1糖代谢赵澎ppt课件

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1、回想：回想：第一篇第一篇 生物大分子的结构和功能生物大分子的结构和功能第二篇第二篇 物质代谢及其调节物质代谢及其调节 第三篇第三篇 遗传信息的表达和传递遗传信息的表达和传递糖的代谢糖的代谢脂类代谢脂类代谢生物氧化生物氧化蛋白质代谢蛋白质代谢核苷酸代谢核苷酸代谢Carbohydrate Metabolism本章主要内容：本章主要内容：4 糖代谢的概述： 生理功能、消化吸收等4 糖的无氧分解： 糖酵解4 糖的有氧氧化： 三羧酸循环TCA）4 糖的其他代谢通路：磷酸戊糖途径4 糖原的合成与分解：糖的储存形式4 糖异生： 4 血糖及其调节： 第一节第一节 概概 述述糖的概念糖的概念糖的分类糖的分类葡萄

2、糖的结构葡萄糖的结构糖的消化吸收糖的消化吸收糖代谢的概况糖代谢的概况糖的主要生理功能糖的主要生理功能一、糖的概念一、糖的概念 糖是一大类有机化合物; 本质是多羟基醛与多羟基酮及其衍生物或多聚物旧时称为碳水化合物）。 主要是由C、H、O构成的。11214葡萄糖苷葡萄糖苷- -（1212果糖果糖半乳糖苷半乳糖苷- -（1414）- -葡萄糖葡萄糖乳糖蔗糖二、糖的分类二、糖的分类 根据水解后产生单糖残基的多少分为四大类单糖单糖双糖双糖多糖多糖结合糖结合糖1 1、单糖：不能再水解的糖、单糖：不能再水解的糖按碳原子数目：按碳原子数目：根据构造：根据构造： 常见的单糖有：常见的单糖有：分为丙糖、丁糖、戊糖

3、、己糖等；分为丙糖、丁糖、戊糖、己糖等； 分为醛糖和酮糖。分为醛糖和酮糖。葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖和脱氧核糖等葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖和脱氧核糖等1 1、单糖：、单糖：2 2、双糖、双糖 由两个相同或不同的单糖组成,常见的有乳糖、蔗糖、麦芽糖等。14麦芽糖-D-D-葡萄糖苷葡萄糖苷- -（1414）-D-D-葡萄糖葡萄糖-1,4-1,4糖苷键糖苷键11214葡萄糖苷葡萄糖苷- -（1212果糖果糖半乳糖苷半乳糖苷- -（1414）- -葡萄糖葡萄糖乳糖蔗糖3 3、多糖、多糖定义：定义：能水解生成多个分子单糖的糖能水解生成多个分子单糖的糖常见的多糖：常见的多糖：淀粉、糖原、纤维素等淀粉、糖原

4、、纤维素等 寡糖：小于寡糖：小于10个单糖残基的多糖。个单糖残基的多糖。糖原糖原糖原糖原糖原糖原(glycogen)(glycogen)(glycogen)非还原端非还原端还原端还原端 纤维素纤维素 作为植物的骨架作为植物的骨架-1,4-糖苷键糖苷键4 4、结合糖、结合糖糖与非糖物质的结合物糖与非糖物质的结合物常见的结合糖有：常见的结合糖有： 糖脂：是糖与脂类的结合物糖脂：是糖与脂类的结合物 糖蛋白：是糖与蛋白质的结合物糖蛋白：是糖与蛋白质的结合物三、葡萄糖的结构三、葡萄糖的结构D-葡萄糖葡萄糖(D-glucose)123456D-glucose环状半缩醛）环状半缩醛）D-D-葡萄糖葡萄糖(D

5、-glucose)(D-glucose)123456 6 123456 前往前往-D-葡萄糖葡萄糖 - D-葡萄糖-D-葡萄糖葡萄糖（吡喃葡萄糖）（吡喃葡萄糖） 1g葡萄糖在体内完全氧化可释放16.7kJ的 能量。1 1、氧化供能、氧化供能 糖类所供给的能量是机体生命活动主要的糖类所供给的能量是机体生命活动主要的 能量来源正常情况下约占机体所需总能能量来源正常情况下约占机体所需总能 量的量的505070%70%）。）。四、糖的主要生理功能四、糖的主要生理功能 糖是合成脂类糖是合成脂类( (脂肪酸、脂肪脂肪酸、脂肪) )的的重要重要 前体；前体；2 2、机体重要的碳源、机体重要的碳源 糖在体内可

