生物化学与分子生物学：糖代谢2

1、第 四 章 糖 代 谢 Metabolism of Carbohydrates 乳酸堆积引起肌肉酸痛？ v将运动时或运动后的肌肉疲劳、肌肉酸痛等特殊生理反应，将运动时或运动后的肌肉疲劳、肌肉酸痛等特殊生理反应， 皆归罪于乳酸的说法，早已被运动生理学研究者否定。皆归罪于乳酸的说法，早已被运动生理学研究者否定。 v乳酸在激烈运动过程中的堆积，确实会导致肌肉乳酸在激烈运动过程中的堆积，确实会导致肌肉pH值的下降值的下降 、急性肌肉酸痛，但是，运动后、急性肌肉酸痛，但是，运动后1至至3天的天的迟发性肌肉酸痛迟发性肌肉酸痛 (Delayed onset muscle soreness, 简称简称DOMS

2、)现象，与乳现象，与乳 酸的形成没有显著关联。酸的形成没有显著关联。 v突然急剧增加运动量与强度、进行大量的肌肉离心收缩运动突然急剧增加运动量与强度、进行大量的肌肉离心收缩运动 ，造成，造成肌肉纤维的轻微断裂伤害，才是迟发性肌肉酸痛的主肌肉纤维的轻微断裂伤害，才是迟发性肌肉酸痛的主 要原因。要原因。 内容提纲 v 糖的消化吸收糖的消化吸收 v 糖的分解代谢糖的分解代谢 糖的无氧分解糖的无氧分解 糖的有氧氧化糖的有氧氧化 磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径 v 糖原的合成与分解糖原的合成与分解 v 糖异生糖异生 v 血糖血糖水平的调节水平的调节 第三节第三节 糖原的合成与分解糖原的合成与分解 Glycog

3、enesis and Glycogenolysis v 糖原的合成代谢糖原的合成代谢 v 糖原的分解代谢糖原的分解代谢 v 糖原合成与分解的调节糖原合成与分解的调节 v 糖原积累症糖原积累症 v 糖异生糖异生 是动物体内糖的储存形式之一，是机体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。能迅速动用的能量储备。 肌肉：肌糖原，肌肉：肌糖原，180 300g，主要供肌肉收缩所需主要供肌肉收缩所需 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) v 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 一、糖原的合成代谢一

4、、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) 指由葡萄指由葡萄 糖合成糖原的过程。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） 糖糖 原原 的的 合合 成成 途途 径径 葡萄糖（葡萄糖（G） 1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 己糖（葡萄糖）己糖（葡萄糖） 激酶激酶 ATP ADP UTP PPi UDPG 糖原引物糖原引物 （Gn） 糖原糖原 （Gn+1） 糖原合酶糖原合酶 ( glycogen synthase ) UDP 糖原分

5、枝的形成糖原分枝的形成 分分 支支 酶酶 (branching enzyme) -1,6-糖苷键糖苷键 -1,4-糖苷键糖苷键 糖原合成反应的特点糖原合成反应的特点 v糖原合酶糖原合酶为关键酶为关键酶 v 糖原合酶只能延长糖链，不能形成分支。分支糖原合酶只能延长糖链，不能形成分支。分支 时需要分支酶的作用。时需要分支酶的作用。 v合成时不能从头开始，需要至少合成时不能从头开始，需要至少4个葡萄糖残基个葡萄糖残基 作为作为引物引物 v UDPG是活性葡萄糖基的供体是活性葡萄糖基的供体，其生成过程消，其生成过程消 耗耗ATP和和UTP，因此，糖原引物上因此，糖原引物上每加上一个每加上一个 葡萄糖，

6、需要葡萄糖，需要消耗两个高能磷酸键消耗两个高能磷酸键。 近来人们在糖原分子的核心发现了一种名为近来人们在糖原分子的核心发现了一种名为 glycogenin的蛋白质。的蛋白质。Glycogenin可对其自身进行可对其自身进行 共价修饰，将共价修饰，将UDP-葡萄糖分子的葡萄糖分子的C1结合到特定的结合到特定的 酪氨酸残基酪氨酸残基（Try194)上，从而使它糖基化。这个上，从而使它糖基化。这个 结合上去的葡萄糖分子即成为糖原合成时的引物。结合上去的葡萄糖分子即成为糖原合成时的引物。 糖原合成过程中糖原合成过程中 作为引物的第一个糖原分子从何而来？作为引物的第一个糖原分子从何而来？ Glycoge

