生物化学04糖代谢[优制课件]

1、糖 代 谢 Metabolism of Carbohydrates 1 行业材料 糖糖(carbohydrates)即碳水化合物即碳水化合物 CCx x(H(H2 2O)O)y y ，其化学本质为多羟醛或，其化学本质为多羟醛或 多羟酮类及其衍生物或多聚物。多羟酮类及其衍生物或多聚物。 糖的化学糖的化学 （二）糖的分类及其结构（二）糖的分类及其结构 OH OHH HOH HOH O OH O OH H H H OH OH HOH H CH2OH 葡萄糖葡萄糖(glucose) 已醛糖已醛糖 果糖果糖(fructose) 已酮糖已酮糖 OH O HOH OHH HOH HOH 1. 单糖单糖 不能

2、再水解的糖。不能再水解的糖。 O OH OH HOH2C H H OH H CH2OH 目目 录录 2. 寡糖寡糖 常见的几种二糖有常见的几种二糖有 麦芽糖麦芽糖 (maltose) 葡萄糖葡萄糖 葡萄糖葡萄糖 蔗蔗 糖糖 (sucrose) 葡萄糖葡萄糖 果糖果糖 乳乳 糖糖 (lactose) 葡萄糖葡萄糖 半乳糖半乳糖 能水解生成几分子单糖的糖，各单能水解生成几分子单糖的糖，各单 糖之间借脱水缩合的糖苷键相连。糖之间借脱水缩合的糖苷键相连。 3. 多糖多糖 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。 常见的多糖有常见的多糖有 淀淀 粉粉 (starch) 糖糖 原原 (gl

3、ycogen) 纤维素纤维素 (cellulose) 淀粉淀粉 是植物中养分的储存形式是植物中养分的储存形式 淀粉颗粒淀粉颗粒 糖原糖原 是动物体内葡萄糖的储存形式是动物体内葡萄糖的储存形式 每每 个支链的个支链的 长度一般长度一般 不超过不超过 10个个葡葡 萄糖单位。萄糖单位。 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. 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。 糖脂糖脂 (glycolipid)：是糖与脂类的结合物。是糖与脂类的结合物。 糖蛋白糖蛋白 (glycoprotein)：是糖与蛋白质的结是糖与蛋白质的结 合物。合物。 常见的结合糖

4、有常见的结合糖有 第第 一一 节节 概概 述述 1. 氧化供能氧化供能 如糖可提供合成某些氨基酸、脂肪、胆如糖可提供合成某些氨基酸、脂肪、胆 固醇、核苷等物质的原料。固醇、核苷等物质的原料。 3. 作为机体组织细胞的组成成分作为机体组织细胞的组成成分 这是糖的主要功能。这是糖的主要功能。 2. 其他物质的原料其他物质的原料 如糖是糖蛋白、蛋白聚糖、糖脂等的组如糖是糖蛋白、蛋白聚糖、糖脂等的组 成成分。成成分。 二、糖的消化与吸收二、糖的消化与吸收 （一）糖的消化（一）糖的消化 人类食物中的糖主要有植物人类食物中的糖主要有植物 淀粉、动物糖原以及麦芽糖、蔗淀粉、动物糖原以及麦芽糖、蔗 糖、乳糖、

5、葡萄糖等，其中以糖、乳糖、葡萄糖等，其中以淀淀 粉粉为主。为主。 消化部位：消化部位： 主要在小肠，少量在主要在小肠，少量在 口腔口腔 淀粉淀粉 麦芽糖麦芽糖+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 胃胃 口腔口腔 肠腔肠腔 胰液中的胰液中的- -淀粉酶淀粉酶 食物中含有的大量纤维素，食物中含有的大量纤维素， 因人体内无因人体内无 - -糖苷酶而不能对其糖苷酶而不能

6、对其 分解利用，但却具有刺激肠蠕分解利用，但却具有刺激肠蠕 动等作用，也是维持健康所必动等作用，也是维持健康所必 需。需。 （二）糖的吸收（二）糖的吸收 1. 吸收部位吸收部位 小肠上段小肠上段 2. 吸收形式吸收形式 单单 糖糖 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 3. 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 细胞内膜细胞内膜 4. 吸收途径吸收途径 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

7、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 GLUT：葡萄糖转运体葡萄糖转运体 (glucose transporter)， 已发现有已发现有5种葡萄糖转运种葡萄糖转运 体体(GLUT 15)。 葡萄糖葡萄糖 酵解途径酵解途径 丙酮酸丙酮酸 有氧有氧 无氧无氧 H2O及及CO2 乳酸乳酸 糖异生途径糖异生途径 乳酸、氨基酸、甘油乳酸、氨基酸、甘油 糖原糖原 肝糖原分解肝糖原分解 糖原合成糖原合成 磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径 核糖核糖 + + NADPH+H+ 淀粉淀粉 消化与吸收消化与吸收 ATP 第第 二二 节节 糖的无氧分解糖的无氧分解 Glycolysis