6、转变成非必需氨基酸的碳糖在体内可转变成非必需氨基酸的碳 骨架。骨架。3 3、构成组织细胞的基本成分、构成组织细胞的基本成分核糖和脱氧核糖是核酸的基本组成成分；核糖和脱氧核糖是核酸的基本组成成分；糖与蛋白质结合形成糖蛋白糖与蛋白质结合形成糖蛋白/ /蛋白聚糖统称蛋白聚糖统称糖复合物）。糖复合物）。 糖复合物不仅是细胞的结构分子，而且是糖复合物不仅是细胞的结构分子，而且是信息分子。信息分子。糖与脂类结合形成糖脂；糖与脂类结合形成糖脂；4 4、形成各种生理活性物质、形成各种生理活性物质 体内许多具有重要功能的蛋白质都是糖体内许多具有重要功能的蛋白质都是糖 蛋白，如抗体、许多酶类和凝血因子等。蛋白，如

7、抗体、许多酶类和凝血因子等。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 3、构成组织细胞的基本成分、构成组织细胞的基本成分4 4、形成各种生理活性物质、形成各种生理活性物质四、糖的主要生理功能四、糖的主要生理功能1 1、部位、部位: : 五、糖的消化五、糖的消化口腔和小肠口腔和小肠 2 2、过程、过程: : (1)(1)口腔中消化口腔中消化 次要次要 (2)(2)小肠中消化小肠中消化 主要主要-单糖的生成单糖的生成 淀粉淀粉 麦芽糖麦芽糖 + + 麦芽三糖麦芽三糖 + + 少量含有少量含有4-94-9个葡萄糖基的寡糖个葡萄糖基的寡糖唾液淀粉酶唾液淀粉酶(1)(1)口腔

8、中消化口腔中消化 次要，初步消化次要，初步消化 淀粉酶淀粉酶: 水解水解-1、4糖苷键糖苷键, 存在于唾液和胰液中。存在于唾液和胰液中。（最适（最适pH为为67）淀粉淀粉 麦芽糖麦芽糖+麦芽寡糖麦芽寡糖(65%) +异麦芽糖异麦芽糖 +-临界糊精临界糊精(35%)胰淀粉酶胰淀粉酶 小肠粘膜 刷状缘各种水解酶各种单糖各种单糖(2)(2)小肠中消化小肠中消化 主要主要小肠中各种糖类水解酶的作用小肠中各种糖类水解酶的作用线形寡糖线形寡糖 葡萄糖葡萄糖肠粘膜上皮细胞刷状缘肠粘膜上皮细胞刷状缘-葡萄糖苷酶葡萄糖苷酶蔗蔗 糖糖 葡萄糖葡萄糖 + 果糖果糖肠粘膜上皮细胞刷状缘肠粘膜上皮细胞刷状缘 蔗蔗 糖糖

9、 酶酶麦芽糖麦芽糖 2 葡萄糖葡萄糖肠粘膜上皮细胞刷状缘肠粘膜上皮细胞刷状缘 麦麦 芽芽 糖糖 酶酶乳乳 糖糖 葡萄糖葡萄糖 + 半乳糖半乳糖肠粘膜上皮细胞刷状缘肠粘膜上皮细胞刷状缘 乳乳 糖糖 酶酶 异麦芽糖异麦芽糖 -极限糊精极限糊精葡萄糖葡萄糖 肠粘膜上皮细胞刷状缘肠粘膜上皮细胞刷状缘 糊精酶、脱支酶糊精酶、脱支酶 机体若缺乏蔗糖酶或乳糖酶，会导致机体若缺乏蔗糖酶或乳糖酶，会导致糖吸糖吸 收障碍而引起腹泻和胀气。收障碍而引起腹泻和胀气。 人不能通过摄入纤维素获取糖类物质人不能通过摄入纤维素获取糖类物质, , 因因 人体内缺乏水解人体内缺乏水解-1,4-1,4-糖苷键的酶糖苷键的酶, ,但

10、纤但纤 维素促进肠道蠕动，可防止便秘。维素促进肠道蠕动，可防止便秘。 糖的消化与人体健康：1 1、部位：、部位： 小肠上部小肠上部六、糖的吸收六、糖的吸收2 2、吸收形式：、吸收形式： 单单 糖糖 以葡萄糖的吸收速度为100计，各种单糖的吸收速度为： D-半乳糖(110) D-葡萄糖(100) D-果糖(43) D-甘露糖(19) L-木酮糖(15) L-阿拉伯糖(9)结论：各种单糖的吸收速度不同结论：各种单糖的吸收速度不同实验证明：实验证明：3 3、方式：、方式： (1)糖的吸收-单纯扩散单纯扩散单纯扩散 和和 主动吸收主动吸收果糖、甘露糖、阿拉伯糖等果糖、甘露糖、阿拉伯糖等 伴有伴有Na+

