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1、糖代谢途径的5个方面代代谢途径的途径的5个方面个方面1概念概念 2位置：位置：组织细胞定位胞定位 3 酶：关：关键酶(限速限速酶)4 代代谢过程：起始物、程：起始物、终产物、重要中物、重要中间产物物5 能量：生成或消耗情况能量：生成或消耗情况6 应注注意意的的四四种种反反应1 关关键酶催化的反催化的反应2 能量生成或消耗的反能量生成或消耗的反应3 脱脱氢和加和加氢的反的反应4 生成生成CO2的反的反应糖糖 代代 谢学学学学习习目目目目标标1.1.1.1.糖的主要生理功能、糖在体内的代谢概况2.2.2.2.糖酵解：概念、关键酶、ATP生成、生理意义3.3.3.3.糖有氧氧化：概念、关键酶、ATP
2、生成、生理意义4.4.4.4.糖原合成与分解：概念、关键酶5.5.5.5.磷酸戊糖途径：概念、关键酶、生理意义6.6.6.6.糖异生：概念7.7.7.7.血糖：概念、正常值、来源和去路、异常与疾病二 概述（了解）概述（了解） 糖的分解代糖的分解代谢（掌握）（掌握） 糖原的合成与分解（熟悉）糖原的合成与分解（熟悉） 糖异生（熟悉）糖异生（熟悉） 血糖（了解）血糖（了解）本本 章章 主主 要要 内内 容容第一第一节 概述概述一、糖的功能一、糖的功能二、糖的消化吸收二、糖的消化吸收三、糖代三、糖代谢概况概况糖类是多羟基醛或多羟基酮及其衍生物的总称。糖的分糖的分类 单糖 寡糖 多糖糖的概念糖的概念糖原
3、糖原葡萄糖葡萄糖一、糖的功能一、糖的功能（一）（一）氧化分解，供氧化分解，供应能量（主要功能）能量（主要功能）（四）（四）组成人体的重要成分成人体的重要成分（二）（二）储存能量，存能量，维持血糖持血糖（三）（三）提供原料，合成其它物提供原料，合成其它物质（五）其它功能（五）其它功能二、糖的消化与吸收二、糖的消化与吸收糖的吸收：糖的吸收：单糖通糖通过肠壁壁细胞吸收入血的胞吸收入血的过程程吸收部位：小吸收部位：小肠上段上段吸收原理：出吸收原理：出简单扩散外，主要是散外，主要是载体参与的需要体参与的需要Na+和耗能的主和耗能的主动转运运过程程Na+依依赖性葡萄糖性葡萄糖转运体运体磷酸戊糖途径磷酸戊糖
4、途径糖酵解糖酵解三、糖代三、糖代谢概况概况乳酸、生糖氨基酸、丙乳酸、生糖氨基酸、丙酮酸、甘油酸、甘油 糖糖异异生生有氧氧化有氧氧化CO2+H2O+ATP乳酸+ATPR-5-P+NADPH非糖物质葡萄糖 糖原糖原分解糖原分解糖原合成糖原合成 食物淀粉第二第二节 糖的分解代糖的分解代谢糖的分解代糖的分解代谢 生物体内葡萄糖（糖原）的分解主要有三条途径： 1. 无无O2情况下，糖酵解：葡萄糖情况下，糖酵解：葡萄糖(G)丙丙酮酸酸(Pyr) 乳酸乳酸(Lac) 2. 有有O2情况下，糖有氧氧化：情况下，糖有氧氧化：G CO2 + H2O (经三三羧酸循酸循环) 3. G 经磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径 N
5、ADPH + 5-磷酸核糖磷酸核糖一、糖的无氧氧化（糖酵解）一、糖的无氧氧化（糖酵解）u（一）概念： 葡萄糖或糖原在无氧的情况下分解为乳酸并释放出少量能量的过程。u（二）部位：胞液糖酵解亦称EMP pathway，以纪念Embden，Mayerholf 和Parnas1.耗能裂解阶段，葡萄糖2分子磷酸丙糖2.产能阶段，磷酸丙糖丙酮酸3.加氢还原阶段，丙酮酸乳酸（三）反（三）反应过程程ATPADPHKATPADPPFK-1ATPADPATPADPNADH+H+NAD+PKGG-6-P己糖激己糖激酶ATPADPMg2+HK I. II. IIIGK部部 位位肝外组织肝外组织肝肝与葡萄糖亲和力与葡萄