7、nin 生糖原蛋白？生糖原蛋白？ 糖原生成素？糖原引物？糖原生成素？糖原引物？ 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 糖原分解糖原分解 (glycogenolysis )习惯上指习惯上指 肝糖原分解成为葡萄糖的过程。肝糖原分解成为葡萄糖的过程。 糖糖 原原 的的 分分 解解 代代 谢谢葡萄糖葡萄糖 （肝、肾）（肝、肾） 1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 糖原（糖原（Gn） 糖酵解或糖酵解或 有氧氧化有氧氧化 （肌肉）（肌肉） 葡萄糖葡萄糖-6-磷酸酶磷酸酶 Pi Pi 糖原磷酸化酶糖原磷酸化酶 脱枝酶脱枝酶 (debran

8、ching enzyme) 脱枝酶的作用 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糖苷酶活性糖苷酶活性 糖原的合成与分解总图糖原的合成与分解总图 UDPG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-磷酸酶（肝）磷酸酶（肝） 糖原糖原n 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

9、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节变构调节二种方式。二种方式。 * * 它们都以活性、无（低）活性二种形式存在，二种它们都以活性、无（低）活性二种形式存在，二种 形式之间可通过磷酸化和去磷酸化而相互转变。形式之间可通过磷酸化和去磷酸化而相互转变。 共价修饰调节共价修饰调节 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化相反；两种酶磷酸化或去磷酸化后活性变化相反； 此调节为酶促反应，调节速度快；此调节为酶促反应，

10、调节速度快； 受受激素调节激素调节。 糖原磷酸化酶的共价修饰调节糖原磷酸化酶的共价修饰调节 磷酸化酶磷酸化酶b激酶激酶 磷酸化酶磷酸化酶b （活性低）（活性低） 磷酸化酶磷酸化酶b激酶激酶- 磷酸化酶磷酸化酶a- （活性高）（活性高） 糖原合酶的共价修饰调节糖原合酶的共价修饰调节 糖原合酶糖原合酶- （活性低）（活性低） 糖原合酶糖原合酶 （活性高）（活性高） PKA PKA 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

11、b激酶激酶 糖原合酶糖原合酶a 糖原合酶糖原合酶b-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-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） 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型的型的14位位Ser暴露，便于被磷蛋白磷暴露，便于被磷蛋白磷 酸酶酸酶-1去磷酸化而失活。去磷酸化而失活。 * 葡萄糖是

12、葡萄糖是磷酸化酶磷酸化酶的别构抑制剂。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 肌肉内糖原代谢的二个关键酶的调节肌肉内糖原代谢的二个关键酶的调节 与肝糖原不同与肝糖原不同 * 在糖原分解代谢时肝主要受在糖原分解代谢时肝主要受胰高血糖素胰高血糖素的调节，的调节， 而肌肉主要受而肌肉主要受肾上腺素肾上腺素调节。调节。 * 肌肉内糖原合酶及磷酸化酶的变构效应物主要肌肉内糖原合酶及磷酸化酶的变构效应物主要 为为AMP、ATP及及6-磷酸葡萄糖。磷酸葡萄糖。 糖原合酶糖原合酶磷酸化酶磷酸化酶a-P 磷酸化酶磷酸化酶b AMP A

13、TP及及6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 v Ca2+的作用的作用 钙调蛋白（钙调蛋白（CAM） （磷酸化酶（磷酸化酶b激酶的激酶的d d亚基）亚基） Ca2+ 磷酸化酶磷酸化酶b激酶激酶 磷酸化酶磷酸化酶b 磷酸化酶磷酸化酶a-P 激活激活 肌糖原分解肌糖原分解 + 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进行：对合成酶系与分解酶系分别进行 调节，如加强合成则减弱分解，或反之。调节，如加强合成则减弱分解，或反之。 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

14、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）活性二种形式活性、无（低）活性二种形式存在，二存在，二 种形式之间可通过种形式之间可通过磷酸化和去磷酸化磷酸化和去磷酸化而相互转变而相互转变 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，其特点为体内某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原堆积。引起糖些器官组织中有大量糖原堆积。引起糖 原累积症的原因是患者先天性缺乏与

15、糖原累积症的原因是患者先天性缺乏与糖 原代谢有关的酶类。原代谢有关的酶类。 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-1,4和和1,6-葡萄糖葡萄糖 苷酶苷酶 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、红细肌肉、