8、一、糖酵解的反应过程一、糖酵解的反应过程 第一阶段第一阶段 第二阶段第二阶段 * 糖酵解糖酵解(glycolysis)的定义的定义 * 糖酵解分为两个阶段糖酵解分为两个阶段 * 糖酵解的反应部位：糖酵解的反应部位：胞浆胞浆 在缺氧情况下，葡萄糖生成乳酸在缺氧情况下，葡萄糖生成乳酸 (lactate)的过程称之为的过程称之为糖酵解糖酵解。 由葡萄糖分解成丙酮酸由葡萄糖分解成丙酮酸(pyruvate)， 称之为称之为糖酵解途径糖酵解途径(glycolytic pathway)。 由丙酮酸转变成乳酸。由丙酮酸转变成乳酸。 葡萄糖葡萄糖磷酸化为磷酸化为6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 ATP ADP Mg2+

9、 己糖激酶己糖激酶 (hexokinase) Glu G-6-P F-6-P F-1,6-2P ATP 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+ ADP ATP ADP ATP 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 葡萄糖葡萄糖 O CH2HO H HO OH H OH H OH H H 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 (glucose-6-phosphate, G-6-P) P P O CH2O H HO OH H OH H OH H H

10、哺乳类动物体内已发现有哺乳类动物体内已发现有4种己种己 糖激酶同工酶，分别称为糖激酶同工酶，分别称为至至型。型。 肝细胞中存在的是肝细胞中存在的是型，称为葡萄型，称为葡萄 糖激酶糖激酶(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 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖转变为转变为 6-磷酸果糖磷酸果糖 己糖异构酶己糖异构酶 Glu G-6-P F-6-P F-1,6-2P ATP 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-

11、磷酸磷酸 甘油醛甘油醛 NAD+ NADH+H+ ADP ATP ADP ATP 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 P P O CH2O H HO OH H OH H OH H H 6-磷酸果糖磷酸果糖 (fructose-6-phosphate, F-6-P) 6-磷酸果糖磷酸果糖转变为转变为1,6-双磷酸果糖双磷酸果糖 ATP ADP Mg2+ 6-6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1-1 Glu G-6-P F-6-P F-1,6-2P ATP 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

12、 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+ ADP ATP ADP ATP 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1(6-phosphfructokinase-1) 6-磷酸果糖磷酸果糖 1,6-双磷酸果糖双磷酸果糖(1, 6- fructose-biphosphate, F-1,6-2P) CH2O HO C C C C CH2O O H OH OH H H P P P P 1,6-双磷酸果糖双磷酸果糖 磷酸己糖磷酸己糖裂解成裂解成2分子分子磷酸丙糖磷酸丙糖 醛缩酶醛缩酶 (aldolase) Glu G-6-P F-6-P

13、F-1,6-2P ATP 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+ ADP ATP ADP ATP 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-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 + CHO CHOHCHOHOH CH2POCH2P PO CH2OH CO CH2POCH2P PO 磷酸丙糖磷酸丙糖的同分异构化的同分异构化 磷酸丙糖异构酶磷酸丙糖异构酶 Glu G-6-P F-6-P F-1,6-2P ATP ADP ATP

14、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+ ADP ATP ADP ATP 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 磷酸丙糖异构酶磷酸丙糖异构酶 (phosphotriose isomerase) 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 CHO CHOHCHOHOH CH2POCH2P PO 磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮 CH2OH CO CH2POCH2P PO 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛氧化为氧化为1,3-二磷酸甘油二磷酸甘油 酸酸 Pi、NAD+ NADH+H+ 3-3

15、-磷酸甘油醛脱氢酶磷酸甘油醛脱氢酶 Glu G-6-P F-6-P F-1,6-2P ATP 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+ ADP ATP ADP ATP 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 CHO CHOHCHOHOH CH2POCH2P PO 1,3-二磷酸二磷酸 甘油酸

16、甘油酸 O=C COH CH2POP PO P PO ADP ATP 磷酸甘油酸激酶磷酸甘油酸激酶 Glu G-6-P F-6-P F-1,6-2P ATP 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+ ADP ATP ADP ATP 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 在以上反应中，底物分子内部能量在以上反应中，底物分子内部能量 重新分布，生成高能键，使重新分布，生成高能键，使ADP磷酸磷酸 化生成化生成ATP的过程，称为的过程，称为底

17、物水平磷底物水平磷 酸 化酸 化 ( s u b s t r a t e l e v e l phosphorylation) 。 1,3-二磷酸二磷酸 甘油酸甘油酸 O=C COH CH2POP PO P PO 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 COOH COH CH2POP PO 磷酸甘油酸激酶磷酸甘油酸激酶(phosphoglycerate kinase) 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 Glu G-6-P F-6-P F-1,6-2P ATP 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

18、-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+ ADP ATP ADP ATP 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 mutase) 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 COOH COH CH2POP PO 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 COOH C CH2 POP PO OHOH 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸转变为转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) Glu G-6-P F-6-P F-1,6-2P ATP ADP ATP ADP 1

19、,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+ ADP ATP ADP ATP 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 2- 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 COOH C CH2 POP PO OHOH + H2O 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 (phosphoenolpyruvate, PEP) COOH C CH2 P PO ADP ATP K+ Mg2+ 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 (pyruvate kinase) Glu G-6-P F-6-P F-1,6-2P AT