6、糖亲和力大大小小专一性专一性较弱较弱较强较强F-6-PF-1,6-BPPFK-1ATPADPMg2+限限限限 速速速速 酶酶1,3-BPG3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸PGKATPADPMg2+第一次底物第一次底物第一次底物第一次底物水平磷酸化水平磷酸化水平磷酸化水平磷酸化磷酸磷酸烯醇式丙醇式丙酮酸酸PKADPATPK+ / / / / Mg2+丙丙酮酸酸第二次底物第二次底物第二次底物第二次底物水平磷酸化水平磷酸化水平磷酸化水平磷酸化ATPADPHKATPADPPFK-1ATPADPATPADPNADH+H+NAD+PK总反反应式：式：G + 2NAD+ + 2ADP + 2Pi 2Pyr + 2N
7、ADH + 2H+ + 2ATP + 2H2O1.胞质中进行、无氧条件、产物乳酸2.底物水平产能：G2 ATP；Gn3 ATP3.关键酶：己糖激酶、磷酸果糖激酶-1、丙酮酸激酶（四）糖酵解特点（四）糖酵解特点（五）糖酵解的（五）糖酵解的调节酶 激活激活剂 抑制抑制剂HKPFK-1PKG-6-PAMP ADP PiF-1,6-BPATP 柠檬酸长链脂肪酸F-1,6-BPADPATP1. 激素的激素的调节：胰：胰岛素、胰高血糖素素、胰高血糖素2. 代代谢物的物的调节：1、糖酵解是机体在缺氧情况下供应能量的重要方式。2、红细胞供能的主要方式(成熟红细胞无线粒体) 。3、某些代谢活跃的组织在有氧时仍需
8、要糖酵解提供部分能量。4、为其它物质的合成提供原料。5、2,3-BPG对调节红细胞的带氧功能具有生理意义。（六）糖酵解的生理意（六）糖酵解的生理意义 葡萄糖葡萄糖1, 3-BPG3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2, 3-BPG2, 3-BPG 磷酸磷酸酶 二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸变位位酶3-磷酸甘磷酸甘 油酸激油酸激酶 乳酸乳酸2,3-BPG 支路支路糖酵解小糖酵解小结二、糖的有氧氧化二、糖的有氧氧化u（一）概念： 葡萄糖在有氧的情况下葡萄糖在有氧的情况下彻底氧化分解底氧化分解为CO2和和H2O并并释放出大量能量的放出大量能量的过程。程。u（二）部位：胞液胞液 及及 线粒粒体体G丙丙酮酸酸 乙乙酰Co
9、A CO2 NADH+H+ FADH2H2O O ATP ADP TCA循循环胞胞液液 线粒粒体体 1、糖酵解途径、糖酵解途径 丙丙酮酸酸 2、丙、丙酮酸酸进入入线粒体氧化脱粒体氧化脱羧 乙乙酰CoA 3、乙、乙酰CoA进入三入三羧酸循酸循环 CO2 +H2O +ATP（三）（三）过程：程： 1、糖酵解途径、糖酵解途径 丙丙酮酸酸G2 丙丙酮酸酸2 ATP2（NADH+ + H+）2.5 21.5 2肝、肾、心肌脑、骨骼肌苹-天 穿梭a-磷酸甘油穿梭5 ATP 或或 7 ATP总反反应式式: 丙丙酮酸酸 乙乙酰CoA NAD+ NADH + H+ 丙丙酮酸脱酸脱氢酶复合体复合体 2、丙、丙酮酸
10、酸进入入线粒体氧化脱粒体氧化脱羧 乙乙酰CoA+ HSCoACO2五种五种辅助因子助因子n n催化催化酶：丙丙酮酸脱酸脱氢酶系系 这一多一多酶复合体位于复合体位于线粒体内膜上粒体内膜上 原核原核细胞胞则在胞液中在胞液中丙丙酮酸脱酸脱氢酶系系三种三种酶E1-丙丙酮酸脱酸脱氢酶（也叫丙（也叫丙酮酸脱酸脱羧酶）E2-二二氢硫辛酸乙硫辛酸乙酰转移移酶E3-二二氢硫硫锌酸脱酸脱氢酶焦磷酸硫胺素（焦磷酸硫胺素（TPP)、二、二氢硫辛酸、硫辛酸、CoASH、FAD、NAD+（1）三羧酸循环概念 从乙酰辅酶A与草酰乙酸缩合成柠檬酸开始，经过4次脱氢和2次脱羧反应，1次底物水平磷酸化，又重新生成草酰乙酸的过程。