11、的转运，称为的转运，称为Na+依赖型葡萄糖依赖型葡萄糖转运体转运体SGLT），主要存在于小肠粘膜），主要存在于小肠粘膜和肾小管上皮细胞。和肾小管上皮细胞。（2 2糖的吸收糖的吸收-主动吸收主动吸收直接动力：小肠粘膜细胞两侧的直接动力：小肠粘膜细胞两侧的Na+浓度梯度浓度梯度 葡萄糖的吸收是间接耗能的过程葡萄糖的吸收是间接耗能的过程主动吸收机制：主动吸收机制： 小肠粘膜细胞小肠粘膜细胞 毛细血管毛细血管肠腔肠腔SGLT粘膜面粘膜面浆膜面浆膜面小肠肠腔小肠肠腔 肠粘膜上皮细胞肠粘膜上皮细胞 门静脉门静脉 肝肝 脏脏 体循环体循环SGLT 各种组织细胞各种组织细胞 GLUT GLUT：葡萄糖转运体，

12、已发现：葡萄糖转运体，已发现5种。种。4 4、糖吸收后的去向：、糖吸收后的去向：肝脏利用肝脏利用 或储存或储存 肝静脉肝静脉七、糖的代谢概况七、糖的代谢概况 1、掌握、掌握 糖的功能。糖的功能。 消化和吸收场所及吸收方式消化和吸收场所及吸收方式2、理解糖在体内的消化吸收过程、理解糖在体内的消化吸收过程 。3、了解糖的概念、分类。、了解糖的概念、分类。概述目的与要求概述目的与要求糖分解代谢主要途径: 糖的无氧分解 糖的有氧氧化 磷酸戊糖途径 其它已糖的代谢第二节第二节糖的无氧分解糖的无氧分解 Glycolysis Glycolysis内内 容容 提提 要要无氧分解的概念无氧分解的概念无氧分解的部

13、位无氧分解的部位无氧分解的发现史无氧分解的发现史糖酵解的调节糖酵解的调节糖酵解的生理意义糖酵解的生理意义糖酵解的反应过程糖酵解的反应过程 二、部位：胞液二、部位：胞液一、概念：一、概念： 体内组织在无氧或缺氧情况下，葡萄糖或糖原体内组织在无氧或缺氧情况下，葡萄糖或糖原在胞浆中分解产生乳酸在胞浆中分解产生乳酸lactatelactate和少量和少量ATPATP的过的过程，称糖的无氧分解。程，称糖的无氧分解。 即糖酵解即糖酵解glycolysis)glycolysis)。 1897 1897年年 Buchner Buchner兄弟兄弟 蔗糖发酵成乙醇蔗糖发酵成乙醇 酵解是在无氧或缺氧的条件下，葡萄

14、糖或糖原分解成乳酸并且有能量酵解是在无氧或缺氧的条件下，葡萄糖或糖原分解成乳酸并且有能量ATPATP释放的过程。释放的过程。 三、发现史三、发现史:G. Embden 和和 Meyerhof揭示了其代谢途径。揭示了其代谢途径。 糖酵解又称为糖酵解又称为Embden Meyerhof过程过程, 简称简称EMP11个酶催化的个酶催化的12步反应步反应第一阶段：第一阶段： 糖糖酵酵解解第二阶段：第二阶段：丙酮酸的生成及能量的释放丙酮酸的生成及能量的释放 ( (氧化、转能氧化、转能) ) 丙酮酸还原为乳酸丙酮酸还原为乳酸( (复原复原) ) 四、糖酵解的反应过程四、糖酵解的反应过程葡萄糖的磷酸化葡萄糖

15、的磷酸化( (活化活化) )磷酸己糖的裂解磷酸己糖的裂解( (裂解裂解) )（糖酵解途径）（糖酵解途径）4th1st2nd3rd四个阶段四个阶段（乳酸的生成）（乳酸的生成）（一糖酵解途径糖酵解过程第一阶（一糖酵解途径糖酵解过程第一阶段段指葡萄糖分解生成丙酮酸的过程。指葡萄糖分解生成丙酮酸的过程。 、葡萄糖的磷酸化、葡萄糖的磷酸化( (活化活化) )、磷酸己糖的裂解、磷酸己糖的裂解( (裂解裂解) )、丙酮酸的生成及能量的释放、丙酮酸的生成及能量的释放 ( (氧化、转能氧化、转能) ) 葡萄糖磷酸化生成葡萄糖磷酸化生成6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖(G-6-P(G-6-P）、葡萄糖的磷酸化、葡萄糖