16、红细 胞胞 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 糖异生糖异生(gluconeogenesis)是指从非糖是指从非糖 化合物转变为葡萄糖或糖原的过程。化合物转变为葡萄糖或糖原的过程。 * 部位部位 * 原料原料 * 概念概念 主要在主要在肝、肾肝、肾细胞的胞浆及线粒体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 五、糖异生五、糖异生 （一）糖异生途径（一）糖异生途径 从丙酮酸生成葡萄糖的具体反应从丙酮酸生成葡萄糖的具体反应 过程称为过程称为糖异生途径糖异生途径，与糖酵解途径与糖酵解途径 的多数反应是

17、共有的、可逆的，但糖的多数反应是共有的、可逆的，但糖 酵解途径中有酵解途径中有3 3个不可逆反应，在糖异个不可逆反应，在糖异 生途径中须由另外的反应和酶代替：生途径中须由另外的反应和酶代替： 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 1.丙酮酸转变成磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸转变成磷酸烯醇式丙酮酸 丙酮酸丙酮酸 磷

18、酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 草酰乙酸草酰乙酸 GTP GDP CO2 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 羧激酶羧激酶 ATP ADP+Pi CO2 丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶 （线粒体）（线粒体） 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 ADP + Pi 苹果酸苹果酸 NADH + H+ NAD+ 天冬氨酸天冬氨酸 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 草酰乙酸草酰乙酸 PEP 磷酸烯醇型丙酮酸羧激酶磷酸烯醇型丙酮酸羧激酶 GTP GDP + CO2 线线 粒粒 体体 胞胞 液液 2. 1，6-二磷酸果糖转变为二

19、磷酸果糖转变为6-磷酸果糖磷酸果糖 1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖6-磷酸果糖磷酸果糖 果糖双磷酸酶果糖双磷酸酶-1-1 H2OPi 3. 6-磷酸葡萄糖转变为葡萄糖磷酸葡萄糖转变为葡萄糖 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖葡萄糖葡萄糖 葡萄糖葡萄糖-6-磷酸酶磷酸酶 H2O Pi 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 非糖物质进入糖异生的途径非糖物质进入糖异生的途径 糖异生的原料转变成糖代谢的中间产物糖异生的原料转变成糖代谢的中间产物 生糖氨基酸生糖氨基酸 -酮酸酮酸 -NH2 甘油甘油 -磷酸甘油磷酸甘油 磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮 乳酸乳酸 丙酮酸丙酮酸 2H 上述糖代谢中间代谢产物进入糖异生上述糖代谢中间代谢产物进

20、入糖异生 途径，异生为葡萄糖或糖原途径，异生为葡萄糖或糖原 乳酸 丙酮酸丙酮酸 草酰乙酸草酰乙酸 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 葡萄糖葡萄糖 丙氨酸等 生糖氨基酸 三羧酸循环三羧酸循环 中间产物中间产物 生糖氨基酸 甘油 非糖物质进行 糖异生的途径 （二）糖异生的调节（二）糖异生的调节 在前面的三个反在前面的三个反 应过程中，作用物的应过程中，作用物的 互变分别由不同酶催互变分别由不同酶催 化其单向反应，这种化其单向反应，这种 互变循环称之为互变循环称之为底物底物 循环循环(substratecycle)。 6-磷酸果糖磷酸果糖 1,6-双磷酸果糖双磷酸果糖 6-

21、磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1 果糖双磷酸酶果糖双磷酸酶-1 ADP ATP Pi 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 葡萄糖葡萄糖 葡萄糖葡萄糖-6-磷酸酶磷酸酶 己糖激酶己糖激酶 ATP ADP Pi 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 羧激酶羧激酶 PEP 丙酮酸丙酮酸 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶 ATP ADP CO2+ATP ADP+Pi GTP GDP+Pi +CO2 草酰乙酸草酰乙酸 因此，有必要通过调节使因此，有必要通过调节使糖异生途径糖异生途径 与与酵解途径酵解途径相互协调，主要是对前述底物相互协调，主要是对前述底物 循环中的循环中的后后2个底物循环个底物循环进行调节。

