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1、第第7 7章章 糖代谢糖代谢1学校类第一节第一节 糖的化学糖的化学第二节第二节 糖的消化与吸收糖的消化与吸收第三节第三节 糖的分解代谢糖的分解代谢第四节第四节 糖原的合成与分解糖原的合成与分解第五节第五节 糖异生糖异生第六节第六节 血糖水平的调节血糖水平的调节2学校类第一节第一节 糖的化学糖的化学一、糖的概念一、糖的概念、分布及主要、分布及主要生物学作用生物学作用糖是自然界存在的一大类具有广谱化学结构糖是自然界存在的一大类具有广谱化学结构和生物学功能的有机化合物。和生物学功能的有机化合物。由由碳、氢、氧碳、氢、氧三种元素组成,分子通式一般三种元素组成,分子通式一般为为Cn(HCn(H2 2O)
2、nO)n。分布广、含量多,多以复合糖形式存在。分布广、含量多,多以复合糖形式存在。3学校类糖的概念:糖的概念: 糖是一类多羟基醛或多羟基酮及其糖是一类多羟基醛或多羟基酮及其聚合物和衍生物的总称的化合物。聚合物和衍生物的总称的化合物。4学校类糖类的生物学作用糖类的生物学作用 糖是生物体内的主要能源物质(主要功能)糖是生物体内的主要能源物质(主要功能) 作为生物体的结构成分作为生物体的结构成分 糖具有多方面复杂的生物活性与功能糖具有多方面复杂的生物活性与功能如:如:作为其它生物分子如氨基酸、核苷酸、脂等作为其它生物分子如氨基酸、核苷酸、脂等合成的前体;作为细胞识别的信息分子等合成的前体;作为细胞识
3、别的信息分子等5学校类二、糖的分类二、糖的分类单糖单糖(Monosaccharides)(Monosaccharides)寡糖寡糖(Oligosaccharides)(Oligosaccharides)多糖多糖(Polysaccharides)(Polysaccharides):6学校类(一)单糖(一)单糖凡不能被水解成更小分子的糖称为单糖。凡不能被水解成更小分子的糖称为单糖。可根据其分子中所含碳原子多少分类。可根据其分子中所含碳原子多少分类。丙糖(甘油醛和二羟丙酮);丙糖(甘油醛和二羟丙酮);丁糖(赤藓糖);丁糖(赤藓糖);戊糖(木酮糖、核酮糖、核糖、脱氧核糖等);戊糖(木酮糖、核酮糖、核糖
4、、脱氧核糖等);己糖(葡萄糖、果糖、半乳糖等)等己糖(葡萄糖、果糖、半乳糖等)等庚糖:(景天庚酮糖)庚糖:(景天庚酮糖)7学校类(二)寡糖(二)寡糖由单糖缩合而成的短链结构(十碳以下,由单糖缩合而成的短链结构(十碳以下,一般一般2-6个单糖分子)个单糖分子)二糖、三糖比较重要,二糖是寡糖中分布二糖、三糖比较重要,二糖是寡糖中分布最广的一类,最广的一类,蔗糖、麦芽糖与乳糖蔗糖、麦芽糖与乳糖是其重是其重要代表要代表(还原性,旋光性)(还原性,旋光性)。三糖以。三糖以棉子棉子糖糖常见。常见。8学校类重要的二糖重要的二糖蔗糖蔗糖D-麦芽糖(麦芽糖( -型)型)乳糖(乳糖( -型型 )纤维二糖纤维二糖(
5、 -型)型)9学校类(三)多糖(三)多糖多糖是由多个单糖分子缩合而形成的长链结构。多糖是由多个单糖分子缩合而形成的长链结构。多糖没有还原性和变旋现象,无甜味,大多多糖没有还原性和变旋现象,无甜味,大多不溶于水。不溶于水。多糖的结构包括单糖的组成、糖苷键的类型、多糖的结构包括单糖的组成、糖苷键的类型、单糖的排列顺序单糖的排列顺序3个基本结构因素。个基本结构因素。重要的有淀粉、糖元、纤维素、几丁质、粘多重要的有淀粉、糖元、纤维素、几丁质、粘多糖等。可分为同多糖和杂多糖。糖等。可分为同多糖和杂多糖。 10学校类多糖的化学多糖的化学一、多糖的分类一、多糖的分类(一)按其来源分类:(一)按其来源分类:、
6、植物多糖、植物多糖、动物多糖、动物多糖、微生物多糖、微生物多糖、海洋生物多糖、海洋生物多糖(二)按其在生物体内的生理功能分类:(二)按其在生物体内的生理功能分类:、贮存多糖、贮存多糖、结构多糖、结构多糖11学校类(三)多糖按其组成成分的分类:(三)多糖按其组成成分的分类:同聚多糖(均一多糖同聚多糖(均一多糖)(homopolysaccharide)杂聚多糖(不均一多糖)杂聚多糖(不均一多糖)(heteropolysaccharide)黏多糖黏多糖(mucopolysaccharide):含氮的不均一:含氮的不均一多糖,又称糖胺聚糖多糖,又称糖胺聚糖结合糖结合糖(glycoconjugate):
7、糖复合物或复合糖:糖复合物或复合糖12学校类糖糖肽链肽链糖糖核酸核酸糖糖脂质脂质肽聚糖肽聚糖(peptidoglycans)脂多糖脂多糖(lipopolysauhards)糖基酰基甘油糖基酰基甘油(glycosylacylglycerols)糖鞘脂糖鞘脂(pglycosphingolipids)糖蛋白糖蛋白(glycproteins)蛋白聚糖蛋白聚糖(proteoglycans)糖复合物糖复合物(Complex Carbohydrates)13学校类二、自然界存在的几种重要多糖二、自然界存在的几种重要多糖(一)淀粉(一)淀粉1 1直链淀粉(直链淀粉(-amylose-amylose):): 由
8、由-D-glucose-D-glucose借借-1,4-1,4-糖苷键糖苷键形成的一种线性形成的一种线性聚合物,只有一个还原性末端。聚合物,只有一个还原性末端。2.2.支链淀粉(支链淀粉(amylopectinamylopectin):):高度分支,除含有高度分支,除含有-1,4-1,4-糖苷键外,分支处含有糖苷键外,分支处含有-1,6-1,6-糖苷键糖苷键。14学校类淀粉的结构淀粉的结构15学校类淀粉在冷水中不溶解,加热吸水成糊状。淀粉在冷水中不溶解,加热吸水成糊状。 直链淀粉直链淀粉+碘碘 蓝色蓝色 支链淀粉支链淀粉+碘碘 紫红色紫红色淀粉水解淀粉水解 淀粉糊精(遇碘蓝色)淀粉糊精(遇碘蓝
9、色) 红红糊精(遇碘红色)糊精(遇碘红色) 无色糊精(遇碘不无色糊精(遇碘不显色)显色) 麦芽糖麦芽糖 葡萄糖葡萄糖16学校类(二)糖原(二)糖原(glycogen)结构与淀粉相似,是一种动物淀粉。结构与淀粉相似,是一种动物淀粉。糖原遇碘呈红色,彻底水解后产生糖原遇碘呈红色,彻底水解后产生D-葡萄糖。葡萄糖。糖原的生理功能:肌肉中的糖原为肌肉收缩所糖原的生理功能:肌肉中的糖原为肌肉收缩所需要的能源。肝糖原可分解为葡萄糖进入血液需要的能源。肝糖原可分解为葡萄糖进入血液运输到各组织利用。运输到各组织利用。17学校类GlycogenGlycogen18学校类又称右旋糖苷,是酵母菌及某些细菌中又称右旋
10、糖苷,是酵母菌及某些细菌中的储存多糖。的储存多糖。几乎均为几乎均为-1,6-1,6-糖苷键糖苷键连接。连接。作为作为代血浆代血浆已用于临床。已用于临床。(三)葡聚糖(三)葡聚糖(dextran)19学校类(四)糖胺聚糖(粘多糖)(四)糖胺聚糖(粘多糖) 糖胺聚糖是一类含己糖胺和糖醛酸糖胺聚糖是一类含己糖胺和糖醛酸的杂多糖,是由多个二糖单位构成的长的杂多糖,是由多个二糖单位构成的长链多聚物。链多聚物。基本功能:基本功能:结缔组织间质和细胞间特有结缔组织间质和细胞间特有的成分,是一类天然粘合剂。的成分,是一类天然粘合剂。 20学校类v明质酸明质酸(hyaluronate): (hyaluronat
11、e): 约由约由2500025000个二糖单个二糖单位构成位构成。v 硫酸皮肤素、硫酸硫酸皮肤素、硫酸-4-4-软骨素、硫酸角质素软骨素、硫酸角质素和硫酸和硫酸-6-6-软骨素软骨素:主要存在于腱、软骨和:主要存在于腱、软骨和其他结缔组织中。其他结缔组织中。v 肝素肝素(heparin):(heparin): 天然的抗凝血物质,它能天然的抗凝血物质,它能同抗凝血酶同抗凝血酶()()强烈地结合,阻止血液凝固。强烈地结合,阻止血液凝固。21学校类第二节第二节 糖的消化吸收糖的消化吸收食物中糖一般以淀粉为主食物中糖一般以淀粉为主单糖可被吸收单糖可被吸收一、糖的消化一、糖的消化22学校类淀粉淀粉 麦芽
12、糖麦芽糖+麦芽三糖麦芽三糖 (40%) (25%)-临界糊精临界糊精+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胞上皮细胞刷状缘刷状缘 口腔口腔 肠腔肠腔 胰液中的胰液中的- -淀粉酶淀粉酶 23学校类ADP+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 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 transporter, SGLT) )刷状缘刷状缘