16、的磷酸化步反应，次磷酸化步反应，次磷酸化 G-6-P异构化转变为异构化转变为6-磷酸果糖磷酸果糖(F-6-P） F-6-P再磷酸化生成再磷酸化生成1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖(F-1,6-2P） (G) 已糖激酶已糖激酶ATPADPMg2+糖酵解过程的第一个关键酶糖酵解过程的第一个关键酶(G-6-P） 葡萄糖磷酸化生成葡萄糖磷酸化生成G-6-PG-6-P不可逆反应不可逆反应 起始反应起始反应葡萄糖磷酸化生成葡萄糖磷酸化生成6-6-磷酸葡萄糖的意义：磷酸葡萄糖的意义：1 1、葡萄糖磷酸化后容易参与反应、葡萄糖磷酸化后容易参与反应, ,起始反应。起始反应。2 2、磷酸化后的葡萄糖带负电荷，不能透、

17、磷酸化后的葡萄糖带负电荷，不能透过细胞质膜，因此是细胞的一种保糖机制。过细胞质膜，因此是细胞的一种保糖机制。哺乳动物体内有四类（哺乳动物体内有四类（ 型）型）型存在于肝细胞葡萄糖激酶）型存在于肝细胞葡萄糖激酶）第一个关键酶第一个关键酶- -已糖激酶已糖激酶:已糖激酶的分型已糖激酶的分型 型型 型型( (葡萄糖激酶葡萄糖激酶) )英英 文文 HK GK 底底 物物 己糖己糖 葡萄糖葡萄糖(专注专注)存在范围存在范围 在组织细胞中在组织细胞中 仅在肝脏和胰腺仅在肝脏和胰腺 广泛存在广泛存在 细胞存在细胞存在与葡萄糖亲和力与葡萄糖亲和力 高高 低低 Km值值 0.01mmol/L 10100mmol

18、/L 产物反馈抑制产物反馈抑制 有有 无无 激素调控激素调控 Mg+ 受激素调控受激素调控 酶特点：酶特点： ? (G) 已糖激酶已糖激酶ATPADPMg2+糖酵解过程的第一个关键酶糖酵解过程的第一个关键酶(G-6-P） 葡萄糖磷酸化生成葡萄糖磷酸化生成G-6-PG-6-P不可逆反应不可逆反应 起始反应起始反应 (F-6-P） 己糖异构酶己糖异构酶(G-6-P） G-6-P异构化转变为异构化转变为6-磷酸果糖磷酸果糖可逆反应可逆反应 F-6-P F-6-P再磷酸化生成再磷酸化生成1,6-1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖(F-1,6-2P）磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶 ATPADPMg2+糖酵解过程的第

19、二个关键酶糖酵解过程的第二个关键酶亦为酵解途径限速酶亦为酵解途径限速酶 (F-6-P）不可逆反应不可逆反应作为糖酵解途径的第一个阶段：作为糖酵解途径的第一个阶段：经历步反应，包含次磷酸化不可经历步反应，包含次磷酸化不可逆），消耗个逆），消耗个ATP。个不可逆反应由己糖激酶和磷酸个不可逆反应由己糖激酶和磷酸果糖激酶限速酶催化，为糖酵解果糖激酶限速酶催化，为糖酵解的关键酶。的关键酶。(F-1,6-2P）、磷酸己糖的裂解、磷酸己糖的裂解步反应，分子内裂解步反应，分子内裂解磷酸丙糖的生成磷酸丙糖的生成磷酸丙糖的互换磷酸丙糖的互换磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 (F-1,6-2P）

20、 醛缩酶醛缩酶+磷酸丙糖的生成磷酸丙糖的生成 (3)有两种底物有两种底物F-6-P(FIP) 和和F-1,6-2P(FDP) 亲和力亲和力FDP/FIP A(50/1)、B(1/1)、C(10/1)醛缩酶：醛缩酶：(1)(1)典型的裂合酶类。典型的裂合酶类。 ALD A (肌肉组织肌肉组织)(2)三种同工酶三种同工酶 ALD B (肝脏肝脏) ALD C (肾、肠粘膜、红细胞等肾、肠粘膜、红细胞等) 活性活性 A C B 磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 (F-1,6-2P） 醛缩酶醛缩酶+磷酸丙糖的生成磷酸丙糖的生成 C3H7O6-P C3H7O6-P磷酸二磷酸二羟羟丙丙

