、胆固醇等合成体内的羟化反应维持还原型谷胱甘肽的含量第54页/共94页保护巯基酶、巯基蛋白保护巯基酶、巯基蛋白保护细胞膜保护细胞膜蚕豆病蚕豆病第55页/共94页葡萄糖6-磷酸葡萄糖3-磷酸甘油醛丙酮酸乳酸酵解乙酰辅酶ACO2+H2O有氧氧化6-磷酸葡萄糖酸5-磷酸核糖NADPNADPH磷酸戊糖通路第56页/共94页病例讨论病例讨论临床表现：（1）早期症状：有全身不适，畏寒，低热，头晕，无力，食

17、欲减低，恶心呕吐，腹泻，发热，一般持续23天。（2）严重者可迅速出现高高度度贫贫血血、巩膜轻度或中度黄染，尿色如浓茶水或酱油色。更重出现全身衰竭、血压下降，烦躁不安，少尿或无尿等急性循环衰竭和急性肾功能衰竭的表现。（3）肝肿大，少数可见脾肿大，面色苍白或苍黄，呼吸急促，重者见抽搐、昏迷，并出现病理反射。病史：半个月内有食新鲜蚕豆史，患病前12天内有吃新鲜蚕豆或接触蚕豆花粉史。第57页/共94页蚕豆病蚕豆病发病机制发病机制：体内缺乏6-P-葡萄糖脱氢酶，而蚕豆中含有蚕豆嘧啶、蚕豆嘧啶核苷、多巴、多巴核苷等具有氧化作用物质，可使G-6-PD缺陷患者中的红细胞GSH降低引发溶血。流行病学：为X染色体

18、不完全显性遗传，故男：女7：1；每后五月为高发季节；两湖两广云贵川较多发病治疗：输血、输红细胞。第58页/共94页蚕豆病常因食用蚕豆、服用或接触某些药物、感染等诱发血红蛋白尿、黄疸、贫血等急性溶血反应。因G6PD缺乏诱发的严重的急性溶血性贫血因红细胞破坏过多，如不及时处理，可引起肝、肾、或心功能衰竭，甚至死亡。第59页/共94页1禁食蚕豆及其生加工品，避免在其开花、结果或收获季节去蚕豆地。2禁止使用含萘的臭丸。3禁用药物：乙酰苯胺、美蓝、硝咪唑、呋喃旦叮、呋喃唑酮、呋喃西林、苯肼、伯氨喹啉、扑疟母星、戊胺喹、磺胺、乙酰磺胺、磺胺吡啶、噻唑酮、甲苯胺蓝、SMZ、TNT等 4慎用药物：扑热息痛、非

19、拉西丁、阿斯匹林、氨基比林、安替比林、安坦、维生素 C、维生素K、氯霉素、链霉素、异烟肼、磺胺嘧啶、磺胺胍、磺胺异恶唑、氯喹、秋水仙碱、苯海拉明、左旋多巴、苯妥英钠、普鲁卡因酰胺、乙胺嘧啶、奎尼丁、奎宁、SM、TMP、优降糖等 5感染性诱因：病毒性肝炎、流感、肺炎、伤寒、腮腺炎等 6凡感染后或接触/服用以上食物或药物数小时或数天内，出现发热、腹痛、呕吐、面黄或苍白、尿呈黄褐色或暗红色等症状，属急性溶血反应！第60页/共94页第六节第六节 糖原的合成与分糖原的合成与分解解1 1合成合成2 2分解分解3 3调节调节4 4糖原累积病糖原累积病第61页/共94页糖的储存形式，是能迅速动用的能量储备。糖

20、糖 原原(glycogen)第62页/共94页肌肉：180 300g，主要供肌肉收缩所需 肝脏：70 100g，维持血糖水平 糖的储存形式，是能迅速动用的能量储备。糖 原(glycogen)第63页/共94页-1，4糖苷键-1，6糖苷键第64页/共94页一、糖原的合成（二）合成部位（一）定义肝脏、肌肉的细胞液第65页/共94页葡萄糖ATP ADPG-6-P G-1-PUDPG焦磷酸化酶UTPPPiUDPGUDPG糖原引物GnUDPATPADP 糖原Gn 1分枝酶分枝酶糖原糖原合酶糖原合酶糖原的合成葡萄糖激酶第66页/共94页 二、糖原的分解代谢 *亚细胞定位：胞 浆 第67页/共94页糖糖原原

21、的的分分解解代代谢谢G（肝、肾）G-1-P G-6-PPi糖原（Gn）糖酵解或有氧氧化（肌肉）葡萄糖-6-磷酸酶Pi糖原磷酸化酶磷酸化酶脱支酶第68页/共94页糖原的合成与分解总图UDPG焦磷酸化酶 G-1-P UTP UDPG PPi 糖原n+1 UDP G-6-P G 糖原合酶 磷酸葡萄糖变位酶 己糖(葡萄糖)激酶 糖原n Pi 磷酸化酶 葡萄糖葡萄糖-6-6-磷酸酶（肝）磷酸酶（肝）糖原n 第69页/共94页三、合成与分解的调节三、合成与分解的调节 关键酶：关键酶：糖原合酶糖原合酶 磷酸化酶磷酸化酶调节机制：共价修饰和变构调节 生理性调节：激素（胰高血糖素与胰岛素）生理性调节：激素（胰高