11、（2）过程 3、乙酰CoA三羧酸循环三羧酸循环（3 3）TAC TAC 特点特点有氧条件下有氧条件下线粒体中粒体中进行；行；代代谢掉乙掉乙酰CoA中的乙中的乙酰基；基；一次一次TAC经历一次底物水平磷酸化、两次脱一次底物水平磷酸化、两次脱羧、三个限速、三个限速酶、四次脱、四次脱氢是是单向反向反应体系；体系；是机体主要是机体主要产能途径；能途径； 1分子分子乙乙酰辅酶A进入入TAC产生生10分子分子ATP必必须不断不断补充中充中间产物；物；丙酮酸羧化形成草酰乙酸 限速酶柠檬酸合酶；异柠檬酸脱氢酶；-酮戊二酸脱氢酶系 底物水平磷酸化1次 1ATP10ATP NADH呼吸链3次 2.53=7.5AT
12、P 氧化磷酸化4次 FADH2呼吸链1次 1.51=1.5ATP（4）意）意义是营养物质彻底氧化分解的共同通路；是三大营养物质联系的枢纽； 为氧化磷酸化提供还原当量； 为其它物质的合成提供原料；n（四）限速酶：己糖激酶、磷酸果糖激酶-1、丙酮酸激酶、丙酮酸脱氢酶系、柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶、-酮戊二酸脱氢酶系n（五）能量生成：1分子G彻底氧化30或32分子ATPn（六）生理意义：1、有氧氧化是机体获能的主要方式。2、TAC是营养物质彻底氧化分解的共同通路。3、TAC是体内物质代谢相互联系的枢纽。30 - 32三、磷酸戊糖途径三、磷酸戊糖途径n（一）概念：由6-磷酸葡萄糖开始，生成5-磷酸核糖
13、和NADPH的过程。n（二）部位：n（三）过程：胞液分为氧化反应阶段和基团转移反应阶段n（四）限速酶：n（五）生理意义：6-磷酸葡萄糖脱氢酶1. 生成5-磷酸核糖2. 生成NADPH： NADPH是多种物质合成代谢的供氢体 NADPH是谷胱甘肽还原酶的辅酶 NADPH是加单氧酶体系成分参与生物转化反应磷酸戊糖途径的调节 ：6-磷酸葡萄糖脱氢酶 其活性受NADP+/NADPH比值的调节 NADPH浓度增高抑制6-磷酸葡萄糖脱氢酶的活性。第二第二节 糖原的合成与分解糖原的合成与分解一、糖原合成一、糖原合成二、糖原分解二、糖原分解三、糖原合成与分解的意三、糖原合成与分解的意义四、糖原合成与分解的四、
14、糖原合成与分解的调节糖原定定义：由葡萄糖聚合而成的具有多分支由葡萄糖聚合而成的具有多分支结构的大分子多糖，构的大分子多糖， 动物体内糖的物体内糖的储存形式存形式肝糖原降解成葡萄糖以肝糖原降解成葡萄糖以维持血糖水平持血糖水平肌糖原肌糖原为肌肉提供肌肉提供6-磷酸葡萄糖，磷酸葡萄糖，通通过糖酵解供糖酵解供应能量能量分布分布：肝糖原、肌糖原肝糖原、肌糖原作用作用：结构构：直直链：a-1,4-糖苷糖苷键支支链：a-1,6-糖苷糖苷键支支链终止于非止于非还原端原端糖原的结构一、糖原的合成一、糖原的合成（一）概念：（一）概念： 由葡萄糖或其它由葡萄糖或其它单糖合成糖原的糖合成糖原的过程。程。（二）部位：（
15、二）部位： 组织定位：主要在肝定位：主要在肝脏、肌肉、肌肉 细胞定位：胞胞定位：胞浆（三）（三）过程：程： 1 1、G G生成生成G-6-PG-6-P 2 2、G-6-PG-6-P转变为G-1-PG-1-P 3 3、UDPGUDPG的生成的生成 4 4、UDPGUDPG合成糖原合成糖原 5 5、糖原分支的形成、糖原分支的形成 1、G生成生成G-6-P2、G-6-P转变为G-1-PUTPUDPG3、UDPG的生成的生成糖原糖原n + UDPG 糖原糖原n+1 + UDP 糖原合糖原合酶 4、UDPG合成糖原合成糖原限速限速酶 分分 支支 酶 a-1,6-糖苷糖苷键 a-1,4-糖苷糖苷键 目目