20、P 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+ ADP ATP ADP ATP 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯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ATP 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 COOH C CH2 P PO 丙酮酸丙酮酸 COOH C=O CH3 ( (二二) ) 丙酮酸转变成乳酸丙酮酸转变成乳酸 丙酮酸丙酮酸 乳酸乳酸 反应中的反应中的NADH+

21、H+ 来自于上述第来自于上述第 6 6步反应中的步反应中的 3-3-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(LDH) NADH + H+ NAD+ COOH CHOH CH3 COOH C=O CH3 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, 6-2P ATP ADP ATPADP 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 丙丙 酮酮 酸酸 磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮 3-磷酸甘油醛磷

22、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 E2 E1 E3 NADH+H+ 糖酵解小结糖酵解小结 反应部位：胞浆反应部位：胞浆 糖酵解是一个不需氧的产能过程糖酵解是一个不需氧的产能过程 反应全过程中有三步不可逆的反应反应全过程中有三步不可逆的反应 G G-6-P ATP ADP 己糖激酶己糖激酶 ATP ADP F-6-P F-1,6-2P 磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1 ADP ATP PEP 丙酮酸丙酮酸 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 产能的方式和数量产能的方式和数量 方式：方式：底物水平磷酸化底物水平磷酸化 净生成净生成ATP数量：数量：

23、 从从G开始开始 22-2= 2ATP 从从Gn开始开始 22-1= 3ATP 终产物乳酸的去路终产物乳酸的去路 释放入血，进入肝脏再进一步代谢。释放入血，进入肝脏再进一步代谢。 分解利用分解利用 乳酸循环（糖异生）乳酸循环（糖异生） 果糖果糖 己糖激酶己糖激酶 Glu G-6-P F-6-P F-1,6-2P ATP ADP ATP ADP 丙酮酸丙酮酸 半乳糖半乳糖 1- 1-磷酸半乳糖磷酸半乳糖 1- 1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 半乳糖激酶半乳糖激酶 变位酶变位酶 甘露糖甘露糖 6- 6-磷酸甘露糖磷酸甘露糖 己糖激酶己糖激酶 变位酶变位酶 除葡萄糖外，其它己除葡萄糖外，其它己 糖也可转变

24、成糖也可转变成磷酸己糖磷酸己糖而而 进入酵解途径。进入酵解途径。 二、糖酵解的调节二、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-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1(PFK-1) * * 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） 此酶有二个结合此酶有二个结合ATP的部位：的部位： 活性中心底物结合部位（低浓度时）活性中心底物结合部位（

25、低浓度时） 活性中心外别构调节部位（高浓度时活性中心外别构调节部位（高浓度时） F-1,6-2P 正反馈调节该酶正反馈调节该酶 F-6-P F-1,6-2P ATP ADP PFK-1 磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶 Pi PKA ATP ADP Pi 胰高血糖素胰高血糖素 ATP cAMP 活化活化 F-2,6-2P + + + /+ AMP + 柠檬酸柠檬酸 AMP + 柠檬酸柠檬酸 PFK-2 （有活性）（有活性） FBP-2 （无活性）（无活性） 6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-2 PFK-2 （无活性）（无活性） FBP-2 （有活性）（有活性） PP 果糖双磷酸酶果糖双磷酸酶-2 目目 录

26、录 （二）丙酮酸激酶二）丙酮酸激酶 1. 别构调节别构调节 别构抑制剂：别构抑制剂：ATP, 丙氨酸丙氨酸 别构激活剂：别构激活剂：1,6-双磷酸果糖双磷酸果糖 2. 共价修饰调节共价修饰调节 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 ATP ADP Pi 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 PKA：蛋白激酶蛋白激酶A (protein kinase A) CaM：钙调蛋白钙调蛋白 ( (三三) ) 己糖激酶或葡萄糖激酶己糖激酶或葡萄糖激酶 * 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖可反馈抑制己糖激酶，可反馈抑制己糖激酶

27、， 但肝葡萄糖激酶不受其抑制。但肝葡萄糖激酶不受其抑制。 * 长链脂肪酰长链脂肪酰CoA可别构抑制肝葡萄可别构抑制肝葡萄 糖激酶。糖激酶。 三、糖酵解的生理意义三、糖酵解的生理意义 1. 是机体在缺氧情况下获取能量的是机体在缺氧情况下获取能量的 有效方式。有效方式。 2. 是某些细胞在氧供应正常情况下是某些细胞在氧供应正常情况下 的重要供能途径。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、代谢活跃的细胞，如：白细胞、 骨髓细胞骨髓细胞 第第 三三 节节 糖的有氧氧化糖的有氧氧化 Aerobic Oxidation of Carbohydr

28、ate 糖的有氧氧化糖的有氧氧化(aerobic oxidation) 指在机体氧供充足时，指在机体氧供充足时，葡萄糖彻底葡萄糖彻底 氧化成氧化成H2O和和CO2，并释放出，并释放出能量能量 的过程。是机体主要供能方式。的过程。是机体主要供能方式。 * * 部位部位：胞液及线粒体胞液及线粒体 一、有氧氧化的反应过程一、有氧氧化的反应过程 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：三羧酸循环第三阶段：三羧酸循环 G（Gn） 第四阶段：氧化磷酸化第四阶段：氧化磷酸化 丙酮酸丙酮酸 乙酰乙酰CoA CO2 NADH+H+ FADH2 H2O