13、 细胞内膜细胞内膜 二、糖的吸收二、糖的吸收24学校类小肠肠腔小肠肠腔 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 GLUTGLUT:葡萄糖转运体:葡萄糖转运体(glucose transporter)(glucose transporter)25学校类血血中中葡葡萄萄 糖糖缺氧缺氧糖酵解糖酵解(乳酸乳酸)供氧充足供氧充足有氧氧化有氧氧化(COCO2 2、H H2 2O O、ATPATP)磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径 (5-5-磷酸核糖、磷酸核糖、NADPHNADPH)糖原糖原合成合成分解分解糖异生糖异生食物食物主主三、糖代谢的概
14、况三、糖代谢的概况26学校类生物体内葡萄糖(糖原)的分解主要有三生物体内葡萄糖(糖原)的分解主要有三条途径:条途径:1.1.无无O O2 2情况下,葡萄糖(情况下,葡萄糖(G G)丙酮酸(丙酮酸(PyrPyr)乳乳酸(酸(Lac)Lac)2.2.有有O O2 2情况下,情况下,G COG CO2 2 + H + H2 2O O(经三羧酸循环)(经三羧酸循环)3.3.有有O O2 2情况下,情况下,G COG CO2 2 + NADPH + NADPH(经磷酸戊糖途(经磷酸戊糖途径)径)第三节第三节 糖的分解代谢糖的分解代谢27学校类糖酵解(糖酵解(glycolysisglycolysis):)
15、: 糖酵解是体内组织在缺氧情况下,葡萄糖酵解是体内组织在缺氧情况下,葡萄糖或糖原降解为乳酸并伴随着糖或糖原降解为乳酸并伴随着ATPATP生成的一系生成的一系列反应,是生物体内普遍存在的葡萄糖降解列反应,是生物体内普遍存在的葡萄糖降解的途径。反应过程类似酵母生醇发酵,故也的途径。反应过程类似酵母生醇发酵,故也称之为无氧酵解。该途径也称作称之为无氧酵解。该途径也称作Embden-Embden-Meyerhof-ParnasMeyerhof-Parnas途径,简称途径,简称EMPEMP途径。途径。一、糖的无氧分解一、糖的无氧分解28学校类v19401940年被阐明。年被阐明。( (研究历史研究历史)
16、 ) Embden,Meyerhof,ParnasEmbden,Meyerhof,Parnas等人贡献最等人贡献最多,故糖酵解过程一也叫多,故糖酵解过程一也叫Embdem-Embdem-Meyerhof-ParnasMeyerhof-Parnas途径,简称途径,简称EMPEMP途径。途径。29学校类第一阶段第一阶段 第二阶段第二阶段* * 糖酵解分为两个阶段糖酵解分为两个阶段由葡萄糖分解成丙酮酸由葡萄糖分解成丙酮酸(pyruvate)(pyruvate),称之,称之为为酵解途径酵解途径(glycolytic pathway)(glycolytic pathway)。由丙酮酸转变成乳酸。由丙酮酸
17、转变成乳酸。l 全部反应在胞质中进行全部反应在胞质中进行30学校类( (一一) )糖糖酵酵解解途途径径1、酵酵解解途途径径31学校类1. 1. 葡萄糖葡萄糖磷酸化成为磷酸化成为6-6-磷酸葡糖磷酸葡糖ATP ADPMg2+ 己糖激酶己糖激酶(hexokinase)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 葡萄糖葡萄糖-6-6-磷
18、酸磷酸(glucose-6-(glucose-6-phosphate, G-6-P)phosphate, G-6-P)(一)酵解第一阶段(一)酵解第一阶段准备阶段准备阶段32学校类33学校类哺哺乳乳类类动动物物体体内内已已发发现现有有4 4种种己己糖糖激激酶同工酶,分别称为酶同工酶,分别称为至至型。型。肝肝细细胞胞中中存存在在的的是是型型,称称为为葡葡糖糖激酶激酶(glucokinase)(glucokinase)。它的特点是:。它的特点是:对葡萄糖的亲和力很低对葡萄糖的亲和力很低受激素调控受激素调控 34学校类2.2. 6-6-磷酸葡糖磷酸葡糖转变为转变为6-6-磷酸果糖磷酸果糖 磷酸葡萄磷
19、酸葡萄糖异构酶糖异构酶 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-6-6-磷磷酸酸果糖果糖-6-6-磷酸磷酸(fructose-6-(fructose-6-phosphate, F-6-P)phosphate, F-6-P)35学校类3. 6-磷酸果糖磷酸果糖转变为转变为1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖 ATP ADP Mg2+ 磷酸果糖激酶磷酸
20、果糖激酶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果糖激酶磷酸果糖激酶 (phosphfructokinase(phosphfructokinase,PFK)PFK)果糖果糖-6-6-磷酸磷酸果糖果糖-1,6-1,6-二磷酸二磷酸 (1, 6-fructose-(1, 6-fructose-biphosphatebiphosphate, F-1,6-,
21、 F-1,6-2P2P) )36学校类果糖果糖-1,6-1,6-二二磷酸磷酸4. 4. 磷酸己糖磷酸己糖裂解成裂解成2 2分子分子磷酸丙糖磷酸丙糖 醛缩酶醛缩酶(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 3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 +37学校类5.5. 磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮转变为转变为3-3-磷酸甘油醛磷酸
22、甘油醛丙糖磷酸异构酶丙糖磷酸异构酶 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丙糖磷酸异构酶丙糖磷酸异构酶 (triose phosphate isomerase)3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮 38学校类上上述述步步反反应应为为酵酵解解途途径径的的耗耗能能阶阶段段,1 1分分子子葡葡萄萄糖糖的的代代谢谢消消耗耗了了2 2分分子子A
23、TPATP,产生了,产生了2 2分子分子3-3-磷酸甘油醛。磷酸甘油醛。39学校类Energy-RequiringSteps of GlycolysisATP ADP40学校类6. 6. 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Pi、NAD+ NADH+HNADH+H+ + 3-磷酸甘油醛脱氢酶磷酸甘油醛脱氢酶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-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPA
24、TP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸3-磷酸甘油醛脱氢酶磷酸甘油醛脱氢酶(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase)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 (二)第二阶段(二)第二阶段放能阶段放能阶段41学校类7. 7. 7. 7. 1,3-1,3-1,3-1,3-二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3-3-3-3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸磷酸甘油酸磷酸甘油酸 ADP ATP 磷酸甘油酸激酶磷酸甘油酸激酶 GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸
