生物化学糖代谢知识点总结

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1、各种组织细胞 门静脉 肠粘膜上皮细胞体循环小肠肠腔 第六章糖代谢糖(carbohydrates)即碳水化合物，是指多羟基醛或多羟基酮及其衍生物或 多聚物。 根据其水解产物的情况，糖主要可分为以下四大类：单糖：葡萄糖（G） 、果糖（F） ，半乳糖（Gal） ，核糖双糖：麦芽糖（G-G） ，蔗糖（G-F） ，乳糖（G-Gal）多糖：淀粉，糖原（Gn） ，纤维素结合糖: 糖脂 ，糖蛋白 其中一些多糖的生理功能如下： 淀粉：植物中养分的储存形式 糖原：动物体内葡萄糖的储存形式 纤维素：作为植物的骨架一、糖的生理功能一、糖的生理功能1.1. 氧化供能氧化供能 2.2. 机体重要的碳源机体重要的碳源 3.

2、3. 参与组成机体组织结构，调节细胞信息传递，形成生物活性物质，构成参与组成机体组织结构，调节细胞信息传递，形成生物活性物质，构成 具有生理功能的糖蛋白具有生理功能的糖蛋白。二、糖代谢概况二、糖代谢概况分解、储存、合成分解、储存、合成三、糖的消化吸收三、糖的消化吸收食物中糖的存在形式以淀粉为主。 1.消化 消化部位：主要在小肠，少量在口腔。 消化过程：口腔 胃 肠腔 肠黏膜上皮细胞刷状缘吸收部位：小肠上段吸收形式：单糖吸收机制：依赖 Na+依赖型葡萄糖转运体（SGLT）转运。 2.吸收 吸收途径：SGLT 肝脏 过程第二阶段：丙酮酸的氧化脱羧第二阶段：丙酮酸的氧化脱羧第三阶段：三羧酸循环第三阶

3、段：三羧酸循环 第四阶段：氧化磷酸化第四阶段：氧化磷酸化CO 2NADH+H+ FADH 2H 2O O TACTAC 循环循环 ATP ADP四、糖的无氧分解四、糖的无氧分解第一阶段：糖酵解 第二阶段：乳酸生成反应部位：胞液 产能方式：底物水平磷酸化 净生成 ATP 数量：22-2= 2ATPE1 E2E3调节：糖无氧酵解代谢途径的调节主要是通过各种变构剂对三个关键酶进行 变构调节。生理意义：五、糖的有氧氧化五、糖的有氧氧化1、反应过程E1:己糖激酶 E2: 6-磷酸果糖激酶-1 E3: 丙酮酸激酶 NAD+ 乳乳 酸酸 NADH+H+ 关键酶关键酶 己糖激酶己糖激酶 6-6-磷酸果糖激酶磷

4、酸果糖激酶-1-1 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 调节方式调节方式 别构调节别构调节 共价修饰调节共价修饰调节 糖无氧氧化最主要的生理意义在于迅速提供能量，这对肌收缩更为重要。糖无氧氧化最主要的生理意义在于迅速提供能量，这对肌收缩更为重要。 是某些细胞在氧供应正常情况下的重要供能途径。是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，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、骨髓细胞第一阶段：糖酵解途径第一阶段：糖酵解途径 G G（GnGn）丙酮酸丙酮酸 乙酰乙酰 CoAATP ADP胞液胞液线粒体线粒体糖酵解途径（同糖酵解，略）

5、糖酵解途径（同糖酵解，略） 1 1 丙酮酸进入线粒体，氧化脱羧为乙酰丙酮酸进入线粒体，氧化脱羧为乙酰 CoACoA (acetyl(acetyl CoA)CoA)。 总反应式: 乙酰乙酰 CoACoA 进入柠檬酸循环及氧化磷酸化生成进入柠檬酸循环及氧化磷酸化生成 ATPATP 概述：三羧酸循环(Tricarboxylic acid Cycle, TAC)也称为柠檬酸循环或 Krebs 循环，这是因为循环反应中第一个中间产物是含三个羧基的柠 檬酸。它由一连串反应组成。 反应部位：所有的反应均在线粒体(mitochondria)中进行。 涉及反应和物质：经过一轮循环，乙酰 CoA 的 2 个碳原子