29、 O ATP ADP TAC循环循环 胞液胞液 线粒体线粒体 （一）丙酮酸的氧化脱羧（一）丙酮酸的氧化脱羧 丙酮酸进入线粒体，丙酮酸进入线粒体，氧化脱羧为乙酰氧化脱羧为乙酰 CoA (acetyl CoA)。 丙酮酸丙酮酸 乙酰乙酰CoA NAD+ , HSCoA CO2 , NADH + H+ 丙酮酸脱氢酶复合体丙酮酸脱氢酶复合体 总反应式总反应式: 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 E1：丙酮酸脱氢酶：丙酮酸脱氢酶 E2：二氢硫辛酰胺转乙酰酶：二氢硫辛酰胺转乙酰酶 E3：二氢硫辛酰胺脱氢酶：二氢硫辛酰胺脱氢酶 HSCoA NAD+ 辅辅 酶酶 TPP 硫辛酸（硫辛酸（

30、 ) HSCoA FAD, NAD+ S S L CO2 CoASH NAD+ NADH+H+ 5. NADH+H+ 的生成的生成 1. -羟乙基羟乙基-TPP的生成的生成 2.乙酰硫辛酰乙酰硫辛酰 胺的生成胺的生成 3.乙酰乙酰CoA 的生成的生成 4. 硫辛酰胺的生成硫辛酰胺的生成 目目 录录 三羧酸循环三羧酸循环(Tricarboxylic acid Cycle, TAC)也称为也称为柠檬酸循环柠檬酸循环，这是，这是 因为循环反应中的第一个中间产物是因为循环反应中的第一个中间产物是 一个含三个羧基的柠檬酸。由于一个含三个羧基的柠檬酸。由于Krebs 正式提出了三羧酸循环的学说，故此正式提

31、出了三羧酸循环的学说，故此 循环又称为循环又称为Krebs循环。循环。 所有的反应均在所有的反应均在线粒体线粒体中进行。中进行。 * * 概述概述 * * 反应部位反应部位 CoASH NADH+H+ NAD+ NAD+ NADH+H+ FAD FADH2 NADH+H+ NAD+ H2O H2O H2O CoASHCoASH H2O 柠檬酸合酶柠檬酸合酶 顺乌头酸梅 异柠檬酸脱氢酶异柠檬酸脱氢酶 -酮戊二酸脱氢酶复合体酮戊二酸脱氢酶复合体 琥珀酰CoA合成酶 琥珀酸脱氢酶 延胡索酸酶 苹果酸脱氢酶 GTPGDP ATPADP 核苷二磷酸激酶核苷二磷酸激酶 目目 录录 小小 结结 三羧酸循环的

32、概念三羧酸循环的概念：指乙酰：指乙酰CoA 和和草酰乙酸草酰乙酸缩合生成缩合生成含三个羧基含三个羧基 的柠檬酸的柠檬酸，反复的进行脱氢脱羧，反复的进行脱氢脱羧， 又生成又生成草酰乙酸草酰乙酸，再重复循环反，再重复循环反 应的过程。应的过程。 TAC过程的反应部位过程的反应部位是线粒体。是线粒体。 三羧酸循环的要点三羧酸循环的要点 经过一次三羧酸循环，经过一次三羧酸循环， l消耗一分子乙酰消耗一分子乙酰CoA， l经四次脱氢，二次脱羧，一次底物水平磷经四次脱氢，二次脱羧，一次底物水平磷 酸化。酸化。 l生成生成1分子分子FADH2，3分子分子NADH + H+，2 分子分子CO2， 1分子分子G

33、TP。 l关键酶有：关键酶有： 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 三羧酸循环的中间产物三羧酸循环的中间产物 三羧酸循环中间产物起催化剂三羧酸循环中间产物起催化剂 的作用，本身无量的变化，不可能的作用，本身无量的变化，不可能 通过三羧酸循环直接从乙酰通过三羧酸循环直接从乙酰CoA合合 成草酰乙酸或三羧酸循环中其他产成草酰乙酸或三羧酸循环中其他产 物，同样中间产物也不能直接在三物，同样中间产物也不能直接在三 羧酸循环中被氧化为羧酸循环中被氧化为CO2及及H2O。 整个循环反应为不可逆反应整个循环反应为不可逆反应 表面上看来，三羧酸循环运

34、转必不表面上看来，三羧酸循环运转必不 可少的草酰乙酸在三羧酸循环中是不会可少的草酰乙酸在三羧酸循环中是不会 消耗的，它可被反复利用。但是，消耗的，它可被反复利用。但是， 例如：例如： 草酰乙酸草酰乙酸 天冬氨酸天冬氨酸 -酮戊二酸酮戊二酸 谷氨酸谷氨酸 柠檬酸柠檬酸 脂肪酸脂肪酸 琥珀酰琥珀酰CoA 卟啉卟啉 机体内各种物质代谢之间是彼此联系、机体内各种物质代谢之间是彼此联系、 相互配合的，相互配合的，TAC中的某些中间代谢中的某些中间代谢 物能够转变合成其他物质，借以沟通物能够转变合成其他物质，借以沟通 糖和其他物质代谢之间的联系。糖和其他物质代谢之间的联系。 机体糖供不足时，可能引起机体糖