22、进行调节。 当两种酶活性相等时，则不能将代谢当两种酶活性相等时，则不能将代谢 向前推进，结果仅是向前推进，结果仅是ATP分解释放出能量，分解释放出能量， 因而称之为因而称之为无效循环无效循环(futile cycle)。 6-磷酸果糖磷酸果糖 1,6-双磷酸果糖双磷酸果糖 ATP ADP 6-磷酸果磷酸果 糖激酶糖激酶-1 Pi 果糖双磷果糖双磷 酸酶酸酶-1 2,6-双磷酸果糖双磷酸果糖 AMP 1. 6-磷酸果糖与磷酸果糖与1,6-双磷酸果糖之间双磷酸果糖之间 2. 磷酸烯醇式丙酮酸与丙酮酸之间磷酸烯醇式丙酮酸与丙酮酸之间 PEP 丙丙 酮酮 酸酸 ATP ADP 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 1

23、,6-双磷酸果糖双磷酸果糖 丙氨酸丙氨酸 乙乙 酰酰 CoA 草酰乙酸草酰乙酸 丙酮酸丙酮酸 羧化酶羧化酶 丙酮酸脱氢酶复合体丙酮酸脱氢酶复合体 （三）糖异生的生理意义（三）糖异生的生理意义 v维持血糖浓度恒定维持血糖浓度恒定 v补充肝糖原补充肝糖原 机体摄入的葡萄糖先分解为丙酮酸、机体摄入的葡萄糖先分解为丙酮酸、 乳酸等三碳化合物，后者再异生成糖原的乳酸等三碳化合物，后者再异生成糖原的 途径称为途径称为三碳途径三碳途径，也称之为，也称之为间接途径间接途径 v维持酸碱平衡维持酸碱平衡 饥饿饥饿 代谢性代谢性 酸中毒酸中毒 H+肾糖异生肾糖异生 -酮戊二酸酮戊二酸谷氨酰胺谷氨酰胺谷氨酸谷氨酸 N

24、H3NH3 H+ NH4+H+ 肾糖异生增强时的排酸保碱作用肾糖异生增强时的排酸保碱作用 （四）乳酸循环（四）乳酸循环（Cori 循环）循环） 糖异生活跃糖异生活跃 有葡萄糖有葡萄糖-6-6磷酸酶磷酸酶 【】 肝肝 肌肉肌肉 1. 循环过程循环过程 葡萄糖葡萄糖 葡萄糖葡萄糖 葡萄糖葡萄糖 酵解途径酵解途径 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 糖异生途径糖异生途径 血液血液 糖异生低下糖异生低下 没有葡萄糖没有葡萄糖-6-6磷酸酶磷酸酶 【】 3. 生理意义生理意义 乳酸再利用，避免了乳酸的损失。乳酸再利用，避免了乳酸的损失。 防止

25、乳酸的堆积引起酸中毒。防止乳酸的堆积引起酸中毒。 2. 乳酸循环是一个耗能的过程乳酸循环是一个耗能的过程 2分子乳酸异生为分子乳酸异生为1分子葡萄糖需分子葡萄糖需6分子分子ATP 第四节 血糖水平的调节 The Regulation of Blood Glucose Concentration v 血糖的来源和去路 v 血糖水平的调节 v 血糖水平异常 一、血糖的来源和去路一、血糖的来源和去路 血糖的每一来源和去路都是血糖的每一来源和去路都是 糖代谢反应的一条途径。糖代谢反应的一条途径。 血糖血糖：指血液中的葡萄糖。指血液中的葡萄糖。 血糖水平：血糖水平：即血糖浓度。即血糖浓度。 正常血糖浓度

26、正常血糖浓度 ：3.896.11mmol/L （空腹）（空腹） 血 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 非糖物质非糖物质 糖异生糖异生 氧化氧化 分解分解 CO2 + H2O 糖原合成糖原合成 肝肝(肌肌)糖原糖原 磷酸戊糖途径等磷酸戊糖途径等 其它糖其它糖 脂类、氨基酸合成代谢脂类、氨基酸合成代谢 脂肪、氨基酸脂肪、氨基酸 血糖的来源和去路 尿糖尿糖 肾糖阈肾糖阈 血糖水平恒定的生理意义： 保证重要组织器官的能量供应，特别是某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织器官。些依赖葡萄糖供能的组织器官。 脑组织脑组织不能利用脂酸，正常情况下