25、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 磷酸甘油酸激酶磷酸甘油酸激酶 (phosphoglycerate (phosphoglycerate kinase) kinase) 42学校类这这是是酵酵解解过过程程中中第第一一次次产产生生ATPATP的的反反应应,将将底底物物的的高高能能磷磷酸酸键键直直接接转转移移给给ADPADP生生成成ATPATP,这这种种ADPADP或或其其他他核核苷苷二二磷
26、磷酸酸的的磷磷酸酸化化作作用用与与底底物物的的脱脱氢氢作作用用直直接接相相偶偶联联的的反反应应称称为为底底物物水水平平磷磷酸酸化化(substrate-(substrate-level phosphorylation) level phosphorylation) 。 43学校类8. 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸转变为转变为2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 磷酸甘油酸磷酸甘油酸变位酶变位酶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-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NAD
27、H+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸磷酸甘油酸变位酶磷酸甘油酸变位酶 (phosphoglycerate (phosphoglycerate mutase)mutase)3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 44学校类9 9、2-2-磷酸甘油酸转磷酸甘油酸转变为变为磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 烯醇化酶烯醇化酶(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+
28、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磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 (phospho-enolpyruvate, PEP)45学校类ADP ATP K+ Mg2+丙酮酸激酶丙酮酸激酶(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. 10. 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯
29、醇式丙酮酸转变成转变成丙酮酸丙酮酸, 并通过底物水平磷酸化生成并通过底物水平磷酸化生成ATPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 丙酮酸丙酮酸 这是酵解途径中的第二次这是酵解途径中的第二次底物水平底物水平磷酸化磷酸化46学校类2 2、丙酮酸生成乳酸、丙酮酸生成乳酸 葡萄糖葡萄糖+2Pi+2ADP 2+2Pi+2ADP 2乳酸乳酸+2ATP+2H+2ATP+2H2 2O Ov动物在激烈运动时或由于呼吸、循环系统障碍动物在激烈运动时或由于呼吸、循环系统障碍而发生供氧不足时。而发生供氧不足时。v生长在厌氧或相对厌氧条件下的许多细菌。生长在厌氧或相对厌氧条件下的许多细菌。47学校类 己糖激酶己糖激酶
30、6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1丙丙酮酮酸酸激激酶酶48学校类49学校类E1: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+ 50学校类总结总结1 1、糖酵解
31、过程在胞浆中进行、糖酵解过程在胞浆中进行2 2、反应分为两大阶段、反应分为两大阶段(耗能、产能)(耗能、产能)3 3、关键酶是:己糖激酶(、关键酶是:己糖激酶(HKHK)、)、 6-6-磷酸果磷酸果糖激酶糖激酶-1-1(PFK-1PFK-1)、)、丙酮酸激酶(丙酮酸激酶(PKPK)4 4、终产物是乳酸、终产物是乳酸51学校类葡萄糖葡萄糖+2Pi+2ADP+2NAD+2Pi+2ADP+2NAD+ + 2 2丙酮酸丙酮酸+ +2ATP2ATP+2NADH+2H+2NADH+2H+ + +2H +2H2 2O O糖酵解时,糖酵解时,1mol1mol葡萄糖可经底物水平磷酸化生成葡萄糖可经底物水平磷酸化
32、生成4mol ATP4mol ATP,在葡萄糖和,在葡萄糖和6-6-磷酸果糖磷酸化时消耗磷酸果糖磷酸化时消耗2mol ATP2mol ATP,故净生成,故净生成2mol ATP2mol ATP。5 5、能量的变化、能量的变化52学校类53学校类(二)糖酵解的调节(二)糖酵解的调节1 1、6-6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1 -1 (PFK-1PFK-1)催化的反应是糖酵解的限速步骤。催化的反应是糖酵解的限速步骤。 结构结构结构结构-变构酶变构酶变构酶变构酶 调节调节调节调节 变构抑制剂:变构抑制剂:变构抑制剂:变构抑制剂:ATPATPATPATP、柠檬酸,、柠檬酸,、柠檬酸,、柠檬酸,H+H+
33、H+H+ 变构激活剂:变构激活剂:变构激活剂:变构激活剂:AMPAMPAMPAMP, ADP ADP ,1,61,61,61,6二磷酸果糖二磷酸果糖二磷酸果糖二磷酸果糖, , , , 2,62,62,62,6二磷酸果糖二磷酸果糖二磷酸果糖二磷酸果糖,无机磷,无机磷,无机磷,无机磷54学校类丙酮酸激酶是糖酵解的第二个重要的调节点丙酮酸激酶是糖酵解的第二个重要的调节点 结构结构结构结构-变构酶变构酶变构酶变构酶 调节调节调节调节 变构抑制剂:变构抑制剂:变构抑制剂:变构抑制剂:ATPATPATPATP、乙酰辅酶、乙酰辅酶、乙酰辅酶、乙酰辅酶A A A A, 长链脂肪酸,长链脂肪酸,长链脂肪酸,长链
34、脂肪酸,AlaAlaAlaAla( ( ( (肝肝肝肝) ) ) ) 变构激活剂:变构激活剂:变构激活剂:变构激活剂: 1,6-1,6-1,6-1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖二磷酸果糖二磷酸果糖 2、丙酮酸激酶、丙酮酸激酶(PK)的调节的调节55学校类3 3、己糖激酶、己糖激酶(HK)或葡萄糖激酶活性的调节或葡萄糖激酶活性的调节 结构结构结构结构-变构酶变构酶变构酶变构酶 调节调节调节调节-己糖激酶受到反馈抑制调节己糖激酶受到反馈抑制调节6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖可反馈抑制己糖激酶,但肝葡可反馈抑制己糖激酶,但肝葡萄糖激酶不受其抑制。萄糖激酶不受其抑制。长链脂肪酰长链脂肪酰CoACoA可别构抑
35、制肝葡萄糖激酶。可别构抑制肝葡萄糖激酶。胰岛素可诱导葡萄糖激酶基因的转录,促进胰岛素可诱导葡萄糖激酶基因的转录,促进酶的合成。酶的合成。56学校类(三)糖酵解的生理意义(三)糖酵解的生理意义乳酸酵解最主要的生理意义在于迅速提供能乳酸酵解最主要的生理意义在于迅速提供能量,这对肌肉收缩更为重要。量,这对肌肉收缩更为重要。当机体缺氧或剧烈运动肌肉局部血流不足时,当机体缺氧或剧烈运动肌肉局部血流不足时,能量主要通过糖酵解获得。能量主要通过糖酵解获得。红细胞红细胞没有线粒体,完全依赖乳酸酵解供应没有线粒体,完全依赖乳酸酵解供应能量。能量。神经、白细胞和骨髓神经、白细胞和骨髓等代谢极为活跃,即使等代谢极为
36、活跃,即使不缺氧也常由乳酸酵解提供部分能量。不缺氧也常由乳酸酵解提供部分能量。57学校类概念概念基本过程基本过程关键酶关键酶能量变化能量变化生理意义生理意义知识重点把握知识重点把握58学校类糖酵解糖酵解 作业作业画出从葡萄糖开始到乳酸发酵,全过画出从葡萄糖开始到乳酸发酵,全过程的图解,并指出其中的限速酶,及程的图解,并指出其中的限速酶,及能量变化。能量变化。糖酵解意义?糖酵解意义?59学校类概念:概念: 葡萄糖葡萄糖在在有氧有氧的条件下通过的条件下通过丙酮酸丙酮酸生成生成乙酰辅酶乙酰辅酶A A在经在经三羧酸循环三羧酸循环彻底彻底氧氧化生成化生成水和二氧化碳水和二氧化碳的的过程。是糖氧化过程。是