35、供不足时，可能引起TAC运运 转障碍，这时苹果酸、草酰乙酸可转障碍，这时苹果酸、草酰乙酸可 脱羧生成丙酮酸，再进一步生成乙脱羧生成丙酮酸，再进一步生成乙 酰酰CoA进入进入TAC氧化分解。氧化分解。 草酰乙酸草酰乙酸 草酰乙酸脱羧酶草酰乙酸脱羧酶 丙酮酸丙酮酸 CO2 苹果酸苹果酸 苹果酸酶苹果酸酶 丙酮酸丙酮酸 CO2 NAD+ NADH + H+ 乙酰乙酰CoA CO2 NADH+H+ NAD+ - -酮戊二酸酮戊二酸 谷氨酸谷氨酸 其来源如下：其来源如下： 是三大营养物质氧化分解的共同途径；是三大营养物质氧化分解的共同途径； 是三大营养物质代谢联系的枢纽；是三大营养物质代谢联系的枢纽；

36、为其它物质代谢提供小分子前体；为其它物质代谢提供小分子前体； 为呼吸链提供为呼吸链提供H+ + e。 H+ + e 进入进入呼吸链呼吸链彻底氧化生成彻底氧化生成H2O 的同时的同时ADP偶联磷酸化生成偶联磷酸化生成ATP。 NADH+H+ H2O、3ATP O H2O、2ATP FADH2 O 葡萄糖有氧氧化生成葡萄糖有氧氧化生成ATPATP数统计数统计 反反 应应 辅辅 酶酶 ATP 第一阶段第一阶段 葡萄糖葡萄糖6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 -1 6-磷酸果糖磷酸果糖1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖 -1 23-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 21,3-二磷酸甘油醛二磷酸甘油醛 NAD+ 23/22 21,

37、3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸23-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 21 2磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸2丙酮酸丙酮酸 21 第二阶段第二阶段 2丙酮酸丙酮酸2乙酰乙酰CoA NAD+ 23 第三阶段第三阶段 2异柠檬酸异柠檬酸2 -酮戊二酸酮戊二酸 NAD+ 23 2 -酮戊二酸酮戊二酸 2琥珀酰琥珀酰CoA NAD+ 23 2琥珀酰琥珀酰CoA 2琥珀酸琥珀酸 21 2琥珀酸琥珀酸 2延胡索酸延胡索酸 FAD 22 2苹果酸苹果酸 2草酰乙酸草酰乙酸 NAD+ 23 净生成净生成 38(或或36) 有氧氧化的生理意义有氧氧化的生理意义 糖的有氧氧化是机体糖的有氧氧化是机体产能最主要的产能最主要的

38、途径途径。它不仅。它不仅产能效率高产能效率高，而且由，而且由 于产生的能量逐步分次释放，相当于产生的能量逐步分次释放，相当 一部分形成一部分形成ATP，所以，所以能量的利用能量的利用 率也高率也高。 简言之，即“供能” 三、有氧氧化的调节三、有氧氧化的调节 关关 键键 酶酶 酵解途径：酵解途径：己糖激酶己糖激酶 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 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 6- 6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1 -1 - -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 1. 丙酮酸脱氢酶复

39、合体丙酮酸脱氢酶复合体 别构调节别构调节 别构抑制剂：乙酰别构抑制剂：乙酰CoA; NADH; ATP 别构激活剂：别构激活剂：AMP; ADP; NAD+ * 乙酰乙酰CoA/HSCoA 或或 NADH/NAD+ 时，其活性也受到抑制。时，其活性也受到抑制。 共价修饰调节共价修饰调节 乙酰乙酰CoA 柠檬酸柠檬酸 草酰乙酸草酰乙酸 琥珀酰琥珀酰CoA - -酮戊二酸酮戊二酸 异柠檬酸异柠檬酸 苹果酸苹果酸 NADH FADH2 GTP ATP 异柠檬酸异柠檬酸 脱氢酶脱氢酶 柠檬酸合酶柠檬酸合酶 - -酮戊二酸酮戊二酸 脱氢酶复合体脱氢酶复合体 ATP +ADP ADP + ATP 柠檬酸柠

40、檬酸 琥珀酰琥珀酰CoA NADH 琥珀酰琥珀酰CoA NADH +Ca2+ Ca2+ ATP、ADP的影响的影响 产物堆积引起抑制产物堆积引起抑制 循环中后续反应循环中后续反应 中间产物别位反馈抑中间产物别位反馈抑 制前面反应中的酶制前面反应中的酶 其他，如其他，如Ca2+可可 激活许多酶激活许多酶 2. 三羧酸循环的调节三羧酸循环的调节 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有氧氧化的调节通过对其关键酶关键酶的调节的调节 实现。实现。 ATP/ADP或或ATP/AMP比值全程调节。比值全程调节。 该比值升高，所有关键酶均被抑制。该比值升高，所有关键酶均被抑制。 氧化磷

41、酸化速率影响三羧酸循环。前者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。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酸循环需要多少乙酰CoA，则酵解途径，则酵解途径 相应产生多少丙酮酸以生成乙酰相应产生多少丙酮酸以生成乙酰CoA。 2ADP ATP+AMP 腺苷酸激酶腺苷酸激酶 体内体内ATP浓度是浓度是AMP的的50倍，经上述倍，经上述 反应后，反应后，ATP/AMP变动比变动比ATP变动大，有变动大，有 信号放大作用，从而发挥有效的调节作用。信号放大作用，从而发挥有效的调节作用。 ATP/ADP或