21、酮酮(dihydroxyacetone phosphate) 3-磷酸甘油磷酸甘油醛醛(glyceraldehyde 3-phosphate)磷酸丙糖异构酶磷酸丙糖异构酶1,6-1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖 2 3- 2 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛磷酸丙糖的互换磷酸丙糖的互换作为糖酵解途径的第二个阶段：作为糖酵解途径的第二个阶段：经历步反应，均为可逆反应，无能经历步反应，均为可逆反应，无能量的变化。量的变化。其结果是将碳糖转变为个碳化其结果是将碳糖转变为个碳化合物。合物。 3- 3-磷酸甘油醛氧化为磷酸甘油醛氧化为1,3-1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸、丙酮酸的生成及能量的释放、丙酮酸的生成及

22、能量的释放步个反应、能量产生阶段步个反应、能量产生阶段次底物水平磷酸化反应，次脱次底物水平磷酸化反应，次脱氢氢 1,3- 1,3-二磷酸甘油酸转变为二磷酸甘油酸转变为3-3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 3- 3-磷酸甘油酸转变为磷酸甘油酸转变为2-2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 2- 2-磷酸甘油酸脱水形成磷酸烯醇式丙酮酸磷酸甘油酸脱水形成磷酸烯醇式丙酮酸 磷酸烯醇式丙酮酸转变为丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸转变为丙酮酸1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 (1,3-diphosphoglycerate)3-磷酸甘油磷酸甘油醛醛(glyceraldehyde 3-phosphate)3-磷酸甘油醛脱氢酶磷酸甘油醛脱氢

23、酶糖酵解糖酵解中唯一的中唯一的脱氢反应脱氢反应+ NADH+H+NAD+HPO42-OPO3 2-3-3-磷酸甘油醛氧化为磷酸甘油醛氧化为1,3-1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸1.5or2.5ATP可逆反应可逆反应-OH磷酸甘油酸激酶磷酸甘油酸激酶 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸(3-phosphoglycerate)这是糖酵解这是糖酵解中第一次中第一次底物水平底物水平磷酸化反应磷酸化反应1,3-1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸(1,3-(1,3-diphosphoglycerate)diphosphoglycerate)OPO 3 2-ADPATPMg2+ 1,3- 1,3-二磷酸甘油酸转变为二

24、磷酸甘油酸转变为3-3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸可逆反应可逆反应这种直接利用代谢底物氧化释放的能量产这种直接利用代谢底物氧化释放的能量产生生ATP的磷酸化反应称为底物水平磷酸化。的磷酸化反应称为底物水平磷酸化。 ATP的形成直接与一个代谢底物的形成直接与一个代谢底物1,3-二二磷酸甘油酸上的磷酸基团的转移相偶联。磷酸甘油酸上的磷酸基团的转移相偶联。 这一步反应是糖酵解过程的第这一步反应是糖酵解过程的第7步反应，步反应，也是糖酵解过程开始收获的阶段。在此过程也是糖酵解过程开始收获的阶段。在此过程中产生了第一个中产生了第一个ATP。底物水平磷酸化反应：底物水平磷酸化反应：3-3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸(

25、3-(3-phosphoglyceratphosphoglycerate)e)磷酸甘油酸变位酶磷酸甘油酸变位酶 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸(2-phosphoglycerate) 3- 3-磷酸甘油酸转变为磷酸甘油酸转变为2-2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 磷酸烯醇式磷酸烯醇式 丙酮酸丙酮酸PEP）2-2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸烯醇化酶烯醇化酶(Mg2+/Mn2+ )H2O氟化物能与氟化物能与Mg2+络合络合而抑制此酶活性而抑制此酶活性 2- 2-磷酸甘油酸脱水形成磷酸甘油酸脱水形成磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸PEPPEP）ADPATPMg2+, K+磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸激酶丙酮酸