27、主要依赖不能利用脂酸，正常情况下主要依赖 葡萄糖供能；葡萄糖供能； 红细胞红细胞没有线粒体，完全通过糖酵解获能；没有线粒体，完全通过糖酵解获能； 骨髓及神经组织骨髓及神经组织代谢活跃，经常利用葡萄糖代谢活跃，经常利用葡萄糖 供能。供能。 二、血糖水平的调节 血糖水平保持恒定是糖、脂肪、氨基酸代谢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、脂肪组织等各器协调的结果，也是肝、肌、脂肪组织等各器 官组织代谢协调的结果。官组织代谢协调的结果。 机体的各种代谢以及各器官之间能这样精确机体的各种代谢以及各器官之间能这样精确 协调，以适应能量、燃料供求的变化，协调，以适应能量、燃料供求的

28、变化，主要主要 依靠激素的调节依靠激素的调节。 酶水平的调节是最基本的调节方式和基础酶水平的调节是最基本的调节方式和基础。 主要调主要调 节激素节激素 降低血糖：胰岛素降低血糖：胰岛素(insulin) 升高血糖：胰高血糖素升高血糖：胰高血糖素(glucagon)、 糖皮质激素、肾上腺素糖皮质激素、肾上腺素 (一一)胰岛素胰岛素体内唯一降低血糖的激素体内唯一降低血糖的激素 胰岛素降低血糖是多方面作用结果：胰岛素降低血糖是多方面作用结果： 促进葡萄糖转运进入肝外细胞促进葡萄糖转运进入肝外细胞 ； 加速糖原合成，抑制糖原分解；加速糖原合成，抑制糖原分解； 加快糖的有氧氧化；加快糖的有氧氧化； 抑制

29、肝内糖异生；抑制肝内糖异生； 减少脂肪动员。减少脂肪动员。 (二二)胰高血糖素胰高血糖素体内主要升高血糖的激素体内主要升高血糖的激素 促进肝糖原分解，抑制糖原合成；促进肝糖原分解，抑制糖原合成； 抑制酵解途径，促进糖异生；抑制酵解途径，促进糖异生； 促进脂肪动员；促进脂肪动员； 促进糖异生。促进糖异生。 胰高血糖素的作用机制：胰高血糖素的作用机制： (三三)糖皮质激素糖皮质激素升高血糖，增加肝糖原升高血糖，增加肝糖原 作用机制：作用机制： 1. 促进肌肉蛋白质分解促进肌肉蛋白质分解，产生的氨基酸，产生的氨基酸 转移到肝进行转移到肝进行糖异生糖异生 2. 抑制肝外组织摄取和利用葡萄糖，抑制肝外组

30、织摄取和利用葡萄糖， 抑制点为丙酮酸的氧化脱羧。抑制点为丙酮酸的氧化脱羧。 3. 使其他促进脂肪动员的激素发挥最大效果使其他促进脂肪动员的激素发挥最大效果 ( (四四) )肾上腺素肾上腺素 强有力的升高血糖激素，在应激状态下强有力的升高血糖激素，在应激状态下 发挥作用。作用机制：发挥作用。作用机制： 通过肝和肌肉的细胞膜受体、通过肝和肌肉的细胞膜受体、cAMP 、 蛋白激酶级联激活磷酸化酶，蛋白激酶级联激活磷酸化酶，加速糖原分解加速糖原分解。 *葡萄糖耐量葡萄糖耐量(glucose tolerence) 正常人体内存在一套精细的调节糖代谢正常人体内存在一套精细的调节糖代谢 的机制，在一次性食入

31、大量葡萄糖后，血的机制，在一次性食入大量葡萄糖后，血 糖水平不会出现大的波动和持续升高。糖水平不会出现大的波动和持续升高。 指人体对摄入的葡萄糖具有很大的指人体对摄入的葡萄糖具有很大的 耐受能力的现象。耐受能力的现象。 三、血糖水平异常 糖耐量试验糖耐量试验(glucose tolerance test, GTT) 目的：临床上用来诊断病人有无糖代谢异常。目的：临床上用来诊断病人有无糖代谢异常。 口服糖耐量试验的方法口服糖耐量试验的方法 被试者清晨空腹静脉采血测定血糖浓度，被试者清晨空腹静脉采血测定血糖浓度， 然后一次服用然后一次服用100g（75克？）葡萄糖，服糖克？）葡萄糖，服糖 后的后的