42、或ATP/AMP比值升高比值升高 抑制有氧氧化，降低则促进有氧氧化。抑制有氧氧化，降低则促进有氧氧化。 ATP/AMP效果更显著。效果更显著。 * 另外另外 四、巴斯德效应四、巴斯德效应 * 概念概念 * 机制机制 有氧时，有氧时，NADH+H+进入线粒体内氧进入线粒体内氧 化，丙酮酸进入线立体进一步氧化而不生化，丙酮酸进入线立体进一步氧化而不生 成乳酸成乳酸; 缺氧时，酵解途径加强，缺氧时，酵解途径加强，NADH+H+ 在胞浆浓度升高，丙酮酸作为氢接受体生在胞浆浓度升高，丙酮酸作为氢接受体生 成乳酸。成乳酸。 巴斯德效应巴斯德效应(Pastuer effect)指有氧氧指有氧氧 化抑制糖酵解

43、的现象。化抑制糖酵解的现象。 第第 四四 节节 磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径 Pentose Phosphate Pathway * 概念概念 磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径是指由葡萄糖生是指由葡萄糖生 成成磷酸戊糖磷酸戊糖及及NADPH+H+，前者，前者 再进一步转变成再进一步转变成3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛和和6- 磷酸果糖磷酸果糖的反应过程。的反应过程。 * * 细胞定位：细胞定位：胞胞 液液 第一阶段：氧化反应第一阶段：氧化反应 生成生成磷酸戊糖磷酸戊糖，NADPH+H+及及CO2 一、磷酸戊糖途径的反应过程一、磷酸戊糖途径的反应过程 * * 反应过程可分为二个阶段反应过程可分为二个阶段 第二阶段

44、则是非氧化反应包括一系第二阶段则是非氧化反应包括一系 列基团转移。列基团转移。 磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径 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 C5 5-磷酸木酮糖磷酸木酮糖 C5 7-磷酸景天糖磷酸景天糖 C7 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 C3 4-磷酸赤藓糖磷酸赤藓糖 C4 6-磷酸果糖磷酸果糖 C6 6-磷酸果糖磷酸果糖 C6 3-磷酸磷酸 甘油醛甘油醛 C3 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖(C6)3 6-磷酸葡萄糖酸内酯磷酸葡萄糖酸内酯(C6)3 6-磷酸葡萄糖酸磷酸葡萄糖酸(C6)3 5-磷酸核酮糖磷酸核酮糖(C5) 3 5-磷酸核糖磷酸核糖 C5 3NADP+

45、 3NADP+3H+ 6-磷酸葡萄糖脱氢酶磷酸葡萄糖脱氢酶 3NADP+ 3NADP+3H+ 6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶磷酸葡萄糖酸脱氢酶 CO2 总反应式总反应式 36-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 + 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 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NADP+为受氢体，生成为受氢体，生成 NADPH+H+。 反应过程中进行了一系列酮基和醛基转移反应过程中进行了一系列酮基和醛基转移 反应，经过了反应，经过了3、4、5、6、7碳糖碳糖的演变过的演变过 程。程。 反应中生成了重要的中间代谢物反应中生成了重

46、要的中间代谢物5-磷酸磷酸 核糖核糖。 一分子一分子G-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 和和二次脱氢二次脱氢反应，生成一分子反应，生成一分子CO2和和2分子分子 NADPH+H+。 二、磷酸戊糖途径的生理意义二、磷酸戊糖途径的生理意义 （一）为核苷酸的生成提供（一）为核苷酸的生成提供核糖核糖 （二）提供（二）提供NADPH作为供氢体参与作为供氢体参与 多种代谢反应多种代谢反应 1. NADPH是体内许多合成代谢的供是体内许多合成代谢的供 氢体氢体 2. NADPH参与体内的羟化反应，与参与体内的羟化反应，与 生物合成生物合成或或生物转化生物转化有关有关 3. NAD

47、PH可维持可维持GSH的还原性的还原性 谷胱甘肽谷胱甘肽(GSH)(GSH)还原酶的作用还原酶的作用 NADPH+H+NADP+ 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖6-磷酸葡萄糖酸磷酸葡萄糖酸 2GSH+H2O2 GS-SG+2H2O GSH过氧化物酶过氧化物酶 红细胞破红细胞破 裂溶血裂溶血 大量大量H2O2 红细胞红细胞 GSH还原酶还原酶 G6PD 第第 五五 节节 糖原的合成与分解糖原的合成与分解 Glycogenesis and Glycogenolysis 是动物体内糖的储存形式之一，是动物体内糖的储存形式之一， 是机体能迅速动用的能量储备。是机体能迅速动用的能量储备。 肌肉：肌糖原，肌肉：