16、录5、糖原分支的形成、糖原分支的形成葡萄糖葡萄糖（一）概念：（一）概念：GGn（二）部位：（二）部位： 组织定位：主要在肝定位：主要在肝脏、肌肉、肌肉 细胞定位：胞胞定位：胞浆（三）（三）过程：程：（四）限速（四）限速酶：糖原合：糖原合酶（五）能量改（五）能量改变：-2ATP (ATP+UTP)1. 需要糖原引物2. 关键酶为糖原合酶3. 耗能：ATP + UTP4. 需分支酶糖原合成的特点：二、糖原的分解二、糖原的分解（一）概念：（一）概念： 肝糖原分解肝糖原分解为葡萄糖的葡萄糖的过程。程。（二）部位：胞液（二）部位：胞液（三）（三）过程：程： 1 1、糖原分解、糖原分解为 G-1-PG-1
17、-P 2 2、脱枝、脱枝酶的作用的作用 3 3、G-1-P G-1-P 变位位为 G-6-PG-6-P 4 4、G-6-P G-6-P 水解水解为 G G糖原分解始于非还原端 1 1、糖原分解、糖原分解为 G-1-PG-1-P糖原磷酸化糖原磷酸化酶Pi限速限速酶 2 2、脱枝、脱枝酶的作用的作用3、G-1-P 变位位为 G-6-PPi葡萄糖-6-磷酸酶H2O 4 4、G-6-P G-6-P 水解水解为 G G存在于肝存在于肝细胞中，不存在于肌肉胞中，不存在于肌肉组织中中思考：为何肌糖原不能补充血糖？（一）概念：（一）概念： 肝糖原分解肝糖原分解为葡萄糖的葡萄糖的过程。程。（二）部位：胞液（二）
18、部位：胞液（三）（三）过程：程：（四）限速（四）限速酶：糖原磷酸化：糖原磷酸化酶（五）无能量的改（五）无能量的改变葡萄糖葡萄糖-6-磷酸磷酸酶（肝）（肝） UDPG焦磷酸化焦磷酸化酶 G-1-P UTP UDPG PPi Gn+1 UDP G-6-P G 糖原合糖原合酶 磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖变位位酶 己糖己糖(葡萄糖葡萄糖)激激酶 Gn Pi 糖原磷酸化糖原磷酸化酶 Gn 三、糖原合成与分解的生理意义（一）维持血糖浓度的恒定。（二）与钾代谢有关。四、糖原合成与分解的调节共价修饰调节变构调节Pi 激素（胰高血糖素、激素（胰高血糖素、肾上腺素等）上腺素等）+ 受体受体 ATP cAMP 蛋白激蛋白
19、激酶无活性无活性 磷酸化磷酸化酶b激激酶 糖原合糖原合酶a 糖原合糖原合 酶b-P 蛋白激蛋白激酶有活性有活性 糖原磷糖原磷酸化酸化酶b 糖原磷酸糖原磷酸化化酶a-P 磷酸化磷酸化酶b激激酶-P Pi 磷蛋白磷酸磷蛋白磷酸酶-1 Pi 磷蛋白磷酸磷蛋白磷酸酶-1 磷蛋白磷酸磷蛋白磷酸酶-1 糖原合成抑制糖原合成抑制糖原分解加糖原分解加强有有活活性性无无活活性性有有活活性性无无活活性性第四第四节 糖异生糖异生一、概念由非糖物质转变成葡萄糖或糖原的过程原料：有机酸（乳酸、丙酮酸） 甘油 生糖氨基酸二、部位胞液 线粒体三、过程糖异生的途径基本上是共用糖酵解中的可逆反应，但三个单向反应必须跳过。糖酵解
20、过程有3步反应不可逆：己糖激酶、磷酸果糖激酶-1、丙酮酸激酶催化的反应果糖-1,6-二磷酸酶PiH2O葡葡 萄萄 糖糖6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖6-磷酸果糖磷酸果糖1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖磷酸磷酸烯醇式丙醇式丙酮酸酸丙丙酮酸酸ATPADP己糖激酶磷酸果糖激酶-1ATPADP丙酮酸激酶ATPADP乳酸乳酸NAD+NADH + H+糖异生糖酵解GTPGDPCO2磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶草草酰乙酸乙酸ADP + PiATPCO2丙酮酸羧化酶PiH2O葡萄糖-6-磷酸酶四、限速酶丙酮酸羧化酶 磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶果糖-1,6-二磷酸酶 葡萄糖-6-磷酸酶五、意义（一）维持血糖浓度的恒定（二）有利于乳