22、血糖素与胰岛素）第70页/共94页腺苷环化酶腺苷环化酶 （无活性）（无活性）腺苷环化酶（有活性）腺苷环化酶（有活性）激素（胰高血糖素、肾上腺素等）+受体 ATP cAMP PKAPKA(无活性无活性)磷酸化酶磷酸化酶b b激酶激酶 糖原合酶糖原合酶 糖原合酶糖原合酶-P-P PKAPKA(有活性有活性)磷酸化酶磷酸化酶b b 磷酸化酶磷酸化酶a-Pa-P 磷酸化酶b激酶-P Pi 磷蛋白磷酸酶-1 Pi Pi 磷蛋白磷酸酶-1 磷蛋白磷酸酶-1 肝：主要受胰高血糖素调节；肌肉：主要受肾上腺素调节。第71页/共94页 四、糖原积累症一类遗传性代谢病，其特点为体内某些器官组织中有大量糖原堆积。原因

23、是患者先天性缺乏与糖原代谢有关的酶。第72页/共94页 第七节 糖异生概念：原料：甘油、氨基酸、及各种有机酸器官：肝、肾途径：基本上按糖酵解的逆过程第73页/共94页乳酸糖酵解已糖激酶6-磷酸果糖激酶-1丙酮酸激酶三个不可逆反应 糖异生第74页/共94页PF-6-PPPF-1,6-2P果糖二磷酸酶-1葡萄糖-6-磷酸酶第1步第2步第3步草酰乙酸 丙酮酸丙酮酸羧化支路羧化支路丙酮酸羧化酶 磷酸烯醇式丙酮酸 羧激酶 第75页/共94页6-磷酸果糖 1,6-双磷酸果糖 ATP ADP 6-磷酸果糖激酶-1 Pi 果糖双磷 酸酶-1 2,6-双磷酸果糖 AMP 1.6-磷酸果糖与1,6-双磷酸果糖之间

24、 二、糖异生的调节 第76页/共94页磷酸烯醇型丙酮酸1,6-二磷酸果糖丙 酮 酸 乙酰CoA丙酮酸激酶草酰乙酸+丙酮酸羧化酶丙酮酸脱氢酶复合体2.磷酸烯醇式丙酮酸与丙酮酸之间丙氨酸第77页/共94页糖异生的生理意义维持血糖浓度的相对恒定补充肝糖原调节酸碱平衡第78页/共94页乳酸循环乳酸循环骨骼肌 血液 肝肌糖原6-磷酸葡萄糖丙酮酸乳酸乳酸乳酸葡萄糖丙酮酸6-磷酸葡萄糖葡萄糖糖原第79页/共94页血糖食物中糖肝糖原非糖物质CO2+H2O+能量肝糖原 肌糖原脂肪核糖氨基酸尿糖第八节 血糖及其调节第80页/共94页降低血糖 胰岛素促进葡萄糖进入细胞促进葡萄糖分解促进葡萄糖合成糖原促进葡萄糖转变为

25、脂肪抑制糖异生血糖调节第81页/共94页胰岛素的信号通路第82页/共94页升高血糖：胰高血糖素肾上腺素糖皮质激素生长激素 第83页/共94页胰高血糖素第84页/共94页（一）高血糖与糖尿病（一）高血糖与糖尿病空腹血糖浓度高于空腹血糖浓度高于6.9 mmol/L。当血糖浓度高于当血糖浓度高于8.8910.00mmol/L时，可时，可出现糖尿。这一血糖水平称为出现糖尿。这一血糖水平称为肾糖阈肾糖阈。持续性高血糖和糖尿，特别是空腹血糖和糖耐持续性高血糖和糖尿，特别是空腹血糖和糖耐量高于正常范围，叫量高于正常范围，叫糖尿病糖尿病。血糖代谢异常血糖代谢异常第85页/共94页a.糖尿病(diabetes

26、mellitus,DM)。b.血糖正常而出现糖尿，见于慢性肾炎、肾病综合征等引起肾对糖的吸收障碍。c.生理性高血糖和糖尿可因情绪激动而出现。高血糖及糖尿的病理和生理原因高血糖及糖尿的病理和生理原因第86页/共94页胰岛素缺失、受体减少或敏感性降低导致的疾病。胰岛素缺失、受体减少或敏感性降低导致的疾病。糖尿病型（胰岛素依赖型）型（胰岛素依赖型）型（非胰岛素依赖型）型（非胰岛素依赖型）和肥胖关系密切，可能是由细胞膜上胰岛素受体丢失所致。第87页/共94页第88页/共94页糖尿病相关变化第89页/共94页糖尿病发病率变化第90页/共94页（二）低血糖(hypoglycemia)空腹血糖浓度低于空腹血

27、糖浓度低于3.0 mmol/L会影响脑细胞的功能，从而出现头晕、倦怠会影响脑细胞的功能，从而出现头晕、倦怠无力、心悸等症状，严重时出现昏迷，称为无力、心悸等症状，严重时出现昏迷，称为低血糖休克。低血糖休克。第91页/共94页 胰性胰性（胰岛（胰岛-细胞功能亢进、胰岛细胞功能亢进、胰岛-细细胞功能低下等）胞功能低下等）肝性肝性（肝癌、糖原累积病等）（肝癌、糖原累积病等）内分泌内分泌异常（垂体功能低下、肾上腺异常（垂体功能低下、肾上腺皮质功能低下等）皮质功能低下等）肿瘤肿瘤（胃癌等）（胃癌等）饥饿或不能进食饥饿或不能进食低血糖病因低血糖病因第92页/共94页糖原合成糖原分解糖原G-1-PGG-6-PF-6-PF-1,6-2P磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛5-磷酸核糖2-磷酸甘油酸磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸乙酰CoA1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸乳酸丙氨酸三羧酸循环磷酸甘油甘油草酰乙酸-H H2 2O+COO+CO2 2磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径糖的有氧氧化糖酵解糖异生NADPH第93页/共94页感谢您的观看！第94页/共94页