48、肌糖原，180 300g，主要供肌肉收缩主要供肌肉收缩 所需所需 肝脏：肝糖原，肝脏：肝糖原，70 100g，维持血糖水平维持血糖水平 糖糖 原原 (glycogen) 糖原储存的主要器官及其生理意义糖原储存的主要器官及其生理意义 1. 葡萄糖单元以葡萄糖单元以 -1,4-1,4-糖糖 苷苷 键键形成长链。形成长链。 2. 约约1010个葡萄糖单元处形个葡萄糖单元处形 成分枝，分枝处葡萄糖成分枝，分枝处葡萄糖 以以 -1,6-1,6-糖苷键糖苷键连接，连接，分分 支增加，溶解度增加。支增加，溶解度增加。 3. 每条链都终止于一个非每条链都终止于一个非 还原端还原端. .非还原端增多，非还原端增

49、多， 以利于其被酶分解。以利于其被酶分解。 糖原的结构特点及其意义糖原的结构特点及其意义 目目 录录 一、糖原的合成代谢一、糖原的合成代谢 （二）合成部位（二）合成部位 （一）定义（一）定义 糖原的合成糖原的合成(glycogenesis) 指由指由 葡萄糖合成糖原的过程。葡萄糖合成糖原的过程。 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 ( (三三) ) 糖原合糖原合 成的基本过程成的基本过程 葡萄糖葡萄糖 葡萄糖激酶葡萄糖激酶 己糖激酶己糖激酶 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 UTP PPi UDP-葡萄糖葡萄糖 (UDPG) 糖

50、原糖原引物引物(Gn) 变位酶变位酶 糖原糖原(Gn+1) 糖原糖原(形成分支形成分支) 1-磷酸葡萄糖尿苷酰转移酶磷酸葡萄糖尿苷酰转移酶 糖原合成酶糖原合成酶 分枝酶分枝酶 UDP ATP ADP ATP ADP （四）糖原分枝的形成（四）糖原分枝的形成 分分 支支 酶酶 (branching enzyme) -1,6-糖苷键糖苷键 -1,4-糖苷键糖苷键 目目 录录 二、糖原的分解代谢二、糖原的分解代谢 * 定义定义 * * 亚细胞定位：亚细胞定位：胞胞 浆浆 * * 肝糖元的分解肝糖元的分解 关键酶：磷酸化酶关键酶：磷酸化酶 糖原分解糖原分解 (glycogenolysis )习惯上习惯

51、上 指肝糖原分解成为葡萄糖的过程。指肝糖原分解成为葡萄糖的过程。 糖原分解的基本过程糖原分解的基本过程 糖原糖原(n) 糖原糖原(n-1) 1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 磷酸化酶磷酸化酶 H3PO4H2O变位酶变位酶 (脱枝酶脱枝酶) 葡萄糖葡萄糖-6-磷酸酶磷酸酶 葡萄糖葡萄糖 H2O H3PO4 关关 键键 酶酶 关关 键键 酶酶 脱枝酶脱枝酶 (debranching enzyme) 转移葡萄糖残基转移葡萄糖残基 水解水解 -1,6-糖苷键糖苷键 磷磷 酸酸 化化 酶酶 转移酶活性转移酶活性 -1,6糖苷糖苷 酶活性酶活性 * * 肌糖原的分解肌糖原的分解 肌糖原分

52、解的前三步反应与肝糖原分解肌糖原分解的前三步反应与肝糖原分解 过程相同，但是生成过程相同，但是生成6- -磷酸葡萄糖之后，磷酸葡萄糖之后， 由于肌肉组织中由于肌肉组织中不存在葡萄糖不存在葡萄糖- -6- -磷酸酶磷酸酶， 所以生成的所以生成的6- 6-磷酸葡萄糖不能转变成葡萄磷酸葡萄糖不能转变成葡萄 糖释放入血，提供血糖，而只能进入酵糖释放入血，提供血糖，而只能进入酵 解途径进一步代谢。解途径进一步代谢。 肌糖原的分解与合成与肌糖原的分解与合成与乳酸循环乳酸循环有关。有关。 G-6-P的代谢去路的代谢去路 G（补充血糖）（补充血糖） G-6-P F-6-P （进入酵解途径）（进入酵解途径） G

53、-1-P Gn（合成糖原）（合成糖原） UDPG 6-磷酸葡萄糖内酯磷酸葡萄糖内酯 （进入磷酸戊糖途径）（进入磷酸戊糖途径） 葡萄糖醛酸葡萄糖醛酸 （进入葡萄糖醛酸途径）（进入葡萄糖醛酸途径） 糖原合成与分解小结糖原合成与分解小结 反应部位：胞浆反应部位：胞浆 * （3 3）糖原合糖原合 成与糖原分解成与糖原分解 过程的比较过程的比较 糖原糖原n+1n+1 1-1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 尿苷二磷酸葡萄糖尿苷二磷酸葡萄糖 (UDPG) UTP UDP PPi 6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖葡萄糖葡萄糖 * * ADPATP Pi * 糖原糖原n n Pi 糖原合成过程糖原合成过程糖原分解过程糖原分

54、解过程 三、糖原合成与分解的调节三、糖原合成与分解的调节 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 这两种关键酶的重要特点：这两种关键酶的重要特点： * * 它们的快速调节有它们的快速调节有共价修饰共价修饰和和变构调变构调 节节二种方式。二种方式。 * * 它们都以活性、无（低）活性二种形它们都以活性、无（低）活性二种形 式存在，二种形式之间可通过磷酸化式存在，二种形式之间可通过磷酸化 和去磷酸化而相互转变。和去磷酸化而相互转变。 调节有调节有级联放大级联放大作用，效率高；作用，效率高； 两种酶磷酸化或去磷酸化后活性变两种酶磷酸化或去磷酸