6、被氧化成 CO2；在 循环中有 1 次底物水平磷酸化，可生成 1 分子 ATP；有 4 次脱氢反应，氢的接受体分别为 NAD+或 FAD，生成 3 分子 NADH+H+和 1 分子 FADH2。 总反应式：1 1 乙酰乙酰 CoACoA + + 3NAD3NAD+ + + + FADFAD + + GDPGDP + + PiPi + + 2H2H2 2O O 2CO2CO2 2 + + 3 3（NADH+HNADH+H+ +）+ + FADHFADH2 2 + + CoACoA + + GTPGTP 特点：整个循环反应为不可逆反应 生理意义：1. 柠檬酸循环是三大营养物质分解产能的共同通路 。

7、 2. 柠檬酸循环是糖、脂肪、氨基酸代谢联系的枢纽。丙酮酸丙酮酸 乙酰乙酰 CoACoA NADNAD+ + , , HSCoAHSCoA COCO 2 2 , , NADHNADH + + H H+ + 丙酮酸脱氢酶复合体丙酮酸脱氢酶复合体2 2、糖有氧氧化生理意义、糖有氧氧化生理意义-是机体获得能量的主要方式是机体获得能量的主要方式 （H+ + e 进入呼吸链彻底氧化生成 H2O 的同时 ADP 偶联磷酸化生成 ATP） 3 3、有氧氧化的调节、有氧氧化的调节六、磷酸戊糖途径六、磷酸戊糖途径1、概念：是指从糖酵解的中间产物 6-磷酸-葡萄糖开始形成旁路，通过氧化、 基团转移两个阶段生成果糖

8、-6-磷酸和 3-磷酸甘油醛，从而返回糖酵 解的代谢途径，亦称为磷酸戊糖旁路 2、反应部位：胞液 3、 反应过程：第一阶段：氧化反应（生成磷酸戊糖，NADPH+H+及 CO2） 第二阶段：非氧化反应（包括一系列基团转移） 4、特点：脱氢反应以 NADP+为受氢体，生成 NADPH+H+。 反应中生成了重要的中间代谢物5-磷酸核糖。 葡糖-6-磷酸脱氢酶为磷酸戊糖途径的关键酶，其活性的高低决定 葡糖-6-磷酸进入磷酸戊糖途径的流量。关键酶关键酶 酵解途径：酵解途径：己糖激酶己糖激酶 磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1-1 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 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

9、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 -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有氧氧化的调节特点：有氧氧化的调节特点： 有氧氧化的调节通过对其关键酶的调节实现。 ATP/ADP 或 ATP/AMP 比值全程调节。该比值升高，所有关键酶均被抑制。 氧化磷酸化速率影响三羧酸循环。前者速率降低，则后者速率也减慢。 三羧酸循环与酵解途径互相协调。三羧酸循环需要多少乙酰 CoA，则酵解途径相应产生多少丙酮酸以 生成乙酰 CoA。5、 生理意义： 为核苷酸的生成提供核糖体内合成核苷酸和核酸所需的核糖或脱氧核糖均以 5-磷酸核糖的形式 提供，这是体内生

10、成 5-磷酸核糖的主要途径。 提供 NADPH 作为供氢体参与多种代谢反应 合成代谢羟化反应维持谷胱甘肽的还原态 以下为流程图流程图：糖酵解、糖有氧氧化及磷酸戊糖途径的联系糖酵解、糖有氧氧化及磷酸戊糖途径的联系 七、糖原的合成与分解七、糖原的合成与分解储存的主要器官及其生理意义储存的主要器官及其生理意义合成合成分解分解调节调节 当糖原合成途径活跃时，分解途径则被抑制，才能有效地合成糖原；反当糖原合成途径活跃时，分解途径则被抑制，才能有效地合成糖原；反 之亦然。之亦然。 （见图二）（见图二）肌肉：肌糖原，肌肉：肌糖原，180180 300g300g，主要供肌肉收缩所需主要供肌肉收缩所需 肝脏：肝

11、糖原，肝脏：肝糖原，7070 100g100g，维持血糖维持血糖 水平水平 定义：定义：糖原的合成(glycogenesis) 指由葡萄糖合成糖原的过程。糖原合成时，葡萄糖先活化，再连接形成直链和支链。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 定义；糖原分解定义；糖原分解 (glycogenolysis(glycogenolysis ) )习惯上指肝糖原分解成为葡萄糖的过程。习惯上指肝糖原分解成为葡萄糖的过程。亚细胞定位：亚细胞定位：胞浆胞浆 关键酶关键酶 糖原合成：糖原合成：糖原合酶糖原合酶 糖原分解：糖原分解：糖原磷酸化酶糖原磷酸化酶八、糖异生八、糖