37、糖氧化的主要方式。是体内能量获得的主要来的主要方式。是体内能量获得的主要来源。源。 部位:部位:胞液及线粒体胞液及线粒体 二、糖的有氧氧化二、糖的有氧氧化(aerobic oxidationaerobic oxidation)60学校类( (一一) )有氧氧化的反应过程有氧氧化的反应过程 1 1、葡萄糖或糖原氧化分解成丙酮酸(即糖酵解,、葡萄糖或糖原氧化分解成丙酮酸(即糖酵解,胞液中胞液中进行)进行) 2 2、丙酮酸氧化脱羧生成乙酰、丙酮酸氧化脱羧生成乙酰CoA CoA (线粒体基质中线粒体基质中进行)进行) (丙酮酸(丙酮酸 乙酰辅酶乙酰辅酶A A,简写为乙酰,简写为乙酰CoACoA) 3
38、3、乙酰、乙酰COACOA进入进入TCATCA循环循环 (线粒体中线粒体中进行)进行) 三羧酸循环(乙酰三羧酸循环(乙酰CoA CoA H H2 2O O 和和COCO2 2,释放出能量),释放出能量)糖的有氧氧化的三个步骤糖的有氧氧化的三个步骤:61学校类糖的有氧氧化反应的糖的有氧氧化反应的3 3个阶段个阶段 第一阶段:酵解途径第一阶段:酵解途径 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:三羧酸循环和第三阶段:三羧酸循环和氧化磷酸化氧化磷酸化 G丙酮酸丙酮酸 乙酰乙酰CoA CO2 NADH+H+ FADH2H2O O ATP ADP TCATCA循环循环胞胞液液 线线
39、粒粒体体 62学校类1 1、 葡萄糖葡萄糖 丙酮酸丙酮酸在胞浆内进行在胞浆内进行反应过程类似酵解反应过程类似酵解能量变化:能量变化: 2mol ATP2mol ATP 2 2对对NADH + H+NADH + H+产生产生 63学校类2、丙酮酸进入柠檬酸循环的准备阶段丙酮酸进入柠檬酸循环的准备阶段氧化脱羧生成乙酰氧化脱羧生成乙酰-CoA w丙酮酸脱氢酶系是一个非常复杂的多酶体系,主要包括:丙酮酸脱氢酶系是一个非常复杂的多酶体系,主要包括:三种不同的酶(三种不同的酶(丙酮酸脱氢酶组分丙酮酸脱氢酶组分E E1 1、二氢硫辛酰转乙酰基、二氢硫辛酰转乙酰基酶酶E E2 2和二氢硫辛酸脱氢酶和二氢硫辛酸
40、脱氢酶E E3 3)和)和6 6种辅因子种辅因子(TTPTTP、硫辛酸、硫辛酸、FADFAD、NADNAD+ +、CoACoA和和MgMg2+2+)。)。丙酮酸丙酮酸 乙酰乙酰CoACoA NAD+ , HSCoA CO2 , NADH + H+ 丙酮酸脱氢酶复合体丙酮酸脱氢酶复合体 (acetyl CoA)丙酮酸的氧化脱羧作用丙酮酸的氧化脱羧作用64学校类丙酮酸脱氢酶复合体的组成丙酮酸脱氢酶复合体的组成 酶酶E E1 1:丙酮酸脱氢酶组分:丙酮酸脱氢酶组分E E2 2:二氢硫辛酰转乙酰基酶:二氢硫辛酰转乙酰基酶E E3 3:二氢硫辛酸脱氢酶:二氢硫辛酸脱氢酶HSCoAHSCoANADNAD+
41、 + 辅辅 酶酶 TPP Mg+ 硫辛酸(硫辛酸( ) HSCoA FAD, NAD+SSL65学校类Mg2+66学校类* *丙酮酸经丙酮酸脱氢酶系催化后生成丙酮酸经丙酮酸脱氢酶系催化后生成乙乙 酰辅酶酰辅酶A A,产生,产生一分子一分子CO2CO2和和一对一对NADH+HNADH+H+ +(在在线粒体线粒体中中NADH+HNADH+H+ +经经呼吸链呼吸链的传递,的传递, 氧化磷酸化氧化磷酸化产生产生3 3个个ATPATP。)。)67学校类3 3、三羧酸循环反应过程、三羧酸循环反应过程三羧酸循环三羧酸循环(tricarboxylic acid cycle, TCA cycle, citric
42、 acid cycle, krebs cycle) 乙酰辅酶乙酰辅酶乙酰辅酶乙酰辅酶A A A A和草酰乙酸缩合,生成带有三和草酰乙酸缩合,生成带有三和草酰乙酸缩合,生成带有三和草酰乙酸缩合,生成带有三个羧基的柠檬酸,再经过一系列的反应重个羧基的柠檬酸,再经过一系列的反应重个羧基的柠檬酸,再经过一系列的反应重个羧基的柠檬酸,再经过一系列的反应重新生成草酰乙酸完成一个循环。新生成草酰乙酸完成一个循环。新生成草酰乙酸完成一个循环。新生成草酰乙酸完成一个循环。德国科学家德国科学家Hans Krebs Hans Krebs 19371937年提出,年提出,19531953年获得诺年获得诺贝尔奖,并被称
43、为贝尔奖,并被称为ATPATP循环循环(柠檬酸循环)之父。(柠檬酸循环)之父。68学校类乙酰乙酰CoACoA的彻底氧化分解的彻底氧化分解 柠檬酸循环柠檬酸循环化学反应历程(化学反应历程(1010步反应、步反应、8 8种酶)种酶)69学校类三羧酸循环三羧酸循环草酰乙酸草酰乙酸柠檬酸柠檬酸异柠檬酸异柠檬酸a-a-酮戊二酸酮戊二酸琥珀酸琥珀酸辅酶辅酶A A琥珀酸琥珀酸延胡索酸延胡索酸苹果酸苹果酸乙酰辅酶乙酰辅酶A A70学校类1 1 、乙酰、乙酰CoACoA与草酰乙酸缩合形成柠檬酸与草酰乙酸缩合形成柠檬酸(柠檬酸合酶)(柠檬酸合酶)v单向不可逆单向不可逆v 可调控的限速步骤可调控的限速步骤C=OCO
44、O-CH2COO- C-CH3S-CoAOCH2COO-HO-C -COO-COO-CH2柠檬酸合酶柠檬酸合酶+CoA三羧酸三羧酸CH2C-SCOAHO-C - COO-COO-CH2OH2O+ HS-CoA+H+71学校类2 2、柠檬酸异构化成异柠檬酸、柠檬酸异构化成异柠檬酸 (乌头酸酶)(乌头酸酶)在在pH7.0pH7.0,2525 C C的平衡态时,的平衡态时,柠檬酸:顺乌头酸:异柠檬酸柠檬酸:顺乌头酸:异柠檬酸= = 9090:4 4:6 6CH2COO-HO-C -COO-COO-CH2CHCOO- C -COO-COO-CH2CH2H2OH2O柠檬酸柠檬酸顺乌头酸顺乌头酸异柠檬酸异
45、柠檬酸COO-HO- CHCH-COO-COO-72学校类3 3 、由异柠檬酸氧化脱羧生成、由异柠檬酸氧化脱羧生成-酮戊二酸酮戊二酸(异柠檬酸脱氢酶)(异柠檬酸脱氢酶)vTCA中第一次氧化作用、脱羧过程中第一次氧化作用、脱羧过程v异柠檬酸脱氢酶为第二个调节酶异柠檬酸脱氢酶为第二个调节酶v三羧酸到二羧酸的转变三羧酸到二羧酸的转变NAD+NADH+H+ H+ CO2草酰琥珀酸草酰琥珀酸Mg 2+HO- CHCOOH CH-COOHCOOHCH2 COCOOH CH-COOHCOOHCH2 COCOOH CH2COOHCH2-酮戊二酸酮戊二酸异柠檬酸异柠檬酸73学校类4 4 、-酮戊二酸氧化脱羧成为
46、琥珀酰酮戊二酸氧化脱羧成为琥珀酰CoACoA(-酮戊二酸脱氢酶复合体)酮戊二酸脱氢酶复合体)v TCATCA中第二次氧化作用、脱羧过程中第二次氧化作用、脱羧过程v -酮戊二酸脱氢酶复合体与丙酮酸脱氢酶复合体相似酮戊二酸脱氢酶复合体与丙酮酸脱氢酶复合体相似-酮戊二酸脱氢酶酮戊二酸脱氢酶E1二氢硫辛酰转琥珀酰酶二氢硫辛酰转琥珀酰酶E2二氢硫辛酸脱氢酶二氢硫辛酸脱氢酶E3 6种辅因子:种辅因子:TPP、硫辛酸、硫辛酸、CoACoA、FADFAD、NADNAD+ +、MgMg2+2+CoASH+NAD+ COCOOH CH2COOHCH2 COSCoA CH2COOHCH2+NADH+H+ +CO27
47、4学校类5 5、琥珀酰、琥珀酰CoACoA转化成琥珀酸,并产生转化成琥珀酸,并产生GTPGTP(琥珀酰(琥珀酰CoA CoA 合成酶)合成酶)vTCA中唯一底物水平磷酸化直接产生高能磷酸化合物中唯一底物水平磷酸化直接产生高能磷酸化合物的步骤的步骤vGTP+ADP GDP+ATP COS COA CH2COOHCH2 COOH CH2COOHCH2GDP+PiGTP+HSCoA75学校类6 6 、琥珀酸脱氢生成延胡索酸、琥珀酸脱氢生成延胡索酸(琥珀酸脱氢酶)(琥珀酸脱氢酶) COOH CH2COOHCH2 COOH CHCOOH+FAD+FADH2v TCATCA中第三次氧化的步骤中第三次氧化的