26、激酶(PK )糖酵解过程的第三个关键酶糖酵解过程的第三个关键酶也是第二次底物水平磷酸化反应也是第二次底物水平磷酸化反应 磷酸烯醇式丙酮酸转变为丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸转变为丙酮酸不可逆反应不可逆反应 丙酮酸丙酮酸(pyruvate) 烯烯醇式丙醇式丙酮酮酸酸(enolpyruvate)作为糖酵解途径的第三个阶段：作为糖酵解途径的第三个阶段：经历步个反应，个不可逆反应，由丙酮经历步个反应，个不可逆反应，由丙酮酸激酶酸激酶(关键酶关键酶)催化。催化。伴有能量的生成，次脱氢伴有能量的生成，次脱氢(1.5or2.5ATP)，次底物水平磷酸化反应次底物水平磷酸化反应ATP ）。）。、葡萄糖的磷酸化消耗个、

27、葡萄糖的磷酸化消耗个ATPATP己糖激酶和磷酸果糖激酶己糖激酶和磷酸果糖激酶 、磷酸己糖的裂解个碳化合物、磷酸己糖的裂解个碳化合物、丙酮酸的生成及能量的释放、丙酮酸的生成及能量的释放 丙酮酸激酶丙酮酸激酶3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 ATP ATP NADH+H NADH+H 糖酵解途径：糖酵解途径：2 丙酮酸丙酮酸+ ( (二二) ) 丙酮酸转变成乳酸丙酮酸转变成乳酸 糖酵解过程第二阶糖酵解过程第二阶段段C=OCH3丙酮酸丙酮酸COOHCHOHCH3乳酸乳酸COOHNADH+H+ 来自于上一阶段反应中的来自于上一阶段反应中的 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(LD

28、H)NADH + H+NAD+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 糖酵解的代谢途径糖酵解的代谢途径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+ 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:

29、丙酮酸激酶丙酮酸激酶 糖酵解过程中糖酵解过程中ATP的消耗和产生的消耗和产生2 1葡葡 萄萄 糖糖 6- 6- 磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 6 - 6 - 磷酸果糖磷酸果糖 1,6- 1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖1,3-1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 3- 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 丙丙 酮酮 酸酸 -1 反反 应应 ATP ATP -1-12 13 - 3 - 磷酸甘油醛磷酸甘油醛 1,3- 1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 2 NADH+H+丙丙 酮酮 酸酸 乳乳 酸酸- 2 NADH+H+- 2 NADH+H+葡萄糖葡萄糖+2Pi+2ADP 2乳酸乳酸+2AT

30、P+ 2H2O葡萄糖葡萄糖+2Pi+2ADP+2NAD+ 2丙酮酸丙酮酸+2ATP +2(NADH+H+) + 2H2O(1.5or2.5ATP)糖酵解过程小结：糖酵解过程小结：葡萄糖转变为乳酸：葡萄糖转变为乳酸：反应的条件：反应的条件：葡萄糖葡萄糖 2 乳酸乳酸 + 2 ATP无氧或缺氧无氧或缺氧无氧或缺氧无氧或缺氧反应的部位：反应的部位：细胞的胞浆细胞的胞浆反应的底物：反应的底物：葡萄糖葡萄糖/ /糖原糖原 反应的产物：反应的产物：反应的特点：反应的特点：乳酸、乳酸、ATP一次脱氢、二次底物磷酸化一次脱氢、二次底物磷酸化反应中间物：反应中间物： 在葡萄糖与丙酮酸之间均为磷酸化合物在葡萄糖与

31、丙酮酸之间均为磷酸化合物反应的过程：反应的过程：两个阶段糖酵解途径和乳酸的生成）两个阶段糖酵解途径和乳酸的生成）关键酶：关键酶： 己糖激酶、己糖激酶、6-6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1-1和丙酮酸激酶和丙酮酸激酶 （ G-6-P G-6-P 酵解）酵解）糖原糖原 2 乳酸乳酸 + 3 ATP无氧或缺氧无氧或缺氧 五、糖酵解的调节五、糖酵解的调节关键酶关键酶 己糖激酶己糖激酶 6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-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 ( (一一)6-)6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1-1 最重要的调节点限速最重要的调节点限速酶）酶）1、

32、催化反应：、催化反应：F-6-P F-1,6-2P2、构造：、构造：四聚体四聚体* * 别构调节别构调节别构激活剂：别构激活剂： AMP、 ADP、F-1,6-2P、 F-2,6-2P别构抑制剂：别构抑制剂： 柠檬酸、柠檬酸、ATP高浓度）高浓度） ATP在此酶有二个结合部位：在此酶有二个结合部位： 活性中心的底物结合部位低浓度时）活性中心的底物结合部位低浓度时） 活性中心外的别构调节部位高浓度时）活性中心外的别构调节部位高浓度时） 3、调节方式：、调节方式：、长链脂肪酸、长链脂肪酸 F-1,6-2P产物正反馈调节该酶产物正反馈调节该酶+AMP_柠檬酸柠檬酸2, 6-双磷酸果糖的合成和分解双磷