12、异生1、概念：糖异生(gluconeogenesis)是指从非糖化合物转变为葡萄糖或糖原的 过程。 2、 反应部位：主要在肝、肾细胞的胞浆及线粒体 3、原料：主要有乳酸、甘油、生糖氨基酸。 4、调节：主要是对 2 个底物循环的调节 酵解途径与糖异生途径是方向相反的两条代谢途径。如从丙酮酸进行有效的 糖异生，就必须抑制酵解途径，以防止葡萄糖又重新分解成丙酮酸；反之亦然。这种协调主要依赖于对这两条途径中的两个底物循环进行调节。第一个底物 循环在果糖-6-磷酸与果糖-1,6-二磷酸之间进行，第二个底物循环在磷酸烯醇 式丙酮酸和丙酮酸之间进行 5、生理意义： 维持血糖恒定 空腹或饥饿时，依赖氨基酸、甘

13、油等异生成葡萄糖，以维持血糖水平恒定。正常成人的脑组织不能利用脂酸，主要依赖葡萄糖供给能量；红细胞没有 线粒体，完全通过糖酵解获得能量；骨髓、神经等组织由于代谢活跃，经常进 行糖酵解。即使在饥饿状况下，机体也需消耗一定量的糖，以维持生命活动。 此时这些糖全部依赖糖异生生成。 糖异生是补充或恢复肝糖原储备的重要途径 肾糖异生增强有利于维持酸碱平衡 骨骼肌中的乳酸在肝中糖异生形成乳酸循环乳酸循环是一个耗能的过程，2 分子乳酸异生为 1 分子葡萄糖需 6 分子 ATP， 其生理意义为乳酸再利用，避免了乳酸的损失，同时防止乳酸的堆积引起 酸中毒草酰乙酸出入线粒体的方式如下：草酰乙酸出入线粒体的方式如下

14、：糖酵解与糖异生的联系：糖酵解与糖异生的联系：乳酸循环过程：乳酸循环过程：九、葡萄糖的其他代谢产物九、葡萄糖的其他代谢产物1、糖醛酸途径生成葡糖醛酸 2、多元醇途径生成木糖醇、山梨醇等 3 3、2,3-2,3-二磷酸甘油酸旁路调节血红蛋白运氧二磷酸甘油酸旁路调节血红蛋白运氧十、血糖及其调节十、血糖及其调节1 1、概念、概念: : 血糖，指血液中的葡萄糖。 血糖水平，即血糖浓度。 正常血糖浓度 ：3.896.11mmol/L3.896.11mmol/L 2 2、生理意义：保证重要组织器官的能量供应，特别是某些依赖葡萄糖供能的组、生理意义：保证重要组织器官的能量供应，特别是某些依赖葡萄糖供能的组

15、织器官。织器官。 脑组织不能利用脂酸，正常情况下主要依赖葡萄糖供能； 红细胞没有线粒体，完全通过糖酵解获能； 骨髓及神经组织代谢活跃，经常利用葡萄糖供能。 3 3、血糖来源和去路血糖来源和去路4 4、血糖水平的平衡主要受到激素调节、血糖水平的平衡主要受到激素调节 血糖水平保持恒定是糖、脂肪、氨基酸代谢协调的结果；也是肝、肌肉、 脂肪组织等各器官组织代谢协调的结果. 主要依靠激素的调节，酶水平的调节是最基本的调节方式和基础。 主要调节激素主要调节激素降低血糖：胰岛素降低血糖：胰岛素(insulin)(insulin) 升高血糖：胰高血糖素升高血糖：胰高血糖素(glucagon)(glucagon)、糖皮质激素、肾上腺素、糖皮质激素、肾上腺素5 5、糖代谢障碍导致血糖水平异常、糖代谢障碍导致血糖水平异常 临床上因糖代谢障碍可发生血糖水平紊乱，常见有以下两种类型： 低血糖低血糖 (hypoglycemia)(hypoglycemia) ：血糖浓度低于：血糖浓度低于 2.8mmol/L2.8mmol/L （1 1）其危害：）其危害：低血糖影响脑的正常功能，从而出现头晕、倦怠无