48、步骤v 丙二酸丙二酸为该酶的竞争性抑制剂为该酶的竞争性抑制剂v 开始四碳酸之间的转变开始四碳酸之间的转变琥珀酸脱氢酶琥珀酸脱氢酶HC嵌入线粒体内膜嵌入线粒体内膜76学校类 COOH CHCOOHCH7 7 、 延胡索酸被水化生成延胡索酸被水化生成L-L-苹果酸苹果酸(延胡索酸酶)(延胡索酸酶) COOH HO-CHCOOHH-C-H+H2O延胡索酸酶延胡索酸酶延胡索酸酶具有高度立体特异性延胡索酸酶具有高度立体特异性77学校类 COOH HO - CHCOOHH-C-H8 8 、苹果酸脱氢生成草酰乙酸、苹果酸脱氢生成草酰乙酸(苹果酸脱氢酶)(苹果酸脱氢酶)+NAD+ COOH C=OCOOH C
49、H2+NADH+H+v TCATCA中第四次氧化的步骤,最后一步。中第四次氧化的步骤,最后一步。78学校类三羧酸循环过程总结三羧酸循环过程总结( (一次循环一次循环) )n1010步反应步反应n8 8种酶催化种酶催化n生成生成3 3分子还原型分子还原型NADHNADHn生成生成1 1分子分子FADHFADH2 2n生成生成1 1分子分子ATPATP三羧酸循环总反应式三羧酸循环总反应式79学校类TCA循环的化学总结算循环的化学总结算1、三羧酸循环的总反应式为:、三羧酸循环的总反应式为:乙酰乙酰CoA+3NAD+FAD+GDP+Pi+2H2O 2CO2+3NADH+FADH2+GTP+CoA+3H
50、+80学校类TCATCA循环一次消耗一个乙酰基。循环一次消耗一个乙酰基。即两个碳原子即两个碳原子进入循环。又有两个碳原子以进入循环。又有两个碳原子以COCO2 2的形式离开的形式离开循环。但这两个碳原子并不是刚刚进入循环循环。但这两个碳原子并不是刚刚进入循环的那两个碳原子。的那两个碳原子。在循环中有在循环中有4对对H原子原子通过通过4步氧化反应脱下,步氧化反应脱下,其中其中3对用以还原对用以还原NAD+生成生成3个个NADH+H+,1对用以还原对用以还原FAD,生成,生成1个个FADH2。2、TCA循环的特点:循环的特点:81学校类l三羧酸循环实质是:三羧酸循环实质是:1mol1mol乙酰辅酶
51、乙酰辅酶A A彻底氧化生成彻底氧化生成COCO2 2、H H2 2O O、和、和1212个个ATPATP的过程。的过程。l一个三羧酸循环包括:一个三羧酸循环包括:一次底物水平磷酸化一次底物水平磷酸化二次脱羧二次脱羧 一个循环一个循环 四个限速酶四个限速酶 产生产生1212个个ATPATP四次脱氢四次脱氢82学校类(1 1)普遍存在)普遍存在(2 2)三羧酸循环是糖、脂、蛋白质氧化分)三羧酸循环是糖、脂、蛋白质氧化分解必经的解必经的共同通路共同通路,是氧化释放能量产,是氧化释放能量产生生ATPATP最多的阶段。最多的阶段。l 三羧酸循环的生理意义三羧酸循环的生理意义83学校类( () )三羧酸循
52、环是物质代谢枢纽。三羧酸循环是物质代谢枢纽。 即是糖、脂肪、蛋白质代谢的最后共同通即是糖、脂肪、蛋白质代谢的最后共同通即是糖、脂肪、蛋白质代谢的最后共同通即是糖、脂肪、蛋白质代谢的最后共同通路,有时另一些物质代谢如:糖异生、脂肪酸路,有时另一些物质代谢如:糖异生、脂肪酸路,有时另一些物质代谢如:糖异生、脂肪酸路,有时另一些物质代谢如:糖异生、脂肪酸合成、胆固醇合成和转氨基作用等的起点。合成、胆固醇合成和转氨基作用等的起点。合成、胆固醇合成和转氨基作用等的起点。合成、胆固醇合成和转氨基作用等的起点。( () )生物体获得能量的最有效方式生物体获得能量的最有效方式( () )获得微生物发酵产品的途
53、径获得微生物发酵产品的途径 柠檬酸、谷氨酸柠檬酸、谷氨酸84学校类1 1 1 1、糖的有氧氧化是在胞浆与糖的有氧氧化是在胞浆与线粒体线粒体中进行中进行2 2、反应分为三个阶段、反应分为三个阶段3 3、有氧氧化的关键酶、有氧氧化的关键酶: :(1)(1)(1)(1)己糖激酶、己糖激酶、己糖激酶、己糖激酶、6-6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1-1、丙酮酸激酶、丙酮酸激酶、丙酮酸激酶、丙酮酸激酶 ( ( ( (2)2)丙酮酸脱氢酶系丙酮酸脱氢酶系(3)(3)(3)(3)柠檬酸合成酶、柠檬酸合成酶、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、 -酮戊二酸脱氢酶系酮戊二酸脱氢酶系酮戊二酸脱
54、氢酶系酮戊二酸脱氢酶系 (一一)糖糖有氧氧化的生理意义有氧氧化的生理意义85学校类4 4、每进行一次三羧酸循环、每进行一次三羧酸循环: :消耗消耗1mol1mol乙酰基,产生乙酰基,产生COCO2 2,H H2 2O O和和1212个个ATPATP5 5、糖的有氧氧化总反应式:、糖的有氧氧化总反应式:C C6 6 6 6H H12121212O O6 6 6 6+6O+6O2 2 2 2 6CO6CO2 2 2 2+6H+6H2 2 2 2O O 6 6、糖的有氧氧化能量的计算、糖的有氧氧化能量的计算: : 1mol1mol葡萄糖彻底氧化产生葡萄糖彻底氧化产生3636或或3838个个ATPAT
55、P。 86学校类有氧氧化生成的有氧氧化生成的ATPATP反反 应应ATP第一阶段第一阶段两次耗能反应两次耗能反应-2两次生成两次生成ATP的反应的反应22一次脱氢一次脱氢(NADH+H+)22 或或23 第二阶段第二阶段一次脱氢一次脱氢(NADH+H+)23第三阶段第三阶段三次脱氢三次脱氢(NADH+H+)233一次脱氢一次脱氢(FADH2)22一次生成一次生成ATP的反应的反应21净生成净生成36或或3887学校类胞浆胞浆胞膜胞膜线粒体线粒体88学校类 在在细胞浆细胞浆中产生的中产生的NADH+HNADH+H+ +可经过两个可经过两个穿梭穿梭系统系统进入进入线粒体线粒体,再经呼吸链、氧化磷酸
56、再经呼吸链、氧化磷酸化产生化产生ATPATP:(1 1)-磷酸甘油穿梭系统:磷酸甘油穿梭系统:2 2个个ATPATP(2 2)苹果酸穿梭系统:)苹果酸穿梭系统: 3 3个个ATPATP89学校类 1.-1.-磷酸甘油穿梭作用磷酸甘油穿梭作用(glycerol-phosphate shuttle)glycerol-phosphate shuttle) 特点:特点:特点:特点: (1)(1)(1)(1)线粒体内外的线粒体内外的线粒体内外的线粒体内外的-磷酸甘油脱氢酶磷酸甘油脱氢酶的的的的 辅酶不同辅酶不同辅酶不同辅酶不同 胞液胞液胞液胞液-NADNADNADNAD+ + + + 线粒体线粒体线粒体
57、线粒体-FADFADFADFAD+ + + + (2)FADH (2)FADH (2)FADH (2)FADH2 2 2 2经琥珀酸氧化呼吸链经琥珀酸氧化呼吸链经琥珀酸氧化呼吸链经琥珀酸氧化呼吸链 2ATP2ATP (3) (3) (3) (3)主要存在于主要存在于主要存在于主要存在于骨骼肌骨骼肌、脑脑、神经细胞神经细胞v线粒体外线粒体外NADHNADH的氧化的氧化穿梭系统(穿梭系统(shuttle system)shuttle system) 90学校类 -磷酸甘油穿梭磷酸甘油穿梭(线粒体基质)(线粒体基质)磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油磷酸甘油磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油磷酸
58、甘油FADFADH2NADHFMN CoQ b c1 c aa3 O2NADHNAD+线线粒粒体体内内膜膜(细胞液)(细胞液)91学校类特点:特点:特点:特点: (1)(1)(1)(1)苹果酸脱氢酶苹果酸脱氢酶的辅酶是的辅酶是的辅酶是的辅酶是NADNAD+ + (2) (2) (2) (2)线粒体内的线粒体内的线粒体内的线粒体内的草酰乙酸草酰乙酸草酰乙酸草酰乙酸生成生成生成生成天冬氨酸天冬氨酸天冬氨酸天冬氨酸 再穿过线粒体膜。再穿过线粒体膜。再穿过线粒体膜。再穿过线粒体膜。 (3)(3)(3)(3)通过通过通过通过NADHNADHNADHNADH氧化呼吸链产生氧化呼吸链产生氧化呼吸链产生氧化呼