32、1/2、1、2h（必要时可在必要时可在3h）各测血糖一各测血糖一 次。以测定血糖的时间为横坐标（空腹时为次。以测定血糖的时间为横坐标（空腹时为 0h），），血糖浓度为纵坐标，绘制糖耐量曲线。血糖浓度为纵坐标，绘制糖耐量曲线。 糖耐量曲线 血糖浓度（血糖浓度（mg/dl） 50 250 150 350 100 200 300 400 0.51.01.52.02.53.0 时间时间 （h） 重症糖尿病重症糖尿病 轻症糖尿病轻症糖尿病 健康人健康人 肾上腺皮质功能减退肾上腺皮质功能减退 高胰岛素血症高胰岛素血症 正常人：空腹血糖浓度正常，服糖后正常人：空腹血糖浓度正常，服糖后1/21h达到达到 高峰

33、，但不会超过肾糖阈，然后逐渐降高峰，但不会超过肾糖阈，然后逐渐降 低，低， 一般一般2h左右恢复正常值。左右恢复正常值。 糖尿病患者：糖尿病患者：空腹血糖高于正常值，服糖后血糖浓度空腹血糖高于正常值，服糖后血糖浓度 急剧升高，并超过肾糖阈，急剧升高，并超过肾糖阈，2h后仍可高后仍可高 于正常。于正常。 阿狄森病患者：阿狄森病患者： （肾上腺皮质功能减退）（肾上腺皮质功能减退） 空腹血糖浓度低于正常，进食后空腹血糖浓度低于正常，进食后 血糖浓度升高不明显，且短时间血糖浓度升高不明显，且短时间 内恢复到原有水平内恢复到原有水平 （一）高血糖及糖尿症（一）高血糖及糖尿症 1. 高血糖高血糖(hype

34、rglycemia)的定义的定义 2. 肾糖阈的定义肾糖阈的定义 临床上将空腹血糖浓度临床上将空腹血糖浓度高于高于6.9mmol/L称为称为 高血糖高血糖。 当血糖浓度当血糖浓度高于高于8.8910.00mmol/L时，超过了时，超过了 肾小管的重吸收能力，则可出现肾小管的重吸收能力，则可出现糖尿糖尿。这一血糖水。这一血糖水 平称为平称为肾糖阈肾糖阈。 3. 高血糖及糖尿的病理和生理原因高血糖及糖尿的病理和生理原因 a. 持续性高血糖和糖尿，主要见于持续性高血糖和糖尿，主要见于糖尿病糖尿病(diabetes mellitus, DM)。 b. 血糖正常而出现糖尿，见于慢性肾炎、肾病综合血糖正常

35、而出现糖尿，见于慢性肾炎、肾病综合 征等引起肾对糖的吸收障碍。征等引起肾对糖的吸收障碍。 c. 生理性高血糖和糖尿可因情绪激动而出现。生理性高血糖和糖尿可因情绪激动而出现。 d. 进食大量糖后，由于血糖浓度大幅度升高，可出进食大量糖后，由于血糖浓度大幅度升高，可出 现一时性糖尿，称为饮食性糖尿。现一时性糖尿，称为饮食性糖尿。 表现：持续性高血糖和糖尿表现：持续性高血糖和糖尿 1型糖尿病、型糖尿病、2型糖尿病型糖尿病 其他特殊类型糖尿病、妊娠期糖尿病其他特殊类型糖尿病、妊娠期糖尿病 分型分型: 糖尿病 病因：病因：胰岛 胰岛b b细胞功能减低细胞功能减低 胰岛素分泌量绝对或相对不足胰岛素分泌量绝

36、对或相对不足 靶细胞膜上受体数量不足靶细胞膜上受体数量不足 激素与受体的亲和力降低激素与受体的亲和力降低 胰高血糖素分泌过量胰高血糖素分泌过量 症状：症状：“三多一少三多一少” 多食多食：糖氧化障碍，机体所需能量不足：糖氧化障碍，机体所需能量不足 血糖过高经肾脏排出，引起糖尿，血糖过高经肾脏排出，引起糖尿， 并产生渗透性利尿并产生渗透性利尿 多尿所致的脱水刺激机体产生口多尿所致的脱水刺激机体产生口 渴感又导致多饮渴感又导致多饮 大量蛋白质和脂肪的分解及脱水大量蛋白质和脂肪的分解及脱水 使病人体重减轻使病人体重减轻 多尿多尿： 多饮多饮： 消瘦消瘦： （二）低血糖（二）低血糖 1. 低血糖低血糖(hypoglyc