21、酸的再利用（三）肾糖异生增强有利于维持酸碱平衡（四）协助氨基酸代谢（五）补充肝糖原六、六、调节（一）代谢物的调节作用1、ATP/AMP、ADP的调节：2、乙酰辅酶A的调节 丙酮酸羧化酶果糖-1,6-二磷酸酶丙酮酸激酶磷酸果糖激酶ATP变构激活变构抑制ATP促进糖异生作用丙酮酸羧化酶丙酮酸脱氢酶乙酰CoA变构激活变构抑制（二）激素的调节作用1、升糖激素：2、降糖激素：肾上腺素、胰高血糖素、肾上腺皮质激素等胰胰胰胰岛岛素素素素糖异生糖异生第五第五节 血糖血糖血糖：主要指血液中的葡萄糖正常空腹静脉血糖含量为血血糖糖食食 物物 糖糖 消化消化吸收吸收 肝糖原肝糖原 分解分解 非糖物非糖物质 糖异生糖异
22、生 氧化氧化分解分解 供供应能量能量 糖原合成糖原合成 肝（肌）糖原肝（肌）糖原 磷酸戊糖途径等磷酸戊糖途径等 其它糖其它糖 脂脂类、氨基酸合成代、氨基酸合成代谢 脂肪、氨基酸脂肪、氨基酸 一、血糖来源和去路一、血糖来源和去路尿血糖的来源和去路血糖的来源和去路 食物中糖的消化吸收 来源 肝糖原分解 糖异生 氧化分解，供应能量 去路 合成糖原储存 转变为其它物质 随尿排出（血糖浓度高于肾糖阈值）血糖的血糖的调节*肝对血糖的调节*激素对血糖的调节1、降糖激素：胰岛素2、升糖激素：肾上腺素、胰高血糖素、糖皮质激素、生长激素等糖代糖代谢异常异常*高血糖与糖尿病：空腹血糖高于6.9mmol/L称为高血糖
23、高于8.89mmol/L时往往产生糖尿 饮食性 生理性 情感性 内分泌性 病理性 肾性糖尿病糖尿病n由胰胰岛素分泌障碍素分泌障碍引起的高血糖和糖尿n糖尿病（diabetes mellitus)是一组以慢性血葡萄糖（简称血糖）水平增高为特征的代谢病群。n主要特点是血糖过高、糖尿、多尿、多饮、多食、消瘦、疲乏。n*低血糖n空腹血糖低于n常见原因：n1、饥饿或不能进食n2、胰岛-细胞增生，胰岛素分泌过多n3、肝脏疾患，不能及时有效调节血糖n4、内分泌异常，升糖激素减少n5、空腹饮酒，致使乳酸增多课后后练习n1、参与糖原合成的核苷酸是 A ADP B GTP C CTP D UTP E dTTPn答案
24、：Dn2、成熟红细胞所需能量主要来源于 A 糖酵解 B 2,3BPG支路 C 糖有氧氧化 D 磷酸戊糖途径 E 脂肪酰CoA -氧化n答案：An3、可作为糖异生原料的是 A 乙酰乙酸 B 乙酰CoA C 亮氨酸 D 赖氨酸 E 甘油n答案：En4、糖原合成时,葡萄糖直接供体是n A G-6-P B G-1-P C UPPGA n D UDPG E GDPGn答案：Dn5、糖酵解的终产物是n A 丙氨酸 B乳酸 C乙酰CoAn D 草酰乙酸 E CO2+H2O+ATPn答案：Bn6、糖异生最主要的器官是n A 肾皮质 B 肝 C 脑n D 心脏 E 肾上腺n答案：Bn7、体内NADPH的主要来源是n A 糖酵解 B 三羧酸循环 C 糖异生n D 丙酮酸羧化支路 E磷酸戊糖途径n答案：En8、肌糖原不能直接分解为葡萄糖由于肌肉缺乏n A 糖原分解酶 B 葡萄糖-6-磷酸酶 C 脱氢酶 D 磷酸化酶 E 己糖激酶n答案：Bn9、糖有氧氧化的终产物是A 丙氨酸 B乳酸 C乙酰CoAD 草酰乙酸 E CO2+H2O+ATP答案：En10、TAC进行的部位：n答案：线粒体n11、糖有氧氧化的部位：n答案：胞液和线粒体