33、酸果糖的合成和分解 2, 6- 2, 6-双磷酸果糖是该酶最强的变构激活剂双磷酸果糖是该酶最强的变构激活剂PiH2O果糖双果糖双磷酸酶磷酸酶-2-26-磷酸果糖磷酸果糖2, 6-双磷酸果糖双磷酸果糖ATPADP6-6-磷酸果糖磷酸果糖激酶激酶-2-2 (F-6-P）6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1+ +（磷酸酶活性）（磷酸酶活性）6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-26 - 磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶 - 2胰高血糖素胰高血糖素CAMPATPADPP i磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶( (激酶活性激酶活性) )A激酶（激酶（ PKA） P* 共价修饰调节共价修饰调节 -磷酸化与脱磷酸化修饰磷酸化与脱磷酸化修

34、饰胰岛素胰岛素F-2,6-2P减少减少6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1糖酵解减弱糖酵解减弱F-2,6-2P增加增加糖酵解增强糖酵解增强(A激酶激酶: 依赖依赖CAMP的蛋白激酶的蛋白激酶)1、催化反应：、催化反应：磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 丙酮酸丙酮酸2、调节方式：、调节方式：别构调节和共价修饰调节别构调节和共价修饰调节（二丙酮酸激酶 次重调节点底物水平磷酸化反应底物水平磷酸化反应* 别构调节：别构调节：别构抑制剂：别构抑制剂：ATP , 丙氨酸肝脏）丙氨酸肝脏）别构激活剂：别构激活剂：1,6-双磷酸果糖双磷酸果糖 ATP6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1丙酮酸激酶丙酮酸激酶* 共价修饰

35、调节：共价修饰调节：丙酮酸激酶丙酮酸激酶丙酮酸激酶丙酮酸激酶ATPADPPi磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶（无活性）（无活性）（有活性）（有活性）胰高血糖素胰高血糖素PKA,CaM激酶激酶P胰岛素胰岛素( (三三) ) 己糖激酶或葡萄糖激酶：己糖激酶或葡萄糖激酶： 不及前二者不及前二者1、催化反应：、催化反应：葡萄糖葡萄糖 G-6-P2、分类：、分类：哺乳动物体内有四类（哺乳动物体内有四类（ 型）型）型存在于肝细胞葡萄糖激酶）型存在于肝细胞葡萄糖激酶） * * 己糖激酶受到产物己糖激酶受到产物6-6-磷酸葡萄糖反馈抑制磷酸葡萄糖反馈抑制 但肝葡萄糖激酶不受其抑制；但肝葡萄糖激酶不受其抑制；* 长链脂

36、肪酰长链脂肪酰CoA可别构抑制肝葡萄糖激酶。可别构抑制肝葡萄糖激酶。3、调节方式：、调节方式：* 别构调节：别构调节：* 激素调节：激素调节：* * 胰岛素诱导酶基因转录，促进酶合成。胰岛素诱导酶基因转录，促进酶合成。糖酵解过程的限速糖酵解过程的限速/ /调节酶调节酶酶酶 的的 名名 称称已糖激酶已糖激酶葡萄糖激酶葡萄糖激酶(肝肝)* 6 -磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1丙酮酸激酶丙酮酸激酶变构激活剂变构激活剂Mg2+, Mn2+Mg2+, Mn2+Mg2+, AMP, ADP,F-1,6-2P, F-2,6-2P Mg2+, K+, F-1,6-2P变构抑制剂变构抑制剂G-6-P - ATP，

37、柠檬酸，柠檬酸，长链脂肪酸长链脂肪酸ATP1.1.1.1.在无氧条件下迅速提供能量在无氧条件下迅速提供能量在无氧条件下迅速提供能量在无氧条件下迅速提供能量, , , ,供机体需要。供机体需要。供机体需要。供机体需要。如如: :剧烈运动、人到高原剧烈运动、人到高原2.2.2.2.是某些细胞在不缺氧条件下的能量来源。是某些细胞在不缺氧条件下的能量来源。是某些细胞在不缺氧条件下的能量来源。是某些细胞在不缺氧条件下的能量来源。3.3.是某些病理情况下机体获得能量的方式。是某些病理情况下机体获得能量的方式。4.4.是糖的有氧氧化的前过程，亦是糖异生作用是糖的有氧氧化的前过程，亦是糖异生作用 大部分逆过程