59、吸链产生3ATP3ATP3ATP3ATP (4) (4) (4) (4) 主要存在于主要存在于主要存在于主要存在于肝肝、心肌心肌组织组织中。中。中。中。 2.苹果酸穿梭系统苹果酸穿梭系统(malate-aspartate shuttle)92学校类苹果酸苹果酸-草酰乙酸穿梭作用草酰乙酸穿梭作用细胞液细胞液线粒体内膜体线粒体内膜体天冬氨酸天冬氨酸 -酮戊二酸酮戊二酸苹果酸苹果酸草酰乙酸草酰乙酸谷氨酸谷氨酸 -酮戊二酸酮戊二酸天冬氨酸天冬氨酸苹果酸苹果酸谷氨酸谷氨酸NADH+H+NAD+草酰乙酸草酰乙酸NAD+线粒体基质线粒体基质苹果酸苹果酸脱氢酶脱氢酶NADH+H+苹果苹果酸脱酸脱氢酶氢酶谷草转
60、氨谷草转氨酶酶谷草转氨谷草转氨酶酶(、 、 、 为膜上的转运载体)为膜上的转运载体)呼吸链呼吸链93学校类1.1.丙酮酸脱氢酶复合体的调节丙酮酸脱氢酶复合体的调节 变构效应调节变构效应调节 变构抑制剂:变构抑制剂:ATPATP、乙酰辅酶乙酰辅酶A A,NADH + H+NADH + H+ 变构激活剂:变构激活剂:AMPAMP 共价修饰调节共价修饰调节(三)糖有氧氧化的调节(三)糖有氧氧化的调节 94学校类调节点:三个关键酶调节点:三个关键酶a a a a、柠檬酸合成酶、柠檬酸合成酶、柠檬酸合成酶、柠檬酸合成酶 变构抑制剂:琥珀酰辅酶变构抑制剂:琥珀酰辅酶变构抑制剂:琥珀酰辅酶变构抑制剂:琥珀酰
61、辅酶A A A A,NADHNADHNADHNADH 变构激活剂:变构激活剂:变构激活剂:变构激活剂:ADPADPADPADPb b b b、异柠檬酸脱氢酶和、异柠檬酸脱氢酶和、异柠檬酸脱氢酶和、异柠檬酸脱氢酶和-酮戊二酸脱氢酶系酮戊二酸脱氢酶系酮戊二酸脱氢酶系酮戊二酸脱氢酶系 变构抑制剂:变构抑制剂:变构抑制剂:变构抑制剂:ATPATPATPATP、NADHNADHNADHNADH、琥珀酰辅酶、琥珀酰辅酶、琥珀酰辅酶、琥珀酰辅酶A A A A 变构激活剂:变构激活剂:变构激活剂:变构激活剂:ADPADPADPADP、NADNADNADNAD+ + + +、钙、钙、钙、钙2.TCA2.TCA循
62、环的调节循环的调节95学校类柠檬酸循环柠檬酸循环 作业作业计算:计算:1分子葡萄糖完全氧化得到多少分子葡萄糖完全氧化得到多少分子的分子的ATP?要求写出计算步骤(糖酵?要求写出计算步骤(糖酵解和柠檬酸循环分开写)解和柠檬酸循环分开写)96学校类 概念:概念: 是葡萄糖氧化分解的另一途径。从是葡萄糖氧化分解的另一途径。从是葡萄糖氧化分解的另一途径。从是葡萄糖氧化分解的另一途径。从6-6-6-6-磷酸磷酸磷酸磷酸葡萄糖开始,以葡萄糖开始,以葡萄糖开始,以葡萄糖开始,以6-6-6-6-磷酸葡萄糖脱氢酶磷酸葡萄糖脱氢酶磷酸葡萄糖脱氢酶磷酸葡萄糖脱氢酶为关键为关键为关键为关键酶,生成具有重要生理功能的酶
63、,生成具有重要生理功能的酶,生成具有重要生理功能的酶,生成具有重要生理功能的5-5-5-5-磷酸核糖、磷酸核糖、磷酸核糖、磷酸核糖、NADPH+HNADPH+HNADPH+HNADPH+H+ + + +,生成,生成,生成,生成COCOCOCO2 2 2 2,完成三碳、四碳、五碳、完成三碳、四碳、五碳、完成三碳、四碳、五碳、完成三碳、四碳、五碳、六碳、七碳糖转换,而不生成六碳、七碳糖转换,而不生成六碳、七碳糖转换,而不生成六碳、七碳糖转换,而不生成ATPATPATPATP的重要代谢的重要代谢的重要代谢的重要代谢途径。途径。途径。途径。三、三、 磷酸戊糖途径(又名磷酸戊糖途径(又名:己糖旁路己糖旁
64、路pentose phosphate pathway,HMP)97学校类磷酸戊糖途径分氧化阶段和非氧化阶段磷酸戊糖途径分氧化阶段和非氧化阶段 第一阶段(氧化阶段):第一阶段(氧化阶段):6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖脱氢脱脱氢脱羧羧生成生成5-磷酸核酮糖、磷酸核酮糖、NADPH+H+及及CO2 第二阶段(非氧化阶段):第二阶段(非氧化阶段):5-5-磷酸核酮糖磷酸核酮糖分子分子重排,产生不同碳链长度的磷酸单糖,进入酵解重排,产生不同碳链长度的磷酸单糖,进入酵解途径,包括一系列基团转移途径,包括一系列基团转移(一)磷酸戊糖途径的反应过程(一)磷酸戊糖途径的反应过程98学校类6-磷酸葡糖酸磷酸葡糖酸 5
65、-磷酸核酮糖磷酸核酮糖 NADPH+H+ NADP+ H2O NADP+ COCO2 2 NADPH+H+ 6-磷酸葡糖脱氢酶磷酸葡糖脱氢酶6-磷酸葡糖酸脱氢酶磷酸葡糖酸脱氢酶H HCOCOH HCH2OH C O 6-磷酸葡糖磷酸葡糖 6-磷酸葡糖酸内酯磷酸葡糖酸内酯 (1 1) 6-6-磷酸葡糖在氧化阶段生成磷酸戊糖和磷酸葡糖在氧化阶段生成磷酸戊糖和NADPH NADPH 5-磷酸核糖磷酸核糖 99学校类催化第一步脱氢反应的催化第一步脱氢反应的6-6-磷酸葡糖脱氢酶磷酸葡糖脱氢酶是此代谢是此代谢途径的关键酶。途径的关键酶。两次脱氢脱下的氢均由两次脱氢脱下的氢均由NADPNADP+ +接受生
66、成接受生成NADPH + HNADPH + H+ +。反应生成的磷酸核糖是一个非常重要的中间产物。反应生成的磷酸核糖是一个非常重要的中间产物。G-6-P 5-磷酸核糖磷酸核糖 NADPNADP+ + NADPH+HNADPH+H+ + NADPNADP+ + NADPH+HNADPH+H+ + COCO2 2 100学校类每每3 3分子分子6-6-磷酸葡萄糖同时参与反应,在磷酸葡萄糖同时参与反应,在一系列反应中,通过一系列反应中,通过3C3C、4C4C、6C6C、7C7C等演等演变阶段,最终生成变阶段,最终生成3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛和和6-6-磷酸磷酸果糖果糖。(2 2)非氧化阶段经过基
67、团转移反应进入糖酵解途径非氧化阶段经过基团转移反应进入糖酵解途径 101学校类这些基团转移反应可分为两类:这些基团转移反应可分为两类: 一类是一类是转酮醇酶(转酮醇酶(transketolasetransketolase)反应)反应,转,转移含移含1 1个酮基、个酮基、1 1个醇基的个醇基的2 2碳基团;接受体都碳基团;接受体都是醛糖。是醛糖。另一类是另一类是转醛醇酶(转醛醇酶(transaldolasetransaldolase)反应)反应,转移转移3 3碳单位;接受体也是醛糖。碳单位;接受体也是醛糖。 102学校类5-磷酸核酮糖磷酸核酮糖(C5) 3 5-磷酸核糖磷酸核糖 C55-磷酸木酮
68、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-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-磷酸磷酸甘油醛甘油醛 C3103学校类第二阶段反应的意义就在于通过一系列基第二阶段反应的意义就在于通过一系列基团转移反应,将核糖转变成团转移反应,将核糖转变成6-6-磷酸果糖磷酸果糖和和3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛而进入酵解途径。因此磷酸而进入酵解途径。因此磷酸戊糖途径也称戊糖途径也称磷酸戊糖旁路(磷酸戊糖旁路(pentose pentose phosphate shuntphosphate shunt
69、)。)。 104学校类第一阶段第一阶段 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-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-磷酸磷酸甘油醛甘油醛 C36-磷酸葡糖磷酸葡糖(C6)3 6-磷酸葡糖酸内酯磷酸葡糖酸内酯(C6)3 6-磷酸葡糖酸磷酸葡糖酸(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+ 3NADP+3H+ 6-磷酸葡糖脱氢酶磷酸葡糖脱氢酶 3NADP+ 3NADP+3H+ 6-磷酸葡糖酸脱氢酶磷酸葡糖酸脱
70、氢酶 CO2磷磷酸酸戊戊糖糖途途径径105学校类过程过程2核糖核糖-5-磷酸4木酮糖木酮糖-5-磷酸6葡萄糖葡萄糖-6-磷酸磷酸糖糖酵酵解解6 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖酸酸 6 NADP+6 NADPH+6H+6 核酮糖核酮糖-5-磷酸磷酸6 NADP+6 NADPH+6H+6 CO22景天酮糖景天酮糖-7-磷酸2甘油醛甘油醛-3-磷酸2果糖果糖-6-磷酸酸2赤藓糖赤藓糖-4-磷酸2甘油醛甘油醛-3-磷酸 氧化阶段氧化阶段(脱碳产能脱碳产能)非氧化阶段非氧化阶段(重组重组)2NADPH生物氧化生物氧化O25ATP + 2H2O6(葡萄糖葡萄糖-6-磷酸磷酸)+6O2 6(5-磷酸核酮糖磷酸核酮