55、化后活性变 化相反；化相反； 此调节为酶促反应，调节速度快；此调节为酶促反应，调节速度快； 受激素调节。受激素调节。 1 1. 共价修饰调节共价修饰调节 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）激素（胰高血糖素、肾上腺素等）+ 受体受体 ATP cAMP PKA (无活性无活性) 磷酸化酶磷酸化酶b激酶激酶 糖原合酶糖原合酶 糖原合酶糖原合酶-P PKA (有活性有活性) 磷酸化酶磷酸化酶b 磷酸化酶磷酸化酶a-P 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

56、-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 磷蛋白磷酸酶抑制剂磷蛋白磷酸酶抑制剂 PKA（有活性）（有活性） 2. 别构调节别构调节 磷酸化酶二种构像磷酸化酶二种构像紧密型紧密型(T)和和 疏松型疏松型(R) ，其中，其中T型型的的14位位Ser暴露，暴露， 便于接受前述的共价修饰调节。便于接受前述的共价修饰调节。 * 葡萄糖是磷酸化酶的别构抑制剂。葡萄糖是磷酸化酶的别构抑制剂。 磷酸化酶磷酸化酶 a (R) 疏松型疏松型 磷酸化酶磷酸化酶 a (T) 紧密型紧密型 葡萄糖葡萄糖 调节小结调节小结 双向调控双向调控：对合成酶系与分解酶系分别：对合成酶系与分解酶

57、系分别 进行调节，如加强合成则减弱分解，或进行调节，如加强合成则减弱分解，或 反之。反之。 双重调节双重调节：别构调节和共价修饰调节。：别构调节和共价修饰调节。 肝糖原和肌糖原代谢调节各有特点：肝糖原和肌糖原代谢调节各有特点： 如：分解肝糖原的激素主要为如：分解肝糖原的激素主要为胰高血糖素胰高血糖素， 分解肌糖原的激素主要为分解肌糖原的激素主要为肾上腺素肾上腺素。 关键酶调节上存在关键酶调节上存在级联效应级联效应。 关键酶都以关键酶都以活性、无（低）活性二种形活性、无（低）活性二种形 式式存在，二种形式之间可通过存在，二种形式之间可通过磷酸化和磷酸化和 去磷酸化去磷酸化而相互转变。而相互转变。

58、 四、糖原积累症四、糖原积累症 糖原累积症糖原累积症(glycogen storage diseases)是一类遗传性代谢病，其特是一类遗传性代谢病，其特 点为体内某些器官组织中有大量糖点为体内某些器官组织中有大量糖 原堆积。引起糖原累积症的原因是原堆积。引起糖原累积症的原因是 患者先天性缺乏与糖原代谢有关的患者先天性缺乏与糖原代谢有关的 酶类。酶类。 型别型别缺陷的酶缺陷的酶受害器官受害器官糖原结构糖原结构 葡萄糖葡萄糖-6-磷酸酶缺陷磷酸酶缺陷肝、肾肝、肾正常正常 溶酶体溶酶体14和和16葡葡 萄糖苷酶萄糖苷酶 所有组织所有组织正常正常 脱支酶缺失脱支酶缺失肝、肌肉肝、肌肉分支多，外周分支

59、多，外周 糖链短糖链短 分支酶缺失分支酶缺失所有组织所有组织分支少，外周分支少，外周 糖链特别长糖链特别长 肌磷酸化酶缺失肌磷酸化酶缺失肌肉肌肉正常正常 肝磷酸化酶缺陷肝磷酸化酶缺陷肝肝正常正常 肌肉和红细胞磷酸果糖肌肉和红细胞磷酸果糖 激酶缺陷激酶缺陷 肌肉、红肌肉、红 细胞细胞 正常正常 肝脏磷酸化酶激酶缺陷肝脏磷酸化酶激酶缺陷 脑、肝脑、肝正常正常 糖原积累症分型糖原积累症分型 第第 六六 节节 糖糖 异异 生生 Gluconeogenesis 糖异生糖异生(gluconeogenesis)是是 指从非糖化合物转变为葡萄糖指从非糖化合物转变为葡萄糖 或糖原的过程。或糖原的过程。 * *

60、部位部位 * * 原料原料 * * 概念概念 主要在肝、肾细胞的胞浆及线粒体主要在肝、肾细胞的胞浆及线粒体 主要有乳酸、甘油、生糖氨基酸主要有乳酸、甘油、生糖氨基酸 一、一、 糖异生糖异生途径途径 葡萄糖葡萄糖 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 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 丙酮酸丙酮酸 果糖二磷酸酶果糖二磷酸酶 葡萄糖葡萄糖-6-磷酸酶磷酸酶 丙酮酸羧化支路丙酮酸羧化支路 (磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶) 乳酸乳酸 糖酵解途径糖酵解途径 丙酮酸丙酮酸 丙酮酸丙酮酸 草酰乙酸草酰乙酸 丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶 ATP + CO2 A