38、。大部分逆过程。6.6.若糖酵解过度，可因乳酸生成过多而导致乳酸若糖酵解过度，可因乳酸生成过多而导致乳酸 酸中毒。酸中毒。5.5.糖酵解也是糖、脂肪和氨基酸代谢相联系的途径。糖酵解也是糖、脂肪和氨基酸代谢相联系的途径。六、糖酵解的生理意义六、糖酵解的生理意义肌肉收缩与糖酵解供能：肌肉收缩与糖酵解供能： 肌肉内肌肉内ATP含量很低；含量很低； 结论：结论： 糖酵解为肌肉收缩迅速提供能量糖酵解为肌肉收缩迅速提供能量 肌肉中磷酸肌酸储存的能量可肌肉中磷酸肌酸储存的能量可 供肌肉收缩所急需的化学能供肌肉收缩所急需的化学能; 即使氧不缺乏，葡萄糖进行有氧氧化的过程比糖即使氧不缺乏，葡萄糖进行有氧氧化的过

39、程比糖 酵解长得多，来不及满足需要酵解长得多，来不及满足需要;背景：剧烈运动时：背景：剧烈运动时： 肌肉局部血流不足，处于相对缺氧状态。肌肉局部血流不足，处于相对缺氧状态。初到高原与糖酵解供能：初到高原与糖酵解供能：人初到高原，高原大气人初到高原，高原大气压低，易缺氧压低，易缺氧机体加强糖酵解以适机体加强糖酵解以适应高原缺氧环境应高原缺氧环境海拔海拔 5000米米背景：结论：某些组织细胞与糖酵解供能：某些组织细胞与糖酵解供能： 代谢极为活跃，即使不缺代谢极为活跃，即使不缺氧氧, ,也常由糖酵解提供部分能也常由糖酵解提供部分能量。量。成熟红细胞：成熟红细胞：视网膜、神经、白细胞、骨视网膜、神经、

40、白细胞、骨髓、肿瘤细胞等髓、肿瘤细胞等: : 无线粒体，无法通过氧化磷无线粒体，无法通过氧化磷酸化获得能量，只能通过糖酵酸化获得能量，只能通过糖酵解获得能量。解获得能量。某些病理状态某些病理状态 与糖酵解供能：与糖酵解供能： 某些病理某些病理情况下机体主情况下机体主要通过糖酵解要通过糖酵解获得能量获得能量.严重贫血严重贫血大量失血大量失血呼吸障碍呼吸障碍肺及心血管肺及心血管等疾病等疾病1、重点掌握：、重点掌握： 糖酵解概念、部位、过程、关键酶等）糖酵解概念、部位、过程、关键酶等） 糖酵解过程能量的生成糖酵解过程能量的生成 2、掌握：糖酵解过程的意义、掌握：糖酵解过程的意义 3、了解：糖酵解途径

41、与糖酵解过程的区别、了解：糖酵解途径与糖酵解过程的区别 底物水平磷酸化反应、糖酵解过程的调节底物水平磷酸化反应、糖酵解过程的调节 4、了解：其他单糖的酵解过程、了解：其他单糖的酵解过程小小 结结小小 结结1 1、掌握：、掌握： 糖酵解的概念、基本过程、关键酶糖酵解的概念、基本过程、关键酶 糖消化与吸收的部位、方式糖消化与吸收的部位、方式2 2、了解：、了解： 糖酵解与糖酵解途径的区别糖酵解与糖酵解途径的区别 糖酵解过程糖酵解过程( (途径途径) )能量的生成能量的生成3 3、了解：、了解： 糖的消化与吸收过程糖的消化与吸收过程兴趣思考兴趣思考 当今生活水平日益提高，父母对儿童的饮食当今生活水平日益提高，父母对儿童的饮食尤为注重，有些儿童限制了脂类肉食的摄入，但尤为注重，有些儿童限制了脂类肉食的摄入，但因为未限制甜性食品的摄入，仍然有大量肥胖儿因为未限制甜性食品的摄入，仍然有大量肥胖儿童出现，为什么？童出现，为什么？ 如果既不想成为超重儿童，又不想放弃对甜品的钟爱，怎么办？如果既不想成为超重儿童，又不想放弃对甜品的钟爱，怎么办？平衡膳食平衡膳食 + 规律运动规律运动 + 监测体重监测体重