71、糖)+6CO2+6H2O+30ATP葡萄糖葡萄糖+O2 6CO2+6H2O+24ATP(65-6(活化活化)5(6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖)106学校类磷酸戊糖途径的总反应式:磷酸戊糖途径的总反应式: 36-磷酸葡糖磷酸葡糖 + 6 NADP+ 26-磷酸果糖磷酸果糖+3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛+6NADPH+H+3CO2 107学校类l磷酸戊糖途径的特点磷酸戊糖途径的特点 脱氢反应以脱氢反应以NADPNADP+ +为受氢体,生成为受氢体,生成NADPH+HNADPH+H+ +。 反应过程中进行了一系列酮基和醛基转移反应,反应过程中进行了一系列酮基和醛基转移反应,经过了经过了3 3、4 4、5 5
72、、6 6、7 7碳糖碳糖的演变过程。的演变过程。 反应中生成了重要的中间代谢物反应中生成了重要的中间代谢物5-5-磷酸核糖磷酸核糖。 一分子一分子G-6-PG-6-P经过反应,只能发生经过反应,只能发生一次脱羧一次脱羧和和二次二次脱氢脱氢反应,生成一分子反应,生成一分子COCO2 2和和2 2分子分子NADPH+HNADPH+H+ +。108学校类(二)磷酸戊糖途径的生理意义(二)磷酸戊糖途径的生理意义(1 1)磷酸戊糖途径为核苷酸的生成提供核糖)磷酸戊糖途径为核苷酸的生成提供核糖 (2 2)提供)提供NADPH + H+NADPH + H+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
73、 NADPH + H+NADPH + H+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;NADPH + H+NADPH + H+参与体内羟化反应;参与体内羟化反应; NADPH + H+NADPH + H+还用于维持谷胱甘肽还用于维持谷胱甘肽(glutathioneglutathione)的还原状态。)的还原状态。(3 3)提供能量提供能量109学校类2G-SH G-S-S-GNADPNADP+ + NADPH+HNADPH+H+ +A AH2 还还原原型型谷谷胱胱甘甘肽肽是是体体内内重重要要的的抗抗氧氧化化剂剂,可可以以保保护护一一些些含含-SH-SH基基的的蛋蛋白白质质或或酶酶免
74、免受受氧氧化化剂剂,尤尤其其是过氧化物的损害。是过氧化物的损害。在在红红细细胞胞中中还还原原型型谷谷胱胱甘甘肽肽更更具具有有重重要要作作用用。它可以保护红细胞膜蛋白的完整性。它可以保护红细胞膜蛋白的完整性。(蚕豆病)(蚕豆病) 110学校类第四节第四节 糖原的合成与分解糖原的合成与分解体内由葡萄糖合成糖原的过程称为体内由葡萄糖合成糖原的过程称为糖原合成作用(糖原合成作用(glycogenesis)glycogenesis)一、糖原的合成作用一、糖原的合成作用111学校类I.磷酸葡萄糖的生成磷酸葡萄糖的生成II.磷酸葡萄糖的生成磷酸葡萄糖的生成III.尿苷二磷酸葡萄糖的生成尿苷二磷酸葡萄糖的生成
75、IV.,糖苷键葡萄糖聚合物的生成,糖苷键葡萄糖聚合物的生成V.糖原的生成糖原的生成112学校类113学校类UDPGUDPG的结构的结构GUDP114学校类糖核苷酸的生成糖核苷酸的生成+PPi1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖UTPUDPG115学校类糖糖原原合合成成酶酶反反应应UDPGUDP糖原(糖原(n个个G分子)分子)糖原(糖原(n+1)116学校类分枝分枝酶的作用酶的作用 分分 支支 酶酶 (branching enzyme) -1,6-糖苷键糖苷键 -1,4-糖苷键糖苷键 117学校类糖原分解(糖原分解(glycogenolysis)glycogenolysis)是指是指肝糖原分解成为葡萄糖肝糖
76、原分解成为葡萄糖二、糖原的分解作用二、糖原的分解作用118学校类糖糖原原磷磷酸酸解解的的步步骤骤非还原端非还原端糖原核心糖原核心磷酸化酶磷酸化酶a a脱枝酶转脱枝酶转移作用移作用脱枝酶(释放脱枝酶(释放1 1个葡萄糖个葡萄糖) G -1-PG G -6-PG119学校类脱枝酶脱枝酶 (debranching enzyme)脱枝酶的作用脱枝酶的作用 磷磷 酸酸 化化 酶酶 转移酶活性转移酶活性 -1,6-1,6糖糖苷酶活性苷酶活性 120学校类糖原的合成与分解糖原的合成与分解UDPGUDPG焦磷酸化酶焦磷酸化酶 G-1-P UTP UDPG PPi 糖原糖原n+1 UDP G-6-P G 糖原合
77、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( (葡萄糖葡萄糖) )激酶激酶 糖原糖原n Pi 磷酸化酶磷酸化酶 葡萄糖葡萄糖-6-6-磷酸酶(肝)磷酸酶(肝) 糖原糖原n 121学校类糖原合成酶糖原合成酶和和磷酸化酶磷酸化酶分别是糖原合成与分分别是糖原合成与分解代谢中的限速酶解代谢中的限速酶.它们的活性是受它们的活性是受磷酸化或去磷酸化的共价修磷酸化或去磷酸化的共价修饰饰的调节及的调节及变构效应变构效应的调节。二种酶磷酸化的调节。二种酶磷酸化及去磷酸化的方式相似,但其效果相反及去磷酸化的方式相似,但其效果相反:磷磷酸酸化化的的磷磷酸酸化化酶酶有有活活性性,而而磷磷酸酸化化的的糖糖原
78、原合合成成酶酶则则失去活性;失去活性;脱脱磷磷酸酸化化的的糖糖原原磷磷酸酸化化酶酶失失去去活活性性,而而糖糖原原合合成成酶酶则则增加活性。增加活性。三、糖原代谢的调节三、糖原代谢的调节122学校类糖原分解和合成的调控糖原分解和合成的调控糖原合成酶糖原合成酶 a ( 有活性有活性)糖原磷酸化酶糖原磷酸化酶 b ( 无活性无活性)OHOHATPADPH2OPi糖原合成酶糖原合成酶 b ( 无活性无活性)糖原磷酸化酶糖原磷酸化酶 a ( 有活性有活性)PP123学校类糖原合成与分解的调节糖原合成与分解的调节激素(胰高血糖素、肾上腺素等)激素(胰高血糖素、肾上腺素等)+ 受体受体 腺苷环化酶腺苷环化酶
79、 (无活性)(无活性)腺苷环化酶(有活性)腺苷环化酶(有活性) ATP cAMP PKA(无活性无活性) PKA(有活性有活性) 磷酸化酶磷酸化酶b激酶激酶 磷酸化酶磷酸化酶b激酶激酶-P Pi 磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶-1 Pi Pi 磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶-1 磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶-1 磷蛋白磷酸酶抑制剂磷蛋白磷酸酶抑制剂-P 糖原合酶糖原合酶 糖原合酶糖原合酶-P 磷酸化酶磷酸化酶b 磷酸化酶磷酸化酶a-P 124学校类糖异生糖异生是指从非糖物质转变为葡萄糖或糖是指从非糖物质转变为葡萄糖或糖原的过程。原的过程。非糖物质包括非糖物质包括丙酮酸、乳酸、生糖氨基酸、丙酮酸、乳酸、生糖氨基
80、酸、甘油甘油等均可以在哺乳动物的等均可以在哺乳动物的肝脏肝脏中转变为中转变为葡萄糖或糖原。葡萄糖或糖原。第五节第五节 糖异生糖异生125学校类提问:提问:哪些物质可以通过糖异生途径形成糖原?答案:答案:凡能转变成糖代谢中间产物的物质凡能转变成糖代谢中间产物的物质。乳酸乳酸回炉再造解毒、节能回炉再造解毒、节能饥饿状态下饥饿状态下氨基酸、甘油氨基酸、甘油维维持血糖浓度持血糖浓度126学校类这一过程这一过程基本上是糖酵解途径的逆过程基本上是糖酵解途径的逆过程,但具体过程并不是完全相同,因为在酵但具体过程并不是完全相同,因为在酵解过程中有解过程中有三步三步是不可逆的反应,而在是不可逆的反应,而在糖异生
81、中要通过其它的旁路途径来绕过糖异生中要通过其它的旁路途径来绕过这三步不可逆反应,完成糖的异生过程。这三步不可逆反应,完成糖的异生过程。糖酵解在细胞液中进行,糖异生则分别糖酵解在细胞液中进行,糖异生则分别在在线粒体线粒体和和细胞液细胞液中进行。中进行。127学校类葡萄糖葡萄糖 6-P 6-P葡萄糖葡萄糖6-P6-P果糖果糖1 1,6-6-二二P P果糖果糖3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛P-P-二羟丙酮二羟丙酮1 1,3-3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸PEPPEP丙酮酸丙酮酸糖糖异异生生途途径径(一一)128学校类糖异生途径关键反应之一糖异生途径
82、关键反应之一PEP羧激酶羧激酶ATP+H2O ADP+Pi丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶P磷酸烯醇丙酮酸磷酸烯醇丙酮酸(PEP)GTPGDP丙酮酸丙酮酸草酰乙酸草酰乙酸CO2CO21 1、丙酮酸羧化生成磷酸烯醇式丙酮酸、丙酮酸羧化生成磷酸烯醇式丙酮酸129学校类苹果酸苹果酸/天冬氨酸天冬氨酸苹果酸苹果酸/天冬氨酸天冬氨酸草酰乙酸草酰乙酸PEP丙酮酸丙酮酸丙酮酸丙酮酸胞液胞液线粒体线粒体乙酰乙酰CoAGPEP 磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶草酰乙酸草酰乙酸 丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶130学校类丙酮酸丙酮酸草酰乙酸(不能跨越草酰乙酸(不能跨越 线粒体膜)线粒体膜)COCO2 2+ +ATP
83、ATP+H+H2 2O OADP+PiADP+Pi丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶丙酮酸丙酮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PEPPEPGTPGTPGDP+COGDP+CO2 2PEPPEP羧化激酶羧化激酶丙酮酸丙酮酸 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸胞液胞液线粒体线粒体NADH+H+NADH+H+总反应方程式:总反应方程式:丙酮酸丙酮酸 + ATP + GTP + ATP + GTP 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 + ADP + GDP + CO2+ ADP + GDP + CO2谷草转氨酶作用生谷草转氨酶作用生成天冬氨酸进入成天冬氨酸进入131学校类2 2、1 1,6
84、-6-二磷酸果糖二磷酸果糖 6-6-磷酸果糖磷酸果糖 1 1,6-6-二磷酸果糖二磷酸果糖+H+H2 2O 6-O 6-磷酸果糖磷酸果糖+Pi+Pi3 3、6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 葡萄糖葡萄糖 6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖+H+H2 2O O 葡萄糖葡萄糖+Pi+Pi果糖果糖- -, -二磷酸酶二磷酸酶葡萄糖葡萄糖-6 6-磷酸酶磷酸酶底物循环底物循环 无效循环无效循环132学校类l葡萄糖葡萄糖-6-磷酸酶磷酸酶只存在于哺乳动物肝中,只存在于哺乳动物肝中,因此糖异生作用只能在肝中进行因此糖异生作用只能在肝中进行l糖异生作用的总反应式如下:糖异生作用的总反应式如下:2 2丙酮酸丙酮酸+4A
85、TP+2GTP+2NADH+2H+4H2O +4ATP+2GTP+2NADH+2H+4H2O 葡葡萄糖萄糖+2NAD+ +4ADP +2GDP +6Pi+2NAD+ +4ADP +2GDP +6Pil耗能过程耗能过程133学校类Cori循环:循环:剧烈运动时产生的大量乳酸会剧烈运动时产生的大量乳酸会迅速扩散到血液,随血流流至肝脏,先氧迅速扩散到血液,随血流流至肝脏,先氧化成丙酮酸,再经过糖异生作用转变为葡化成丙酮酸,再经过糖异生作用转变为葡萄糖,进而补充血糖,也可重新合成肌糖萄糖,进而补充血糖,也可重新合成肌糖原被贮存起来。这一乳酸原被贮存起来。这一乳酸葡萄糖的循葡萄糖的循环过程称为环过程称为
86、Cori循环。循环。(二)乳酸循环(二)乳酸循环(lactose cycle)134学校类肝肝 肌肉肌肉 葡萄糖葡萄糖 葡萄糖葡萄糖 葡萄糖葡萄糖 酵酵解解途途径径 丙酮酸丙酮酸 乳酸乳酸 NADH NAD+ 乳酸乳酸 乳酸乳酸 NAD+ NADH 丙酮酸丙酮酸 糖糖异异生生途途径径 血液血液 135学校类糖异生作用是一个十分重要的生物合成葡糖异生作用是一个十分重要的生物合成葡萄糖的途径,在饥饿状态下保持血糖浓度萄糖的途径,在饥饿状态下保持血糖浓度相对恒定。相对恒定。 红细胞和脑是以葡萄糖为主要燃料的,成红细胞和脑是以葡萄糖为主要燃料的,成人每天约需要人每天约需要160160克葡萄糖,其中克葡
87、萄糖,其中120120克用于脑代克用于脑代谢,而糖原的贮存量是很有限的,所以需要糖异谢,而糖原的贮存量是很有限的,所以需要糖异生来补充糖的不足。生来补充糖的不足。补充肝糖原补充肝糖原糖异生的生理意义糖异生的生理意义136学校类AMPF-2,6-BP-ATP+果糖双磷酸酶果糖双磷酸酶-1fructose biphosphatase-1五、糖异生的调节五、糖异生的调节137学校类乙酰乙酰CoA+丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶pyruvate carboxylase138学校类(分解代谢)(分解代谢)GG-6-PG-6-P在糖代谢中的作用在糖代谢中的作用G-6-P 6-6-磷酸葡萄糖酸内酯磷酸葡萄糖酸内酯
88、(磷酸戊糖途径)(磷酸戊糖途径)G-1-PGnUDPG(糖原合成)(糖原合成)(糖原分解)(糖原分解)乳酸乳酸(无氧酵解)(无氧酵解)CO2+H2O(有氧氧化)(有氧氧化)(补充血糖)(补充血糖)(糖异生)(糖异生)F-6-P丙酮酸丙酮酸(酵解途径)(酵解途径)139学校类第六节第六节 血血 糖糖血糖血糖(blood sugarblood sugar)指)指血液中所含的葡萄血液中所含的葡萄糖糖血糖的含量是反映体内糖代谢状况的一项血糖的含量是反映体内糖代谢状况的一项重要指标。正常情况下,血糖含量有一定重要指标。正常情况下,血糖含量有一定的波动范围,正常人空腹静脉血含葡萄糖的波动范围,正常人空腹静
89、脉血含葡萄糖3.893.896.11mmol/L6.11mmol/L 140学校类血糖血糖肝糖原分解肝糖原分解消化吸收消化吸收肝的糖异生肝的糖异生氧化供能氧化供能合成糖原合成糖原转变为脂肪转变为脂肪或氨基酸或氨基酸转变为其他转变为其他糖类物质糖类物质一、血糖的来源和去路一、血糖的来源和去路141学校类(一)组织器官:(一)组织器官: 1 1肝肝。 2 2肌肉等外周组织肌肉等外周组织。(二)激素:(二)激素: 1 1降低血糖浓度的激素降低血糖浓度的激素胰岛素胰岛素。 2 2升升高高血血糖糖浓浓度度的的激激素素胰胰高高血血糖糖素素、肾肾上上腺腺素、糖皮质激素、生长激素、甲状腺激素素、糖皮质激素、生
90、长激素、甲状腺激素。(三)神经系统。(三)神经系统。二、血糖水平的调节二、血糖水平的调节142学校类1、高血糖和糖尿病、高血糖和糖尿病生理性糖尿与病理性糖尿生理性糖尿与病理性糖尿高血糖的血糖浓度范围高血糖的血糖浓度范围糖尿病糖尿病(三多一少)(三多一少)肾性糖尿肾性糖尿葡萄糖耐量实验葡萄糖耐量实验2、低血糖症和低血糖昏迷低血糖症和低血糖昏迷三、血糖水平异常三、血糖水平异常143学校类基本要求基本要求、了解糖在体内的消化吸收;了解糖代、了解糖在体内的消化吸收;了解糖代谢障碍与糖尿病的关系谢障碍与糖尿病的关系、掌握糖的主要分解过程和生理意义;、掌握糖的主要分解过程和生理意义;掌握血糖浓度水平的维持和调节掌握血糖浓度水平的维持和调节、掌握糖原的生成与分解过程;掌握糖、掌握糖原的生成与分解过程;掌握糖异生及其意义异生及其意义、重点掌握糖的无氧分解及有氧分解的、重点掌握糖的无氧分解及有氧分解的过程及意义过程及意义144学校类145学校类